風電行業AGV/AMR應用痛難點
一臺風力發電機從生產到裝機需要經歷許多步驟,物品規模極大,需要生產搬運的零部件、組件和其他物品重量往往是以“噸”為數量級進行計算,若單純以人工手段進行轉運、打磨等各項動作,很多時候無法完全滿足需求,質量不達預期,工作量巨大、工期拉長的同時存在對施工人員的安全隱患(如攀高作業的墜落風險等)和職業病危害(如打磨作業時吸入粉塵將導致塵肺病等)。在這樣的情況下,由重載AGV/AMR去替代人力勞動成為了絕大部分風電企業的選擇,甚至可以稱之為“剛需”。
在風電行業,AGV/AMR目前應用最多的是物料的轉運。從風力發電機機艙、輪轂運輸,在車間各工位之間進行轉運,從車間到室外露天庫房,從露天庫房到發貨位置,從發貨位置將工裝架運回廠房,均可用重載AGV/AMR代替人工。
除了物料搬運外,在重載移動機器人底盤上加裝上端機械臂和其他組件,也可以讓AGV進入到生產環節,相當于是給機械臂加上了“雙腳”。如在風力發電葉片打磨領域,運用復合型AGV便可以實現葉片的全自動化打磨,其中無需人工操作,且內置的力控系統可以保證打磨時恒力接觸,從而保證了葉片的質量;同時,葉片打磨復合型AGV在打磨頭上裝備紅外線測距感應器,實時監控,有效確保了打磨精度。風電行業中的復合型重載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,進一步取代人工,提升企業know-how。
整體而言,當前,在風電行業,AGV/AMR應用還處于初期階段,在實際應用過程中,仍存在著亟待解決的痛、難點:
①存在室內場景與室外場景混合,需要多導航方式融合的方案;
②存在臨時任務和人工輔助任務,AGV系統運行時需要在多個工作模式之間切換;
③風電發電機的工件很大,運輸安全需要特殊考慮;
④AGV對場地環境要求較高,在工況環境整改方面耗資較大,大部分葉片廠家對這部分費用承擔有困難,AGV如果在不能匹配的工況環境下工作,運行過程中的穩定性不佳,將達不到理想效果;
⑤對AGV的要求從生產端就開始有所體現,大噸位負載對AGV車體結構和配件等磨損較輕載更嚴重,對AGV質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品?
從場景特點及技術實現難度來看,在AGV/AMR的眾多應用領域中,當前,風電行業屬于進入門檻較高的行業,風電企業在選擇AGV/AMR廠商的也會有自己的一套考量方式。
由于風機的部件較重,風電企業在選擇AGV廠商時,首先會考察廠商重載AGV產品的設計、制造和運維能力,著重考察類似大噸位應用案例;其次是關注廠商選擇的核心部件質量,因為大噸位負載下,對機構和配件等磨損較輕載更嚴重,只有廠商經過大量實際應用的項目,才能保證AGV整體的運行可靠性與壽命;最后,關注的是廠商是否具有良好的服務意識與售后保障體系,因為非標定制產品,需要雙方技術人員密切配合,結合實際廠區工況,不斷優化方案與實施策略,才能達到較好的使用效果。
對于AGV廠商而言,針對風電行業所研發的AGV設備需要具備高有效載荷、性能穩定的同時,還需要盡可能的降低生產制造成本。目前風電行業AGV在場內大多數采用手動遙控或結合磁條、二維碼的操縱方式,但真正應用到場外時只能采用手動遙控的模式,距離真正意義上完全的“智能化”仍然還有很長一段路要走。
國自機器人相關負責人提出,風電行業之前零星用RGV、電動平板車運輸過加工部件,以解決吊裝方式復雜、效率慢的問題;從2021年下半年開始陸續啟動相關主機廠的智能搬運改造,一般選擇新建廠房開始嘗試用AGV進行風機輪轂、機艙、葉片等結構部件的工序轉運。尤其是部件跨廠房搬運場景,目前來看,AGV是最佳轉運方式,但對AGV的負載、控制、室內外跨車間轉運等適配性、穩定性都有較高要求。
匯聚相關負責人表示,目前風電行業的痛點、難點,對于AGV廠商而言,所研發的AGV設備需要高載荷、性能穩定、降低生產制造成本;對于風電行業的企業而言,葉片整個工藝輸出流程比較復雜,整個加工全流程下來所占用的場地面積較大,加之AGV對場地環境要求較高,在工況環境整改方面耗資較大,部分葉片廠家對這部分費用承擔有困難。
航發機器人相關負責人指出,風電企業在選擇AGV廠商時,往往注重四個方面的能力:①技術實力,只有過硬的技術實力,才能真正有效解決行業痛點,為風電企業解決在實際生產過程中遇到的問題;②供貨能力,只有具備穩定的供貨能力,才能保障產品質量、產品交期;③服務能力,只有具備良好高效的服務能力,才能免去風電企業使用AGV產品的后顧之憂;④成本控制能力。風力發電機產品本身價格競爭激烈,各主機廠采購AGV時也將價格壓得很低。
盡管前路漫漫,但在風電行業的使用需求與日劇增的大環境下,入局的重載AGV/AMR廠家呈現增長趨勢,一些企業已經相繼在風電行業取得突破,打造了一些具有代表性的案例。
國自:50T+200T室外重載AGV 助力風電行業首個5G全連接智能工廠
國自機器人為某風電智能制造領域集團客戶的“燈塔工廠”定制打造了“50T+200T室外風電重載AGV解決方案”,是國內風電行業首個5G全連接智能工廠,將AGV應用規劃與用戶精益化生產體系相融合,打造“脈動式”柔性生產體系,助力客戶快速投產。
在這之中,50T重載AGV和兼容性工裝實現生產過程中的場外大件物料自動化搬運,滿足車間每日產能需求,提供高效的信息流,實現物料配送的自動化、準時化和可視化,滿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現主機下線和傳動鏈廠轉運的半自動化搬運,借助導航系統,實現了AGV運輸過程循跡行駛功能,并通過光電等裝置,實現AGV與工裝自動對準調正的功能,完成傳動鏈轉運和主機下線、轉運的任務要求。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,保障現場產品與人員的安全。
前景廣闊,未來可期