风机的叶片那么长,工程师都是怎么制造出来的? | GE创想志_工业互联网+_智慧城市_智慧医疗_智能制造_EPC_通用电气官方博客
风机的叶片那么长,工程师都是怎么制造出来的?
2019 . 9 . 27
 


风机的叶片那么长,工程师都是怎么制造出来的?

 

风机的叶片有多长?

来看看GE Haliade-X 12 MW海上风机

长达107米的风机叶片

 

风机这么长长长长长长的叶片

究竟是怎么制造出来的?

我们来看看GE专门负责制造叶片的团队是怎么说的

 

风电作为一种清洁的可再生能源,如今越来越受到能源界的青睐。风机叶片是风力发电系统的关键部件,直接影响着整个系统的性能和发电效率,大型风机叶片因此也被看作是衡量企业技术实力的标志之一。在法国瑟堡,有一群人正创造着新的纪录——制造一支超过100米的风机叶片。

 

瑟堡是法国西北部一个重要的军港和商港。2018年,GE可再生能源业务部LM风能在瑟堡港口附近开了一家大型工厂,这是LM风能在法国的第一家工厂,计划在2019年招聘200多名员工,预计到年底会超过320人。在这里,工人们建造着世界上第一支107米长风机叶片。“制造一个叶片需要很多人共同协作。”瑟堡工厂的负责人Erwan Le Floch说,“我们期待着有团队精神的伙伴加入我们的团队。”

 

瑟堡LM工厂的员工们

 

LM风能在全球拥有15家工厂,是全球大型风机叶片设计及制造商之一。自1978年以来,LM风能开始为风机生产叶片,到目前已生产了超21.5万个叶片,发电总容量约达102吉瓦。长达107米的风机叶片预计将用于GE的Haliade-X 12 MW海上风机,建成后每台风机可满足1.6万户欧洲家庭的用电需求。

 

两年前,这间工厂所处的位置还只是一片平地,毗邻诺曼底无尽的浅滩。“我们从没有承接过如此复杂的项目,但这样的挑战还是令人振奋。”负责新叶片开发的项目总监Lukasz Cejrowski表示,由于此前并没有在法国的建厂经验,新工厂如何运营好高水平自动化设备,生产出“巨型”产品,考验着整个新团队的智慧。但Cejrowski和同事对项目的运行并不担忧,因为他们有“成功秘诀”。

 

这个秘诀的核心就是每个工厂里的“迷你工厂”,在LM它们被称为“卓越中心”。包括高级经理在内的新员工要花3到4周时间在那里学习如何制造巨型叶片。工厂负责人Le Floch和负责生产的Anderson Pinho陪同新成员一起参加培训。Pinho是一位业内资深人士,在加入LM 风能前他曾为喷气发动机、潜艇和核电站生产高级零部件。“这对我来说是全新的体验”Pinho说,“我以前从未接触过玻璃纤维复合材料。我们面对着新的团队、新的工厂、新的工艺,这将是一个巨大的挑战。”

 

 

 

每个学习班通常有约20名工人,由2位培训师指导。第一周,他们会在课堂里接受叶片制造相关理论培训,并参加有关生产质量和安全的讲座。随后,他们会去“迷你工厂”花2到3周的时间应用之前所学的知识制造一个缩小版的叶片。夯实其中的技术后,培训师会引导工人打磨叶片外壳的小零件,从中学习如何发现生产缺陷。“整个培训过程中对安全和质量的严格把控是非常重要的。”培训师Pierre Geyer强调。

 

制作叶片的材料通常是木材和玻璃纤维复合材料。这些材料铺设在经过打磨和抛光的特殊模具内,以确保生产出正确形状的产品。随后用真空膜包住材料,将空气抽出,再注入一种特殊的聚酯渗透进所有细小角落,最终形成坚固的外壳。

 

这个过程听起来很简单?聚酯进入一个足球场那么长的叶片,很快就会从液体变成固体。“如果不能及时同步注入聚酯,整个叶片都报废了。” 项目总监Cejrowski表示,这是一项非常关键的操作。工人们穿着白色纸衣服,戴着呼吸面罩和防护眼镜,看上去就像一个外星芭蕾舞团。

 

 

外壳变硬后,工人们将它们从模具中取出并连接在一起,两个半壳组成一个叶片,里面是个长型夹具。然后进行打磨、抛光和喷涂(航标漆),最后交付给客户。

 

除了长度之外,在瑟堡制造的叶片每片重达50吨,由玻璃纤维和碳纤维制成的特殊混合纤维使叶片的承载部件兼具高硬度和低重量。“要做到这一点,需要有多年的成功经验。”Cejrowski说,“我们不可能凭空造出107米长的叶片,当中会遇到很多令人焦头烂额的小事情,要从中吸取教训,找到解决办法。才能生产出别人无法做出的产品。”

 

这么大的工程仅靠人力费时又费力,这时候就需要大型机器设备来帮助生产了。毕竟这个叶片太长了,世界纪录保持者尤塞恩·博尔特从这头冲刺到另一端也需要10秒。悬挂在工厂巨大天花板上的机器可以帮助工人安装玻纤制成的大型主支架,进一步加固叶片。还有一个机器可以将叶片转动并帮助运出生产车间。

 

第一只叶片于今年夏天抵达英国布莱斯进行测试

 

很多细节在整个制造过程中都需要被严格保密。工厂的经理们要不断地跟每一个新工人进行交流评估,创建个性化的“技能矩阵”,这个矩阵标记了每个人需要掌握哪些技能,以及达到何种水平。“我们想通过讨论来评估工人们是否对工作达到游刃有余。”培训师Geyer说,“分享,能帮助我们树立团队精神。”

 

团队精神是LM 风能经营的核心。公司会派遣新员工到欧洲和加拿大的工厂工作2个月,与经验更丰富的叶片制造者一起磨练技能。它还将Cejrowski和Ruffenach等资深管理者调任到世界各地的新工厂,与管理层和工人分享他们的经验和知识。目前,瑟堡工厂生产的叶片等其他部件都已陆续运往荷兰的鹿特丹并安装在首台Haliade-X样机上,期待这个海上巨人能为千万户家庭送去源源不断的绿色能源。

 

不仅是法国的LM工厂,今年7月GE还携手揭阳、广州签署了海上风电项目投资协议。GE将在揭阳设立GE海上风电机组总装基地,引进Haliade-X 12MW及以上海上风力发电机组生产技术。在广州开发区投资建设的GE海上风电运营和开发中心将为总装基地提供运营、技术和服务支持,助力广东形成拥有完整的海上风电产业链生态系统。

 

 

 

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风机的叶片那么长,工程师都是怎么制造出来的?

 

风机的叶片有多长?

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长达107米的风机叶片

 

风机这么长长长长长长的叶片

究竟是怎么制造出来的?

我们来看看GE专门负责制造叶片的团队是怎么说的

 

风电作为一种清洁的可再生能源,如今越来越受到能源界的青睐。风机叶片是风力发电系统的关键部件,直接影响着整个系统的性能和发电效率,大型风机叶片因此也被看作是衡量企业技术实力的标志之一。在法国瑟堡,有一群人正创造着新的纪录——制造一支超过100米的风机叶片。

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