Produktionen av rotorblad har länge varit närmast manuell. Nu har det tyska forskningsinstitutet Fraunhofer IWES tagit fram en automatiserad fabrik för tillverkning av bladen.
En video från BladeMaker Demo Center i Bremerhaven visar en fabrik där rotorblad tillverkas i moduler och konstruktionen görs med hjälp av datorstödd design och datorstödd tillverkning (CAD-CAM). Olika verktyg som är upphängda i en stor portalkran utför limning, svarvning och fräsning och materialet transporteras med automatiska lyftanordningar från lager till produktion. – I vår demonstrationsverkstad har vi försökt driva automationen så långt det går och visa på möjligheterna, sedan är det upp till industrin att bestämma vilka lösningar som de anser vara lönsamma, säger Niels Ludwig, chefsingenjör på BladeMaker Demo Center. Arbetsområdet inramas av två robotlinjer med robotar tillverkade i glasfiberkomposit. Portalkranen rör sig längs linjerna med en maximal hastighet på 2,5 meter per sekund. En tung lastplattform för transport av halvfabrikat och material bogseras längs golvet för att underlätta installationen. All lastning och lossning görs av robotar från sidan. En CNC-kontroll gör det möjligt att koppla samman design- och produktionsstadiet. Bladsektioner som mäter upp till 25meter (skala 1:1) för blad i 50-metersklassen kan byggas i verkstaden.
Det här långt ifrån de interiörer som man kunde se i europeiska bladfabriker för tio år sedan. Trots en viss automatisering var tillverkningen av rotorblad fortfarande något som påminde om att bygga båtar än bilar. – Nu har detta förändrats i snabb takt och jag skulle tro att de flesta bladfabriker befinner sig mitt emellan det du såg då och det vi kan visa i vår demonstrationsfabrik, säger Niels Ludwig, som har tjugo års erfarenhet av branschen och ett förflutet som produktionschef hos den tyska bladtillverkaren Sinoi. Utvecklingen mot en snabbare och mer flexibel produktion av rotorbladen är viktig för industrin. Bladen står för en fjärdedel av produktionskostnaderna för en vindturbin, på grund av de många manuella momenten. Genom att tillverka bladen med hjälp av fler maskiner i större serier – där justeringar i till exempel längd kan ske med hjälp av datorer direkt i anknytning till produktionen – skulle tillverkarna kunna spara stora pengar.
I slutändan lockar en tillverkningsprocess som i dag finns i moderna valsverk inom stålindustrin: ett tidigare traditionellt manligt jobb som krävde muskelkraft och många anställda på fabriksgolvet kan i dag styras av en enda person via en joystick. – Problemet är att industrin i dag bygger rotorblad som är hundra meter långa och de kommer att bli ännu längre i framtiden. Det ställer stora krav på verktygen som ska användas och gör det svårare att automatisera tillverkningsprocessen, säger Niels Ludwig. Demoverkstaden i Bremerhaven är resultatet av det femåriga forskningsprojektet BladeMaker med sexton olika partner från industrin och Fraunhofer Institute for Wind Energy Systems (IWES) som samordnare. Efter att ha studerat hur 2010-talets produktion såg ut tog BladeMaker fram modeller för ny produktionsteknik och nya material, bland annat kolfiberstavar som förstärkning av glasfibern. I demoverkstaden testas lösningarna i verkligheten. – Målet var från början att reducera produktionskostnaderna med minst tio procent – vi har nått femton, säger Niels Ludwig. Projektet är finansierat av tyska närings- och energidepartementet med cirka åtta miljoner euro, drygt 80 miljoner svenska kronor.
TEXT: Jonas Hållén BILD: Frank Bauer och Harry Zier
