風電葉片全自動制造系統(tǒng)——Cesar Arriola/技術(shù)經(jīng)理

　　【主持人】：下面有請達諾巴特公司技術(shù)經(jīng)理 cesar Arriola為我們演講風電葉片全自動制造系統(tǒng)。

　　【cesar  Arriola】：大家早上好！非常感謝各位在這里聆聽我們的介紹，今天是我們第一次在葉片行業(yè)展示我們的工作，由于我們的時間限制，今天希望我們的展示是以中文來進行，因為今天會議在中國進行，我來自北京的同事將會作為我的中文輔助者，如果各位有進一步信息想要了解的話，也可以找我的同事，今天介紹由我的同事用中文來進行，希望大家更好了解葉片上的研究方向。

　　【嘉賓】：大家好，簡單重復一下我的同事的話，他的意思說非常高興來到高峰會議，由于時間關(guān)系，本來他做的報告，這樣會浪費很多的時間，這樣由我用中文來講，這樣效果好一些。

　　達諾巴特公司總部位于西班牙北部，那個是歐洲傳統(tǒng)機床制造中心，我們也是持續(xù)不斷致力于創(chuàng)新，研發(fā)，以及設(shè)計開發(fā)。

　　達諾巴特產(chǎn)品90%用于出口，1991年在北京而立代表處，我們持續(xù)不斷為中國客戶提供銷售服務(wù)和售后服務(wù)。我們要利用現(xiàn)有機床領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)和經(jīng)驗來開發(fā)新的應(yīng)用，而不是僅僅在金屬材料的加工領(lǐng)域。

　　我們把目光投向了復合材料，復合材料在很多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的領(lǐng)域，它是呈一種指數(shù)倍的增長，那么突破點在哪里？我們率先選擇了風電葉片，風電葉片由玻璃纖維，或者少量碳纖維組成，每天生產(chǎn)成千上萬支，甚至更多，產(chǎn)量不斷在增長。我們注意到整體的系統(tǒng)有逐漸增大化的趨勢，十年前風機在1.5MW，葉片長度30米左右，根部直徑1.5米左右，如今的葉片長度普遍在50米以上，甚至到80米長，相應(yīng)葉根直徑要大于4米。

　　我們的生產(chǎn)方式能否跟上風機整體的發(fā)展，手工生產(chǎn)可重復性如何，能否達到相應(yīng)的質(zhì)量，自動化生產(chǎn)何時才能到來？2009年達諾巴特啟動了風電葉片項目，得益于我們的合作伙伴，他是一個頂級葉片生產(chǎn)商，他提供我們生產(chǎn)葉片所需要的工藝以及要求，達諾巴特負責將想法付諸于實踐和自動化生產(chǎn)。

　　經(jīng)過五年的雙方密切配合，我們?nèi)蚴字~片在達諾巴特工廠順利誕生，我們認為這是一個值得驕傲的技術(shù)，不僅在風電領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域，包括飛機機翼鋪布也有應(yīng)用，但是現(xiàn)在認為首要放在風電領(lǐng)域，這個項目到了2005年的時候，雙方同意結(jié)束對項目的保密以及保護期，這樣在2015年下半年正式將這套系統(tǒng)推向市場，通過視頻來簡單看一下制造過程。這個視頻拍攝我們自己的工廠，旁邊的是我們的機床方面的工人。這支葉片完全意義上自動生產(chǎn)，它的鋪成是完全自動化，跟以往是不太一樣的。

　　接下來我將對我們的其中最重要自動鋪層做一個簡單介紹，它的實現(xiàn)原理如圖所示，由于時間關(guān)系還有其他的方案，就不能面面俱到了。我想從下面幾個問題來跟大家分享一下，首先我們這套系統(tǒng)對材料的要求是怎么樣的，它幾乎在現(xiàn)有的葉片制造中，可以看一下視頻，這個是玻纖，這個是碳纖維。

　　玻纖這一塊因為用量比較大，我們重點說一下，對玻纖種類我們非常開放和兼容，除了上面提到三軸，四軸，包括其他的，系統(tǒng)在設(shè)計上一定要考慮，只會根據(jù)不同軸向有不同的特性，這個時候會調(diào)整不同的參數(shù)，布在鋪軸上在料滾軸輸送布，盡管鋪軸在設(shè)計上承載非常大的料滾，我們認為經(jīng)過長期分析和實驗，定義到寬度最大800MM，直徑700MM，重量到600公斤，經(jīng)過綜合考慮，非常理想，適合自動化生產(chǎn)的規(guī)格。同時考慮料滾布、料裝載越大，越長，越好，這是一個綜合的結(jié)果

　　這個是一個小的一百的布寬度，這個是800的寬度，當然中間有一個范圍，我們會根據(jù)客戶的要求，或者客戶具體產(chǎn)品特點我們雙方來共同定義，到底有哪些寬度滾子。這個是非常重要組成部分，不管滾子設(shè)計多大，一個滾子難以覆蓋整支葉片的鋪裝，所以設(shè)計了自動滾庫，根據(jù)纖維結(jié)構(gòu)，根據(jù)布的寬幅，來識別每一個滾子，如圖所示，我們原來滾子拿下來，歸位，把新的滾子放在準備要更換的地方，最小化減少時間。取決于不同纖維的種類，滾子會加以不同參數(shù)的調(diào)整，比如說雙軸布在鋪的時候，不要做太多的拉力和拉伸，否則變形，我們識別每個滾子，知道每個滾子上什么東西，針對每一種材料來控制。

　　我們不但要識別不同材料，還要對物料進行管控，因為要保證下一段鋪層的時候，物料一定要夠用，物料的掌控也是在系統(tǒng)當中，而且在整個葉片完成當中，滾庫物料供給是全自動，期間不需要任何人工干預。

　　考慮現(xiàn)在的葉片越來越大，我們設(shè)計要往復都可以鋪裝，以減少無效的時間，我們可以從葉根向葉尖的方向來鋪。

　　這個位置就是鋪軸可以鋪什么地方，鋪軸在任何地方可以進行工作，我們可以鋪主梁，前緣，后緣，時間關(guān)系我不全部播放。

　　接下來的問題，如果鋪到邊緣的部位，怎么控制布在原來的位置，我們開放了一套噴膠系統(tǒng)，它可以保證噴膠位置是可控，并不是在所有表面上籠統(tǒng)施加，而是在希望噴哪兒就噴哪兒，我們根據(jù)物料結(jié)構(gòu)，密度，以及鋪的位置來調(diào)整噴膠，這樣完全杜絕手工施加以及施工位置帶來不確定性以及不可控性。我們的方法是完全可控和復制。剪切也是一個關(guān)鍵的因素，我們只需要定義有限標準滾，也方便了庫存的管理，甚至方便了采購。鋪層定位也是大家關(guān)心的，通過一段照相系統(tǒng)來分析和測量鋪層，根據(jù)你現(xiàn)在材料所需要的搭接，或者有縫來控制下面如何去鋪層，而且一旦發(fā)現(xiàn)了錯誤，系統(tǒng)會主動進行修正，并且平滑的過渡，而不會產(chǎn)生一些不好的缺陷。最后的結(jié)果是效率，我們公司鋪層功率相比于傳統(tǒng)的工藝，有著高于他們幾倍的生產(chǎn)效率。

　　我們可以看到下面給出了我們實驗數(shù)據(jù)，考慮所換滾時間，無用的時間等等，我們覺得這個是非常有競爭力的結(jié)果。而且它有進一步提升的空間，如果用兩個頭來鋪，它有更大一步的提升空間。

　　由于時間關(guān)系不能一一呈現(xiàn)，我們以剛才視頻做一個結(jié)尾，對我們的工藝去進行一個簡要的回顧。

　　真正實際應(yīng)用的時候，設(shè)備本身只需要一個人控制就可以了。我們相信葉片自動化制造是未來，通過本次的展示也是我們發(fā)出誠摯的邀請，希望能與葉片制造廠商或者主機廠商，相關(guān)的同行一起參與合作，共同發(fā)展。大家想跟我們繼續(xù)討論，可以聯(lián)系我們，謝謝大家！(以上內(nèi)容為筆錄)