Big developments in the transition to new energy sources

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Un investissement majeur pour la transition énergétique

Le Danemark est un véritable modèle en matière d’énergie éolienne. En effet, le pays couvre désormais 40 % de ses besoins énergétiques grâce à l’électricité produite par ses éoliennes. Depuis plusieurs années, des entreprises danoises spécialisées en profitent également, comme l’entreprise familiale HACO A/S du Jutland qui, pour suivre la tendance des éoliennes toujours plus grandes, a commandé deux gigantesques machines à portique Droop+Rein à Starrag, en plus de ses cinq machines à tours verticaux.

Un client danois fidèle de Starrag commande deux machines à portique Droop+Rein

« Oui, cet investissement important me fait un peu peur, car il dépasse toutes les dimensions auxquelles nous étions habitués jusqu’à présent », avoue Henning Albrechtsen, président de HACO. Henning Albrechtsen se tient dans l’atelier aux côtés d’Hubert Erz, ingénieur diplômé et consultant senior en ventes et énergies renouvelables au sein du groupe suisse Starrag à Bielefeld. Tous deux discutent de l’avancement de la construction des deux prochaines machines-outils. HACO est un client régulier de Starrag. Cet atelier danois possède déjà cinq tours verticaux Dörries, qui lui ont permis de devenir leader de la sous-traitance de pièces très grandes, relativement plates et rondes, en particulier grâce à l’industrie éolienne.

Quand le diamètre de rotation ne cesse d’augmenter…

Depuis sa création il y a près de 60 ans, l’entreprise a l’habitude d’usiner des pièces de très grande taille: plus de 10 000 tonnes d’acier sont traitées chaque année dans la localité danoise de Barrit. Cette tendance est d’ailleurs en hausse, les composants des nouvelles éoliennes offshore étant toujours plus imposants. Cela a également eu des répercussions sur les cinq tours verticaux, dont Albrechtsen a déjà porté le diamètre de rotation maximal à 7 500 mm en 2015. « Nous avons modifié une nouvelle fois nos machines de manière à répondre à la demande d’un de nos clients », explique le directeur. « Cela a entraîné une modification du boîtier autour de la machine et la transformation des changeurs d’outils. Nous avons aujourd’hui atteint le diamètre de rotation maximal sur brides de 9 000 mm ».

Mais cela est-il suffisant pour les dernières éoliennes Direct Drive, dont la puissance peut atteindre 16 MW ? La demande consiste à réaliser des boîtiers de rotor d’un diamètre compris entre 9 000 et 10 000 mm, et peut être des composants encore plus grands, d’un diamètre de 11 500 mm. Dans la course à l’industrie éolienne, une course de plus en plus rude notamment en raison de la concurrence croissante de la Chine, il va falloir se pencher sur XXL+. En outre, les sous-traitants doivent de plus en plus prendre en charge non seulement de nouveaux aciers à haute résistance, des alliages d’aluminium et des pièces moulées, mais également une part toujours croissante de matériaux composites.

Grande commande danoise : une fraiseuse à portique Gantry est en cours de fabrication à Bielefeld. Elle permet de tourner, de fraiser et de percer avec une puissance élevée les plus grands éléments de construction en acier soudé et en fonte très résistants.

Une technique de machine durable et un suivi personnalisé

De tels défis ne peuvent être relevés qu’avec l’aide d’une entreprise de construction de machine qui possède une expertise dans la fourniture de solutions rapides et qui offre les dernières nouveautés en matière de technologie durable, avec une proche collaboration et un soutien de service. Selon Albrechtsen, c’est la voie que HACO suit avec Starrag. En effet, l’entreprise remplit parfaitement ces conditions, de même que le prix et le délai de livraison. L’entrepreneur danois qualifie également la collaboration de longue date avec Hubert Erz de « premier facteur décisif ». Starrag a reçu une commande pour la construction de deux nouvelles machines à portique pour l’usinage complet de carters de rotor, de tôles avant et de stator, de disques de frein et d’autres composants. Une machine sera construite sur le site de production de Bielefeld pour servir de fraiseuse à portique de type Gantry. Puis la construction de la seconde machine suivra, une tour à portique avec un troisième axe linéaire localisé dans la table.

« Ces défis ne peuvent être relevés qu’avec un constructeur de machines disposant d’une compétence rapide en matière de solutions » .

Henning Albrechtsen, Directeur général HACO

« HACO peut usiner de A à Z l’intégralité des pièces sur les deux machines. Elles peuvent ainsi se compléter et se remplacer sans problème ».

Hubert Erz, consultant senior en ventes et énergies renouvelables au Starrag

L’usinage complet dans une nouvelle dimension

La machine de fraisage à portique est déjà en cours de fabrication. L’interaction entre la tête de fraisage de 100 kW et l’entraînement principal Master-Slave de 2 × 111 kW permet de tourner, de fraiser et de percer avec puissance élevée y compris les très grands éléments de construction en acier soudé et en fonte très résistants. La machine permet une distance de 12 600 mm entre les montants, tandis que l’axe Gantry se déplace sur 14 000 mm. Le Ram permet quant à lui une course maximale de 3 500 mm.

Albrechtsen et ses employés Christian Hermansen et Tage Friis semblent très impressionnés par ces dimensions lors de l’inspection de la machine n° 1 qui, avec sa hauteur de 14 mètres, touche quasiment le plafond de l’atelier à Bielefeld. Une fois terminée, la nouvelle machine pèsera environ 500 tonnes, soit le poids de 50 éléphants. Mais la nouveauté ne réside pas seulement dans la taille et le type de machine : il y a également l’emplacement. Depuis plusieurs années déjà, HACO travaille en étroite collaboration avec Valmont SM A/S, l’un des principaux fournisseurs mondiaux de composants en acier pour l’industrie éolienne. Jusqu’à présent, ce dernier fournissait des pièces brutes soudées qui étaient acheminées par transport lourd de Rødekro, à 100 kilomètres au sud, à l’usine HACO de Barrit pour la finition mécanique.

Une logistique durable pour des produits durables

Le contrat d’achat pluriannuel avec un fabricant connu d’éoliennes offshore a dû être révisé. HACO et Valmont ont décidé de mettre en place un type de collaboration plus durable. L’entreprise familiale du Jutland a ainsi créé une succursale pour les deux machines à portique au siège de Valmont à Rødekro, dédiée à la production de pièces gigantesques pour le client commun et permettant d’économiser les transports lourds par voie terrestre qui étaient la norme jusqu’à présent.

La proximité de la mer est clairement un avantage pour Rødekro. « D’ici, même les gigantesques boîtiers de rotor pesant plusieurs tonnes peuvent être transportés de manière écologique par bateau jusqu’à l’assemblage chez le fabricant d’éoliennes offshore, dont l’usine se trouve également à proximité de la côte », déclare Erz, chef de projet chez Starrag. « Cela permet d’éviter de nombreux kilomètres supplémentaires de transports lourds qui non seulement bloqueraient le trafic routier, mais pollueraient également l’environnement ».

Machine n°1 : mise en service en novembre 2023

La nouvelle forme de coproduction durable débutera en novembre 2023 avec la mise en service de la machine n°1 à Rødekro. Au même moment suivra à Bielefeld l’installation de la machine n°2, un tour à portique avec un troisième axe linéaire, une table réglable. Elle offre des dimensions similaires à celles de la fraiseuse à portique, mais possède un atout qui prend également en compte les dimensions croissantes dans la construction d’éoliennes. En ajustant la table, le diamètre de rotation peut être augmenté de 13 000 à 15 000 mm si nécessaire. Le tour à portique est équipé d’un entraînement principal Master-Slave de 2 × 136 kW et d’une tête de fraisage de 80 kW. Il est principalement destiné aux processus de tournage. Erz a déclaré : « Indépendamment de cela, HACO est capable d’usiner l’intégralité des pièces sur les deux machines, de sorte qu’elles peuvent parfaitement se compléter et se remplacer ».

Visiblement impressionné par sa visite à Bielefeld, le directeur de HACO n’est pas le seul à se réjouir du nouveau site dans le sud du Danemark et de l’utilisation du duo XXL. Albrechtsen a affirmé : « Notre père Johan, âgé de 86 ans, espère qu’il pourra assister encore longtemps à l’utilisation des deux nouvelles machines dans le nouvel atelier ».