风电行业AGV/AMR应用痛难点
一台风力发电机从生产到装机需要经历许多步骤,物品规模极大,需要生产搬运的零部件、组件和其他物品重量往往是以“吨”为数量级进行计算,若单纯以人工手段进行转运、打磨等各项动作,很多时候无法完全满足需求,质量不达预期,工作量巨大、工期拉长的同时存在对施工人员的安全隐患(如攀高作业的坠落风险等)和职业病危害(如打磨作业时吸入粉尘将导致尘肺病等)。在这样的情况下,由重载AGV/AMR去替代人力劳动成为了绝大部分风电企业的选择,甚至可以称之为“刚需”。
在风电行业,AGV/AMR目前应用最多的是物料的转运。从风力发电机机舱、轮毂运输,在车间各工位之间进行转运,从车间到室外露天库房,从露天库房到发货位置,从发货位置将工装架运回厂房,均可用重载AGV/AMR代替人工。
除了物料搬运外,在重载移动机器人底盘上加装上端机械臂和其他组件,也可以让AGV进入到生产环节,相当于是给机械臂加上了“双脚”。如在风力发电叶片打磨领域,运用复合型AGV便可以实现叶片的全自动化打磨,其中无需人工操作,且内置的力控系统可以保证打磨时恒力接触,从而保证了叶片的质量;同时,叶片打磨复合型AGV在打磨头上装备红外线测距感应器,实时监控,有效确保了打磨精度。风电行业中的复合型重载AGV,除了可以适应叶片打磨的工作,稍加改装,还可以应用于叶片根部双头螺栓的安装与检测等安装工作,进一步取代人工,提升企业know-how。
整体而言,当前,在风电行业,AGV/AMR应用还处于初期阶段,在实际应用过程中,仍存在着亟待解决的痛、难点:
①存在室内场景与室外场景混合,需要多导航方式融合的方案;
②存在临时任务和人工辅助任务,AGV系统运行时需要在多个工作模式之间切换;
③风电发电机的工件很大,运输安全需要特殊考虑;
④AGV对场地环境要求较高,在工况环境整改方面耗资较大,大部分叶片厂家对这部分费用承担有困难,AGV如果在不能匹配的工况环境下工作,运行过程中的稳定性不佳,将达不到理想效果;
⑤对AGV的要求从生产端就开始有所体现,大吨位负载对AGV车体结构和配件等磨损较轻载更严重,对AGV质量的一致性和稳定性提出较高要求;
应用端如何挑选心仪产品?
从场景特点及技术实现难度来看,在AGV/AMR的众多应用领域中,当前,风电行业属于进入门槛较高的行业,风电企业在选择AGV/AMR厂商的也会有自己的一套考量方式。
由于风机的部件较重,风电企业在选择AGV厂商时,首先会考察厂商重载AGV产品的设计、制造和运维能力,着重考察类似大吨位应用案例;其次是关注厂商选择的核心部件质量,因为大吨位负载下,对机构和配件等磨损较轻载更严重,只有厂商经过大量实际应用的项目,才能保证AGV整体的运行可靠性与寿命;最后,关注的是厂商是否具有良好的服务意识与售后保障体系,因为非标定制产品,需要双方技术人员密切配合,结合实际厂区工况,不断优化方案与实施策略,才能达到较好的使用效果。
对于AGV厂商而言,针对风电行业所研发的AGV设备需要具备高有效载荷、性能稳定的同时,还需要尽可能的降低生产制造成本。目前风电行业AGV在场内大多数采用手动遥控或结合磁条、二维码的操纵方式,但真正应用到场外时只能采用手动遥控的模式,距离真正意义上完全的“智能化”仍然还有很长一段路要走。
国自机器人相关负责人提出,风电行业之前零星用RGV、电动平板车运输过加工部件,以解决吊装方式复杂、效率慢的问题;从2021年下半年开始陆续启动相关主机厂的智能搬运改造,一般选择新建厂房开始尝试用AGV进行风机轮毂、机舱、叶片等结构部件的工序转运。尤其是部件跨厂房搬运场景,目前来看,AGV是最佳转运方式,但对AGV的负载、控制、室内外跨车间转运等适配性、稳定性都有较高要求。
汇聚相关负责人表示,目前风电行业的痛点、难点,对于AGV厂商而言,所研发的AGV设备需要高载荷、性能稳定、降低生产制造成本;对于风电行业的企业而言,叶片整个工艺输出流程比较复杂,整个加工全流程下来所占用的场地面积较大,加之AGV对场地环境要求较高,在工况环境整改方面耗资较大,部分叶片厂家对这部分费用承担有困难。
航发机器人相关负责人指出,风电企业在选择AGV厂商时,往往注重四个方面的能力:①技术实力,只有过硬的技术实力,才能真正有效解决行业痛点,为风电企业解决在实际生产过程中遇到的问题;②供货能力,只有具备稳定的供货能力,才能保障产品质量、产品交期;③服务能力,只有具备良好高效的服务能力,才能免去风电企业使用AGV产品的后顾之忧;④成本控制能力。风力发电机产品本身价格竞争激烈,各主机厂采购AGV时也将价格压得很低。
尽管前路漫漫,但在风电行业的使用需求与日剧增的大环境下,入局的重载AGV/AMR厂家呈现增长趋势,一些企业已经相继在风电行业取得突破,打造了一些具有代表性的案例。
国自:50T+200T室外重载AGV 助力风电行业首个5G全连接智能工厂
国自机器人为某风电智能制造领域集团客户的“灯塔工厂”定制打造了“50T+200T室外风电重载AGV解决方案”,是国内风电行业首个5G全连接智能工厂,将AGV应用规划与用户精益化生产体系相融合,打造“脉动式”柔性生产体系,助力客户快速投产。
在这之中,50T重载AGV和兼容性工装实现生产过程中的场外大件物料自动化搬运,满足车间每日产能需求,提供高效的信息流,实现物料配送的自动化、准时化和可视化,满足指定的位置准确取放物料,提高物料配送效率;而200T重载AGV和兼容性工装则用于实现主机下线和传动链厂转运的半自动化搬运,借助导航系统,实现了AGV运输过程循迹行驶功能,并通过光电等装置,实现AGV与工装自动对准调正的功能,完成传动链转运和主机下线、转运的任务要求。两种机型均可自适应室外复杂地面,搭载多重安全防护系统与智能液压系统,保障现场产品与人员的安全。
前景广阔,未来可期