今日を生きる一人として明日のためのエネルギーの課題に挑戦

持続可能な開発の専門家および再生可能エネルギーの生産企業である、フランスのPienergies社は、20年以上顧客のエネルギー移行を支援してきました。事業の中心は、操作とコマンド開発、およびタービンの設計による、マイクロ水力発電所であり、太陽光電力プロジェクトです。

マイクロ水力発電所開発の選択には、フランスのオーヴェルニュ-ローヌアルプの地の利を活かした、技術的・環境条件ならではの理由がありました。マイクロ水力発電所は、水の自然な流れに従い、水力発電ダムの建設で通常要求される人造湖の有害な生態系への影響を発生させず、川の土手の一部となります。

論理的に、これらのマイクロ原動所の建設プロセスはより軽量で、よりコストが低く、一般に景観および生態系によりやさしく、既に「グリーン」とされるエネルギー生産のフォームよりさらに環境にやさしいアプローチです。

1999年以来、オーヴェルニュ-ローヌアルプ地域の理想的な位置にあるPienergies社では、水力発電ビジネスの経験を蓄積してきました。地域の水流の近くに既にあった産業を支援することで、さらに需要も生まれたのです。

徐々に拡大を続け、現在はより一般的にその他の「グリーン」エネルギーを包含するようになっています。事業のうち、およそ半分は、水力発電所および光起電力パネルの生産です。またこれらのエネルギーの管理が30パーセント、オートメーション・プロジェクトが18パーセントを占め、残りが電気自動車用充電ステーションの設置です。

会社の強みは多様性と技術的専門知識にあり、持続可能なエネルギーの分野で真の専門家として位置づけられています。「当社のビジョンはとりわけ技術的能力です」とPienergies常務取締役ケビン・モラン氏は説明します。「これは特にヨーロッパで、私たちが注力する分野です。顧客の支援とモニタリングは、メンテナンスを含むプロジェクトの諸工程で、当社のコアコンピタンスのうちの1つです。」

このグローバルなレベルでPienergiesとHexagonは水力発電所に不可欠なペルトン水車の開発、生産およびオペレーションを通じて協業し.ています。ペルトン水車と呼ばれるものは、散水によってアクティベートされるバケットホイールです。自然界の運動エネルギーを有用な電気に転換できる人工システムにもたらす重要な第一歩を担います。

その設計は非常に複雑で、水とタービン動翼との接触パラメータ、水力発電所の位置をすべて考慮に入れる必要があります。バケツの凹面部品への水の側面フローの説明は、重要な設計パラメータです。フローはできるだけ残余速度を低く抑える必要があります。これらはすべて、Pienergiesが生産するマイクロ水力発電所で、個別の状況にあわせて設計されたカスタムペルトン水車が要求されることを意味しています。

これは、設計からエンジニアリング、生産ソフトウェア、検査ソフトウェアおよびハードウェアまで、Hexagonの生産ソリューションの包括的範囲に理想的な用途でもあります。Pienergiesでは、Hexagonのエンドツーエンドソリューションの範囲に基づいて、単一のスマート生産フローの設計により「デジタル・ライブラリー」でマイクロ水力発電所の生産を最適化することを目指しています。

 

再生可能エネルギー関連サービスの厳格さ

Hexagonの設計過程は、可搬式計測機器の使用と、リバース・エンジニアリングおよび検査ソフトウェアを組み合わせることから始まります。

Absolute Scanner AS1は高速デジタル化および無比の精度で、毎秒高品質で120万測定ポイントを収集できます。このスキャナーはAbsolute Arm 7-軸ポータブル測定アームに取り付けられています。このアームは、収集されたスキャンデータに、単一の座標参照システムを提供し、多目的性および強健さで、非伝統的な測定条件下でも稼働できます。マイクロ水力電気産業のような非常に湿度の高い環境でも、Absolute ArmはIP54構造によりその精度と信頼度を保持できます。

これこそが、PienergiesがHexagonを選定した理由でした。ペルトン水車の重さは最大1400kgです。これは、水力電力ステーションの床の挑戦的な条件の設置内の測定は、アプリケーションに欠かせない要求であることを意味します。

必要な測定データがすべて収集されると、Hexagonのソフトウェアが作業を引き継ぎます。スマート・リバース・エンジニアリング過程はREcreateとDESIGNERのパッケージ・ソフトの使用から始まり、測定されたホイールの詳細なCADモデルを生成します。このモデルは、続いてペルトン水車のパフォーマンスを最適化することを目指した、プロセスのインテリジェント・デザイン・シミュレーション・ステージの中心となります。

Cradle scFlow 計算流体力学ソフトウェアは、プロトタイプが効率性で期待される条件を満たすことを保証するため、実際の運転条件の下でのCADモデルに基づいたシミュレーションを実行します。

その後、Cradleによる計算を使用することにより、REcreateとDESIGNERのデジタル・モデルを更新します。このモデルはSimufact積層造形ソフトウェアに転送され最初のデジタル・プロトタイプを生産します。

Simufact積層造形の重要な要素は、製造工程の潜在的なひずみおよび残留応力の予測機能です。プロトタイプが確認されてから、新しく最適化されたペルトン水車の生産が始まります生産家庭は、ESPRITが支援します。デジタルツインを使用して、プログラミング・プロセスを単純化し、そのまま使用できるISOコードを保証するマシンのCAMソリューションです。

ESPRITに加えて、NCSIMULが現実的なNC工作機シミュレーション・ソリューションを提供します。NC工作機の実際の特性に基づいて、ESPRITによって生成された加工プログラムをシミュレートし、確認し、最適化し、調査できます。

マシニングセンタでは、Hexagonのハードウェアおよびソフトウェア範囲の大部分を、プログラミングおよび事前チェックで、特にプローブ測定テクニックが使用できます。例えば、ツールセッターは、長さおよび直径設定を行います。HxGNNCサーバ・ソフトウェアは、ワークピースを分解する必要なく、マシニングセンタ上で検査ダッシュボードへのアクセスを直接提供できます。

ペルトン水車が生産され、使用の準備ができた事典で、部品は分解され、Absolute Scanner AS1およびAbsolute Arm Duo、直観的な検査ソフトウェアInspireによって再検査とデジタル化が行われます。

生産プロセスとポスト・プロダクションでは、設計意図通りの生産を保証することも等しく重要となります。これは生産の質をモニターすることを含み、Q-DASeMMAソフトウェアを使用しバッチ・トラッキングおよびコンプライアンスを分析することができます。その後、HxGN測定報告の使用によって、点検データを異なるプロフィールで同時に利用可能にし、最終確認および報告過程を簡素化します。

最後に、直径5 mもの大型ペルトン水車を持つ水力発電所では、ポータブル測定アームが容易にアクセスできる範囲を越える場合に、Leica Absolute Tracker AT 500レーザートラッカーおよびB-Probe^plus ワイヤレス携帯プローブ測定アクセサリーを検査に活用できます。ESPRITソフトウェアはハイブリッド修理および部品複製に使用できます。

さらに進んで、Leica Absolute Tracker ATS 600直接スキャン・レーザートラッカーは、設置のすべてのステージで、測定点で任意のタイプの測定目標を必要とせずに、プラント全体の機械的な環境をスキャンできます。

「Hexagonとはプロジェクトのすべての過程で協業を行っています」とモラン氏は説明します。「設計から流体分析、部品のスキャンからメンテナンスまで。Hexagonの専門知識は当社に必要な特定の技術的業務提供を可能にします。」

Pienergiesの顧客が躊躇なくパートナーを信頼し革新を持っていることと同じ理由で、同社もHexagonとの密接なつながりを作り上げてきました。「新しいマイクロ水力発電所の設置と修理では、生産が重要となります」とモラン氏は言います。「特に修理では、反応性、能力および実用性が必要となります。Hexagonのプロジェクトの進め方は、Pienergiesと同じです。両社は同じDNAを共有しています。」

すべてのステージでの緊密な協力

私たちは、Hexagonと12年以上の関係を持ち、土木工学、管理およびコマンド、プロジェクトマネジメント、外国での実現性調査などを含むすべてのタイプのプロジェクトで支援を受けています。」

ここでの目的は、原子力と石油エネルギーを補足するエネルギー源を提示し、現在起きているエネルギー移行にあわせた準備をすることです。「過去30年にわたって、私たちは、すべてのプレーヤー、特に政治家たちが正しい方向に動いていることを理解することができました。当社の規模、フリートは、100%再生可能なエネルギーを提示できます。
私たちが地元で実行可能なエネルギー源を提示する手段を持っていることはより重要性を増しています。」

Pienergiesの野心は、ローヌアルプ地域の展開をさらに強化し、本土フランスおよび海外領土で、また国際的に開かれ、南アフリカ(東ヨーロッパとラテンアメリカが重視されています。.Hexagonのソリューションの全スイートは、その基礎を提供しています。