Drone Smart Tooling project

Interreg project Smart Tooling in Maintenance Magazine nr. 151

Lees hier het omslagverhaal over het Interreg Smart Tooling project in het Maintenance Magazine | nr. 151 | april 2021.
Meer weten over het project Smart Tooling? Klik HIER voor meer informatie.

Interreg

 

In maart 2017 staken acht clusters/deelprojecten met 22 bedrijven van wal met het Robotics Smart Tooling InterReg V-project. Doel: technologie op het technical readiness level (TRL) 3 of 4 optillen naar het niveau 6, 7 of zelfs 8 om toegepast te worden in maintenance operaties in de chemische procesindustrie. Aan bod kwamen drones, crawlers en cobots maar ook wearables, zoals smart glasses. Op korte tijd is spectaculaire vooruitgang geboekt, zo toonde het slotevent eind november, maar … Rome is niet op één dag gebouwd.

Een zeer succesvolle innovatie is de drone voor non-man-entry inspecties én metingen in besloten ruimten (stalen tanks). Het bedrijf Terra Inspectioneering (vroeger RoNik, nu deel van de Japanse Terra Group) ontwikkelde een drone die er inspecties verricht volgens goedgekeurde inspectieprocedures. Niet alleen visuele inspecties maar ook wanddiktemetingen (corrosie) met ultrasoonapparatuur. Een complexe opdracht, niet alleen omdat stalen tanks een kooi van Faraday zijn (gps en radiosignalen gaan er alle kanten op) maar ook omdat de drone dus ‘buiten het zicht’ gevlogen moet worden. Het is immers de bedoeling dat de operator de tank ‘niet’ betreedt. Delft Dynamics boog zich over het indoor positioneren en aansturen van de drone. Het testte UWB (ultra wide band) bakens maar dat leverde in tanks te veel reflecties. Het meest veelbelovende is nu het gebruik van afstandslasers (Lidar). Er is onder andere een tiltsysteem ontwikkeld én gepatenteerd dat de sensor tegen de tankwand aandrukt/houdt, terwijl de drone vliegt. Na het realiseren van de proof-of-concept zijn de volgende stappen: het toestel nog compacter en robuuster maken. Ondertussen gaat er reeds een ‘echt product’ de wereld rond. Het bedrijf verzorgt ook een internationale opleiding. Terra Inspectioneering denkt aan ‘autonome’ operaties.

3D-inspectiedrone
De 3D-inspectiedrone (3D omdat de drone heel nauwkeurig zijn ruimtelijk pad afvliegt) werd ontwikkeld door Avular (Eindhoven) op basis van zijn bestaande Vertex toestel. Het bedrijf ontwikkelde software om de robotparameters in de vlucht te volgen. Met die data past software het vluchtplan aan dat op lokale informatie steunt. Botsingspreventie, geofencing en het vluchtplanningssysteem (de gebruikersinterface) zijn door partner Airobot ontwikkeld. Ook is de windweerstand van de drone verbeterd. Het is immers de bedoeling om in open lucht inspecties te kunnen doen zonder externe infrastructuur, gps of radiobakens. Concrete toepassingen blijken alsnog echter vooral ‘binnen’ gevonden te worden omdat de regelgeving er iets lichter is.

Inspecties met snakebot
Snakebot is een kruipende robot met een slangenvorm, voor het inspecteren van binnenuit van leidingen/piping zonder dat daarvoor stellingen gebouwd moeten worden. ExRobotics was nog volop bezig met het bouwen van het prototype. De uitdagingen: in een zeer beperkte ruimte moet de robot door de buis, aanvankelijk met een doormeter van 4 tot 8 inch, maar uiteindelijk werd het 6 tot 8 inch, door bochten heen, naar boven en naar beneden. Maar, een grotere robot wordt zwaarder, heeft meer klemkracht nodig … Operationele problemen werden in kaart gebracht. Een voorbeeld: wat als de robot faalt en vastzit in de buis? De focus lag in deze ronde op de mobiliteit van het prototype. Bij het volgende prototype zal de aandacht meer naar het meten zelf gaan. Die technologie hoopt men in te kopen en te integreren. Als dit lukt wil het bedrijf naderhand ook ‘vermarkten’. Ondertussen werd op bestelde onderdelen gewacht.

Inspectiebal
De Inspectiebal is een balvormige inspectierobot die doorheen leidingen en drukvaten rolt en metingen (wanddikte, pitting, visueel …) doet terwijl de installatie in bedrijf is, terwijl er vloeistof in de tank zit. De universele balvorm zorgt ervoor dat het toestel zowat overal ingezet kan worden. De vorm bleek tegelijk een uitdaging voor de metingen. De wand van de bal is in doorzichtige kunststof die na elke inspectie vervangen kan worden. Het compacte pack binnenin (aandrijving en accu’s nemen de meeste ruimte in, voorts motoren, sensoren, camera’s met beeldherkenning, dataopslag …) gebruikt de wand als ‘wiel’ om zich in alle richtingen te kunnen voortbewegen. Meten kan de bal wekenlang. Vooral het rijden, de bal kan ook wat klimmen, slurpt energie. Inductief laden is mogelijk, als de omgeving het toelaat, maar ooit moet de bal weer uit de installatie. Daartoe wordt gedacht aan een basisstation of cradle (maatwerk). ID-tec zet de ontwikkeling verder om van semi-autonome naar autonome inspecties te kunnen rollen. Misschien wordt de bal iets meer cilindrisch. Gehoopt wordt alvast dat de bal in 2021 er komt.

Cleaningrobot
Opslagtanks reinigen is nog steeds een gevaarlijke en lastige job. Asset owners zoals BASF en Dow willen op vrij korte termijn niemand meer in een tank sturen. Vandaag gaat een crawler door het mangat om dan de wand op te klimmen. Zo’n cleaningrobot wordt nog steeds door iemand aangestuurd via joysticks. Nobleo Technologies werkte aan het autonoom maken van die crawler, zodat de operator helemaal niet meer de tank in hoeft. Uitdaging was de autonomie. Maar die is helemaal afhankelijk van de positionering. Tegen de glibberige wanden gaan wielen al eens slippen. Dat moest ondervangen worden met extra sensoren en sensor fusion. Opgelost ondertussen. Nu wordt de robot nog robuuster en compacter gemaakt zodat hij door een 19” mangat kan en wil Nobleo de afstandbediening er helemaal uitgooien en uitpakken met een retrofit autonomiepakket. Dat de robot cleaning met inspectie zou kunnen combineren (big data is ook in cleaning blijkbaar het nieuwe goud) om in een ATEX-omgeving te werken, zou eveneens heel leuk zijn voor gebruikers. Maar of die technologie er daadwerkelijk komt, zal in grote mate afhangen van de vraag én die moet van asset owners komen. Zij beseffen dat investeren in automatisering de kosten brutaal omlaag duwt, de kwaliteit optrekt en de klus sneller klaart. Waren in dit project ook betrokken Mourik (navigatie), Accerion (plaatsbepaling), Buchen (reinigingsgraad) Group Victor Peeters (metingen, autonomie), DERC Waterjetting (platform), Vtec (sensoren), Serenity (dashboard software) …

Cobots
Engie ging na of en hoe cobots in de werkplaats te gebruiken. Het testte of een cobot flenzen kon reinigen … en dat lukt. De uitdagingen waren tweeërlei. Een cobot dient geprogrammeerd te worden. Anderzijds dient een organisatie ook de draagkracht te hebben om zo’n machines te integreren. Nu wil Engie ook andere toepassingen nagaan: lassen en andere handelingen in de mechanische en/of elektrische werkplaats. Heel wat cobots blijken trouwens IP66, wat er voor zorgt dat ze in principe ook buiten ingezet kunnen worden. Industrial Testing & Inspection Services (ITIS) boog zich over lekdetectie met een snuffelrobot. De robot moet makkelijk in te leren zijn, kunnen werken rondom afsluiters en heel secuur zijn. Het snuiven gebeurt op een afstand van zo’n 3 mm van de afsluiter. Men wil graag nog een camera op de robot zetten, zodat operatoren kunnen ‘meekijken’ maar ook software die aangeeft waar de lekwaardes precies gemeten worden. Sirris is hier partner.

Engie testte de smart glasses van Iristick uit in het project. Centraal stond de ‘hulp van op afstand’ functie waarmee junior technici met de hulp van één of meerdere meekijkende experts storingen sneller opgelost krijgen, maar Engie ziet ook toekomst voor de slimme bril in opleidingen, hulp bij inspecties … Uitdagingen bleken vooral een goed dekkend netwerk (3G, 4G, wifi) en het feit dat de bril vooralsnog niet in ATEX-omgevingen gebruikt kon worden. Engie gaat in pilots nu na hoe ze de slimme bril kan integreren in onderhoudscontracten bij grotere klanten. Maar ook wordt gekeken naar de mogelijkheden die de slimme bril biedt om inspecties/herstellingen te registreren met het oog op rapportages naderhand. Ondertussen sleutelde Iristick aan zijn bril om die ATEX-geschikt te maken. Dit jaar nog komt die gecertificeerd op de markt.

Geschreven door Luc De Smet
Bron: Maintenance Magazine

De cijfers:
Het Robotics Smart Tooling InterReg V-project was op € 3,563 miljoen gebudgetteerd. De bijdrage van InterReg was € 1,720 miljoen (48,26%) terwijl de andere helft van de partnerbedrijven kwam.
Werkten ook mee: BEMAS, de Brabantse OntwikkelingsMaatschappij (BOM) en REWIN.
Programma manager was Jan Mol bij het Ki<|MPi (Kennis- en Innovatiecentrum Maintenance Procesindustrie) dat ook verantwoordelijk was voor het project.
Ki<|MPi zet de ontwikkelingen nu verder in vervolgtrajecten als Smart Maintenance Labs (SML) en Industrial Robotics Innovations (IRI).

Acht deelprojecten van Smart Tooling:

  • Manloze wanddiktemeting van vaten, torens en silo’s door drones
  • Visuele inspectie op hoogte met een drone aangestuurd via 3D-pad
  • Inspectie zonder downtime van drukvaten en leidingen met robots die bestand zijn tegen hitte, druk en agressieve stoffen
  • Volautomatische inspectie van horizontale en verticale leidingen
  • Autonoom reinigen van tankwanden met een cleaningrobot
  • Ondersteuning op afstand met smart glasses
  • Reinigen van flenzen met robots
  • Veilige, onbemande lekdetectie met robots