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随型+柔性+监测,民杰风力叶片打磨智能机器人欲用自动化助力风力发电

国际新能源网  来源:猎云网  日期:2017-10-10
  2016年11月,国家能源局正式印发《风电发展十三五规划》,明确了十三五期间风电发展目标和建设布局。规划指出到2020年底,风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上,其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上;风电年发电量确保达到4200亿千瓦时,约占全国总发电量的6%。
 
  据民杰风力叶片打磨智能机器人项目CTO马中杰向猎云网(ilieyun)介绍,目前国内发电站以火力、水力、核力发电站为主。其中火力发电占到70%以上,而截至2015年,全国风电并网装机是1.29亿千瓦,风力发电量仅占全国发电量的1%-2%。与国家的十三五规划目标还有很大的产能差距,随着风电行业不断发展,这个市场还会不断扩大。
 
  很多人在海边或者山上都应该见到过三个齿的风力发电设备,那三个叶片就是该项目机器人要处理的工作对象。目前国内的叶片最长为83.6米,相当于30层楼那么高,重约35吨。叶片需要经过打磨、刮腻子、喷漆、切边等工序才能进行有效工作。
 
  传统风力叶片打磨,主要依靠工人拿着绞磨机进行打磨,平均15个人5个小时可以打磨一支长度56米的叶片,表面积约300平方米。不仅需要大量人力和时间,且打磨过程中玻璃纤维粉尘大,污染严重,工人工作环境十分恶劣,极大程度上会造成肺病等伤害。
 
  由于叶片体积巨大,在打磨过程中如何摆放和精确定位到每支叶片的打磨表面,一直是实现自动化打磨的阻力所在。民杰风力叶片打磨机器人项目团队以自主研发的低成本3D扫描算法,可以做到实时定位,边打磨边扫描,不需要预先整体扫面;且设计了柔性打磨头,该打磨头可以做到在0—10cm内,打磨的执行部件与叶片表面的压力保持不变;并和磨料厂家联系实验研发了新型磨料,以代替传统每打磨2平方就要一换的金刚砂纸,新型磨料一块可以至少打磨1000平方米以上。
 
  对比过去人工打磨,机器人不仅可以满足叶片表面处理工艺要求,实现自动化打磨,且工作效率500平米/小时(可代替60名工人),其风尘排放符合GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》,并适用于国内外各规格型号叶片的表面打磨需求。在解放大量人力同时也更符合环保理念。
 
  关于项目的壁垒,马中杰说到,团队不仅对目前的3D扫描算法做了提升,比如将“预先整体扫描,再根据数据定位”升级为“边打磨边扫描,做到实时数据完全精确”,且定价十分便宜。据了解,当前可解决此叶片打磨定位的公司,全球不超过3家,而其方案仅硬件成本就需100万人民币以上,与机器人成本有着几十倍的空间。另外,其柔性打磨技术,可以保证在刚性部分与叶片表面的距离在10cm范围内,磨料与打磨表面的作用是恒力;还设有辅助监测技术,例如叶片工件前端位置检测技术,叶片姿态摆放与自校准技术等等。
 
  关于盈利模式,以产品销售、耗材销售、维护升级和行业拓展为主。机器人定价为每台700万左右,寿命约10年,提供1-2年内的免费维护、升级等。出售新型磨料和质保后收取服务费。且根据现有技术纵向发展,未来将其它程序无缝接入,完全解决自动化。
 
 
  目前竞品全球有一家,也在国内,其收购了一家国外机器人设计公司,联合了华中科技大的研发力量,在无锡有个研发团队。但是由于产品也还在研发完善中,并无太多资料。市场方面,国内目前有68家大型风电叶片生产厂家,每个厂家的叶片生产基地5—20个不等,每个基地生产2—3种规格型号叶片。因此市场达千亿级。
 
  民杰风力叶片打磨智能机器人项目自2016年10月启动,同期注册公司。17年2月通过厂家的评审认定,并免费提供一支价值60万人民币的叶片供其实验。目前已完成核心技术的验证和专利申请,进入到了代码编写和结构设计优化阶段,预计在2017年底,产品具备品产条件。且被对接的叶片厂家简化流程跳过招标,将其列为科研项目,很快将会有笔研发费用到位。公司正在洛阳建设实验演示基地,以实物演示作为营销。已有种子客户意向订购5台机器人。
 
  关于未来规划,马中杰透漏,计划2017年底交付一台,明年计划交付20台/套,后面交付100台/套。并根据目前掌握的随型打磨技术和柔性打磨技术,研发叶片表面清洁机器人、喷漆机器人,甚至自动铺布机器人。目标是提供风力叶片生产加工的全自动化服务。
 
  团队方面,创始人兼CEO崔珉,毕业于西北工业大学,中船重工十年管理运营经验,目前持股74%,其中代持员工股份20%;联合创始人兼CTO马中杰,毕业于西北工业大学,曾在航天领域工作6年,设计过国内第一台四模冗余抗辐照箭载计算机,目前该箭载计算机已完成多次火箭发射任务,占股26%。公司现有员工14人,分别来自IT、科研院所、工业自动化等领域和行业。
 
  目前,项目正在寻求天使轮融资500万,出让10%的股权,主要用于产品研发,如场地基础设施费,人力成本、市场营销及日常管理等。
 
  项目:风力叶片打磨智能机器人
 
  公司:陕西民杰电子科技有限公司
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