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从阵风到大风:制造机器人加速风电场建设

制造的未来

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柔性机器人技术提高风力涡轮机制造效率

在可再生能源方面,丹麦长期以来一直是世界领先者,该国的电力消费几乎一半来自风能。现在,丹麦Odico公司生产的机器人将进一步改变这一开创性行业。该公司正在将机器人精度引入风力涡轮机制造,帮助其客户降低风险并将生产率提高三倍。通过让一线员工使用平板电脑进行设计,Odico的技术有助于推动蓬勃发展的可再生能源行业的敏捷、持续改进。

精度问题

将钻头穿过一块金属片似乎是一件平常的事情,但当这种金属将一个12吨重的铝叶片连接到北海的风力涡轮机上时,钻孔的方式非常重要。如果放置错误一毫米,那么数月的设计、制造和组装工作可能会被浪费掉。

阻止昂贵和精心设计的部件落在垃圾堆是其中的一部分Odico中国的使命。该公司于2012年在丹麦的欧登塞成立,拥有一批蓬勃发展的机器人公司。该公司专注于先进的机器人技术,将制造技术引入建筑行业。Odico开发了超级灵活的移动制造机器人,可以在飞行中重新校准。每一个机器人都可以使专门从事小型生产的公司的工厂生产率提高三倍,使其成为风力涡轮机建设的完美之选。

Odico的机器人提高了专注于小型生产的公司的工厂生产率。图片由Odico提供。

管理严格的制造流程

在过去,在风力涡轮机叶片这么大的东西上钻孔是手工完成的。操作大型钻井设备的操作员需要确保每个孔的类型、形状、深度、直径、位置和质量都符合严格的规格要求。钻井设备本身必须经过完美的校准、安装和严格的维护。在这个耗时的过程中,控制台人员必须有足够的耐力和耐心。

“如今,涡轮叶片轮廓通过起重机移动,以钻每个需要的孔,”奥迪科创始人兼首席执行官安德斯·邦斯加德(Anders Bundsgaard)说。当操作员完成一个孔的钻孔时,必须将剖面移动到不同的位置并固定到位,以符合准确的要求。因为每个剖面最多需要48个孔,所以在一个好的日子里大约可以完成6个剖面。

Odico创始人兼首席执行官Anders Bundsgaard。图片由Odico提供。

适应短期制造

在这些限制条件下,风力涡轮机的产量往往只有几百台,而在一个典型的工厂运行中,人们预计会有数万台。这使得工程师可以不断地进行更新、改进和改进,但这也妨碍了标准化。Bundsgaard说:“对于100到120辆的小批量工厂,你无法用传统的方式实现生产自动化。”每一笔新订单都意味着要从头再来。他补充道:“大多数机器人制造系统都起源于汽车行业,在汽车行业,你可以一次制造10万辆汽车或零部件。”“修改设计说明很困难,通常需要拥有设计或工程学位的人。”

为了简化这个过程,Odico创建了钻的伴侣它是一种“机器人之兽”,可以在复杂的金属轮廓上一次又一次地自动钻出精确的图案。其模块化架构允许快速,在工厂安装。

Drill Mate将机器人钻孔与计算机辅助制造的最新发展相结合(凸轮).它专为精密、重型作业而设计,配有多相钻削头和6轴机械手,使机器人具有高度的可操作性。每个钻床制造机器人都有足够的机载计算能力来支持无缝文件到工厂的工作流程,这意味着设计师可以在飞行中进行快速原型制作,一线工人可以在现场快速执行更改。这种增强的可编程性和灵活性使专门从事小型生产运行和快速周转的公司受益。

为Odico的客户丹麦的蓬勃发展的可再生能源部门,这将增加风力发电的产量近80%到2024年,这些能力将提高生产力,并实现敏捷的、持续的改进。

平板电脑制造

为了使公司的产品更适合这个不断增长的市场,Bundsgaard和他的产品开发团队尝试了将Drill Mate更无缝地嵌入标准CAM工作流程的方法,使一线员工更容易执行钻井规范的更改。

Odico与Autodesk合作,将亚博体育官方appDrill Mate与融合360年.在平板电脑上轻敲几下,就可以在工厂车间使用Fusion 360的CAM接口来改变钻孔坐标和要求。

Bundsgaard说:“对于一个年轻、充满活力的行业,比如带风力涡轮机的可再生能源,不断创新和改进是设计团队的基因。”有了我们的新系统,任何使用CAD/CAM接口的人都可以在几小时内做出改变。”

亚博体育官方appAutodesk与Odico合作,将Drill Mate与Fusion 360集成。图片由奥迪科提供。

在节省工作的同时提高生产力

到目前为止,Odico的机器人部署已经取得了令人印象深刻的成果。使用以前的手动系统和机械,风力涡轮机制造客户通常可以每天完成六个剖面。利用Odico的解决方案,他们可以钻取18个剖面,是典型行业产量的三倍。

但即便生产率有了如此惊人的提升,Bundsgaard也不认为机器人必须打破工作场所人与机器之间的平衡。“机器人正在挽救制造业的工作岗位,”他说。“目前,我们面临着与低工资市场竞争的风险。最受伤害的人是在第一线的工人。通过让机器人更能适应个人需求,我们正朝着市场的方向前进。提高技能当然,这是必要的,但我们看到的工作角色并没有被取代,而是在不断演变,以适应更广泛的机器人应用。”

在Bundsgaard看来,机器人自动化并没有扼杀工作岗位,而是改变了人类和设备协同工作的方式。

人与机器之间的伙伴关系

世界经济论坛2020年就业前景报告表明,越来越多的雇主同意Bundsgaard:估计,尽管8500万个工作岗位可能流离失所的转变人类和机器之间的劳动分工,到2025年,9700万名新角色也可能emerge-roles更适应新的分工在人类中,机器,和算法。

这种转变几乎肯定会包括更便携、更敏捷的解决方案,比如Odico的弹出式飞行工厂,这是一个安装在便携拖车上的小型制造工厂。它专为建筑行业设计,承诺让任何人都可以安全、轻松地使用机器人用平板电脑建造建筑元素。有了它,制造可以在靠近供应链的地方完成,减少了零件运输到地球另一端的需要。

Odico的技术将精密钻井所需的耗时校准和装配过程转移到了像Drill Mate这样的机器人身上。图片由Odico提供。

“对我们来说,理想的情况是能够将技术控制权交给工厂或施工现场的人员。要实现这一点,这些工具必须保持其用户友好性。理想情况下,您希望能够在15分钟内从车间带人培训,然后让他们使用。”

- - - - - -安德斯BundsgaardOdico创始人兼首席执行官