Une technologie hybride de Hexagon soutient l'innovation chez Siemens Gamesa, acteur dans le secteur éolien .

Le partenariat avec un fabricant leader d'éoliennes en mer, débouche sur une chaîne d'assemblage automatisée, assistée par la métrologie, associant la photogrammétrie, le laser tracker et la robotique.

23 février 2021
Cellule d'inspection entourée d'une grille blanche et contenant des bras robots et un système de photogrammétrie pour contrôler des composants d'éolienne

La division Manufacturing Intelligence de Hexagon annonce aujourd'hui l'installation d'un nouveau système d'inspection automatisé sur mesure, chez Siemens Gemesa Renewable Energy, pour vérifier les éléments de grandes dimensions réalisés par ce constructeur d'éoliennes. Cette installation unique en son genre qui associe les performances de la photogrammétrie, du laser trakcer et de l'automatisation par robot, est utilisée maintenant dans l'unité d'assemblage de nacelles offshore Siemens Gamesa Cuxhaven, dans le nord de l'Allemagne. Elle permet d'aligner avec une haute productivité les grands composants de stator flexibles de générateurs intégrés dans les éoliennes à entraînement direct.

L'équipement comprend un système photogrammétrique 3D Arena à quatre caméras, un outil de calibrage robotisé, un Leica Absolute Tracker AT930 et un ensemble de réflecteurs Super CatEye à ultra grand-angle. Ce projet est la parfaite illustration d'un assemblage assisté par la métrologie, une méthode de fabrication de plus en plus répandue faisant appel à des systèmes de mesure de haute précision pour garantir que le produit complet soit réalisé avec la même précision que les composants individuels. 

« Nous avons développé pour ce projet un nouveau type de système, qui fournit des résultats dans la tolérance exigée avec une plus haute productivité et présente un grand potentiel pour un développement continu », explique Duncan Redgewell, président de l'unité Systèmes métrologiques chez Hexagon. « Ce projet montre vraiment toute la force de la gamme de produits Hexagon. Je ne vois aucune autre entreprise dans le contrôle de la fabrication, disposant des connaissances nécessaires dans le domaine du matériel pour concevoir un système intégré unique avec des fonctionnalités de photogrammétrie et de laser tracker aussi abouties ».

Les mesures directes du stator et de la zone de montage sont effectuées avec des caméras Arena 3D. L'Absolute Tracker, quant à lui, a pour tâche de maintenir un cadre de référence unique précis pour l'ensemble des fonctions du système, avec des performances de positionnement absolu à grande échelle garantissant une précision de mise en place de 150 microns lors de l'assemblage de panneaux de stator jusqu'à 12 mètres. Le concept est né de l'étroite collaboration entre l'équipe d'innovation de l'unité Activités offshore de Siemens Gamesa et les experts en photogrammétrie et laser tracker chez Hexagon, de même qu'avec l'intégrateur tiers ARGON, qui a développé le logiciel de métrologie et la partie automatisation du projet à l'aide de la plateforme SpatialAnalyzer  de Hexagon.

« Nous sommes heureux d'avoir participé à ce formidable projet basé sur une collaboration et une innovation techniques inspirantes », déclare Geert Creemers, fondateur et co-CEO d'ARGON. « Une condition importante pour l'équipe de Siemens Gamesa, était d'obtenir un système pouvant être facilement commandé par les utilisateurs dans l'atelier de fabrication, sans longue formation complexe. Nous voyons la métrologie comme un outil parmi d'autres et voulons par conséquent la rendre aussi simple que possible lors du développement de nos systèmes d'intégration de mesure. Nous appelons cela le 'principe de la machine à café'. Et c'est un concept clé dans le cadre du développement de ce système pour l'équipe de Cuxhaven. »

Alors que la conception initiale était axée sur le traitement de stators d'une envergure de six mètres, l'équipe de Siemens Gamesa pense déjà à l'avenir et prévoit de produire des systèmes encore plus grands pour répondre aux exigences de l'éolien offshore.

« L'activité de Siemens Gamesa se base sur l'innovation continue », observe Marius Fuerst-Sylvester, ingénieur de calibrage chez Siemens Gamesa. « Notre technologie utilisée pour produire de l'énergie propre a fait des progrès considérables grâce à nos efforts continus d'améliorer à la fois le développement des produits et la fabrication des turbines. Dans peu de temps, nous allons traiter régulièrement des stators encore plus volumineux, au fur et à mesure que notre gamme de produits s'étendra. Un assemblage sûr et fiable de composants de grandes dimensions ne peut se contenter de méthodes manuelles classiques. Le nouveau système tracker Arena 3D de Hexagon et d'ARGON apporte des avantages à toutes les parties prenantes en relation avec le traitement de grands composants. »

Il est prévu de continuer à développer ce projet et de remplacer l'ajustement manuel actuel des segments de stator par un processus automatique. Cela peut déboucher sur des gains de temps et d'argent et augmenter considérablement la productivité de ce site stratégique pour l'unité Offshore de Siemens Gamesa.

« La méthode de réglage de la distance exacte entre les aimants et le stator, qui prend beaucoup de temps, est cruciale pour l'efficacité », déclare Benjamin Henriksen, spécialiste de la fabrication chez Siemens Gamesa. « Nous avions l'idée d'automatiser le processus à ce stade et d'utiliser la technologie numérique pour rendre la production plus facile et rationaliser. Des solutions comme celle que nous avons développée avec Hexagon et ARGON, nous permettent de réaliser des montages plus précis avec une plus haute productivité, et cela rend la fabrication de Siemens Gamesa plus intelligente. » 

Ce projet d'assemblage assisté par la métrologie, unique en son genre, a été spécialement créé pour Siemens Gamesa sur une période de deux ans, par une collaboration étroite entre Hexagon, ARGON et l'équipe d'innovation pour les activités offshore chez Siemens Gamesa. Pour en savoir plus sur la manière dont Hexagon conçoit de tels systèmes, veuillez contacter l'agence Hexagon près de chez vous.

« Le projet 'Fabrication flexible de nacelles pour les éoliennes du futur à Cuxhaven' (FLECX) est financé par l'Union européenne, le Land de Basse-Saxe et NBank. FLECX établit les bases pour les processus d'assemblage assistés numériquement, afin que les futures éoliennes en mer remplissent les exigences. »

En savoir plus : Pour plus d'informations, visitez le site : https://www.siemensgamesa.com/en-int/explore/innovations/research-collaboration

Hexagon Manufacturing Intelligence helps industrial manufacturers develop the disruptive technologies of today and the life-changing products of tomorrow. As a leading metrology and manufacturing solution specialist, our expertise in sensing, thinking and acting – the collection, analysis and active use of measurement data – gives our customers the confidence to increase production speed and accelerate productivity while enhancing product quality.

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Hexagon (Nasdaq Stockholm: HEXA B) has more than 21,000 employees in 50 countries and net sales of approximately 3.8bn EUR. Learn more at hexagon.com and follow us @HexagonAB.

À propos de Siemens Gamesa Renewable Energy 

Siemens Gamesa est un prestataire leader dans l'éolien, avec une forte présence dans toutes les activités associées : offshore, onshore et services. 

Les capacités numériques avancées de l'entreprise lui permettent de proposer l'une des gammes de produits les plus étendues dans ce domaine, ainsi qu'une série de solutions de services de première classe, en contribuant à rendre l'énergie propre plus abordable et fiable. 

Siemens Gamesa fabrique, installe et entretient des éoliennes sur la terre ferme et en mer, et a déjà établi dans le monde entier des unités produisant en tout plus de 105 GW. Le carnet de commandes de l'entreprise s'élève à € 31,5 milliards. 

L'entreprise est implantée en Espagne et cotée à la bourse espagnole (indice Ibex-35). Pour en savoir plus, visitez le site siemensgamesa.com