2019年4月11—12日,第五屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇(CWPC2019)于中國(guó)重慶隆重召開。在大會(huì)專題二:精雕細(xì)琢 巧奪天工——“智能設(shè)計(jì)、智慧制造”中, 迪皮埃復(fù)材構(gòu)件(太倉(cāng))有限公司革新及技術(shù)工程經(jīng)理Amir Salimi發(fā)表了題目為《基于建模系統(tǒng)的葉片鋪層工藝》的精彩演講。
以下為演講實(shí)錄:
非常高興能夠參加本次高峰論壇,我的報(bào)告有兩個(gè)部分,首先給大家簡(jiǎn)單介紹一下迪皮埃公司,第二部分要給大家介紹的是基于建模系統(tǒng)的葉片鋪層工藝。這個(gè)工藝可以用來(lái)優(yōu)化我們的鋪層流程。
迪皮埃是一個(gè)年收入10億美元的公司,在全球都有業(yè)務(wù)和分支機(jī)構(gòu),客戶遍布全球,擁有超過(guò)一萬(wàn)名員工,有六大客戶是全球四大風(fēng)力公司,主要從事復(fù)合材料的生產(chǎn)。
我們公司是從01年開始生產(chǎn)葉片的,1999年我們公司做了一個(gè)重大的轉(zhuǎn)型,利用技術(shù)和專業(yè)來(lái)重新關(guān)注復(fù)合材料的生產(chǎn)。至此,20年來(lái)我們制造了超過(guò)38000片風(fēng)機(jī)葉片,也在上海地區(qū)有相應(yīng)的業(yè)務(wù),這是我們?cè)谌虻淖阚E,在墨西哥、土耳其、中國(guó)都有生產(chǎn)機(jī)構(gòu),在土耳其、丹麥都有研發(fā)中心,還有一個(gè)位于印度的新的制造工廠正在建設(shè)之中。
接下來(lái)給大家介紹一下中國(guó)的制造工廠,首先在太倉(cāng)的工廠08年開始運(yùn)營(yíng),擁有650名員工;第二個(gè)在江蘇大豐,2014年投產(chǎn)有超過(guò)1500名員工;最后一個(gè)是在揚(yáng)州,一共有八條生產(chǎn)線,產(chǎn)房面積達(dá)到78000平方米,是今年投入生產(chǎn)的。
業(yè)務(wù)模式是基于合作的專業(yè)供應(yīng)模式,專注于長(zhǎng)期的合作關(guān)系,有穩(wěn)健的工藝來(lái)讓我們生產(chǎn)更快,更低價(jià)。鑒于時(shí)間關(guān)系,我可能講的比較快,如果大家有興趣的話,可以和我們溝通。
第二部分是基于模型的葉片制造。這是一個(gè)新型的模型,這個(gè)模型可以用來(lái)模擬工藝過(guò)程,可以用不同的方法技術(shù)來(lái)開發(fā),也可以在不同的流程當(dāng)中進(jìn)行實(shí)施??梢杂糜阡亴?、灌注、粘接和拋光。
我今天主要給大家介紹鋪層工藝,這張PPT大家可以看到這是我們技術(shù)的原理,傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)TPI不僅是做氣動(dòng)外形設(shè)計(jì),同樣也和客戶一起工作,致力于推動(dòng)生產(chǎn)流程的優(yōu)化。生產(chǎn)更高質(zhì)量的葉片,加快生產(chǎn)的速度,同時(shí)我們也要降低能源的使用,怎么實(shí)現(xiàn)的呢?我們專注于利用復(fù)合材料的技術(shù),來(lái)使得我們可以朝著具體的方向前進(jìn)?;谀P偷匿亴?,可能有其他關(guān)于自動(dòng)化的這些技術(shù),今天我就給大家來(lái)介紹鋪層設(shè)計(jì),這個(gè)鋪層設(shè)計(jì)在我們的控制之外,它可以是3D模型,也可以是圖紙,我們只能自己開發(fā)模型。
首先第一步就是要建立鋪層的模型,包括工裝、所有的工藝流程、幾何形狀,可以用于不同的平臺(tái),可以進(jìn)行一些偏好設(shè)置。紅色的圈就是可以幫助我們達(dá)到目標(biāo)的一些點(diǎn)和領(lǐng)域,最主要的就是光學(xué)投影系統(tǒng),激光投影就可以提供模型準(zhǔn)確與否的信息,如果我們準(zhǔn)備工作不對(duì)的話,就可能是垃圾進(jìn),垃圾出,從模型當(dāng)中得到的結(jié)果沒(méi)有人能夠真正的了解,它的可靠性到底是什么。但是激光是我們整個(gè)流程當(dāng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),我們可以用相同的一個(gè)激光系統(tǒng)來(lái)輔助生產(chǎn)。
下一頁(yè)有一些細(xì)節(jié),更多的是給大家看一些圖片,這樣大家可以了解一些相關(guān)的案例,來(lái)說(shuō)明我們的技術(shù)如何使用。首先一個(gè)大的挑戰(zhàn),就是怎么樣“矯對(duì)”要用多少碳纖維,多少玻纖,它的收縮是多少,收縮就會(huì)使工裝產(chǎn)生偏離。我們就有一種方法,是一種穩(wěn)健的方法,可以積極的補(bǔ)償偏離,形成準(zhǔn)確的矯對(duì)。構(gòu)建生產(chǎn)模型,首先要對(duì)鋪層進(jìn)行模擬。軟件會(huì)給出我們所有需要的東西,來(lái)進(jìn)行建模。
這是葉根部分的圖紙,左上角的圖片,投影出來(lái)的這部分,可以達(dá)到非常精確的程度。如果有一個(gè)穩(wěn)健的工具,來(lái)自相同的模型,用于激光投影,它可以進(jìn)行投影,到這個(gè)模具當(dāng)中,這樣就可以識(shí)別出形成的差異,這樣是不是很好呢?很多時(shí)候在談到促進(jìn)產(chǎn)品投向市場(chǎng)的時(shí)間,我們這個(gè)方法其實(shí)就可以加速。如果對(duì)準(zhǔn)測(cè)量沒(méi)辦法進(jìn)行的話,我們就不知道問(wèn)題產(chǎn)生在哪里,所以要想加快就不太可能。這個(gè)東西就可以幫助得到很好的可追溯性。我們有不同類型的投影,比如說(shuō)我們可以投影所有需要標(biāo)注的符號(hào)。
下一個(gè)是工裝和工具,夾具和工具需要對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì),拿到工廠進(jìn)行測(cè)量,進(jìn)行安裝,這個(gè)時(shí)候需要花時(shí)間,有一個(gè)激光的模型使我們的形狀、工裝的形狀可以非常接近我們所需要的尺寸,這樣就可以加速我們的流程。
這是傳統(tǒng)的芯材套件,首先它的原形來(lái)自于工廠,我們有70米的葉片,有一個(gè)芯材設(shè)計(jì),在工廠進(jìn)行組裝,發(fā)現(xiàn)零部件不搭。我們的流程就變長(zhǎng)了,就需要設(shè)計(jì)套件,到車間生產(chǎn)套件,看是否匹配。什么東西都能夠匹配的話當(dāng)然就很好,這個(gè)幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn),總有一些零部件不匹配。而且我們還不知道到底是哪一步出錯(cuò)了,可能是我們的人員培訓(xùn)不夠,培訓(xùn)幾次以后,可以看到它的匹配性有了改進(jìn),這是一個(gè)很長(zhǎng)的流程。使用我們這個(gè)方法,就可以看到加一個(gè)生產(chǎn)模型,可以通過(guò)激光系統(tǒng)進(jìn)行“矯對(duì)”,有兩種條件,第一個(gè)就是激光投影是否匹配,如果否的話,就需要去看尺寸的設(shè)定是否準(zhǔn)。換句話說(shuō)如果有偏差就可以分離出來(lái),最后尋找原因在哪里?大家看這個(gè)激光投影,可以看到邊緣在哪里,是非常復(fù)雜的一個(gè)幾何形狀,都可以投影出來(lái)。大多數(shù)可能都有一個(gè)方向會(huì)存在一些偏差,使用基于模型的生產(chǎn)制造,就可以有效的利用編織物的懸垂性。
最后是質(zhì)量方面,可以增強(qiáng)質(zhì)量控制,如果沒(méi)有工具,可以減少它的公差,就可以預(yù)想到我們的速度會(huì)很快。提升制造工藝是TPI技術(shù)開發(fā)的核心之一,基于模型的制造方法提供有效工具來(lái)支持風(fēng)力發(fā)電葉片的制造過(guò)程。
?。òl(fā)言由現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)本人審閱)