BASF België
BASF Antwerpen

Smart Tooling

BASF is een van de partners in het project Smart Tooling, een grensoverschrijdend onderzoek naar innovaties in de context van technisch onderhoud.

smart-tooling.jpg

In de procesindustrie draaien machines non-stop. Minitueus onderhoud is daarom een belangrijk onderdeel van de bedrijfsvoering, zeker vanwege de steeds strenger wordende regels op gebied van veiligheid en milieu.

 

Doel van het project

Voor het financieel en inhoudelijk projectmanagement van het Smart Tooling project is KicMPi verantwoordelijk gesteld. Samen met partners uit Vlaanderen en Zuid-Nederland ontwikkelen we innovatieve robotica toepassingen voor maintenance in de procesindustrie. Op dit moment nemen er 19 Project Partners Light actief deel in dit project in de vorm van clusters, namelijk de clusters inspectie, werkplaats, UAS en cleaning. Het project loopt ondertussen bijna drie jaar.

De prototypes van robots en tools moeten het onderhoud in de procesindustrie veiliger, goedkoper, schoner en efficiënter maken. De ontwikkeling gebeurt in zes tot acht op te richten innovatieclusters via samenwerking met kennisinstellingen en twee grote spelers in de proces industrie.

De kennisinstellingen ondersteunen de ontwikkeling van prototypes, en asset owners (eigenaren van de installaties in de procesindustrie) bieden een reële testomgeving.

 

Verlenging van de projectduur

Het project Smart Tooling is gestart op 1 september 2016. De oorspronkelijke einddatum zou zijn 31 augustus 2019. Op 10 juli 2019 hebben wij goedkeuring ontvangen om de projectduur te verlengen tot en met 31 mei 2020. Een aantal deelprojecten vergen voor het realiseren van de testplannen een langere looptijd dan de actuele projectduur. De verschillende deelprojecten kunnen door de verlengde projectduur met een kwalitatief resultaat afgerond worden.

 

 

Onderzoek

Uit onderzoek blijkt dat er behoefte is aan zo'n 50 concrete robottoepassingen. Hiervoor zoekt Smart Tooling KMO/MKB bedrijven die in samenwerking met kennisinstellingen technologische oplossingen ontwikkelen:

  • 8 service providers (grote ondernemingen of KMO/MKB) in het onderhoud van procesindustrie worden als projectpartner light ingeschakeld voor het faciliteren van onderzoek en testen bij asset owners. Voor deze groep is een totaal budget voorzien van € 270.000, waarvan 40% gesubsidieerd wordt.
  • 16 KMO/MKB bedrijven worden als projectpartner light ingeschakeld voor de daadwerkelijke ontwikkeling, engineering en bouw van prototypes/proofs of concept. Voor deze groep is een totaal budget voorzien van € 1.400.000, waarvan 50% gesubsidieerd wordt.
  • 32 ondernemingen worden actief betrokken in de innovatieclusters, maar krijgen geen geldelijke steun.

Inspecties in vaten

Om inspecties in een tank te kunnen uitvoeren, zal een lichtere ‘crawler’ worden ontwikkeld. Belangrijk is dat deze opereert in en rondom vloeistoffen, zoals chemisch actieve stoffen en hoge temperaturen en drukken. Universiteit Gent werkt hierbij samen met VTEC en P. de Boevere B.V. (Serenity) om software en sensoriek te ontwikkelen. ID Tech heeft samen met inbreng van de verschillende project partners de I-ball inspectie robot ontwikkeld. Deze balvormige robot kan inspectie uitvoeren in drukvaten welke gevuld zijn met vloeistof. Inspectie data kan worden verzameld en gecommuniceerd. Voor het realiseren van de inspecties is de ontwikkeling van een ‘Eddy Current wanddikte sensor’ noodzakelijk.

De volgende vervolgstappen dienen nog te worden uitgevoerd:

  • Sonar plaatsbepaling in (andere) vloeistoffen. LIDAR plaatsbepaling in (schone) vloeistoffen heeft reeds plaatsgevonden.
  • Sonar communicatie in vloeistoffen.

De demoversie zal dit najaar gereed zijn. Nobleo Technology komt na oplevering en testen van de I-Ball in beeld voor het autonoom maken van de besturing

Naast deze partners delen ook Accerion en Nobleo de benodigde ervaring in het project. Zij leveren een bijdrage vanuit een input rondom plaatsbepaling en navigatie.

inspectie.jpg

Inspecties in leidingen

Dit project heeft als doel het uitvoeren van volautomatische inspecties in leidingen op wanddikte en corrosie vorming. ExRobotics B.V. heeft een prototype ontworpen en gebouwd op basis van het basisontwerp van de Snake robot van de Universiteit Twente. Dit prototype is voorzien van besturingssoftware door de Universiteit Twente.
Deze Snake robot, die zij samen ontwikkeld hebben, kan autonoom de wanddikte van verticale en horizontale leidingen inspecteren. Dit is met name interessant bij een veelvoorkomend probleem in de leidingen van petrochemische bedrijven namelijk ‘corrosie onder isolatie’. De testen zijn uitgevoerd en de robot is opnieuw ontworpen. Men is nu gereed voor conversie naar een industriële versie. Speciaal is dat Robot op 2 manieren kan buigen.

ExRobotics gaat het industriële prototype bouwen. De volgende stappen worden nog uitgevoerd en getest:

  • Navigatie in eenvoudige netwerken met behulp van LiDAR;
  • Integratie met sensoren voor het meten van wanddikte.

De cluster werkplaats focust op de subthema’s 'lekdetectie' en 'augmented reality' en 'werkplaatsrobotica'. 

 

Augmented reality

Augmented reality richt zich op de digitale ondersteuning voor inspectie-activiteiten en herstelinstructies door een technieker in een werkplaats. Denk hierbij aan de ‘slimme veiligheidsbril'. Het resultaat van digitale ondersteuning zal een verhoogde efficiëntie, minder administratie en betere kwaliteit tot uiting kunnen hebben. Augnition en Iristick werken hier samen aan met Sirris.

 

Lekdetectie

De werkplaats richt zich daarnaast op het uitvoeren van lekdetectie met collaboratieve robots. De 'cobot' zal via een probe de potentiële lekkages van een op druk gezette afsluiter afsnuffelen. Indien er een lekkage gemeten wordt, geeft de cobot de coördinaten door aan het systeem zodat de exacte plaats van lekkage gevisualiseerd worden. Het doel is om een verhoogde efficiëntie, een betere kwaliteit van de uitvoering en vooral een veiligere werkomgeving voor de techniekers te borgen. ITIS neemt in dit kader deel als partner in samenwerking met Sirris. Op BASF Antwerpen zijn in het Proceedix systeem de procedures voor het werken aan een Koelinstallatie en Zuigercompressoren ontwikkeld. Het Proceedix systeem kan nu werken op de Iristick 'slimme veiligheidsbril'. De volgende stap is Live test in de field bij BASF. BASF bekijkt op dit moment de inzetbaarheid van het systeem.

Bekijk ook deze link over het bedrijf Proceedix.

 

Werkplaatsrobotica

Het verwachte resultaat van deze use case is een hogere efficiëntie, een betere kwaliteit van de uitvoering en vooral een veiligere werkomgeving voor de werknemers. In dit deelproject wordt onderzocht welke werkplaats activiteiten met een industriële Cobot kunnen worden gerealiseerd. Sinds eind 2018 is de afdeling van ENGIE Nederland in Terneuzen een nieuwe Project Partner Light binnen de cluster 'werkplaatsrobotica'. De eerste activiteit is het ‘Flenzen zuiver maken’ (coating verwijderen). De eerste tests hiermee waren positief. De volgende stap is het bekijken van mogelijke andere taken uitvoerbaar via een Cobot door Sirris en ENGIE Nederland.

werkplaatsen.jpg

Unmanned aerial vehicle

UAS staat voor 'unmanned aerial vehicle' en wordt ook wel een drone genoemd. Het deelproject richt zich zowel op het toepassen van drones voor inspecties in besloten ruimtes, als op het buiten vliegen.

 

Buiten vliegen

Het buiten vliegen met drones heeft als doel het uitvoeren van inspecties van chemische installaties veiliger en betrouwbaarder te maken door problemen met corrosie sneller op te sporen en te behandelen. Hiervoor werken Avular, Airobot, Avans, Universiteit Gent, Universiteit Twente en Rewin met elkaar samen.

Airobot heeft een systeem ontwikkeld voor het plannen van veilige inspectievluchten. Verder heeft Airobot de technologie voor geo fencing en botspreventie ontwikkeld. Deze systemen zijn inmiddels geïnstalleerd op de drone van Avular. Avular heeft de MATLAB Simulink bibliotheek voor de Curiosity drone in gebruik genomen. Met deze tool wordt de control-software om de drone te laten vliegen overzichtelijk geschreven en kan vluchtdata live worden getoond en gelogd op de computer.

De huidige drone vliegt met een zelf-ontwikkelde flight controller. Deze controller is reeds uitgebreid met de vertaling om GPS coördinaten om te zetten in lokale XYZ-coördinaten. De vervolgstap is om een vluchtplan te implementeren en buiten te testvliegen bij SPIE.

drone1.jpg

Binnen vliegen

Universiteit Twente, RonikDelft Dynamics en Pozyx werken samen aan het onderwerp 'binnen vliegen'. Zij richten zich op de ontwikkeling van een drone waarmee wanddikte metingen uitgevoerd kunnen worden op stalen wanden en daken van industriële installaties. Aangezien deelnemende partijen reeds zeer veel ervaring hebben met het toepassen van drones in dergelijke industriële installaties is er een goed beeld mogelijk van potentiële oplossingen voor dit probleem.

Voor het vliegen met een drone, in een niet-schone installatie, zal worden onderzocht welke omstandigheden er gecreëerd kunnen worden om de apparatuur veilig te kunnen vliegen (bijvoorbeeld stikstof of een concentratie product boven UEL). Vervolgens zal er worden onderzocht welke technische-, operationele- en veiligheidsmaatregelen er nodig zijn om deze omstandigheden te realiseren. De ontvangst van de bakens en de te gebruiken navigatiemethode zal ook een aandachtspunt zijn. De sensor zal in staat zijn om een vuile oppervlakte schoon te maken, zodat een correcte meting verkregen kan worden. Tevens zal de sensor voorzien worden van een camera en verlichting zodat vastgesteld kan worden of de gemeten plek inderdaad schoon is.

De voordelen van het inzetten van een drone zijn:

  • Geen steigerbouw met nodig.
  • Geen rope access meer nodig.
  • Lagere kosten.
  • Lagere downtime.
  • Onderhoudsinterval tanks vergroten (RBI).

Ronik Inspectioneering heeft de afgelopen periode hardware en software ontwikkeld voor dakspanten inspecties en deze eerste malen succesvol getest tijdens tank inspecties. De volgende stap is de indoor positionering. Delft Dynamics is de afgelopen tijd actief geweest met het buiten testen van het POZYX positionering systeem. Er zijn tevens testen uitgevoerd op het gebied van Ultra Wide Band (UWB) en laserafstandsmeters.

Bekijk ook deze link over het bedrijf SPIE.  

drone2.jpg
drone3.jpg

Binnen en buiten cleaning

Het thema cleaning richt zich op het ontwikkelen van een robot, die vervuiling in besloten ruimtes en oppervlaktes kan herkennen, losmaken en  verwijderen. Het doel is om de robot op autonome wijze in te zetten om vuil te herkennen en te onderscheiden.

Binnen de cluster leveren drie service bedrijven een input. De bedrijven in deze cluster zijn Mourik, Buchen en Group Victor Peeters. Zij delen de eigen kennis rondom cleaning en leveren daarnaast een ondersteuning binnen de tests van de robotica. Mourik richt zich op navigatie, Buchen op de reinigingsgraad en Group Victor Peeters op metingen, data analyse en het autonome werken.

Binnen de cluster zijn er twee bedrijven aangesteld om de technische groep te vormen, namelijk VTEC Lasers & Sensors en P. de Boevere B.V. (Serenity). VTEC richt zich op de sensor technologie en communicatie van de data. P. de Boevere B.V. heeft de taak zich te focussen op data acquisitie, data logging, rapportage en data processing.

Recent zijn ook Accerion en Nobleo ingestroomd in het project. Zij richten zich op plaatsbepaling en navigatie van de cleaning robot.

DERC Waterjetting levert in het cluster cleaning een zo geheten carrier platform (drager). DERC Waterjetting zal de aanpassing aan het platform ontwerpen en installeren. Het doel is om het carrier platform te ontwikkelen t.b.v. autonoom opereren en reinigen.

Nobleo Technology heeft de navigatie software verder ontwikkeld en verschillende test uitgevoerd op de test faciliteit bij Group Peeters. Er is een test met hoge druk uitgevoerd door Mourik in een tank bij Dow. Serenity heeft aan de dashboard software gewerkt en een bijeenkomst georganiseerd om de interacties tussen de verschillende systemen in kaart te brengen.

Stichting Avans heeft de door VTEC ontwikkelde sensoriek voor vervuilingsmeting ingebouwd in een door studenten ontworpen Inspectie robot. De volgende stap is de robot voorzien van  een navigatiesysteem en deze VTEC sensoren te testen.

De volgende stappen zijn onder andere verbeteringen doorvoeren op basis van praktijktesten met betrekking tot het regelen van de magneet sterkte bij de Cleaning robot. Hiervoor wordt een regelsysteem ontwikkeld. De hoogte van de magneten van de DERC carrier zullen instelbaar worden gemaakt. De komende tijd zal gewerkt gaan worden aan de integratie van de Serenity-Nobleo technologie. 

cleaning1.jpg
cleaning2.jpg
logo-interreg.jpg

Smart Tooling is een project binnen het Europese programma Interreg Vlaanderen-Nederland. In het Smart Tooling-project worden, met de steun van Interreg V Vlaanderen-Nederland, KMO/MKB bedrijven en service providers uit het grensgebied België-Nederland als partners samengebracht om robottechnologie te ontwikkelen. Zo wil men door kostenefficiënter en veiliger te werken de procesindustrie versterken. 

vlag-europa.jpg