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Maintenance Magazine 151 – avril 2021

« Smart Tooling » dans l’industrie de process

En mars 2017, huit clusters/sous-projets démarraient avec 22 entreprises pour suivre le projet Robotics Smart Tooling InterReg V. Le but : passer du niveau de maturité technologique (TRL) 3 ou 4 au niveau 6, 7 ou même 8 dans le cadre d’opérations de maintenance dans l’industrie des process chimiques. Sont considérés les drones, les robots d’inspection à chenilles (« crawlers ») et les cobots, mais également l’habitronique (« wearables ») tels les lunettes intelligentes à réalité augmentée. Des progrès spectaculaires ont été réalisés en peu de temps. Comme l’a démontré l’événement de clôture fin novembre, mais... Rome ne s’est pas faite en un jour.

Par Luc De Smet

Une innovation très réussie est le drone pour les inspections d’espaces non visitables « no-man entry » et les mesures dans les espaces confinés (réservoirs en acier). La société Terra Inspectioneering (anciennement RoNik, qui fait maintenant partie du groupe japonais Terra) a développé un drone qui effectue des inspections selon des procédures d’inspection agréées. Non seulement des inspections visuelles, mais également des mesures d’épaisseur de paroi (corrosion) avec un équipement à ultrasons. Une mission complexe, non seulement parce que les réservoirs en acier sont une véritable cage de Faraday (les signaux GPS et radio sont bloqués), mais aussi parce que le drone doit être piloté « en aveugle ». En effet, l’intention est que l’opérateur « ne visite pas » le réservoir. Delft Dynamics s’est concentré sur le positionnement et le contrôle en intérieur du drone. La société a testé des balises ULB (Ultra Large Bande) mais cela a produit trop de réflexions dans les réservoirs. Le plus prometteur actuellement est l’utilisation de capteurs de distance lasers (LiDAR). Entre autres choses, un système de basculement a été développé et breveté qui presse/maintient le capteur contre la paroi du réservoir alors que le drone vole. Après avoir réalisé la preuve de concept, l’étape suivante est : rendre l’appareil encore plus compact et plus robuste. Dans l’intervalle, un « vrai produit » circule déjà mondialement. L’entreprise propose également des formations internationales. Terra Inspectioneering vise les opérations « autonomes ».

Drone d’inspection 3D

Le drone d’inspection 3D (3D car le drone suit très précisément sa trajectoire spatiale) a été développé par Avular (Eindhoven) sur la base de son appareil Vertex existant. La société a développé un logiciel pour surveiller les paramètres du robot en vol. Avec ces données, le logiciel ajuste le plan de vol en fonction des informations locales. La prévention des collisions, le géorepérage (« geofencing ») et le système de planification de vol (l’interface utilisateur) ont été développés par le partenaire Airobot. La résistance au vent du drone a également été améliorée. En effet, l’objectif est de pouvoir effectuer des inspections en plein vol sans infrastructure extérieure, GPS ou radiobalise. Cependant, les applications concrètes semblent encore se trouver principalement « à l’intérieur » car la réglementation y est légèrement plus souple.

Inspections avec snakebot

Le snakebot est un robot rampant en forme de serpent, pour inspecter les conduites/pipelines de l’intérieur sans avoir à construire d’échafaudages. ExRobotics était encore fort occupé à construire le prototype. Les défis : dans un espace très limité, le robot doit se mouvoir dans la conduite, – initialement d’un diamètre de 4 à 8 pouces, mais finalement de 6 à 8 pouces – à travers des coudes et de haut en bas. Cependant, un robot plus gros devient plus lourd, nécessite plus de force d’adhésion... Les problèmes opérationnels ont été identifiés. Un exemple : et si le robot tombe en panne et est coincé dans la conduite ? L’accent à ce stade-ci était mis sur la mobilité du prototype. Pour le prochain, l’accent sera davantage mis sur la mesure elle-même. L’on espère pouvoir acheter et intégrer la technologie. Si cela réussit, l’entreprise souhaite également « commercialiser » le concept. En attendant, les pièces commandées étaient attendues.

La boule d’inspection est un robot d’inspection en forme de boule qui roule dans les conduites et les récipients sous pression. Elle effectue des mesures (épaisseur de paroi, piqûres, visuel…) alors que l’installation est en fonctionnement et que du liquide est présent dans le réservoir. La forme universelle de la boule garantit que l’appareil peut être utilisé à peu près n’importe où. En outre, la forme s’est avérée être un défi pour faire les mesures. La paroi de la boule est en plastique transparent. Elle peut être remplacée après chaque inspection. Le kit compact à l’intérieur (l’entraînement et les batteries prennent le plus de place, en plus des moteurs, capteurs, caméras à reconnaissance d’image, stockage de données…) utilise les parois comme une « roue » pour pouvoir se déplacer dans toutes les directions. La boule peut mesurer pendant des semaines. C’est surtout l’entraînement qui consomme de l’énergie, avec la capacité de monter des pentes douces. La charge inductive est possible si l’environnement le permet, mais la boule doit être retirée de l’installation à un moment donné. À cette fin, une station de base ou un berceau (personnalisation) est à l’étude. ID-tec poursuit son développement pour pouvoir passer des inspections semi-autonomes aux autonomes. Peut-être que la boule deviendra un peu plus cylindrique. On espère qu’elle sera opérationnelle en 2021.

Robot de nettoyage

Le nettoyage des réservoirs de stockage est toujours un travail dangereux et difficile. Les propriétaires d’actifs tels que BASF et Dow veulent à court terme éviter de faire pénétrer le personnel dans une citerne. Aujourd’hui, un crawler passe par le trou d’homme pour grimper sur la paroi. Un tel robot de nettoyage est toujours contrôlé par quelqu’un à l’aide de joysticks. Nobleo Technologies travaillait à rendre ce robot autonome, afin que l’opérateur n’ait plus à entrer du tout dans le réservoir. Le défi était l’autonomie. Mais cela dépend entièrement du positionnement. Les roues patinent parfois contre les parois glissantes. Cela a dû être solutionné avec des capteurs supplémentaires et une fusion de capteurs. Le problème est entre-temps résolu. Maintenant, le robot est rendu encore plus robuste et plus compact afin qu’il puisse passer par un regard de 19”. Nobleo veut complètement faire disparaître la télécommande et promouvoir un kit autonome en « retrofit ». Le fait que le robot puisse combiner nettoyage et inspection (les mégadonnées sont aussi apparemment prisées en nettoyage) pour travailler dans un environnement ATEX serait également fort utile pour les utilisateurs. Mais si cette technologie deviendra réalité, dépendra dans une large mesure de la demande et elle doit provenir des propriétaires d’actifs. Ils se rendent compte qu’investir dans l’automatisation réduit fortement les coûts, améliore la qualité et permet de travailler plus rapidement. Étaient aussi impliqués dans ce projet Mourik (navigation), Accerion (géorepérage), Buchen (niveau de nettoyage) Group Victor Peeters (mesures, autonomie), DERC Waterjetting (plateforme), Vtec (capteurs), Serenity (logiciel du tableau de bord)…

Cobots

Engie a étudié le besoin et la manière d’utiliser des cobots à l’atelier. Un test a été fait pour vérifier si un cobot pouvait nettoyer des brides… et l’essai a réussi. Les défis étaient doubles. Un cobot doit être programmé. D’autre part, une organisation doit également avoir la capacité d’intégrer de telles machines. Maintenant, Engie souhaite également tester d’autres applications : le soudage et d’autres manipulations à l’atelier mécanique et/ou électrique. De nombreux cobots se révèlent d’ailleurs être IP66, ce qui fait qu’ils peuvent également être utilisés à l’extérieur. Industrial Testing & Inspection Services (ITIS) s’est penché sur la détection des fuites avec un robot renifleur. L’apprentissage du robot doit être facile, il doit travailler autour des vannes et être très sûr. Le reniflage a lieu à une distance d’environ 3 mm de la vanne. L’on aimerait encore placer une caméra sur le robot, pour permettre aux opérateurs de faire le monitoring. En outre, un logiciel est étudié qui stipulerait l’endroit des mesures de fuites. Sirris est un partenaire pour ce projet.

« Smart glasses »

Engie a testé les lunettes intelligentes Iristick/Proceedix dans le cadre du projet. L’accent était mis sur la fonction « assistance à distance ». Elle permet aux techniciens juniors de résoudre les pannes plus rapidement à l’aide d’un ou de plusieurs experts en assistance. Mais Engie voit également un avenir pour les lunettes intelligentes pour des formations, l’assistance aux inspections... Les défis se déclinaient par un réseau bien couvrant (3G, 4G, WiFi) et le fait que les lunettes ne pouvaient pas encore être utilisées dans les environnements ATEX. Engie étudie actuellement des projets pilotes pour investiguer la manière d’intégrer les lunettes intelligentes dans le cadre de contrats de maintenance pour des clients plus importants. Les études sont également en cours pour établir si les lunettes intelligentes peuvent enregistrer les inspections/réparations en vue de rapportages ultérieurs. Entre-temps, Iristick a travaillé sur ses lunettes pour les rendre conformes ATEX. Elles seront conformes et commercialisées cette année encore.