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从阵风到大风:制造机器人加速风电场建设

未来的制造

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柔性机器人技术提高了风力涡轮机的制造效率

在可再生能源方面，丹麦长期以来一直处于世界领先地位——该国几乎一半的电力消耗都来自风力发电。现在，丹麦公司Odico制造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的精度引入风力涡轮机制造，帮助客户降低风险，并将生产率提高两倍。通过让一线工人从平板电脑上构建设计，Odico的技术有助于推动蓬勃发展的可再生能源领域的敏捷、持续改进。

精度问题

用钻头穿过一块金属片似乎是一件平凡的事情，但当这块金属将12吨重的铝叶片连接到北海的风力涡轮机上时，钻孔的方式就非常重要了。放置位置稍有偏差，数月的设计、制造和组装工作就会白白浪费。

阻止昂贵和精心设计的部件落入废料堆是Odico的使命。该公司于2012年在丹麦的欧登塞成立，这里是机器人公司的聚集地，专门从事先进的机器人技术，为建筑行业带来制造技术。Odico开发了超级敏捷的移动制造机器人，可以在飞行中重新校准。每个机器人可以使专注于小型生产的公司的工厂生产率提高两倍，使其成为风力涡轮机建造的完美选择。

Odico的机器人为专门从事小型生产的公司提高了工厂生产率。图片由Odico提供。

管理严格的生产流程

在过去，在风力涡轮机叶片这么大的东西上钻孔都是手工完成的。操作大型钻井设备的操作员需要确保每个孔都符合精确的规格，包括类型、形状、深度、直径、位置和质量。钻井设备本身必须进行完美的校准、安装和严格的维护。在这个耗时的过程中，控制台的人必须有耐力和耐心。

Odico创始人兼首席执行官安德斯·邦斯加德(Anders Bundsgaard)表示:“如今，涡轮机叶片轮廓由起重机移动，以钻出所需的每个孔。当作业者钻完一个孔后，必须将剖面移动到不同的位置并固定到位，以满足准确的要求。由于每个剖面最多需要48个孔，在好的情况下，一天可以完成6个左右的剖面。

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

适应短期生产

在这些限制条件下，风力涡轮机的产量往往很小——数百台，而在典型的工厂运行中，人们预计会有数万台。这使得工程师可以不断地进行更新、细化和改进，但也阻碍了标准化。邦斯加德说:“对于100到120个工厂的小批量生产，你无法用传统的方式实现自动化生产。每一个新订单都意味着重新开始。他补充说:“大多数机器人制造系统都起源于汽车行业，你一次要制造10万辆汽车或零部件。”“修改设计规范很困难，通常需要有设计或工程学位的人。”

为了简化这个过程，Odico创造了钻的伴侣这是一种“机器人野兽”，可以自动在复杂的金属型材上反复钻出精确的图案。其模块化架构允许快速，在工厂内安装。

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)．它专为精确，重型工作而设计，具有多相钻孔头和6轴机械手，使机器人具有高度的机动性。每个Drill Mate制造机器人都有足够的机载计算能力来支持从文件到工厂的无缝工作流程，这意味着设计师可以在飞行中快速创建原型，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有利于那些专注于小型生产和快速周转的公司。

奥迪科的顾客丹麦的蓬勃发展的可再生能源行业，将增加风力发电产量近80%在2024年，这些能力将提高生产力，并实现敏捷、持续的改进。

平板电脑制造

为了完善公司的产品以适应这个不断增长的市场，Bundsgaard和他的产品开发团队尝试了各种方法，将Drill Mate更无缝地嵌入到标准CAM工作流程中，使一线工人更容易执行钻井规格的更改。

Odico与Autodesk合作，将Drill Mate与融合360年．只需在平板电脑上轻敲几下，就可以通过Fusion 360的CAM接口在工厂车间执行钻井坐标和要求的更改。

邦斯加德说:“对于一个年轻、充满活力的行业，比如带有风力涡轮机的可再生能源，不断创新和改进是设计团队的天性。”有了我们的新系统，任何会使用CAD/CAM接口的人都可以在几个小时内做出改变。”

Autodesk与Odico合作，将Drill Mate与Fusion 360集成在一起。图片由Odico提供。

提高生产力的同时保留工作岗位

到目前为止，Odico的机器人部署已经取得了令人印象深刻的结果。使用以前的手动系统和机械，风力涡轮机制造客户通常一天可以完成六个剖面。使用Odico的解决方案，他们可以钻18个剖面，是一般行业产量的三倍。

但是，尽管机器人在工作效率上有了如此惊人的飞跃，邦斯加德并不认为机器人一定会打破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进行逐底竞争的风险。受害最严重的是前线的工人。通过让机器人更能适应个人需求，我们正朝着市场的方向发展。Upskilling当然，这将是必要的，但我们看到的不是被取代，而是工作角色在演变，以适应更广泛的机器人应用。”

在邦斯加德看来，机器人自动化并没有杀死工作岗位，而是改变了人与设备的合作方式。

人类和机器之间的伙伴关系

世界经济论坛2020年未来就业报告显示越来越多的雇主同意Bundsgaard的观点:它估计，尽管到2025年，人类和机器之间的劳动分工的转变可能会取代8500万个工作岗位，但也可能出现9700万个新角色，这些角色更适应人类、机器和算法之间的新的劳动分工。

这种转变几乎肯定会包括更便携、更敏捷的解决方案，比如奥迪科(Odico)的快闪工厂(pop-up Factory on the Fly)，这是一个位于便携式拖车中的迷你制造设施。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进行，减少了将零件运送到地球另一端的需求。