Bladt og Inrotech utvikler sveiserobot for vindturbinfundamenter
Av Joppe Næss Christensen
Et nytt forskningsprosjekt, – Centre for Large Structure Production (LSP) ved Syddansk Universitet (SDU) har mottatt et tilskudd på vel 13 millioner DKK for å utvikle en mobil robotkran som kan blant annet sveise store vindturbinfundamenter.
Frem mot år 2050 skal 10.000 av de største vindturbinene stå vinkelrett i Nordsjøen – som et minimum. Danmark, Nederland, Belgia og Tyskland tok avgjørelsen i fjor. Konvensjonelle havvindmøller skal stå på fundament på havbunnen, og når etterspørselen etter turbinene øker må det produseres et ubegrenset antall større fundamenter. Dette forklarer den betydelige økningen i etterspørselen etter produksjonskapasiteten.
Forskerne ved SDUs Center for Large Structure Production (LSP) har, sammen med sine partnere, tenkt å gjøre noe med manglende produksjonskapasitet. For å støtte dette prosjektet har de mottatt 13,3 millioner DKK fra Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram, EUDP.
Mangel på sveisere
Forskerne fra SDU skal i samarbeid med Inrotech og Bladt Industries utvikle en ny type robot som kan sveise i 15, 20 og kanskje opp til 50 meters høyde.
– Det er behov for en slik sveiseløsning fordi vi opplever en massiv mangel på sveisere innen havvind. Vi synes det er vanskelig å få nok kvalifisert arbeidskraft, og derfor må vi automatisere så mye vi kan. Det vil fortsatt være behov for dyktige smeder og sveisere i fremtiden, men vi når ikke våre mål uten å investere i sveiseautomatisering, sier Nis Hansen, ledende sveiseingeniør i Bladt Industries.
- Videre har vi ikke fasiliteter til å utvikle og teste ny teknologi, da vi trenger å bruke all vår nåværende plass vi har til produksjon. Det er også derfor vi er så glade for å være en del av dette prosjektet, legger Hansen til.
Avgjørende for grønn omstilling
– Den nye roboten vil kunne gjøre produksjonen av vindturbinfundamenter både raskere og billigere og dermed bli en viktig brikke i den grønne omstillingen, sier Hans Jørgen Brodersen fra Energy Cluster Denmark.
– I den grønne energiomstillingen haster det med å redusere tiden fra prosjektide til produksjon og sette i gang en enorm oppskalering, som må til for å nå målet om klima- og energiinnsatsen, legger Hans Jørgen Brodersen til.
Energy Cluster Denmark er involvert i prosjektet som en klyngeorganisasjon for energisektoren, akkurat som Odense Robotics er for robotindustrien.
- Hvis vi lykkes med å utvikle og ta i bruk store automatiserte mobile robotløsninger med multiverktøy, som kan sveise med presisjon, og sette sammen megastrukturer som vindturbintårn, fundamenter og de store energianleggene, kan vi bedre takle både oppskalering og tidshorisonten vi jobber mot, sier Hans Jørgen Brodersen.
Modellbasert styringssystem
- Men å utvikle roboten vil ikke være en lett oppgave, forklarer professor Christian Schlette fra SDU.
Han er leder for LSP, som fokuserer på å automatisere produksjonen av store konstruksjoner, inkludert vindturbiner og skip, ved hjelp av robotteknologi.
- Sveising kan se grovt og enkelt ut, men det er faktisk et veldig presist stykke arbeid. Det blir ikke lettere om du er 15, 20 eller 50 meter oppe i luften, for konstruksjoner og kraner beveger seg i den høyden, sier Christian Schlette.
Roboten vil derfor bestå av en mobil plattform i bunnen. På toppen av den kommer en kran, og på toppen av kranen sitter en robotarm med et sveiseverktøy. På denne måten er det tre bevegelige deler som kan kompensere for både egne bevegelser og bevegelser i stålkonstruksjonene.
- Men selvfølgelig krever dette at de tre delene er synkronisert, legger Christian Schlette til.
- Den eneste måten vi kan gjøre det på er ved å lage et modellbasert styringssystem basert på en matematisk modell av hvordan materialene og alle delene oppfører seg, som vi så legger inn i roboten, slik at den vet på forhånd om noe beveger seg i en bestemt måte, og det må følgelig reagere på en bestemt måte.
Bruksmuligheter
- Det finnes allerede sveiseroboter som kan sveise store konstruksjoner høyt over bakken. Det er imidlertid flere utfordringer med denne typen løsninger, sier Christian Schlette.
- De eksisterende løsningene er veldig store og derfor også svært kostbare. For eksempel er sveiseverktøy plassert på portalkraner eller på løftetårn. Ofte er de også laget spesielt for én type produkt eller oppgave, og de er festet på et bestemt sted. Vår nye plattform blir mobil og kan brukes på flere forskjellige steder, legger professoren til.
Han får støtte av Thomas Bøgner, salgssjef i Inrotech:
- Vi er stolte over å være en del av dette spennende prosjektet med SDU. Inrotech har lang erfaring med sveiseteknologier som automatisk planlegger hele sveiseprosessen: antall passeringer, plassering av hver pass og passende sveiseparametere, gitt det tillatte varmeinngangsvinduet, sporgeometrien og sveiseposisjonen. Slik sveisekunnskap vil notorisk være anvendelig i dette prosjektet.
Roboten vil imidlertid også kunne brukes til mye annet enn bare sveising. - Du kan sette alle slags andre verktøy på roboten og for eksempel bruke den til å male, slipe eller kutte, ikke bare i energisektoren, men også i byggebransjen, sier Christian Schlette.
Målet er at roboten skal være ferdig og klar til bruk når forskningsprosjektet er ferdig innen utgangen av 2026.
For mer informasjon se: www.inrotech.com og www.bladt.dk og https://largestructureproduction.sdu.dk/
Kilde: Inrotech