Robotická inspekce do pracovního toku

Robotické prohledávače a drony mají přístup do mnoha oblastí, např. v energetice, papírenském, ropném a petrochemickém průmyslu nebo plynárenství, kam se lidé nedostanou, a oproti tradičním metodám kontroly nabízejí řadu výhod, včetně rychlosti, bezpečnosti a přesnosti. Je však potřeba zvážit, zda je aktivum pro robotickou kontrolu vůbec vhodné. Existuje pro to několik hledisek, jako je přístupnost, materiály a teploty. Tyto faktory pomohou určit, která metoda je preferenční, a zda kontrola může proběhnout, když je aktivum on-line nebo off-line.
Asi nejdůležitějším aspektem je přístupnost oblasti inspekce. Ve scénářích vstupu do stísněného prostoru nabízejí robotické prohledávače i drony shromažďování kvantitativních a kvalitativních inspekčních dat při zajištění bezpečnosti personálu. Přestože jsou drony výhodné při poskytování leteckých záběrů, nejsou dostatečně vybaveny k provádění kontroly celého aktiva, protože mají často jen jeden převodník. Robotické prohledávače mohou naopak obsahovat více než 128 převodníků, a tak pokrýt celý povrch aktiva. Jsou však omezeny přítomností podpůrných struktur nebo vnějších výztuh, které zabraňují nepřerušovanému procházení.
Typ materiálu není pro drony zásadním faktorem, protože nejsou v kontaktu s povrchem aktiva. U robotických pásových strojů je naopak typ materiálu prvořadý. Některé roboty se přichytí magneticky, takže povrch musí být železný, jiné používají vakuové přísavky, ale i když to umožňuje robotu procházet objekty z feromagnetických materiálů, adheze není tak silná.
Teplotní prahy se u každé metody liší v závislosti na řadě faktorů. Obecně mohou roboty tolerovat teploty až 260 °C. To má chránit zařízení před poškozením a zajistit i bezpečnost inspekčního personálu. Preventivní nastavení, jako je vodní chlazení, řeší neočekávané situace ohřevu. Pokud je aktivum teplejší než prahová hodnota, bude nutné dokončení kontroly off-line. Na druhou stranu může dron vybavený převodníkem a spojkou odolnou vůči teplu shromažďovat data v prostředí s teplotou 482 °C.
I když jsou robotické inspekce obvykle 10krát rychlejší než tradiční kontrolní metody, pokud jsou prováděny v pozdější části výpadku, může být komplikované opravu dokončit. Pokud je však kontrola během odstávky provedena na počátku, dává to operátorům čas na analýzu výsledných dat o stavu aktiv i na opravy.

Využití dat k vypracování plánu
Data jsou charakteristickým znakem robotické inspekce, která poskytuje až 1000krát více informací než tradiční metody. Při rozhodování mezi drony a roboty by měl být brán v úvahu typ dat a jejich kvalita. Drony poskytují letecké záběry a obrázky mohou poskytovat B-skeny majetku, ale tato metoda nevede k úrovni kvantitativních dat, která mohou nabídnout robotické prohledávače. Ty mohou být vybaveny kamerami pro precizní průzkum.
Hodnotná jsou ale všechna data, protože umožňují zobrazit celkový stav majetku a určit přesná místa pro okamžité opravy. Data o stavu aktiv z robotů prolézajících objekty (např. potrubí či nádrže) a provádějících ultrazvukové testování jsou prezentována v barevně rozlišeném 2D nebo 3D C-skenu.
Navíc vrstvení různých přístupů k robotickým inspekcím, jako je Rapid Ultrasonic Gridding (RUG) s Rapid Automated Ultrasonic Testing (R-AUT), kombinuje data mapování tloušťky koroze s podrobnějším řešením pro identifikaci různých mechanizmů poškození. Podobně jsou kontroly pomocí dronů často kombinovány s manuálními inspekcemi za účelem dalšího zkoumání oblastí s vizuálně viditelným poškozením.
Robotické inspekce zahrnují pokročilé technologie, které vyžadují implementaci kvalifikovaných techniků. Klíčem k úspěšným inspekcím je správná konzistence – roboty zaznamenávají vše, co dělají a tyto informace ukládají. Operátoři mohou na historických datech hledat indikace prediktivní údržby a provádět další analýzy, které u tradičních metod sběru dat a vizualizace obvykle nebyly možné.

Čtyři inspektoři
K robotické inspekci vyvinula firma Gecko čtyři typy zařízení TOKA. První z nich – TOKA 3 disponuje 8 senzory a jednou kamerou s rozlišením 720 px. Je nejvhodnější pro středně velké potrubí a vysokoteplotní povrchy. Není sice vybaveno tak dokonalou soustavou záznamových prvků, ale je zato nejrychlejší – za minutu může urazit až 18 m. Druhé zařízení TOKA 4 je nejpopulárnější robotický inspektor. V jeho výbavě je kamera s full HD rozlišením 1080 px a může být osazen 24 až 32 senzory. Dokáže se pohybovat rychlostí 9 m/min a jeho doménou jsou zejména stěny kotlů a zakřivené povrchy. Třetí robot TOKA 4 GZ je určen pro inspekci velkých povrchů, jako jsou např. podlahy nádrží. V jeho výbavě je jedna kamera s rozlišením 1080 px a může nést úctyhodnou sadu až 128 různých senzorů, s nimiž zkoumá určenou oblast s rychlostí 9 m/min. Kvarteto robotických inspektorů uzavírá typ TOKA Flex, nejpokročilejší robot firmy Gecko pro zkoumání potrubí malých průměrů. Využívá od 12 do 18 senzorů a dvojici Full HD kamer s rozlišením 1080 px, rychlost je identická, jako u ostatních robotů.
Různé prvky provedení robotů umožňují skenovat např. potrubí nebo vlnité prvky současně ve třech úhlech. Snímání obrazu napodobuje ruční vizuální kontrolu. Nejmenší vzdálenost mezi ultrazvukovými měniči je 5 mm, lokalizační senzory umožňují přesně přiřadit data k fyzickému inventáři a poskytnout precizní pohled na změnu tloušťky, což umožňuje najít vady a zmapovat problémové oblasti. FAST architektura sběru robotů a dat umožňuje kompletní skenování většiny aktiv v rámci jedné směny.

Vladimír Kaláb
Foto: Gecko Robotics

Publikováno: 4. 10. 2021 | Počet zobrazení: 482 118