CWPC2024：上海辛帕智能科技股份有限公司市场总监 闭业波发表《风电叶片智能装备发展的新趋势》的演讲

各位领导、各位来宾，上午好！

我是上海辛帕智能科技的闭业波，今天做的报告是：风电叶片智能装备发展的新趋势。

刚才天顺的朱总已经介绍过现在一些新的智能装备，相当于给我做了一个推广，谢谢。我的报告主要分为3个大部分：行业概述、平台及模块介绍、发展趋势。

1.行业概述

近年来风电叶片已经向百米化的趋势发展，这个趋势已经非常明显了，现在在制造端的痛点越来越凸显了，像铺层、灌注缺陷越来越多，粘接的缺陷、操作的安全、环境等也是日益凸显。当前各大叶片厂亟须解决这些问题。我们认为大叶片制造难题的解决最终还是要从制造工艺革新和装备革新做起，新的工艺、新的装备才能提高制造效率和制造质量。

目前这个行业的趋势，我们认为一是要做平台化，目前市场装备都是单个逐一的，这个做法可能在后期会造成工厂的重复投资，或者升级扩展问题。在平台化基础上再加模块化，可以将各种铺层、胶衣、切边、错层、涂胶做成模块化装在平台上，这样就实现了综合的统筹考虑。另外是AI大模型应用在各行各业开展也很多，这样我们在叶片制造端如果能采集制造过程中各类数据信息等，也可以构造一个数据库，建成一个AI平台，这样也可以提升安全生产的质量管理水平，还可以接入工厂各类MAS智能化系统，对工厂进行整体提升。

2.平台及模块

（图示）这是目前辛帕在研的项目，这是前道的龙门架，主要是桁架构成的基本结构，设备由桁架集成自动铺布、合模缝切割内表面错层和自动涂胶等功能模块组成。龙门桁架采用钢结构，其中两边的轨道铺设在地面，模具间的轨道采用立柱调高加轴向横梁的方式构成。SS和PS共两套龙门桁架，均可独立运行。桁架横跨半个风电叶片模具，采用电机驱动并配防撞预警机构。铺层、切合模缝、错层修复、涂抹结构胶/胶衣等功能模块，通过快速接口安装在桁架的Z轴上。当流程进行到某个工序时，可以快速加载该模块，进行自动化作业。

设备具备三向运动调节能力(X轴地轨长度方向，Y轴为架宽度方向，2轴为高度方向。

桁架：含地面行走轨道、横梁、立柱、升降伸缩轴以及动力传动系统等；驱动：桁架双侧采用变频电机驱动，行走轴搭载外置编码器+编码尺行走轴外置检测保持双侧随动同步；供电：自动电缆盘(电机驱动收放+逐层收放+张力控制系统)；避免触及人或障碍物，同时轨道两侧装有缓冲装置。防撞与缓冲：装有防撞传感器。桁架可完全移出模具作业空间，不影响主梁吊装、腹板吊装、合等操作。

（图示）这是对叶片的叶根或者前缘、后缘部分进行切割滚洗的方式。自动涂胶，平台具备喷涂胶衣或者涂抹结构胶的功能。自动错层，如果叶片表面出现皱褶时，这个系统可以对这些区域进行错层修复，打磨成倒金字塔结构，这样的话员工再来进行铺层灌注比较轻松一点了。

下面说一下与质量相关的智能装备（模块），这是辛帕研发的一款激光投影装置，主要针对大叶片设计优化，对铺层精度要求比较高，我们研发了这套系统。它有3个部分：激光光源、校验靶标、主机。我们目前这套装置能适用最大弦长5米，激光辅助铺层系统有效高度为8-16米区间。激光光源投射角40-60度。系统可以满足一次性多处定位，另外定位精度，投影线的精度相比于设计精度来说有正负2毫米误差。投影线的线宽约3毫米，激光等级30nw，安全等级3B，这个我们都做过测试。

这个系统的实施条件：叶片模具三维模型，能够给一个靶标的坐标位置，做靶标校验。实施前把三维图导入系统里，这是我们软件导入的界面，每一层都是每一层布铺截止的地方。这个设备是针对叶片外表面缺陷做了错层的装备，它是有一个机械臂构成的打磨装置，目前能适用叶片最大弦长不超过5米，铣削速度0.07平米每分钟。这是我们在现场测试的施工效果，大家可以看到错层的台阶，一层一层的，错层精度还是比较高的。它自带粉尘的吸收装置。这是针对叶片外表面错层，因为叶片的表面修复错层是需要熟练的技术工人操作的，这个工作并不容易，而且劳动强度也非常大，环境很恶劣，所以这个装备研发出来之后可以把缺陷修复最困难一步用机器来代替。错层完毕之后铺层和灌注还是需要人工来完成的。

（图示）这是另外一种形式的外错层装置，它的特点是用四轴方式代替了机械臂，带有一个叉车的移动。这是设备加工效果的呈现，我们在场内场外都做了大量实验，实验证明确实可以取代大量的人工操作。然后工厂也没有必要说因为错层修复招聘大批量高技能员工，这些高技能员工做一些特殊地方的修复。

（图示）这是研发的自动UT检测设备，采用叉车式，适用于场外复杂地形，比如堆场或者野外作业，我们的检测速度100米叶片整个扫查完在一个半小时左右。它的扫查宽度覆盖700毫米，后期还可以再扩展，当前是27组探头扫查700毫米的宽度。弦向是3-6毫米，轴向可以设置的。这个方式对齐方式是人工对齐，有传感器提醒人工。这个数据是实时生成的，可以离线查看分析，目前我们还在做一款自动分析和查看的软件，出来结果可以用软件进行分析，看看哪里有问题，可以代替部分人工，这个正在研发中。

（图示）这是UT设备的第二种形态，AGV，适合场内的，车间地面比较平整的。这个设备一个人工都不需要，前面的叉车式还需要人开，这个遥控就好了，整个自动化程度更高的。这个设备是用车的电池进行供电，每次充电可以满足12小时，其他的性能是相当的。这是设备场内场外测试照片，扫查的精度和速度都是能保证的。这是人驾驶的，这两边前后都有摄像头，有传感器，保证产品和人的安全，遇到障碍物它会报警，车子也不会往前开了。目前这两台装置都能够扫查主梁，还能扫查后缘梁区域，我们的高度可以覆盖市场上所有叶片的主梁和辅梁。

（图示）这是工厂测试效果，这是图像的精度分析。这两款设备的出现可以有效解决大叶片下人工探查效率低下，安全风险高等现实问题，为百米级叶片生产提供解决方案。

UT检测设备-AGV为了结合原有工厂手持设备的升级改造，它可以集成目前的扫查架，集成之后可以实现逐段自动扫查功能。不需要人工来搬运，也能节省一些人工，盘活一些固定资产。它的扫查精度取决于原有设备的精度，因为是集成其他原有的探头。扫查的速度是300-350毫米/秒，离地高度最高可以到5-6米，高度可以选配的，也配有水箱。它本身也是一个AGV装置，这个对工厂只有两条产线，已经有扫查架了，那我想实现自动化，这个装置就是比较好的解决方案。

（图示）这是在工厂应用的场景，下面是一个集水装置，废水可以收集起来，大概可以节省2名员工，达到部分降本增效的效果。这是自主式移动式称重设备，可以在场内行走，没有必要做一个固定的称重工位。目前单个平台成长能力是30吨，每个都是30吨。目前量产最大叶片大概是57吨左右，这个设备目前能够满足市场上绝大多数叶片称重需求。称重误差正负10公斤，平台的顶升能力大概50毫米。这个设备在车间内行走速度40米/秒。它的应用场景是2台AGV车搭载称重传感器，通过算法实现无固定工位的快速称重，减少后道车间固定工位，它的高精度可以实现正负10公斤的称重精度。这是它的基本组成，这是设备的基本简介。

接下来讲的是模块里安全环保相关的装置，这是一个叶根螺栓的拆卸机器人，目前能做到效果是22-30s/根，实现的节圆是2.8-4m。移动方式是用拖车移动。这个设备主要问题是解决人员登高作业安全的风险，同步它也能保证一定生产效率。对于大节圆来说，这种设备优势就比较明显。这是叶片大面自动打磨设备，目前这个设备的能力最高达到约7米，单次打磨宽度0.8和1米可选，打磨摆动角度是正30-负90之间，中间回转台180度，这个叶片在中间行走时就不需要掉头了。这个耗材经过80-90米叶片上测算，约40-60支叶片需要更换一次打磨耗材，测算下来打磨耗材成本和人工打磨耗材成本相当。设备自带一个吸尘装置，打磨时粉尘不会逃逸，并且不会损伤铝网和铜网，在国内属于比较新的点。我们也可以加装一些粗糙度、噪音等模块，打磨时可以实时知道表面粗糙度，也可以控制噪音，可以通过设置装置参数达到安全环保的作用。

这是我们现在还在研发的大叶片压力控制灌注系统、内部粘接缺陷维修、风场自动化检测装备。

3.发展趋势

我大概说一下，不对之处请指正。这是目前我们公司在今年内会做的动作，在工厂内做一个AI的数据库，然后实现3个大目标：一是提升过程工艺质量管理水平，安装摄像机，对实产铺层皱褶发现、铺层位置预埋件位置、涂胶位置的核实、模具位移检测等，及早发现问题，提高质量管理水平；二是提升企业安全管理水平，识别人员的着装，有没有戴安全帽、反光背心，相关设备是不是在固定位置上，生产工具放置状态，对生产过程全方位进行动态监控和识别，尽早发现安全隐患。另外是加强对生产人员状态防护，比如说识别每道工序多少个人员，人员的归属，实现对安全人员的安全指挥与防护。

（图示）传统设备，时间关系不赘述了。

（图示）这是公司的传统设备，可能各个工厂都有。

（图示）这是今年内我们开发模内胶衣喷涂机，这是现场施工效果展示。

（图示）这是结构胶体。

（图示）这是混腻子机。

（图示）这是我们的定位产品，膜板一体化工装。

我的分享就到这里，谢谢大家！