2024-10-21 机器人 0
新能源通常包括太阳能，风能，生物能，潮汐能，核能等，以区别化石能源。在当下诸多与“新能源”相关的概念里，移动机器人在锂电的生产，储能，移动充电领域，以及光伏领域，取得了较为突出的应用。相比之下，风能领域的移动机器人应用仍处于萌芽阶段。今天，我们就来聊一聊移动机器人在风电行业的应用展望。
风电行业概述
中国风电行业在过去几年取得了长足的发展。根据数据，中国是世界上最大的风能市场和风力发电设备生产国之一。
1. 生产规模：中国风电行业目前拥有庞大的生产规模。根据统计数据，中国已经建立了世界上最多的风力发电装机容量。截至2022年底，中国的总风力发电装机容量超过了300吉瓦，占全球总装机容量的近40%。中国风电行业还积极推进离岸风电项目，并在沿海地区建设了多个离岸风电场。
2. 趋势：中国风电行业的发展呈现出积极的趋势。随着政府对可再生能源的支持力度增加，风电装机容量不断增长。中国政府实施了一系列政策和措施，鼓励投资者参与风电项目建设。此外，技术进步和成本下降也促使风电行业的快速发展。中国风电行业还借鉴国外先进经验，加强与国际风电领域的合作与交流。
3. 持续改善：中国风电行业致力于持续改善技术和运营管理。通过研发创新，提高风力发电设备的效率和可靠性，减少能源浪费。同时，中国还加大了对风电场的规划和建设监管力度，以确保安全环保的运营。
风电行业移动机器人的应用场景（按照流程划分）
1.叶片车间：
在这个车间中，制造风力发电机组的叶片。这涉及到复合材料的制作，包括纤维预浸料的加工、模具设计与制造以及叶片的成型、固化和表面处理等过程。
和移动机器人应用相关的工艺段为：
检测和打磨工艺段，
目前现状为：检测和打磨共用工位。人工骑行人力三轮车，三轮车上分别装载检测设备，打磨设备。典型案例为每个检测和打磨工艺段具有3个工位，每个工位需要12个工人消耗11小时完成单个叶片的检测和打磨。
痛点：效率低，耗时耗工位，较多粉尘，工人重复劳动。
使用移动机器人替代的技术关键点：
由于每次叶片在工位摆放位置不同，因此需要每次AMR工作之前绕行叶片一周根据叶片位置构建地图，或实时构建自然导航地图。
打磨场景会造成粉尘吸附在激光雷达表面有机玻璃上，需要除尘方案。
喷涂工艺段，
目前典型案例为每个喷涂工艺段具有2个喷涂工位，每个工位需要8个工人消耗12到13小时完成单个叶片的喷涂。
痛点：效率低，耗时耗工位，较多有害油漆颗粒物，工人重复劳动。
使用移动机器人替代的技术关键点：
由于每次叶片在工位摆放位置不同，因此需要每次AMR工作之前绕行叶片一周根据叶片位置构建地图，或实时构建自然导航地图。
喷涂场景会造成油漆微颗粒吸附在激光雷达表面有机玻璃上，需要除尘方案。
需要防爆激光雷达解决方案。
喷涂设备和AMR不共用同一套48V锂电池供电。
叶片仓库，
由于叶片长度和体积巨大，通常风电工厂将叶片放置于室外。在同一室外仓储区域，典型案例为存放数十根风电叶片。
痛点：需要成熟的双移动设备联动解决方案。
使用移动机器人替代的技术关键点：
双设备联动时，在室外空旷环境中双车通信良好。
不平整的水泥地面的良好适应性。
室外空旷环境的导航以及防雨防尘。
2.控制柜车间，也叫做电装车间：
这个车间负责生产风力发电机组的控制柜和电气系统。这涉及到电气元件的安装、布线、调试和测试，并确保整个发电机组的安全运行。主要的工艺步骤为：风电机柜的接线和上电，人工操作为主，不适宜机器人化。
3.装配车间，也叫做总装车间：
这个车间是将各个部件进行总装的地方。在这里，钢结构、发电机、叶片和控制系统等部分会被集中组装起来，并进行最后的检测和调试。在这个车间，典型的场景为，风电主机具有150吨自重，并存在少量搬运，以人工操作为主，不适宜机器人化。
未来展望
展望未来，随着包括风电在内的新能源的占比越来越高，相信移动机器人设备在风电领域会逐渐普及，并从风电生产领域延展到风电运营领域：
清洗机器人：
清洗机器人用于清洁风力发电机组的表面和叶片。它们通常配备喷水装置和/或刷子，能够自主地行走并清洗表面。这些机器人可以减少人工清洗的工作量，并提高清洗的精度和效果。
巡检机器人：
巡检机器人是用于定期检查和维护风力发电机组的机器人系统。它们通常配备了各种传感器和摄像头，可以在风力发电机组上进行巡视和监测。这些机器人能够检测异常状况、损坏或需要替换的部件，并提供准确的数据和反馈。
关于科尔摩根AGV
科尔摩根 (Kollmorgen) AGV是为自动引导车(AGV) 和移动机器人提供车辆自动化系统套件的全球供应商之一，通过50年持续而专注的根植于AGV及移动机器人领域，这些套件已经安装在全球超过40.000辆AGV及移动机器人上。公司于1962年在瑞典创建时称为NDC，于2009年并入科尔摩根 (Kollmorgen)。目前在中国区域设有销售、产品和市场以及技术服务支持团队，2019年起启用了天津工厂，进而可实现为国内客户及合作伙伴提供及时的专业服务。同时位于瑞典的设计和研发中心也不断吸取用户声音，与全球超过80家客户、供应商、创新者相互合作，已成为在运动控制领域中最佳解决方案供应商之一。
