Siemens Gamesa har fået kvalitetssikret målinger på deres vinger, så de nu kan udføre tests internt
Siemens Gamesa og Teknologisk Institut har fra december 2019 og frem til august 2020 arbejdet sammen om en opgave omhandlende kvalitetssikring af vindmøllevinger.
Teknologisk instituts rolle var at kvalitetssikre målinger, der blev foretaget, mens vingerne blev testet, så Siemens Gamesa kan sikre sig at målingerne er af høj kvalitet.
I Aalborg ligger en af verdens største vindmøllevingefabrikker og er ejet af Siemens Gamesa. Virksomheden har over 1500 ansatte og producerer vinger på op til, intet mindre end, 75 meter. Dette betyder i sagens natur at det er utrolig vigtigt for Siemens af de har styr på kvaliteten og ikke mindst usikkerheden af deres målinger i forbindelse med tests af deres vinger.
Uden usikkerheder på målingerne, er det nemlig ikke muligt at udtale sig om kvaliteten af målingerne. Det er også kun ved at kende usikkerhederne på sine målinger, at man kan sikre sig, at ens test som minimum udsætter vingerne for de belastninger, der kræves.
Kvalitetssikring og korrekte målinger er afgørende
Når der tales om kvalitetssikring i denne sammenhæng tales der om at alle interne beregninger fra disse tests skal verificeres samt valideres af en ekstern og uvildig part. Og her kommer Teknologisk Institut ind i billedet.
Vi har krav til at standarder skal overholdes. Det er vigtigt, at de tal vi giver vores kunder, er korrekte – Søren Christiansen, Senior Key Expert Blade Test, Siemens Gamesa
Vingerne skal testes på ydeevne og holdbarhed for at kunne modstå vind og vejr samt generelt slid - og det er derfor rigtig vigtigt at vingerne klarer disse tests og at målingerne ikke indeholder fejl og mangler, der vil kunne påvirke de endelige resultater.
Sådanne målinger, der ligger til grund for kvalitetsvurderingen af vingerne er derfor ikke at undervurderer, hvorfor Simens også bruger mange ressourcer og mandetimer på at få disse målinger og kvaliteten heraf optimeret.
Målingerne foretages ved at udføre både en dynamisk og en statisk test. Dette forgår ved at der bliver påført en række sensorer, der har til formål at måle de kraftpåvirkninger, vingen udsættes for under en test. Under testen bøjes vingerne når de trækkes sidelæns og op og ned. De står efterfølgende og svinger i 30 dage, hvorefter de bliver de tjekket for evt. skader.
Hvis der ikke er nogen skader på vingerne, og hvis målingerne viser, at vingen blev udsat for de korrekte kræfter, kan man med stor sikkerhed forvente, at vingen forbliver i ét stykke i hele sin levetid på vindmøllen.
Hvad var problemstillingen?
Tidligere har Siemens Gamesa haft en ekstern samarbejdspartner, der har stået for kvalitetssikringen af deres vingetest. I en proces, hvor kvalitetssikringen skal håndteres internt, har Siemens Gamesa haft behov for at have fuldt kendskab til, samt dokumentation for beregningsgrundlaget på usikkerhederne af deres målinger.
De oplevede en stigende efterspørgsel fra deres kunder i form af spørgsmål omhandlende deres målinger, samt usikkerhederne heraf og derfor besluttede de sig for at få styr på dette for at imødekomme kundernes øgede efterspørgsel efter disse resultater.
Teknologisk Instituts rolle i denne opgave var at udarbejde en rapport baseret på disse målinger og sikre at de er korrekte samt efterfølgende at udarbejde en skabelon, der fremadrettet gør det muligt for Siemens selv at kvalitetssikre disse målinger.
Usikkerhedsanalyse af opstilling til test af vindmøller
Den overordnede metode der blev udarbejdet, var en usikkerhedsanalyse af opstilling til test af vindmøller.
For at kunne udarbejde en fyldestgørende skabelon, der giver et samlet overblik over hvordan Siemens skal kombinere alle deres målinger med de samlede usikkerheder, som de skal bruge, blev der udarbejdet en rapport. Det var i denne forbindelse nødvendigt for de to konsulenter Peter Friis Østergaard og Henrik Kjeldsen fra Teknologisk Institut at få et indgående kendskab til virksomhedens faciliteter.
Dette fik de ved at tage op til fabrikken i Aalborg og med ’hands on’ se hvordan det fungerede.
For at vi kunne udføre opgaven på bedst muligvis var det en selvfølge for os at vi kunne op på fabrikken og se det hele i action. Det er efter vores mening den bedste måde at forstå produktionen, samt de processer der er til stede i forbindelse med – i denne her sammenhæng - tests af vindmøllevingerne – Peter Friis Østergaard, Seniorspecialist, Teknologisk Institut
Vi kan med ro i maven levere til vores kunder. At vi er sikre på det vi siger. Det kaster formentlig mere arbejde af sig, fordi det har en værdi for os. – Søren Christiansen, Senior Key Expert Blade Test, Siemens Gamesa
Hvad var resultatet heraf / løsning?
”På baggrund af den viden, vi tog med os fra besøget hos Siemens Gamesa, samt ved opfølgende samtaler, var vi i stand til at lave uddybende usikkerhedsberegninger af målingerne foretaget på vingerne under test. Da resultaterne af vores arbejde skal integreres i Siemens Gamesas interne systemer, har det været vigtigt for os, at resultaterne er så forståelige som muligt, uden at de må miste værdi i forsimplinger og lignende.”
Teknologisk Instituts arbejde udmundede sig i en række rapporter, der hver især beskriver, hvordan usikkerheder på de enkelte målepunkter påvirker det endelige resultat af testen, under de forudsætninger, der er gjort.
Efter den første rapport blev afleveret, blev det hurtigt klart for Siemens Gamesa, at yderligere arbejde var nødvendigt, for at klarlægge måleusikkerhederne i mere komplicerede testopstillinger. Dette lod sig let gøre, ved at bygge videre på det allerede udførte arbejde, hvorved processen både blev hurtigere, og gav de ønskede resultater for Siemens Gamesa.
Siemens Gamesa er allerede nu i gang med at implementere de resultater der blev fundet i rapporten. De bliver indarbejdet i deres egen softwareplatform, hvilket betyder at det helt automatisk vil indgå i deres tests fremadrettet.
Det var et godt samarbejde. Teknologisk Institut lavede et professionelt stykke arbejde og leverede til aftalt tid. – Søren Christiansen, Senior Key Expert Blade Test, Siemens Gamesa