Des chercheurs du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du Département américain de l'énergie ont réussi à tirer parti de l'assistance robotique dans la fabrication de pales d'éoliennes, permettant ainsi d'éliminer les conditions de travail difficiles pour les humains et d'améliorer la cohérence du produit.
Dans un article publié dans la revue L'énergie éolienne, les chercheurs expliquent que les opérations de post-moulage pour fabriquer des pales d'éoliennes nécessitent que les travailleurs se perchent sur des échafaudages et portent des combinaisons de protection comprenant des équipements respiratoires. L’automatisation améliorera ainsi la sécurité et le bien-être des employés et aidera les fabricants à retenir la main-d’œuvre qualifiée.
« Le but de cette recherche était de développer des méthodes d'automatisation qui pourraient être utilisées pour rendre les lames fabriquées dans le pays compétitives à l'échelle mondiale », a déclaré Hunter Huth, auteur principal de l'article, dans un communiqué aux médias.
« Actuellement, les pales offshore ne sont pas produites aux États-Unis en raison des taux de main-d'œuvre élevés. Le processus de finition demande beaucoup de main d’œuvre et présente un taux de rotation élevé en raison de la nature pénible du travail. En automatisant le processus de finition, la fabrication nationale de pales offshore peut devenir plus viable économiquement.
La recherche a été menée dans les installations CoMET (Composites Manufacturing Education and Technology) du campus Flatirons du NREL. Le robot a travaillé sur un segment de lame de 5 mètres de long. Les pales des éoliennes sont considérablement plus longues, mais comme elles se plient et fléchissent sous leur propre poids, un robot devrait être programmé pour travailler sur les plus grosses pales, section par section.
Les chercheurs ont utilisé une série de scans pour créer une représentation 3D de la position de la pale et pour identifier avec précision les sections avant et arrière du profil aérodynamique, une forme spéciale de la pale qui permet à l’air de circuler en douceur sur la pale. À partir de là, l’équipe a programmé le robot pour qu’il effectue une série de tâches, après quoi il a été jugé sur sa précision et sa vitesse. Ils ont ensuite trouvé des axes d’amélioration, notamment au niveau du broyage. Le robot a trop affûté certaines parties de la lame et pas assez d’autres.
« Au fil de nos recherches, nous avons déplacé les objectifs quant à ce que ce système doit faire pour être efficace », a déclaré Huth.
Selon le scientifique, une fois perfectionné, un système automatisé assurerait une cohérence dans la fabrication des lames, ce qui n'est pas possible lorsque des humains font tout le travail. Il a également déclaré qu’un robot serait capable d’utiliser « des abrasifs plus résistants et plus agressifs » qu’un humain ne pourrait tolérer.
