OBJETIVOS DEL PROYECTO
El contexto de las energías renovables actual y las tendencias de crecimiento de potencias en términos de GW instalados previstos para la próxima década en el sector eólico, da lugar a la necesidad de desarrollar aerogeneradores de mayor tamaño tanto en eólica terrestre como marina. Esta evolución exponencial de potencia en los últimos años y la que se producirá en la siguiente década conlleva a grandes retos tanto en el desarrollo de la tecnología propia del aerogenerador como los fabricantes de componentes. Especialmente tiene impacto en el desarrollo de las estructuras de soporte del aerogenerador como son las torres eólicas cuyo incremento en dimensiones y calidad estructural supone un reto tecnológico crítico para la obtención de una enérgica con un LCoe (Levelized Cost of Energy) adecuado.
En esta situación, el objetivo principal del proyecto RISS es el desarrollo de nuevas soluciones disruptivas para nueva ruta de fabricación inteligente, sostenible y segura de superestructuras eólicas terrestres y marinas que sirva de referencia mundial del sector eólico en próxima década para la nueva generación de torres eólicas. Se pretende obtener una transformación industrial completa del sector orientado a nuevos modelos sostenibles de tratamientos superficial y soldadura, soluciones inteligentes de seguridad industrial con tecnologías emergentes (como IA, Visión artificial o Ultrawideband) así como el desarrollo de plataformas digitales que integren las tecnologías habilitadoras de Industria 4.0 que permitan la completa hibridación del mundo físico con el digital, tanto en producto como en proceso, alcanzando así una mayor capacidad de resiliencia que permita las adaptaciones de la industria eólica al cambiante mercado energético.
Para ello, deberán abordarse tres líneas de investigación que dan lugar a los siguientes objetivos generales:
Esos objetivos generales, a su vez se disgregan en los siguientes objetivos técnicos específicos:
- OT1. Diseño y desarrollo de nuevos sistemas de aspiración de flux y recogida automática de slag de soldadura.
- OT2. Investigación y desarrollo de simulaciones termográficas orientadas al estudio del comportamiento térmico de los componentes durante los tratamientos superficiales y a la mejora de la eficiencia energética
- OT3. Desarrollo de nuevas soluciones inteligentes para la detección, control y monitorización de las variables relacionadas con la seguridad en entornos industriales complejos.
- OT4. Desarrollo de herramientas avanzadas digitales colaborativas y de hiperpersonalización.
- OT5. Generación de nuevo conocimiento en fabricación de productos de gran volumen y peso para el desarrollo de herramientas digitales basadas en inteligencia artificial y orientadas al Lean Manufacturing
- OT6. Desarrollo de Plataforma IoT con funcionalidades avanzadas para la fabricación de torres eólicas
Para alcanzar tanto el ambicioso objetivo principal de conseguir una nueva ruta de fabricación inteligente, segura y sostenible, como los objetivos técnicos específicos descritos, será necesario conjugar en un mismo proyecto diferentes expertise y perfiles que puedan desarrollar las soluciones individuales asociadas a sostenibilidad y digitalización que además puedan ser explotadas en otros sectores industriales.
Para ello, se ha constituido un consorcio equilibrado formado por GRI GALICIA (gran empresa, fabricante de componentes para torres de aerogeneradores), TECFILTER (pequeña empresa, especialista en soluciones integrales de filtración, aspiración y separación y transporte de solidos…) y DALP (pequeña empresa, especializada en digitalización, industria 4.0., etc…).
El proyecto RISS está subvencionado por la Agencia Gallega de Innovación de la Xunta de Galicia y cofinanciado por la Unión Europea.
ESTADO ACTUAL DEL PROYECTO
Durante la primera anualidad del proyecto RISS, del programa Fábrica Inteligente y sostenible (convocatoria 2023), se ha trabajado en los siguientes objetivos específicos:
- Diseño y desarrollo de nuevos sistemas de aspiración de flux y recogida automática de slag de soldadura. Se ha realizado el estudio específico de necesidades e iniciado al diseño de algunos de los subcomponentes del sistema como sistema de aspiración de slag en arco, sistema de transporte de flux, sistema de aspiración de flux así como el estudio de caracterización del material/flux).
Figura 1. Boquillas de cartón para pruebas
- Investigación y desarrollo de simulaciones termográficas orientadas al estudio del comportamiento térmico de los componentes durante los tratamientos superficiales y a la mejora de la eficiencia energética. En esta anualidad se ha estudiado la situación actual de las cabinas de tratamiento superficial. Se ha definido el ámbito de estudio de los flujos térmicos en las cabinas según tipología de producto en su interior con el objetivo de tener una base cuantitativa para realizar acciones de mejora en relación con la eficiencia térmica de las cabinas. Se plantea un estudio de flujos básico para la evaluación el impacto de acciones concretas (inclusión de ventiladores, esquineras, acortamientos, etc. todavía por definir. En esta anualidad se ha comenzado la definición de los requerimientos para el desarrollo de los estudios CFD dentro de las cabinas de pintura y en siguiente anualidad se investigará y avanzará en esta línea buscando y simulando diferentes configuraciones.
- Desarrollo de nuevas soluciones inteligentes para la detección, control y monitorización de las variables relacionadas con la seguridad en entornos industriales complejos. En esta anualidad se ha llevado a cabo una profunda investigación y evaluación de diferentes tecnologías como visión artificial con reconocimiento de imagen y UltraWide Band con los proveedores de las tecnologías y las situaciones de peligro definidas como críticas para la operación de fabricación de torres eólicas. Tras la definición detallada de los requerimientos tecnológicos y de proceso del sistema planteado se ha elegido las tecnologías de desarrollo y comenzado el diseño de la arquitectura y diseño funcional del sistema.
- Desarrollo de herramientas avanzadas digitales colaborativas y de hiperpersonalización. Se ha comenzado el desarrollo de la nueva plataforma para la gestión de proyectos industriales de fabricación de productos onshore/offshore de grandes dimensiones, que supongan una solución escalable, centralizada y optimizada. Principalmente se ha avanzado en el desarrollo de herramientas inteligentes de generación de despiece automático de superestructuras, la digitalización de instrucciones para uso de parámetros óptimos de proceso (MX MY) y el modelo digital de subcomponentes críticos (internos soldables y modelos de corte).
- Generación de nuevo conocimiento en fabricación de productos de gran volumen y peso para el desarrollo de herramientas digitales basadas en inteligencia artificial y orientadas al Lean Manufacturing. Este objetivo es general asociado a la integración de diferentes subcomponentes desarrollados bajo una plataforma integral que permita disponer de una herramienta en permita el control en tiempo real de fabricación de manera optimizada, sostenible y segura.
- Desarrollo de Plataforma IoT con funcionalidades avanzadas para la fabricación de torres eólicas. Dentro de este objetivo se ha investigado testeado y validado las diferentes opciones tecnológicas existentes, así como las posibilidades de escalabilidad y funcional. Se han realizado todos los requerimientos de los sistemas principales y subsistemas. Sin embargo, las funciones avanzadas de fabricación están planteadas para siguientes anualidades siendo necesario plantear un sistema robusto previamente. El objetivo principal, es mejorar la monitorización de procesos.
DIFUSIÓN DEL PROYECTO
El pasado 10 de julio de 2023 se celebró el evento de presentación del proyecto RISS: Nueva ruta de fabricación de superestructuras eólicas inteligente, segura y sostenible.
El evento tuvo lugar en el Círculo de Empresarios de Vigo, con la colaboración de CLUERGAL, y contó con las ponencias de Fernando Puente (Director de la planta de GRI Towers Galicia), Juan Antonio Gándara (Manager de Ingeniería en GRI Towers Galicia), Domingo Crespo (Dalp), Javier Rodríguez (Tecfilter) y Alejandro Rodríguez (7Experts).
Enlace a YouTube: https://youtu.be/XZaIkMJk_j0
