La finlandese Moventas ha il vento in poppa. Grazie all’evoluzione dell’energia eolica, in tre anni ha raddoppiato le vendite nette.

 

 

Quando nello stabilimento di Rautpohja, a Jyväskylä, in Finlandia, si producevano le prime ruote dentate, circa 70 anni fa, di energia eolica non si parlava ancora. La produzione infatti era destinata alle continue da carta.

Fu solo nei primi anni ottanta che la società affiancò alla produzione originaria anche quella di sistemi d’ingranaggi per turbine eoliche a bassa potenza. Nel 2000, quando dalla fusione di Valmet, Santasalo e Parkano Gears nacque la Santasalo Gears, in seguito Metso Drives, creando le basi dell’attuale Moventas, i primi dispositivi per turbine da molti megawatt erano già in fase di sviluppo.

L’industria eolica cresce ogni anno del 25 percento, ma la Moventas cresce con un ritmo ancora più sorprendente.

Nel 2005 le vendite nette del gruppo erano ammontate a 166 milioni di euro, un terzo dei quali riferibili alle vendite di rotismi per turbine eoliche. Oggi la situazione è invertita, con il settore eolico che conta per circa i due terzi delle vendite nette, salite nel frattempo a 400 milioni di euro, mentre gli ingranaggi industriali rappresentano il terzo restante.

Circa un anno fa i dipendenti erano 1.200, mentre oggi sono quasi 1.500.

“Il sorpasso è avvenuto nel 2007 e oggi il segmento dei sistemi d’ingranaggi per turbine eoliche è quello principale”, dichiara Jari Toikkanen, responsabile R&D della Moventas Wind Oy.

“L’importanza dell’energia eolica è ormai consolidata e per paesi come la Danimarca, la Germania e la Spagna, tradizionalmente interessati a questo settore, il vento è una risorsa consistente. Lì abbiamo venduto circa 12.000 sistemi, il che ci dà una quota di mercato del 15 percento, ma la buona notizia è che c’è ancora un ampio margine di crescita”.

Nonostante la maggiore consapevolezza acquisita dall’industria, lo spazio entro cui muoversi rimane ampio e la Moventas ha in programma l’apertura di nuove unità produttive in Finlandia e negli Stati Uniti, oltre all’istituzione di vari accordi di partnership finalizzati a fornire maggiore assistenza alla clientela nei mercati chiave.

 

L’impianto di Jyväskylädall’esterno assomiglia a qualsiasi altro stabilimento formato da varie strutture prefabbricate, ma al suo interno è contenuta la tecnologia più all’avanguardia. Ventiquattro persone assemblano e collaudano gli ingranaggi per turbine da 2 MW, che sono attualmente uno dei principali prodotti aziendali.

Ogni anno in quest’ampia e linda linea di montaggio vengono assemblati 1.000 dispositivi, con un flusso costante di 20 unità a settimana, mentre gli ingranaggi per turbine di classe MW e kW seguono linee diverse.

“I sistemi per le turbine da 2 MW sono attualmente il nostro prodotto di punta, ma stiamo pensando di inserire una nuova unità per quelle da 3 MW, destinate a diventare il nuovo standard dell’industria”, dice Toikkanen. “Le prime sono state consegnate nel 2006, ma stiamo lavorando a diversi prototipi”.

I tempi necessari per sviluppare, realizzare e immettere sul mercato un nuovo prodotto sono lunghi, ma, come fa notare Toikkanen, proprio per questo sono un deterrente per la concorrenza, che punta a intaccare la posizione dell’azienda.

I rotismi sono tra i principali componenti delle turbine, nonché una delle aree di miglioramento più interessanti. I nuovi prodotti devono essere approvati e certificati da enti quali il Germanischer Lloyd o il Det Norske Veritas. Gli operatori dei parchi eolici, essendo responsabili per qualsiasi danno, nominano spesso dei revisori atti a certificare che la turbina risponda a tutte le specifiche.

“Dobbiamo eseguire collaudi rigorosi, sia sul campo sia in laboratorio”, osserva Toikkanen. “Simuliamo una durata di esercizio degli ingranaggi di circa 20 anni e li sottoponiamo per brevi periodi a una potenza di tre volte superiore a quella nominale. Dopo aver superato il test, devono apparire come nuovi”.

Se richiesto, ogni componente deve essere rintracciabile fino all’origine della materia prima. Il processo di produzione è sottoposto a verifica, così come il controllo qualità e i processi ambientali.

 

L’aumento della domandae i nuovi impianti di produzione che inviano ogni anno 3.500 sistemi d’ingranaggi in tutto il mondo impongono di sviluppare anche l’area dei servizi, che sarà il prossimo obiettivo aziendale.

“Questa è un’industria giovane”, commenta Toikkanen. “La vera produzione di massa è iniziata solo otto anni fa e i servizi sono appena in fase di sviluppo, sebbene tutte le aziende coinvolte stiano cercando di guadagnare terreno per rispondere all’esigenza molto sentita di avere un servizio postvendita”.

Ma la Moventas ha il vento in poppa.

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L’avvento dei cuscinetti ad alta capacità

Nello sviluppo delle turbine multi-megawatt uno dei fattori chiave è aumentare la densità di potenza, una sfida che riguarda tanto i costruttori di turbine quanto i produttori di sistemi d’ingranaggi.

“Più sono grandi le turbine e più aumenta la dimensione delle pale, con una conseguente riduzione della velocità di rotazione”, osserva Jari Toikkanen, responsabile R&D della Moventas Wind. “Oggi esistono turbine in cui la velocità di punta delle pale si aggira intorno ai 300 km/h”.

“Per avere lo stesso indice di potenza a fronte di una velocità inferiore, la coppia è maggiore e cresce in modo esponenziale. Al fine di garantire la stessa efficacia ed economicità del sistema è necessario ridurne il peso”.

Spesso i parchi eolici si trovano in zone poco servite dalle infrastrutture e pertanto, come fa notare Toikkanen, risulta più agevole trasportare sistemi di peso inferiore.

L’esigenza di ridurre le dimensioni impone di riconsiderare ogni singolo componente. La SKF ha pertanto proposto l’adozione di cuscinetti a rulli cilindrici ad alta capacità, che consentono di ottenere una maggiore capacità di carico in uno spazio più limitato. Impiegati nel sistema epicicloidale della Moventas, hanno permesso di ottenere un’elevata densità di potenza e un’estrema affidabilità. In questa esecuzione le piste dell’anello esterno sono integrate nel foro della ruota planetaria. Il cuscinetto viene fornito con bussola per agevolarne il montaggio.

“L’idea della SKF di adottare cuscinetti ad alta capacità poggia su un principio semplice: un maggior numero di rulli fa aumentare la superficie di contatto”, dice Toikkanen. “Con la SKF abbiamo progettato l’anello esterno integrato che, a parità di spazio, ci ha permesso di impiegare un cuscinetto più grande, a tutto vantaggio di una maggiore capacità di carico e di una durata decisamente maggiore”.

Sebbene i cuscinetti a rulli cilindrici ad alta capacità non siano prodotti esclusivamente per la Moventas, lo stretto rapporto che si è creato tra le due società durante lo sviluppo del sistema d’ingranaggi – compreso il collaudo reso necessario dall’esigenza di ottenere l’approvazione dagli enti di certificazione – ha rappresentato per la Moventas un vantaggio e per la SKF un ulteriore sbocco nel mercato.