CWPC2024：上海辛帕智能科技股份有限公司市場總監(jiān) 閉業(yè)波發(fā)表《風(fēng)電葉片智能裝備發(fā)展的新趨勢》的演講

各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓，上午好！

我是上海辛帕智能科技的閉業(yè)波，今天做的報告是：風(fēng)電葉片智能裝備發(fā)展的新趨勢。

剛才天順的朱總已經(jīng)介紹過現(xiàn)在一些新的智能裝備，相當(dāng)于給我做了一個推廣，謝謝。我的報告主要分為3個大部分：行業(yè)概述、平臺及模塊介紹、發(fā)展趨勢。

1.行業(yè)概述

近年來風(fēng)電葉片已經(jīng)向百米化的趨勢發(fā)展，這個趨勢已經(jīng)非常明顯了，現(xiàn)在在制造端的痛點越來越凸顯了，像鋪層、灌注缺陷越來越多，粘接的缺陷、操作的安全、環(huán)境等也是日益凸顯。當(dāng)前各大葉片廠亟須解決這些問題。我們認為大葉片制造難題的解決最終還是要從制造工藝革新和裝備革新做起，新的工藝、新的裝備才能提高制造效率和制造質(zhì)量。

目前這個行業(yè)的趨勢，我們認為一是要做平臺化，目前市場裝備都是單個逐一的，這個做法可能在后期會造成工廠的重復(fù)投資，或者升級擴展問題。在平臺化基礎(chǔ)上再加模塊化，可以將各種鋪層、膠衣、切邊、錯層、涂膠做成模塊化裝在平臺上，這樣就實現(xiàn)了綜合的統(tǒng)籌考慮。另外是AI大模型應(yīng)用在各行各業(yè)開展也很多，這樣我們在葉片制造端如果能采集制造過程中各類數(shù)據(jù)信息等，也可以構(gòu)造一個數(shù)據(jù)庫，建成一個AI平臺，這樣也可以提升安全生產(chǎn)的質(zhì)量管理水平，還可以接入工廠各類MAS智能化系統(tǒng)，對工廠進行整體提升。

2.平臺及模塊

（圖示）這是目前辛帕在研的項目，這是前道的龍門架，主要是桁架構(gòu)成的基本結(jié)構(gòu)，設(shè)備由桁架集成自動鋪布、合?？p切割內(nèi)表面錯層和自動涂膠等功能模塊組成。龍門桁架采用鋼結(jié)構(gòu)，其中兩邊的軌道鋪設(shè)在地面，模具間的軌道采用立柱調(diào)高加軸向橫梁的方式構(gòu)成。SS和PS共兩套龍門桁架，均可獨立運行。桁架橫跨半個風(fēng)電葉片模具，采用電機驅(qū)動并配防撞預(yù)警機構(gòu)。鋪層、切合?？p、錯層修復(fù)、涂抹結(jié)構(gòu)膠/膠衣等功能模塊，通過快速接口安裝在桁架的Z軸上。當(dāng)流程進行到某個工序時，可以快速加載該模塊，進行自動化作業(yè)。

設(shè)備具備三向運動調(diào)節(jié)能力(X軸地軌長度方向，Y軸為架寬度方向，2軸為高度方向。

桁架：含地面行走軌道、橫梁、立柱、升降伸縮軸以及動力傳動系統(tǒng)等；驅(qū)動：桁架雙側(cè)采用變頻電機驅(qū)動，行走軸搭載外置編碼器+編碼尺行走軸外置檢測保持雙側(cè)隨動同步；供電：自動電纜盤(電機驅(qū)動收放+逐層收放+張力控制系統(tǒng))；避免觸及人或障礙物，同時軌道兩側(cè)裝有緩沖裝置。防撞與緩沖：裝有防撞傳感器。桁架可完全移出模具作業(yè)空間，不影響主梁吊裝、腹板吊裝、合等操作。

（圖示）這是對葉片的葉根或者前緣、后緣部分進行切割滾洗的方式。自動涂膠，平臺具備噴涂膠衣或者涂抹結(jié)構(gòu)膠的功能。自動錯層，如果葉片表面出現(xiàn)皺褶時，這個系統(tǒng)可以對這些區(qū)域進行錯層修復(fù)，打磨成倒金字塔結(jié)構(gòu)，這樣的話員工再來進行鋪層灌注比較輕松一點了。

下面說一下與質(zhì)量相關(guān)的智能裝備（模塊），這是辛帕研發(fā)的一款激光投影裝置，主要針對大葉片設(shè)計優(yōu)化，對鋪層精度要求比較高，我們研發(fā)了這套系統(tǒng)。它有3個部分：激光光源、校驗靶標(biāo)、主機。我們目前這套裝置能適用最大弦長5米，激光輔助鋪層系統(tǒng)有效高度為8-16米區(qū)間。激光光源投射角40-60度。系統(tǒng)可以滿足一次性多處定位，另外定位精度，投影線的精度相比于設(shè)計精度來說有正負2毫米誤差。投影線的線寬約3毫米，激光等級30nw，安全等級3B，這個我們都做過測試。

這個系統(tǒng)的實施條件：葉片模具三維模型，能夠給一個靶標(biāo)的坐標(biāo)位置，做靶標(biāo)校驗。實施前把三維圖導(dǎo)入系統(tǒng)里，這是我們軟件導(dǎo)入的界面，每一層都是每一層布鋪截止的地方。這個設(shè)備是針對葉片外表面缺陷做了錯層的裝備，它是有一個機械臂構(gòu)成的打磨裝置，目前能適用葉片最大弦長不超過5米，銑削速度0.07平米每分鐘。這是我們在現(xiàn)場測試的施工效果，大家可以看到錯層的臺階，一層一層的，錯層精度還是比較高的。它自帶粉塵的吸收裝置。這是針對葉片外表面錯層，因為葉片的表面修復(fù)錯層是需要熟練的技術(shù)工人操作的，這個工作并不容易，而且勞動強度也非常大，環(huán)境很惡劣，所以這個裝備研發(fā)出來之后可以把缺陷修復(fù)最困難一步用機器來代替。錯層完畢之后鋪層和灌注還是需要人工來完成的。

（圖示）這是另外一種形式的外錯層裝置，它的特點是用四軸方式代替了機械臂，帶有一個叉車的移動。這是設(shè)備加工效果的呈現(xiàn)，我們在場內(nèi)場外都做了大量實驗，實驗證明確實可以取代大量的人工操作。然后工廠也沒有必要說因為錯層修復(fù)招聘大批量高技能員工，這些高技能員工做一些特殊地方的修復(fù)。

（圖示）這是研發(fā)的自動UT檢測設(shè)備，采用叉車式，適用于場外復(fù)雜地形，比如堆場或者野外作業(yè)，我們的檢測速度100米葉片整個掃查完在一個半小時左右。它的掃查寬度覆蓋700毫米，后期還可以再擴展，當(dāng)前是27組探頭掃查700毫米的寬度。弦向是3-6毫米，軸向可以設(shè)置的。這個方式對齊方式是人工對齊，有傳感器提醒人工。這個數(shù)據(jù)是實時生成的，可以離線查看分析，目前我們還在做一款自動分析和查看的軟件，出來結(jié)果可以用軟件進行分析，看看哪里有問題，可以代替部分人工，這個正在研發(fā)中。

（圖示）這是UT設(shè)備的第二種形態(tài)，AGV，適合場內(nèi)的，車間地面比較平整的。這個設(shè)備一個人工都不需要，前面的叉車式還需要人開，這個遙控就好了，整個自動化程度更高的。這個設(shè)備是用車的電池進行供電，每次充電可以滿足12小時，其他的性能是相當(dāng)?shù)?。這是設(shè)備場內(nèi)場外測試照片，掃查的精度和速度都是能保證的。這是人駕駛的，這兩邊前后都有攝像頭，有傳感器，保證產(chǎn)品和人的安全，遇到障礙物它會報警，車子也不會往前開了。目前這兩臺裝置都能夠掃查主梁，還能掃查后緣梁區(qū)域，我們的高度可以覆蓋市場上所有葉片的主梁和輔梁。

（圖示）這是工廠測試效果，這是圖像的精度分析。這兩款設(shè)備的出現(xiàn)可以有效解決大葉片下人工探查效率低下，安全風(fēng)險高等現(xiàn)實問題，為百米級葉片生產(chǎn)提供解決方案。

UT檢測設(shè)備-AGV為了結(jié)合原有工廠手持設(shè)備的升級改造，它可以集成目前的掃查架，集成之后可以實現(xiàn)逐段自動掃查功能。不需要人工來搬運，也能節(jié)省一些人工，盤活一些固定資產(chǎn)。它的掃查精度取決于原有設(shè)備的精度，因為是集成其他原有的探頭。掃查的速度是300-350毫米/秒，離地高度最高可以到5-6米，高度可以選配的，也配有水箱。它本身也是一個AGV裝置，這個對工廠只有兩條產(chǎn)線，已經(jīng)有掃查架了，那我想實現(xiàn)自動化，這個裝置就是比較好的解決方案。

（圖示）這是在工廠應(yīng)用的場景，下面是一個集水裝置，廢水可以收集起來，大概可以節(jié)省2名員工，達到部分降本增效的效果。這是自主式移動式稱重設(shè)備，可以在場內(nèi)行走，沒有必要做一個固定的稱重工位。目前單個平臺成長能力是30噸，每個都是30噸。目前量產(chǎn)最大葉片大概是57噸左右，這個設(shè)備目前能夠滿足市場上絕大多數(shù)葉片稱重需求。稱重誤差正負10公斤，平臺的頂升能力大概50毫米。這個設(shè)備在車間內(nèi)行走速度40米/秒。它的應(yīng)用場景是2臺AGV車搭載稱重傳感器，通過算法實現(xiàn)無固定工位的快速稱重，減少后道車間固定工位，它的高精度可以實現(xiàn)正負10公斤的稱重精度。這是它的基本組成，這是設(shè)備的基本簡介。

接下來講的是模塊里安全環(huán)保相關(guān)的裝置，這是一個葉根螺栓的拆卸機器人，目前能做到效果是22-30s/根，實現(xiàn)的節(jié)圓是2.8-4m。移動方式是用拖車移動。這個設(shè)備主要問題是解決人員登高作業(yè)安全的風(fēng)險，同步它也能保證一定生產(chǎn)效率。對于大節(jié)圓來說，這種設(shè)備優(yōu)勢就比較明顯。這是葉片大面自動打磨設(shè)備，目前這個設(shè)備的能力最高達到約7米，單次打磨寬度0.8和1米可選，打磨擺動角度是正30-負90之間，中間回轉(zhuǎn)臺180度，這個葉片在中間行走時就不需要掉頭了。這個耗材經(jīng)過80-90米葉片上測算，約40-60支葉片需要更換一次打磨耗材，測算下來打磨耗材成本和人工打磨耗材成本相當(dāng)。設(shè)備自帶一個吸塵裝置，打磨時粉塵不會逃逸，并且不會損傷鋁網(wǎng)和銅網(wǎng)，在國內(nèi)屬于比較新的點。我們也可以加裝一些粗糙度、噪音等模塊，打磨時可以實時知道表面粗糙度，也可以控制噪音，可以通過設(shè)置裝置參數(shù)達到安全環(huán)保的作用。

這是我們現(xiàn)在還在研發(fā)的大葉片壓力控制灌注系統(tǒng)、內(nèi)部粘接缺陷維修、風(fēng)場自動化檢測裝備。

3.發(fā)展趨勢

我大概說一下，不對之處請指正。這是目前我們公司在今年內(nèi)會做的動作，在工廠內(nèi)做一個AI的數(shù)據(jù)庫，然后實現(xiàn)3個大目標(biāo)：一是提升過程工藝質(zhì)量管理水平，安裝攝像機，對實產(chǎn)鋪層皺褶發(fā)現(xiàn)、鋪層位置預(yù)埋件位置、涂膠位置的核實、模具位移檢測等，及早發(fā)現(xiàn)問題，提高質(zhì)量管理水平；二是提升企業(yè)安全管理水平，識別人員的著裝，有沒有戴安全帽、反光背心，相關(guān)設(shè)備是不是在固定位置上，生產(chǎn)工具放置狀態(tài)，對生產(chǎn)過程全方位進行動態(tài)監(jiān)控和識別，盡早發(fā)現(xiàn)安全隱患。另外是加強對生產(chǎn)人員狀態(tài)防護，比如說識別每道工序多少個人員，人員的歸屬，實現(xiàn)對安全人員的安全指揮與防護。

（圖示）傳統(tǒng)設(shè)備，時間關(guān)系不贅述了。

（圖示）這是公司的傳統(tǒng)設(shè)備，可能各個工廠都有。

（圖示）這是今年內(nèi)我們開發(fā)模內(nèi)膠衣噴涂機，這是現(xiàn)場施工效果展示。

（圖示）這是結(jié)構(gòu)膠體。

（圖示）這是混膩子機。

（圖示）這是我們的定位產(chǎn)品，膜板一體化工裝。

我的分享就到這里，謝謝大家！