新能源通常包括太陽(yáng)能,風(fēng)能,生物能,潮汐能,核能等,以區(qū)別化石能源。在當(dāng)下諸多與“新能源”相關(guān)的概念里,移動(dòng)機(jī)器人在鋰電的生產(chǎn),儲(chǔ)能,移動(dòng)充電領(lǐng)域,以及光伏領(lǐng)域,取得了較為突出的應(yīng)用。相比之下,風(fēng)能領(lǐng)域的移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用仍處于萌芽階段。今天,我們就來(lái)聊一聊移動(dòng)機(jī)器人在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用展望。
風(fēng)電行業(yè)概述
中國(guó)風(fēng)電行業(yè)在過(guò)去幾年取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。根據(jù)數(shù)據(jù),中國(guó)是世界上最大的風(fēng)能市場(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)國(guó)之一。
1. 生產(chǎn)規(guī)模:中國(guó)風(fēng)電行業(yè)目前擁有龐大的生產(chǎn)規(guī)模。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中國(guó)已經(jīng)建立了世界上最多的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量。截至2022年底,中國(guó)的總風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)了300吉瓦,占全球總裝機(jī)容量的近40%。中國(guó)風(fēng)電行業(yè)還積極推進(jìn)離岸風(fēng)電項(xiàng)目,并在沿海地區(qū)建設(shè)了多個(gè)離岸風(fēng)電場(chǎng)。
2. 趨勢(shì):中國(guó)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出積極的趨勢(shì)。隨著政府對(duì)可再生能源的支持力度增加,風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)。中國(guó)政府實(shí)施了一系列政策和措施,鼓勵(lì)投資者參與風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)。此外,技術(shù)進(jìn)步和成本下降也促使風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展。中國(guó)風(fēng)電行業(yè)還借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)與國(guó)際風(fēng)電領(lǐng)域的合作與交流。
3. 持續(xù)改善:中國(guó)風(fēng)電行業(yè)致力于持續(xù)改善技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理。通過(guò)研發(fā)創(chuàng)新,提高風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的效率和可靠性,減少能源浪費(fèi)。同時(shí),中國(guó)還加大了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃和建設(shè)監(jiān)管力度,以確保安全環(huán)保的運(yùn)營(yíng)。
風(fēng)電行業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景(按照流程劃分)
1.葉片車間:
在這個(gè)車間中,制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片。這涉及到復(fù)合材料的制作,包括纖維預(yù)浸料的加工、模具設(shè)計(jì)與制造以及葉片的成型、固化和表面處理等過(guò)程。
和移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)的工藝段為:
檢測(cè)和打磨工藝段,
目前現(xiàn)狀為:檢測(cè)和打磨共用工位。人工騎行人力三輪車,三輪車上分別裝載檢測(cè)設(shè)備,打磨設(shè)備。典型案例為每個(gè)檢測(cè)和打磨工藝段具有3個(gè)工位,每個(gè)工位需要12個(gè)工人消耗11小時(shí)完成單個(gè)葉片的檢測(cè)和打磨。
痛點(diǎn):效率低,耗時(shí)耗工位,較多粉塵,工人重復(fù)勞動(dòng)。
使用移動(dòng)機(jī)器人替代的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn):
由于每次葉片在工位擺放位置不同,因此需要每次AMR工作之前繞行葉片一周根據(jù)葉片位置構(gòu)建地圖,或?qū)崟r(shí)構(gòu)建自然導(dǎo)航地圖。
打磨場(chǎng)景會(huì)造成粉塵吸附在激光雷達(dá)表面有機(jī)玻璃上,需要除塵方案。
噴涂工藝段,
目前典型案例為每個(gè)噴涂工藝段具有2個(gè)噴涂工位,每個(gè)工位需要8個(gè)工人消耗12到13小時(shí)完成單個(gè)葉片的噴涂。
痛點(diǎn):效率低,耗時(shí)耗工位,較多有害油漆顆粒物,工人重復(fù)勞動(dòng)。
使用移動(dòng)機(jī)器人替代的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn):
由于每次葉片在工位擺放位置不同,因此需要每次AMR工作之前繞行葉片一周根據(jù)葉片位置構(gòu)建地圖,或?qū)崟r(shí)構(gòu)建自然導(dǎo)航地圖。
噴涂場(chǎng)景會(huì)造成油漆微顆粒吸附在激光雷達(dá)表面有機(jī)玻璃上,需要除塵方案。
需要防爆激光雷達(dá)解決方案。
噴涂設(shè)備和AMR不共用同一套48V鋰電池供電。
葉片倉(cāng)庫(kù),
由于葉片長(zhǎng)度和體積巨大,通常風(fēng)電工廠將葉片放置于室外。在同一室外倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域,典型案例為存放數(shù)十根風(fēng)電葉片。
痛點(diǎn):需要成熟的雙移動(dòng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)解決方案。
使用移動(dòng)機(jī)器人替代的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn):
雙設(shè)備聯(lián)動(dòng)時(shí),在室外空曠環(huán)境中雙車通信良好。
不平整的水泥地面的良好適應(yīng)性。
室外空曠環(huán)境的導(dǎo)航以及防雨防塵。
2.控制柜車間,也叫做電裝車間:
這個(gè)車間負(fù)責(zé)生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制柜和電氣系統(tǒng)。這涉及到電氣元件的安裝、布線、調(diào)試和測(cè)試,并確保整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。主要的工藝步驟為:風(fēng)電機(jī)柜的接線和上電,人工操作為主,不適宜機(jī)器人化。
3.裝配車間,也叫做總裝車間:
這個(gè)車間是將各個(gè)部件進(jìn)行總裝的地方。在這里,鋼結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、葉片和控制系統(tǒng)等部分會(huì)被集中組裝起來(lái),并進(jìn)行最后的檢測(cè)和調(diào)試。在這個(gè)車間,典型的場(chǎng)景為,風(fēng)電主機(jī)具有150噸自重,并存在少量搬運(yùn),以人工操作為主,不適宜機(jī)器人化。
未來(lái)展望
展望未來(lái),隨著包括風(fēng)電在內(nèi)的新能源的占比越來(lái)越高,相信移動(dòng)機(jī)器人設(shè)備在風(fēng)電領(lǐng)域會(huì)逐漸普及,并從風(fēng)電生產(chǎn)領(lǐng)域延展到風(fēng)電運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域:
清洗機(jī)器人:
清洗機(jī)器人用于清潔風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的表面和葉片。它們通常配備噴水裝置和/或刷子,能夠自主地行走并清洗表面。這些機(jī)器人可以減少人工清洗的工作量,并提高清洗的精度和效果。
巡檢機(jī)器人:
巡檢機(jī)器人是用于定期檢查和維護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)器人系統(tǒng)。它們通常配備了各種傳感器和攝像頭,可以在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上進(jìn)行巡視和監(jiān)測(cè)。這些機(jī)器人能夠檢測(cè)異常狀況、損壞或需要替換的部件,并提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和反饋。
關(guān)于科爾摩根AGV
科爾摩根 (Kollmorgen) AGV是為自動(dòng)引導(dǎo)車(AGV) 和移動(dòng)機(jī)器人提供車輛自動(dòng)化系統(tǒng)套件的全球頂級(jí)供應(yīng)商之一,通過(guò)50年持續(xù)而專注的根植于AGV及移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域,這些套件已經(jīng)安裝在全球超過(guò)40.000輛AGV及移動(dòng)機(jī)器人上。公司于1962年在瑞典創(chuàng)建時(shí)稱為NDC,于2009年并入科爾摩根 (Kollmorgen)。目前在中國(guó)區(qū)域設(shè)有銷售、產(chǎn)品和市場(chǎng)以及技術(shù)服務(wù)支持團(tuán)隊(duì),2019年起啟用了天津工廠,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)為國(guó)內(nèi)客戶及合作伙伴提供及時(shí)的專業(yè)服務(wù)。同時(shí)位于瑞典的設(shè)計(jì)和研發(fā)中心也不斷吸取用戶聲音,與全球超過(guò)80家客戶、供應(yīng)商、創(chuàng)新者相互合作,已成為在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域中最佳解決方案供應(yīng)商之一。