在油氣行業中，管道作為傳輸工具負責將油氣從海床運送到海平面之上。因為職責重大，而且每一段管道都必須承受巨大的深海壓力，所以對其性能有著超出常規的嚴苛要求。在抵御物理侵襲的同時，深海管道還必須耐受海水的化學腐蝕。綜合上述硬性指標，利用纏繞工藝生產的熱塑性纖維增強復合材料管道成為首選，而如何對纏繞工藝進行精準的控制是一門復雜的學問。
在歐盟領導下的研發項目“AmbliFibre”匯集了13個來自不同國家的合作伙伴，由位于德國亞琛的Fraunhofer IPT生產技術研究院領銜，專注于深海管道以及類似壓力容器的生產工藝研發，力圖開發出與工業4.0相匹配、具備高度生產靈活性的精確管道生產控制系統。
一切盡在掌控：激光和纏繞系統的同步作業
一切盡在掌控：激光和纏繞系統的同步作業
在管道纏繞進行過程中，激光用于熔化基體材料。它需要在指定的區域釋放額定的能量。在現有技術條件下，激光系統和纏繞半成品都處于持續運動中，每分每秒都有大量的數據經過計算被傳回控制中心，來保證纏繞作業的順暢進行。正是這些實時產生的數據流，保證了材料既不被過度加熱，又能夠吸收足夠多的能量、充分熔接在一起。
為優化各個環節的同步能力，需安裝一臺熱成像儀對作業區的熱力學指標進行實時監控，并交由模擬軟件進行數據分析，進而實時調控激光系統所釋放的能量值。配合最新研發的激光器元件，該系統可以對作業區域所承受的能量值和能量分布進行實時的精準控制。與此同時，該系統也對纏繞過程進行監控，在保證產品質量的前提下，盡可能優化纏繞速率。
質量監控和實時反饋
上述控制系統與線上的質量監控系統相連接，將生產狀況通過新開發的人機操作界面實時呈現到技術人員面前，便于后者做出反饋。必要時，操作者可以緊急中斷作業的進行。通過這種方式，最終產品的質量得到了保障，而生產工藝的精確性可以被發揮到極致。
當然，想要這套系統按照設計初衷完美地運行下去，必須借助便捷的操作界面和強大的數據處理能力。在此前提下，數據不斷被導入數據庫進行分類、測算和評估。通過分析這些數據，系統可以調整運作方式，盡可能延長自身的使用壽命，幫助提高產品的使用壽命。
根據該項目團隊透露的消息，該系統各個組件的研發工作已幾近完成。目前，它們正在Fraunhofer IPT研究所內與纏繞系統和控制系統進行組裝和連接。隨后，項目的參與者將利用這套ambliFibre系統試生產復合材料管道和壓力容器產品。
該項目成果或將惠及油氣、汽車等行業。尤其是考慮到人們對新能源汽車愈發增長的興趣，或許還將在氫能源儲罐領域有所作為。
參與該項目的13家合作伙伴名錄如下：
? Fraunhofer Institute for Production Technology IPT, Aachen, Germany (coordinator)
? Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT, Aachen, Germany
? Pultrex Ltd., Manningtree, United Kingdom
? University of Twente, Enschede, the Netherlands
? MACH4 Lab Srl, Cologno Monzese, Italy
? Video Systems Srl, Codroipo, Italy
? New Infrared Technologies S.L., Madrid, Spain
? Ixun Lasertechnik GmbH, Aachen, Germany
? Life Cycle Engineering Srl, Turin, Italy
? HBN-Teknik A/S, Ringsted, Denmark
? GE Oil & Gas UK Ltd., Newcastle upon Tyne, United Kingdom
? Chair of Optical Systems Technologies (TOS), RWTH Aachen University, Aachen, Germany
? Teaching and Research Field for Design and Development of Microsystems (KEmikro), RWTH Aachen University, Aachen, Germany
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