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風(fēng)電行業(yè)AGV/AMR應用現狀

日期:2022-10-25     來(lái)源:新戰略    作者:新戰略    瀏覽:1832    
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核心提示:重載型AGV/AMR為主。
隨著(zhù)煤礦、石油、天然氣等傳統能源世界范圍儲存量逐漸降低,風(fēng)力發(fā)電作為一種可持續發(fā)展的新能源,受到全世界的關(guān)注,我國繼2010年后風(fēng)電設備新增量穩坐榜首,然而風(fēng)電設備小則幾噸,大則百?lài)嵠?,加上小則數十米大則幾十米的風(fēng)筒和風(fēng)葉,風(fēng)電設備如何搬運、打磨、安裝等問(wèn)題亟待解決。因此,自動(dòng)化的物流輸送正在成為很多風(fēng)電企業(yè)探索的方向。

風(fēng)電行業(yè)AGV/AMR應用痛難點(diǎn)

一臺風(fēng)力發(fā)電機從生產(chǎn)到裝機需要經(jīng)歷許多步驟,物品規模極大,需要生產(chǎn)搬運的零部件、組件和其他物品重量往往是以“噸”為數量級進(jìn)行計算,若單純以人工手段進(jìn)行轉運、打磨等各項動(dòng)作,很多時(shí)候無(wú)法完全滿(mǎn)足需求,質(zhì)量不達預期,工作量巨大、工期拉長(cháng)的同時(shí)存在對施工人員的安全隱患(如攀高作業(yè)的墜落風(fēng)險等)和職業(yè)病危害(如打磨作業(yè)時(shí)吸入粉塵將導致塵肺病等)。在這樣的情況下,由重載AGV/AMR去替代人力勞動(dòng)成為了絕大部分風(fēng)電企業(yè)的選擇,甚至可以稱(chēng)之為“剛需”。

在風(fēng)電行業(yè),AGV/AMR目前應用最多的是物料的轉運。從風(fēng)力發(fā)電機機艙、輪轂運輸,在車(chē)間各工位之間進(jìn)行轉運,從車(chē)間到室外露天庫房,從露天庫房到發(fā)貨位置,從發(fā)貨位置將工裝架運回廠(chǎng)房,均可用重載AGV/AMR代替人工。

除了物料搬運外,在重載移動(dòng)機器人底盤(pán)上加裝上端機械臂和其他組件,也可以讓AGV進(jìn)入到生產(chǎn)環(huán)節,相當于是給機械臂加上了“雙腳”。如在風(fēng)力發(fā)電葉片打磨領(lǐng)域,運用復合型AGV便可以實(shí)現葉片的全自動(dòng)化打磨,其中無(wú)需人工操作,且內置的力控系統可以保證打磨時(shí)恒力接觸,從而保證了葉片的質(zhì)量;同時(shí),葉片打磨復合型AGV在打磨頭上裝備紅外線(xiàn)測距感應器,實(shí)時(shí)監控,有效確保了打磨精度。風(fēng)電行業(yè)中的復合型重載AGV,除了可以適應葉片打磨的工作,稍加改裝,還可以應用于葉片根部雙頭螺栓的安裝與檢測等安裝工作,進(jìn)一步取代人工,提升企業(yè)know-how。

整體而言,當前,在風(fēng)電行業(yè),AGV/AMR應用還處于初期階段,在實(shí)際應用過(guò)程中,仍存在著(zhù)亟待解決的痛、難點(diǎn):
①存在室內場(chǎng)景與室外場(chǎng)景混合,需要多導航方式融合的方案;
②存在臨時(shí)任務(wù)和人工輔助任務(wù),AGV系統運行時(shí)需要在多個(gè)工作模式之間切換;
③風(fēng)電發(fā)電機的工件很大,運輸安全需要特殊考慮;
④AGV對場(chǎng)地環(huán)境要求較高,在工況環(huán)境整改方面耗資較大,大部分葉片廠(chǎng)家對這部分費用承擔有困難,AGV如果在不能匹配的工況環(huán)境下工作,運行過(guò)程中的穩定性不佳,將達不到理想效果;
⑤對AGV的要求從生產(chǎn)端就開(kāi)始有所體現,大噸位負載對AGV車(chē)體結構和配件等磨損較輕載更嚴重,對AGV質(zhì)量的一致性和穩定性提出較高要求;

應用端如何挑選心儀產(chǎn)品?

從場(chǎng)景特點(diǎn)及技術(shù)實(shí)現難度來(lái)看,在A(yíng)GV/AMR的眾多應用領(lǐng)域中,當前,風(fēng)電行業(yè)屬于進(jìn)入門(mén)檻較高的行業(yè),風(fēng)電企業(yè)在選擇AGV/AMR廠(chǎng)商的也會(huì )有自己的一套考量方式。

由于風(fēng)機的部件較重,風(fēng)電企業(yè)在選擇AGV廠(chǎng)商時(shí),首先會(huì )考察廠(chǎng)商重載AGV產(chǎn)品的設計、制造和運維能力,著(zhù)重考察類(lèi)似大噸位應用案例;其次是關(guān)注廠(chǎng)商選擇的核心部件質(zhì)量,因為大噸位負載下,對機構和配件等磨損較輕載更嚴重,只有廠(chǎng)商經(jīng)過(guò)大量實(shí)際應用的項目,才能保證AGV整體的運行可靠性與壽命;最后,關(guān)注的是廠(chǎng)商是否具有良好的服務(wù)意識與售后保障體系,因為非標定制產(chǎn)品,需要雙方技術(shù)人員密切配合,結合實(shí)際廠(chǎng)區工況,不斷優(yōu)化方案與實(shí)施策略,才能達到較好的使用效果。

對于A(yíng)GV廠(chǎng)商而言,針對風(fēng)電行業(yè)所研發(fā)的AGV設備需要具備高有效載荷、性能穩定的同時(shí),還需要盡可能的降低生產(chǎn)制造成本。目前風(fēng)電行業(yè)AGV在場(chǎng)內大多數采用手動(dòng)遙控或結合磁條、二維碼的操縱方式,但真正應用到場(chǎng)外時(shí)只能采用手動(dòng)遙控的模式,距離真正意義上完全的“智能化”仍然還有很長(cháng)一段路要走。

國自機器人相關(guān)負責人提出,風(fēng)電行業(yè)之前零星用RGV、電動(dòng)平板車(chē)運輸過(guò)加工部件,以解決吊裝方式復雜、效率慢的問(wèn)題;從2021年下半年開(kāi)始陸續啟動(dòng)相關(guān)主機廠(chǎng)的智能搬運改造,一般選擇新建廠(chǎng)房開(kāi)始嘗試用AGV進(jìn)行風(fēng)機輪轂、機艙、葉片等結構部件的工序轉運。尤其是部件跨廠(chǎng)房搬運場(chǎng)景,目前來(lái)看,AGV是最佳轉運方式,但對AGV的負載、控制、室內外跨車(chē)間轉運等適配性、穩定性都有較高要求。

匯聚相關(guān)負責人表示,目前風(fēng)電行業(yè)的痛點(diǎn)、難點(diǎn),對于A(yíng)GV廠(chǎng)商而言,所研發(fā)的AGV設備需要高載荷、性能穩定、降低生產(chǎn)制造成本;對于風(fēng)電行業(yè)的企業(yè)而言,葉片整個(gè)工藝輸出流程比較復雜,整個(gè)加工全流程下來(lái)所占用的場(chǎng)地面積較大,加之AGV對場(chǎng)地環(huán)境要求較高,在工況環(huán)境整改方面耗資較大,部分葉片廠(chǎng)家對這部分費用承擔有困難。

航發(fā)機器人相關(guān)負責人指出,風(fēng)電企業(yè)在選擇AGV廠(chǎng)商時(shí),往往注重四個(gè)方面的能力:①技術(shù)實(shí)力,只有過(guò)硬的技術(shù)實(shí)力,才能真正有效解決行業(yè)痛點(diǎn),為風(fēng)電企業(yè)解決在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題;②供貨能力,只有具備穩定的供貨能力,才能保障產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品交期;③服務(wù)能力,只有具備良好高效的服務(wù)能力,才能免去風(fēng)電企業(yè)使用AGV產(chǎn)品的后顧之憂(yōu);④成本控制能力。風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品本身價(jià)格競爭激烈,各主機廠(chǎng)采購AGV時(shí)也將價(jià)格壓得很低。

盡管前路漫漫,但在風(fēng)電行業(yè)的使用需求與日劇增的大環(huán)境下,入局的重載AGV/AMR廠(chǎng)家呈現增長(cháng)趨勢,一些企業(yè)已經(jīng)相繼在風(fēng)電行業(yè)取得突破,打造了一些具有代表性的案例。

國自:50T+200T室外重載AGV 助力風(fēng)電行業(yè)首個(gè)5G全連接智能工廠(chǎng)

國自機器人為某風(fēng)電智能制造領(lǐng)域集團客戶(hù)的“燈塔工廠(chǎng)”定制打造了“50T+200T室外風(fēng)電重載AGV解決方案”,是國內風(fēng)電行業(yè)首個(gè)5G全連接智能工廠(chǎng),將AGV應用規劃與用戶(hù)精益化生產(chǎn)體系相融合,打造“脈動(dòng)式”柔性生產(chǎn)體系,助力客戶(hù)快速投產(chǎn)。

在這之中,50T重載AGV和兼容性工裝實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程中的場(chǎng)外大件物料自動(dòng)化搬運,滿(mǎn)足車(chē)間每日產(chǎn)能需求,提供高效的信息流,實(shí)現物料配送的自動(dòng)化、準時(shí)化和可視化,滿(mǎn)足指定的位置準確取放物料,提高物料配送效率;而200T重載AGV和兼容性工裝則用于實(shí)現主機下線(xiàn)和傳動(dòng)鏈廠(chǎng)轉運的半自動(dòng)化搬運,借助導航系統,實(shí)現了AGV運輸過(guò)程循跡行駛功能,并通過(guò)光電等裝置,實(shí)現AGV與工裝自動(dòng)對準調正的功能,完成傳動(dòng)鏈轉運和主機下線(xiàn)、轉運的任務(wù)要求。兩種機型均可自適應室外復雜地面,搭載多重安全防護系統與智能液壓系統,保障現場(chǎng)產(chǎn)品與人員的安全。

天津朗譽(yù):超重載AGV-室內外轉運
天津朗譽(yù)曾助力某風(fēng)電企業(yè)機艙總成下線(xiàn)從車(chē)間內組裝工位到車(chē)間室外成品存儲工位的運輸。該項目需要AGV在極寒環(huán)境內能夠正常運行,朗譽(yù)的重載AGV能夠自主過(guò)軌、坑洼復雜地面自適應,自帶稱(chēng)重測試及質(zhì)心顯示,并與工裝對接自動(dòng)左右對中系統,同時(shí)還能在零下30°C極寒環(huán)境情況下正常工作。
通過(guò)首臺AGV順利導入風(fēng)電行業(yè),讓天津朗譽(yù)在風(fēng)電行業(yè)占有一席之地,與金風(fēng)科技、明陽(yáng)智能等企業(yè)陸續達成合作。

成都航發(fā)機器人:240t重載AGV-風(fēng)電機組部件各工位轉運
成都航發(fā)機器人有限公司成立于2016年(技術(shù)沉淀于2002年),是中國專(zhuān)業(yè)從事移動(dòng)機器人、全向輪、自動(dòng)化設備研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司已通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認證、武器裝備質(zhì)量管理體系認證和兩化融合管理體系評定。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)沉淀,產(chǎn)品和服務(wù)得到了市場(chǎng)和客戶(hù)的一致認可,尤其是航發(fā)機器人推出的OmniRhino系列雙車(chē)聯(lián)動(dòng)葉片運輸車(chē)和OmniTitan系列重型運輸車(chē),為風(fēng)電行業(yè)制造和轉運風(fēng)電葉片、輪轂、機艙提供了優(yōu)質(zhì)解決方案。
2020年初,航發(fā)機器人接到客戶(hù)需求,需定制額定承載200t(總重240t級)運輸車(chē),以實(shí)現風(fēng)電機組部件在車(chē)間內各工位之間的轉運,以及將部件成品運輸至室外進(jìn)行裝車(chē)。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的設計制造,運輸車(chē)于2020年6月底順利交付客戶(hù)。
由于運輸車(chē)總重達240t,整車(chē)需采用12組20t級差動(dòng)舵輪單元,多輪組均勻受力及多電機同步協(xié)同控制成為本項目的主要難點(diǎn)。由于整車(chē)會(huì )托舉大型部件在車(chē)間狹窄的空間內運行,整車(chē)運動(dòng)控制需要非常靈活,對運動(dòng)控制算法提出了較高要求。
240t級運輸車(chē)的順利投用,大大提高了客戶(hù)的裝配生產(chǎn)效率,也使車(chē)間內布局更加緊湊,縮短了裝配和發(fā)貨時(shí)間,降低了生產(chǎn)組織管理壓力,給客戶(hù)帶來(lái)了很大的經(jīng)濟效益。運輸車(chē)投用后良好的使用效果,也讓航發(fā)品牌在風(fēng)電行業(yè)獲得了很好的口碑。

航天智造:復合型重載AGV-葉片自動(dòng)打磨
航天智造打造復合型重載AGV適用于風(fēng)電行業(yè)葉片根部雙頭螺栓的安裝與檢測,實(shí)現了葉片自動(dòng)識別型號、自動(dòng)夾取螺栓、自動(dòng)進(jìn)行O型橡膠密封圈安裝和涂抹螺紋膠、擰緊作業(yè)、設備扭矩數據互通等智能化。
在葉片切割打磨系統的應用案例中,航天智造導入了全向移動(dòng)AGV載六關(guān)節臂式機器人,機器人腕部配ACF自適應浮動(dòng)系統,激光及視覺(jué)引導自動(dòng)打磨切割,航天定制切割打磨頭,實(shí)現60米以上葉片2個(gè)小時(shí)內完成前后緣處理;風(fēng)電葉片打磨機器人系統,屬于大型曲面磨拋技術(shù),主要技術(shù)點(diǎn)在于恒力控制和AGV協(xié)同機器人軌跡規劃技術(shù),一支葉片60米一次打磨率超過(guò)80%,完成效率不超過(guò)2個(gè)小時(shí)。
在搬運環(huán)節中,航天智造為浙江運達風(fēng)電,研制的200噸全向舵輪AGV,載重量大,轉向靈活且可以全向移動(dòng)不傷地面,定位精度高,操控方便,滿(mǎn)足客戶(hù)大型風(fēng)電的運載要求。
航天智造也曾為某風(fēng)電企業(yè)定制了AGV輪式車(chē),采用4臺25噸輪式AGV車(chē)在車(chē)間轉運風(fēng)電機組部件,提高了車(chē)間面積流轉率,使得很小的車(chē)間能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)裝配使用要求,大大降低了行車(chē)的使用率,整個(gè)車(chē)間的大型部件轉運基本都通過(guò)AGV車(chē)來(lái)實(shí)現,讓解放出的行車(chē)更多地參與到裝配部件時(shí)使用。

匯聚自動(dòng)化:麥克納姆輪OMV-全自動(dòng)葉片打磨
上海匯聚自動(dòng)化科技有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事麥克納姆輪及自動(dòng)化設備的研發(fā),生產(chǎn)和銷(xiāo)售高新技術(shù)民營(yíng)企業(yè),軍民融合重點(diǎn)企業(yè)。
匯聚的OMV智能全向移動(dòng)葉片打磨機器人利用麥克納姆輪技術(shù),搭載激光自動(dòng)導航系統,配合打磨機器人系統,可根據系統指令配合機器人打磨系統對葉片進(jìn)行自動(dòng)打磨作業(yè),為全球首例無(wú)軌風(fēng)能發(fā)電機葉片自動(dòng)打磨的移動(dòng)機器人。
通過(guò)匯聚OMV全向移動(dòng)車(chē),可助力企業(yè)有效擺脫依賴(lài)人工的困境,以提高打磨效率,避免了人工作業(yè)打磨巨大葉片所需要登高和反復上下的動(dòng)作所帶來(lái)的的踏空、傾倒等安全隱患;同時(shí)車(chē)體配備有自動(dòng)吸塵功能,在打磨過(guò)程中利用負壓自動(dòng)吸收葉片打磨過(guò)程中所產(chǎn)生的粉塵,可避免員工粉塵職業(yè)病的危害。

前景廣闊,未來(lái)可期
到2030年,中國預計將擁有 1200 GW的風(fēng)能和太陽(yáng)能裝機容量。作為政府承諾的一部分,到該年將非化石燃料在一次能源消費中的份額提高到 25%左右。在十二五規劃中,中國已將風(fēng)力發(fā)電確定為國家經(jīng)濟增長(cháng)的一個(gè)關(guān)鍵組成。
隨著(zhù)風(fēng)電能源的大力推廣與發(fā)展,風(fēng)能生產(chǎn)與裝機的需求量日漸提升,行業(yè)智能制造升級是必然趨勢,在這一過(guò)程中,作為核心運輸設備的AGV/AMR,相信將大有可為。
 
 
 
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