“雙碳”目標利好下，風電裝機規模將進一步增長，而每颱風機由將近70000個零部件組成，除葉片、齒輪箱、發電機等大部件外，還有許多至關重要的小裝置，共同決定著機組能否可靠執行。
隨著工業4.0時代到來，以風電裝備為代表的高階裝備製造業，向數字化、網路化、智慧化升級，這不僅是提升我國產業核心競爭力的必然要求，也是促進工業向中高階邁進的重要舉措。
風力發電機組屬於大型高精度、高價值運轉的重工裝置，其生產離不開大量人力工作，並根據工藝要求衍生出大量的配套工具。風電裝備由“製造”向“智造”轉型，智慧工具的應用已經不可或缺。
風電“雲工具”，提升組裝效率
作為專注螺栓緊固操作服務和解決方案的提供商，在日前落幕的2021北京國際風能展會上，上海小刀智慧科技有限公司（以下簡稱“小刀智慧”）攜公司旗下油品監測——遠端24小時線上監測；雲工具——智慧化螺栓緊固方案；智慧機器人——新型風機塔筒運維等風電最新智慧化解決方案精彩亮相。
眾所周知，工業裝置中螺栓的使用無處不在，與安全性密切相關。大型風機主機生產，一顆顆螺栓的作用更是不容忽視，而扳手是進行螺栓緊固過程中必不可少的工具，但現如今的風機組裝廠對扳手的管理、操作和維護等方面是割裂的，在扳手或拉伸器進行螺栓緊固工作時也存在隱患。這些問題的關鍵在於對螺栓的緊固過程不能做好資訊記錄，無法實現管理人員對扳手使用過程的監管，急需一套解決方案來改善工具管理現狀。
小刀智慧技術部主任明保廷
“為應對現狀，小刀智慧緊跟客戶需求和行業發展變化，開發了一套完整的解決方案——雲工具系統，能精確的實現扳手對螺栓的緊固並完整記錄資訊，最大程度減少人為造成的誤差、誤操作，並建立起螺栓資料庫。”小刀智慧技術部主任明保廷介紹到，“雲工具管理系統由雲工具後臺管理軟體、螺栓緊固軟體以及智慧液壓泵站平臺組成，配合液壓扳手、電動扳手、拉伸器與平臺連線使用，透過軟硬體結合覆蓋螺栓緊固全流程。”
觀眾駐足小刀智慧展位
雲工具管理系統為後臺管理中心，作為工具管理平臺，能實現包含⼈員，工具、工藝、專案、資料檢視和分析等許可權功能；智慧液壓泵站平臺為執行機構，透過搭載的螺栓緊固軟體獲取管理平臺下發的資料，在無網路環境下也可進行緊固工作。
值得一提的是，螺栓緊固軟體可以根據搭載的不同裝置來切換，擁有數字直顯、⼀鍵啟停、故障警報、資料追蹤分析等特點；平臺還可根據客戶不同的工藝需求進行定製。
風電大跨越，助力智慧運維
“十四五”是實現碳達峰、碳中和目標的關鍵時期，風電迎來歷史性發展機遇，海上風電也加速度發展。截至2021年4月底，能源局資料顯示，我國海上風電併網容量突破千萬千瓦！
目前我國風電塔筒的清洗、打磨、噴塗等工作，仍舊是高危的“蜘蛛人”作業方式。而與陸上風電相比，海上風電環境更為惡劣，運維難度更是呈指數級增加。智慧工具的應用，可以實現遠端操控，代替繁重的危險工作，提高質量和效率的同時，減少出海等成本增加。可以預測的是，智慧監測、智慧診斷&智慧運維既是行業發展的內在要求，也是應對平價時代的必然選擇。
塔筒爬壁機器人
在風機裝置運維過程中，對油品的監測是一項重要內容，但現階段油品檢測普遍使用人工集中取樣，缺乏時效性，某些因油品質量導致的故障是短時間內發⽣劇變，但相鄰取樣時間視窗相隔很遠，難免存在時間上的不及時；其次油品化驗需交付專業實驗室去取樣，每次進行油品化驗價格⾼昂；最後當裝置發⽣故障時，缺乏有效的預警措施；整個行業亟需油品監測⽅案。
小刀智慧油品監測——遠端24小時線上監測，擁有監測裝置小，反映迅速，遠端監測，故障預警等特點。同時，其獨立自主研發的第⼆代磁力式塔筒爬壁機器⼈，採用雙向驅動控制技術，可實現在風機塔筒上下左右360°全覆蓋式攀爬；機器人還可攜帶不同的工作模組，完成無損探傷、拍照、打磨、補漆、除鏽、清洗、高空焊接等工作；可避免使用傳統人工搭架的高風險、低效率狀況，大大提⾼了⼯作效率，最大程度的保護人員安全。
風機葉片打磨機器人是小刀智慧在本次風能展中重點展示的創新產品，從2020年風能展至今，小刀智慧用一年的時間成功將前面所述概念化產品落地，並展示了最新在研葉片打磨機器人demo。
風機葉片打磨一直是葉片製作過程中的難點，葉面巨大，不斷變化的曲率都給葉片製造帶來了很大難度。同時，葉片打磨過程粉塵量大，用工成本也高。小刀智慧這款機器人可24小時作業，全自動程度範圍在80%左右，自動尋找打磨位置，包括打磨、切片等，並且能吸附粉塵90%以上。
小刀智慧總經理陸勇峰
“當下大資料物聯網等廣泛應用，新一輪產業變革來襲，智慧工具的原則就是代替繁瑣、高危的人工作業，提高質量和效率、助力風電行業平價時代降本增效。”小刀智慧總經理陸勇峰表示，“隨著風電市場規模進一步擴大，大兆瓦、深遠海的產業發展趨勢，一定要運用好物聯網、人工智慧等先進技術，透過智慧化工具&服務讓機組可靠執行。核心競爭力為王，未來小刀智慧將繼續精研智慧化路線，在原有產品基礎上持續完善，與產業鏈合作共贏、共創未來。”
來源：北極星風力發電網
作者：莫小雅
