Vestas

風力タービンは、代替エネルギーテクノロジーの中で最も目に付きやすいものと言っていいでしょう。その高さは137～259 m（450～850フィート）、ローターの直径は109～236 m（360～774フィート）にも及ぶので、風景の中で圧倒的存在感を放ち、ときには何キロも先から視認できます。皆さんがどこかで風力タービンを見かけたら、それはかなりの確率でVestas製です。

Vestasは、第二次世界大戦後のデンマークで、小さな家族経営の製造企業として出発しました。同社は長年にわたり、軽トラック向けの油圧機器を製造/販売してきました。1970年代に代替エネルギーソリューションの開発を始め、最初の商業用風力タービンは1979年に完成しました。1989年以降は風力タービン生産に特化しており、全世界で風力タービンの設計、製造、設置、保守の事業を展開しています。今日、Vestasは陸上/洋上風力タービンおよび風力タービンブレードの世界最大のメーカーです。本社はデンマークにあり、いくつかの地域支社と、15か所以上の製造工場を全世界に有しています。

風力タービンは大規模で高価な機械であり、効率を最大化するため、できるだけダウンタイムを抑え、高い信頼性で動作することが求められます。すなわち、製造と設置にあたってはいかなる誤差も許されません。このため、Vestasは、製造施設や設置現場で、さまざまな種類の検査ゲージを使用しています。これらの重要なツールは、これまで、世界中の複数のベンダーから、詳細な製造指示に基づいて調達されていました。完成したパーツは、Vestasの各現場に送られ、適合性が検査されて、承認されたものだけが使用されていました。残念ながら、地域のメーカーから供給された完成パーツの中には、仕様に100%準拠していないため、最終検査に通らないものもありました。そのような場合、最終製品の引き渡しと設置に遅れが生じました。

パーツが専用の検査プロセスに合格したとしても、その多くは、時間と費用のかかる従来型の加工方法と原材料を使用して製造されていました。その例として、トップセンター（TC）マーキングツールがあります。この重要なツールは、ピッチ合わせのためにタービンブレードのルート末端にマーキングするために用いられ、製造には5週間程度かかるのが普通でした。さらに厄介なことに、機械加工設計の制限のために、ブレードの種類に応じて複数のタイプのTCマーキングツールを発注する必要がありました。もう1つの例として、落雷による損傷を緩和するための避雷性先端レセプターがあります。このレセプターは、アルミニウム材料のサブトラクティブ製造により作成され、製造には12週間以上かかっていました。

Vestasのチームは、製造プロセス全体の改善に役立つ新しい方法に関する調査を始めました。MarkforgedのAIを利用したクラウドベースのDigital Forgeアディティブ製造プラットフォームを利用することで、同社は2021年にダイレクトデジタルマニュファクチャリング（DDM）プログラムを立ち上げることに成功しました。このプログラムのおかげで、製造プロセスが外部のサプライヤーへの依存から解放され、コラボレーションのためのナレッジベースが実現されました。

DDMプログラムの下で、現在までに2000種類以上のVestas製パーツが、Markforged Eiger™クラウドベースデジタルリポジトリに保存されています。これを利用することで、Vestasのどの拠点でも、アディティブ製造に関する特別な知識を必要とせずに、パーツを簡単に検索して必要な数だけプリントできます。X7™ 3Dプリンターによるファイバー強化複合パーツや、Onyx One™ 3Dプリンターによる複合パーツが使用できます。Vestasのアディティブ製造/先進的コンセプト担当プリンシパルエンジニアJeremy Haight氏は、次のように語っています。「当社のアプローチはエンドツーエンドです。物理的な品物が、さまざまな場所にほぼリアルタイムで届きます。それはまるで、瞬間移動が実現したかのようです」。リポジトリのおかげで、Vestasのチームは、仕様に準拠した一貫性のあるパーツを、世界のどの場所でも、グローバル事業所の専門家の手を借りずに、ほぼ即時に入手することができます。これにより、輸送コストが大きく低下し、製造のリードタイムが大幅に短縮されました。

DDMの実際の機能例として、先ほど述べたTCマーキングツールと避雷性先端レセプターを取り上げます。TCマーキングツールは、これまで製造に何週間もの時間と何千ドルもの費用がかかっていたのが、現在はほんの数日で完成します。ツールのプリントには、軽量で耐久性の高いファイバー強化されたナイロン混合マテリアルOnyxが使用されるので、従来金属で作成されていたパーツを85%軽量化できました。避雷性先端レセプターについては、地域のブレード製造施設で、必要なときにコッパー（銅）を使用してこれらのパーツを3Dプリントできます。Vestasの予測によると、これらのレセプターの製造にかかる時間は2日程度です。最も重要なこととして、これらのパーツは正確なデジタル仕様に基づいて必要なときに社内でプリントされるので、パーツがコンプライアンステストに通らないことを心配する必要がなくなります。また、ツールの精度の検証には、Markforged Blacksmith™によるプロセス内検査、分析、レポートが使用されます。
 

Vestasは、ビジネス全体を通じた新製品開発と、ツールおよび最終用途パーツの確実な入手にとって、DDMが不可欠であると認識しています。2022年に、同社は検査用ゲージツールを対象としたDDMの展開をブレード以外にも拡げ、23か所の製造拠点すべてでオンデマンドのゲージ生産を可能にする予定です。さらにVestasは、Wurthと協力して、AMエコシステムを構築し、The Digital Forgeプラットフォームで製造されるスペアパーツのインベントリを管理することで、地域のフィールドサポートやその他のサプライヤー向けのメンテナンス、修理、運用（MRO）をサポートします。

当初の展開が終了した後、Vestasは、さらに高度なエンドツーエンドのプロセスを自社拠点に導入することを目指しています。Vestasの計画では、同社のすべての拠点で、適切な権限を持つ人物が、パーツコードをスキャンするか、同社のエンタープライズアセット管理（EAM）およびエンタープライズリソース計画（ERP）システムでパーツを検索し、拠点の適切な3Dプリンターで自動的にプリントできるようにする予定です。BlacksmithとEiger Fleet™を使用した、このようなユーザー、プリンター、パーツ検査の一元的制御により、設計目的を確実に達成する高品質/高性能のツールや最終用途パーツを入手できます。アディティブ製造による社内製造を押し進めることで、Vestas製品の市場投入をますます加速し、プロセスの時間と費用を節約できます。

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