Fiberoptik möjliggör viktiga digitaliseringskliv för Hitachi Energy

I Ludvika finns det över 120 års erfarenhet av innovation inom kraftöverföring. Här är man experter på konsten att överföra energi från källa till användningsplats. Ut från fabriken signerad Hitachi Energy rullar transformatorer som kan väga upp till 500 ton och shuntreaktorer stora som lastbilshytter. Produktionsmiljön är högteknologisk – och digitaliseringsresan pågår.  

– Genom diskussioner med RISE har vi fått upp ögonen för fiberoptik som teknik för att mäta kritiska parametrar. Fiberoptik kan ge oss betydligt mer information än traditionella sensorer, och dessutom i realtid. Det är avgörande när vi ska optimera våra processer och ta nästa steg i digitaliseringen, säger Christos Athanasopoulos, Principal Engineer på Hitachi Energys forsknings- och utvecklingsavdelning för genomföringar. 

Francisco Penayo, R&D Specialist på Hitachi Energy: 

– Att bli mer datadriven i produktionen kräver just den här typen av data. Vi kan inte använda AI eller andra maskininlärningsverktyg utan modeller, och modellerna bygger på data som hämtats från tillverkningsprocessen. 

Fiberoptik banar väg för smartare produktion 

Inom produktionen av transformatorer och högspänningskomponenter har det länge varit standard att använda termoelement för temperaturmätning, men fiberoptik ger fler möjligheter. Tekniken bygger på att ljus leds genom tunna glasfibrer, vilket möjliggör mycket precisa mätningar även i svåråtkomliga miljöer.  

Eftersom fiberoptiska sensorer inte är känsliga för elektromagnetisk strålning, fungerar det bra att använda dem i högspänningsapplikationer. Utöver temperatur kan fiberoptiska sensorer mäta fukt och vibrationer. Detta möjliggör för Hitachi Energy att få en nyanserad bild av vad som sker inne i produktionslinans olika delar.  

– Vi använder informationen för att förbättra våra simuleringsmodeller. Det leder till bättre design, bättre testresultat och i slutändan mer hållbara produkter. Om det här utvecklas väl finns det planer på att integrera fiberoptik direkt i våra produkter, till exempel i transformatorer och genomföringar. På så sätt kan vi inte bara optimera produktionen, utan också hjälpa våra kunder att optimera användningen och driften, säger Francisco Penayo. 

”RISE har djup kunskap” 

Maximilian Patzauer är forskare och projektledare och utgör en del i fiberoptikteamet på RISE. Han lyfter att fiberoptiska sensorer har funnits länge, men för högspänningsprodukter är de fortfarande relativt nya. RISE roll i samarbetet, menar Maximilian Patzauer, har handlat mycket om att öppna dörrar och visa vad som är möjligt – sedan är det upp till Hitachi Energy att välja vilka lösningar man ska gå vidare med.   

– Hitachi Energy är världsledande på sina produkter och tillverkningen är väldigt avancerad, men med stora och dyra processer kommer också en press på att inget får gå sönder. Man vill inte sätta in sensorer som skulle kunna påverka negativt. Kunden måste se till att digitaliseringsstegen är tillräckligt stora för att göra skillnad, men samtidigt gå försiktigt fram, säger Maximilian Patzauer.  

Tillsammans med RISE har Hitachi Energy bland annat gjort två förstudier där parterna har testat fiberoptiska sensorer, för fuktmätning exempelvis. I dag samarbetar företaget direkt med RISE för att utveckla nästa generations fiberoptiska mätteknik. RISE-teamet har gjort tester och mätningar på plats hos Hitachi Energy i Ludvika såväl som i det egna labbet. RISE har även hållit skräddarsydda föreläsningar och workshops för Hitachi på temat fiberoptik. 

– RISE har djup akademisk kunskap, jobbar målinriktat i projekt och är vana att leverera. Vi har direktkontakt med experterna på RISE och diskuterar löpande. Det gör samarbetet både snabbare och bättre, säger Francisco Penayo på Hitachi Energy.  

Fiberoptik är en viktig nyckel 

Hitachi Energy i Sverige, med 7 000 medarbetare varav närmare 5 000 i Ludvika, är just nu inne i en stark tillväxtfas. Målet är att vara totalt 8 000 medarbetare till år 2030. För att klara tillväxten krävs inte bara större produktionskapacitet – utan också effektivare och smartare tillverkning. 

– Vi investerar flera miljarder i Ludvika de kommande åren. Ska vi lyckas växa hållbart måste vi utnyttja våra resurser bättre och då behöver vi utöka användningen av data. Fiberoptik är en viktig nyckel, säger Francisco Penayo.