Smart Tooling

In de procesindustrie draaien machines non-stop. Minutieus onderhoud is daarom een belangrijk onderdeel van de bedrijfsvoering, zeker vanwege steeds strenger wordende regels op gebied van veiligheid en milieu. ‘Smart Tooling’ legt daarbij de focus op automatisering: door de ontwikkeling van prototypes van robots en tools kan het onderhoud veiliger, goedkoper, schoner en efficiënter worden. Zo wordt de productiviteit van het industrieel onderhoud versterkt.

Een voorbeeld hiervan zijn robots die schoonmaken en inspecteren op voor mensen lastige of niet toegankelijke locaties. Robottechnologie wordt in Europa gezien als een belangrijke ontwikkeling op gebied van maintenance. Omdat robottechnologie jong is, zijn er veel onzekerheden en mogelijkheden die nog niet zijn onderzocht of ontwikkeld. Dit project geeft een stimulans aan KMO/MKB bedrijven in de grensregio die robotinnovaties ontwikkelen. Zo wordt er onderzoek gedaan naar inspectie-, cleaning-, en werkplaatsrobotica en drones. Dat laatste type, ‘de vliegende robot’, is voor inspecties in de procesindustrie nog minimaal in gebruik. Dankzij de ontwikkeling hiervan kan de veiligheid bij het inspecteren van bijvoorbeeld de binnenkant van tanks sterk verbeterd worden.

Dankzij de actieve betrokkenheid van kennisinstellingen zoals o.a. Universiteit Twente, een vooraanstaand instituut op gebied van robotica, wordt bijgedragen tot een directe stimulans voor technologische doorontwikkeling van KMO/MKB-bedrijven. Multinationals BASF en Dow Benelux fungeren als testlocatie. De grensoverschrijdende samenwerking geeft bedrijven zo toegang tot een breed scala van expertise en infrastructuur die nu niet of moeilijk toegankelijk is. Hierdoor kan men best practices uitwisselen zodat ook na afloop van het project een duurzame verankering van kennis gewaarborgd blijft.

Het Smart Tooling project is gefinancierd binnen het Interreg V programma Vlaanderen-Nederland, het grensoverschrijdend samenwerkingsprogramma met financiële steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling. Meer info: www.grensregio.eu.
 

Doelstelling

Het project heeft als doel het versterken van de procesindustrie door kostenefficiënter en veiliger te werken. Uit onderzoek blijkt dat er behoefte is aan meer dan 50 concrete robottoepassingen. MKB/KMO ondernemingen hebben de uitdaging om technologische oplossingen samen met kennisinstellingen te ontwikkelen. 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.
   

Toepassingen

• 2D robots voor bijvoorbeeld:
  • Coaten en cleanen van grote oppervlaktes zoals tanks, kolommen en torens;
  • Inspectie van oppervlaktes en statische equitment;
  • Inspectie en cleaning in besloten ruimtes, zoals tanks, vaten en leidingwerk.
     
• 3D robots voor bijvoorbeeld:
  • Ontwikkeling van toepassingen voor inspecties in besloten ruimtes;
  • Ontwikkeling van toepassingen voor inspecties van installaties op hoogte zoals leidingen, tankdaken, koeltorens en kolommen;
  • Ontwikkeling van toepassing voor inspecties van installaties op hoogte, zoals leidingen, tankdaken, koeltorens en kolommen.
     
• Fixed robots voor bijvoorbeeld:
  • Vaste locatie voor cleaningapplicaties;
  • Geautomatiseerde systemen voor inspectie van installatie onderdelen;
  • Automatisering onderhoudsactiviteiten in werkplaatsen.

Financiers

Interreg Vlaanderen-Nederland is een programma van de Europese Unie, gericht op grensoverschrijdende samenwerking dat tot doel heeft de innovatie en duurzame ontwikkeling binnen de grensregio versterken en bevorderen. In deze projecten werken bedrijven, bedrijfskoepels, overheden, kennisinstellingen en andere organisaties aan weerszijden van de grens met elkaar samen om tot concrete vernieuwingen te komen.

Voor 2014-2020 voorziet Europa voor het programma ruim 152 miljoen euro, uit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO). Het Smart Tooling project ontvangt subsidie vanuit Interreg Vlaanderen-Nederland programma. 

Hier leest u de eindresultaten van de bijdrage van BEMAS aan het Smart Tooling-project.

Op het slotevent van Smart Tooling gaf BEMAS-directeur Wim Vancauwenberghe een presentatie over het deelproject rond competentiebeheer:

Bekijk alle presentaties van het slotevent.

Download de video's en projectresultaten.

De Belgian Maintenance Association (BEMAS) was een Vlaamse partner in het Smart Tooling-project. Innovatieve robotica voor onderhoud ontwikkelen, is één ding, maar de mens blijft centraal. Vakmensen moeten goed met nieuwe technologie kunnen werken. BEMAS bracht met zijn expertise structurele helderheid in de noodzakelijke competenties.

"BEMAS brengt in België alle partijen samen die met maintenance en asset management te maken hebben," vertelt Wim Vancauwenberghe (directeur). "Ons doel is zo gezamenlijk te komen tot optimaal, of zoals wij vaak zeggen 'world class' beheer van assets."

Kennis en vaardigheden

"Naast onze eigen activiteiten vinden we het als BEMAS erg belangrijk om bij te dragen aan externe innovatieve trajecten. Dit levert telkens nieuwe inzichten en nuttige oplossingen op, met uiteindelijk doel debrede inzet in de industrie. Door het Smart Tooling project kunnen we bijdragen aan innovatieve robottoepassingen. Het is wél belangrijk dat mensen correct kunnen werken met die robots. Als je er even bij stilstaat, dan zie je in dat bijvoorbeeld een operator van een inspectiedrone over heel wat kennis en vaardigheden meot beschikken om in een chemische opslagtank goede inspecties te kunnen uitvoeren."

Goede robot-operators

Goede robot-operators zorgen ervoor dat de robots kwaliteitswerk afleveren, op een veilige en efficiënte manier. Dat is tot voordeel van zowel de asset owner als de service verlener.

"Wij hebben binnen Smart Tooling samen met de robotspecialisten de noodzakelijke competenties gedetailleerd in kaart gebracht. Veel elementen zaten in het hoofd van de ontwikkelaars en experts, maar om die kennis en ervaring door te gerven, moet het op papier staan. Daarom was dit integraal deel van het Smart Tooling project."

Learning outcomes

"De competenties zijn omschreven met behulp van een Europese methodiek gebaseerd op Learning Outcomes. We streven daarin naar een eenduidige omschrijving: een soort uniforme taal om de noodzakelijke kennis, vaardigheden en attitude voor een bepaalde taak te omschrijven. Kennis kan zijn: alle knoppen op het controlepaneel kennen. Een vaardigheid betekent het omgaan met de control switch. De derde component, die hier echt bijhoort, noemen we de attitude en maturiteit. Hoe ervaren ben je? Kan je deze taak zonder supervisie uitvoeren?"

Uniforme aanpak

"Het grote voordeel van zo'n uniforme aanpak is dat er concrete en verifieerbare inzichten en handelingen ontstaan. Opleidingsverstrekkers kunenn hiermee een op maat geschreven opleiding ontwikkelen. En een bedrijf kan er perfect mee nagaan in hoeverre zijn robot-operators over de juiste competenteis beschikken."

Discipline

"Een competentie correct omschrijven vergt trouwens de nodige discipline. Je moet alles zo concreet mogelijk formuleren. Als je zegt: je moet voor dit werk een drone kunnen besturen... bedoel je dan een cirkeltje vliegen? Of op vijf centimeter afstand stabiel langs een wand vliegen? Leg het vast, zo voorkom je discussies en ben je eenduidige, waar ook ter wereld."

Drie projecten

"Wij hebben binnen Smart Tooling voor drie projecten competenties gedetailleerd uitgewerkt: Drones in besloten riumtes, Smart Glasses en Cobot lekdetectie. De methodiek die we gebruiken, werkt alleen als de tool al in de praktijk wordt ingezet. We zijn het verst gekomen met de drone-inspecties voor wanddiktes binnenin tanks. Terra Inspectioneering is er immers al volop mee bezig. Daar kunnen we nu alle competenties gaan structureren die nodig zijn om met de drone inspecties te doen. Ook heeft het bedrijf al drie 'levels' voor drone-operators gedefinieerd. Dat is voor hen heel interssant, want zij zijn een wereldwijd expertisecentrum waar allerlei mensen een training volgtn."

"Smart Glasses voor remote assistance is een ander voorbeeld. Ook daar zijn we heel ver gekomen. Het lijkt allemaal eenvoudig om met zo'n bril rond te lopen, maar er zijn bepaalde skills die je moet beheersen voordat je met die vrij kostbare tool op pad gaat. Voor gebruikers als ENGIE is het handig om de vinkjes te kunnen zetten: deze persoon kan je veilig en efficiënt met een slimme bril het veld insturen. Tot slot hebben we gewerkt aan het competentiepakket voor een inspectiecobot, waarmee Itis onder veilige omstandigheden lekdetecties kan uitvoeren. Voor de andere projecten hebben we de methodiek aagneleverd. Zo kunnend e bedrijven die nog bezig zijn zelf aan de slag."

Mens blijft centraal

Wim vervolgt: "Smart Tooling past in de nieuwe wereld van Industrie 4.0. Er komen ongekende mogelijkheden, onder andere door het 'voorspellen' van toekomstige storingen en het inschatten van de nog resterende nuttige levensduur. Maar zonder bekwame vakmensen komen we nergens. Als een algoritme voorspelt dat een flens op een bepaald moment vervangen moet worden, zal nog steeds een mens dat werk correct moeten uitvoeren."

Gevaar

"Dankzij robotica ontstaan nieuwe, interessante banen. Nieuwe kansen dus... maar tegelijkertijd is er ook een gevaar. Door alle innovaties en voorspellende mogelijkheden is minder vaak invasief onderhoud nodig. En dat betekent weer dat jonge mensen minder vaak machines en installaties open zien liggen. In de toekomst gaan procesinstallaties door de inzet van robots misschien helemaal niet meer open voor een inspectie. We moeten hier goed rekening mee houden, wanneer we technici het veld willen insturen."

Grijp de kansen!

"Hoe dan ook, we leven in boeiende tijden. Dankzij de huidige innovatiegolf en Industrie 4.0 wordt er in de directiekamers opnieuw over onderhoud gepraat. Aan iedereen die in onderhoud werkt, zet ik: grijp deze kans en doe er is mee. Omdarm de mogelijkheden en de verandderingen die er nu zijn", besluit Wim Vancauwenberghe.

Bron: Brochure Eindresultaten Smart Tooling

1. Inspectie

• 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 hier bij samen met VTEC en P. de Boevere B.V. (Serenity) om software en sensoriek te ontwikkelen. Waarbij ID Tec zich focust op de ontwikkeling van de robot. 

Naast de kennis- en kunde van VTEC, P. de Boevere b.v. en ID-Tec, delen ook Accerion en Nobleo de benodigde ervaring in het project. Zij leveren een bijdrage vanuit een input rondom plaatsbepaling en navigatie.

Verwante websites:

- https://www.vtec-ls.nl/
- https://www.serenity.nl/
- https://www.id-tec.nl/

• Inspectie in leidingen

Om inspectie in leidingen te kunnen uitvoeren, zal een snake robot worden ingezet. Universiteit Twente is momenteel bezig met de verdere uitbouw van de snake robot. Zij zijn begonnen met het onderzoeken van de aanpak van robot autonomie. 

Opeenvolgend wordt er gewerkt aan een redesign van robot software framework voor meer flexibiliteit en betere uitbreidingsmogelijkheden voor sensoren en autonomie en de implementatie hiervan. 

Exrobotics b.v. (Improvia) construeren, bouwen en testen op basis van het basisontwerp van de Snakerobot van Universiteit Twente een robuust prototype. Het te ontwikkelen prototype zal van besturingssoftware worden voorzien door U Twente.

Verwante websites: 

- https://www.fmi-improvia.com/
 

2. Werkplaats

• Augmented reality

Augmented reality richt zich op de  digitale ondersteuning voor inspectie activiteiten en herstel instructies 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 hierbij tezamen met Sirris. 

• Lekdetectie

Werkplaats richt zich daarnaast op het uitvoeren van lekdetectie m.b.v. collaboratieve robots. De cobot zal via een probe de potentiële lekkages van een op druk gezette afsluiter afsnuffelen. Indien er een lekkage gemeten wordt, worden de coördinaten van de cobot doorgegeven aan het systeem zodat de exacte plaats, waar de lekkage optreedt, 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.

Verwante websites:

- https://www.itis-nl.com/nl/
- https://proceedix.com/
- https://iristick.com/

3. UAS (drones)

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, maar ook op het buiten vliegen. 

• Buiten vliegen

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

• Binnen vliegen

Universiteit van Twente, Ronik, Delft 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 al erg veel ervaring hebben met het toepassen van drones in dergelijke industriële installaties is er een goed beeld van de mogelijke 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 (bijv. 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 te gebruiken navigatie methode zal hierbij 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.

Verwante websites:
- http://www.ronik.nl/
- https://www.delftdynamics.nl/en/
- https://www.pozyx.io
- https://www.spie-nl.com/
- https://avular.com/
- https://airobot.eu/
 

4. Cleaning

• Binnen- en buitencleaning

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

Binnen het cluster leveren drie service bedrijven een input. De bedrijven in dit 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. 

Daarbij richt Mourik zich op navigatie. Buchen richt zich op de reinigingsgraad. Group Victor Peeters richt zich op metingen, data analyse en het autonome werken. 

Binnen het cluster zijn er 2 bedrijven aangesteld om de technische groep te vormen. Deze groep bestaat uit VTEC Lasers & Sensors en P. de Boevere B.V. (Serenity). VTEC richt zich op de sensor technologie en communicatie van de data. Waarbij P. de Boevere B.V. de taak heeft zich te focussen op data acquisitie, data loging, rapportage en data processing.

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

Verwante websites:
- https://www.nobleo.nl/
- https://accerion.tech/
- http://www.buchen-group.be
- http://www.peetersoiw.be/
- https://www.mourik.com/
- https://photonics-event.nl/company-guide/vtec-lasers-and-sensors/
- https://www.serenity.nl/