Téléchargez le Hors Série E&T spécial Eolien, édition 2018L'efficacité est un objectif pour toute nouvelle usine. L'efficacité dans la production à travers la numérisation, l'utilisation du big data et la rationalisation logistique sera au cœur du futur projet de développement industriel de Siemens Gamesa en France. Ayant pour objectif de fournir les futurs projets éoliens offshores notamment en France, ce complexe industriel, localisé sur le Port du Havre, sera composé de capacités de production pour les nacelles, les pales ainsi qu'un hub logistique pour l'installation des projets. Avec à la clé plusieurs centaines d'emplois directs et indirects, ces nouveaux outils de production bénéficieront d'un retour d'expérience unique du leader mondial de l'industrie éolienne offshore afin de maximiser sa compétitivité et son attractivité et ainsi assurer un développement industriel durable et pérenne.
Ce retour d'expérience Siemens Gamesa l'acquiert dans son usine de Cuxhaven en Allemagne. D'une superficie d'environ 55.000 mètres carrés, le hall d'usine de 32 mètres de haut offre suffisamment d'espace pour assembler les composants des nacelles éoliennes pesant jusqu'à plusieurs centaines de tonnes sur les chaînes de montage. En outre, l'entreprise utilise de manière ciblée les technologies d'automatisation et les systèmes numériques les plus avancés pour garantir une qualité de fabrication élevée et constante.
Une usine numérique en construction
Avec l'usine Siemens Gamesa à Cuxhaven, une “usine numérique” est en train de voir le jour et établit de nouveaux standards dans l'industrie. Pour le constructeur d'éoliennes, cette approche présente l'avantage de réduire les coûts pour les nacelles d'éoliennes pesant jusqu'à 400
tonnes, ce qui permet à terme de réduire les prix de l'électricité produite à partir d'énergies renouvelables. L'usine, située dans l'estuaire de l'Elbe, illustre les progrès que l'industrialisation de l'éolien offshore a déjà réalisés.
Comme dans d'autres industries, notamment l'industrie automobile, les composants les plus importants sont assemblés dans des lignes de fabrication séparées et assemblés dans une dernière étape. Au total, l'usine comprend quatre chaînes de montage propres : une pour la production des génératrices, une pour le montage des moyeux, et une troisième pour le sous-assemblage de l'éolienne nommé “back-end”. Dans une quatrième chaîne de montage, appelée “ligne de mariage”, les trois sous-composants sont finalement assemblés en une seule unité et se “marient”. L'avantage de cette configuration de production ? Tous les processus sont réalisés sous le même toit, les transports longs et coûteux sont éliminés, les entrepôts communs et les processus et contrôles de qualité permettent de réduire les coûts.
Des flux de matière sous contrôle
Une des clés pour les gains d'efficacité est le contrôle numérique des flux de matière. Pour la mise en œuvre, l'entreprise travaille en étroite collaboration avec son partenaire, Stute Logistik. Le stockage et la mise à disposition des composants sont adaptés de manière optimale au processus de production grâce à un logiciel spécifique. Ceci est rendu possible, entre autres, par l'acquisition de données opérationnelles dans les stations de production. Grâce au réseau de données interne à l'usine, les différentes machines peuvent transmettre des informations sur l'étape de travail en cours et la charge de travail à un serveur central. Celui-ci, à son tour, fournit, au système de gestion des marchandises, les informations nécessaires pour fournir les articles appropriés. Les véhicules de transport à propulsion électrique permettent d'optimiser encore davantage le flux de matériaux à l'intérieur du hall. En outre, le réseau jette les bases des futures étapes d'optimisation de la coordination des machines et des outillages.
La mise en réseau et la collecte de données sont également extrêmement importantes pour l'assurance et le contrôle de la qualité. La saisie et la comparaison d'informations telles que le couple et l'angle de rotation d'un raccord permettent de surveiller et de documenter d'une manière détaillée les différents réglages. Cela est rendu possible grâce à des outils équipés de capteurs spéciaux qui transfèrent leurs données via un réseau sans fil vers le serveur de l'usine. Les employés sont également guidés par un logiciel pour effectuer chaque étape selon des spécifications de qualité strictes. De cette façon, une documentation spécifique pour chaque turbine quittant l'usine de Cuxhaven est disponible. Même des années plus tard, les informations recueillies fournissent des données sur l'historique de production et les composants utilisés pour chaque turbine. Sur la base de ces données, les travaux d'entretien et de réparation peuvent être planifiés et réalisés de manière très ciblée. C'est un énorme avantage pour des éoliennes qui tournent parfois à des dizaines de kilomètres de la terre ferme dans des environnements difficiles. Chaque fois que des techniciens sont envoyés, une logistique maritime complexe est nécessaire.
Des robots assistent le personnel dans les travaux mécaniques impliquant un niveau de force élevé ou des charges dangereusement lourdes. En premier lieu, Siemens Gamesa utilise des robots pour équiper les générateurs de puissants aimants. Ce travail exige une concentration et une prudence particulières en raison de l'attraction magnétique des composants. L'utilisation de robots facilite la tâche des travailleurs et, en plus d'offrir un haut degré de précision de traitement, elle permet également d'améliorer la sécurité au travail. Siemens Gamesa utilise également un robot pour boulonner les roulements du rotor sur le moyeu, le composant qui supportera plus tard les pales du rotor.
Article proposé par Siemens Gamesa
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