Een autonome robot op vier poten in dienst van industrieel onderhoud: het eindwerk van Léo Chastain bij Safran Blades

De luchtvaartindustrie stelt bijzonder hoge eisen op het vlak van kwaliteit, veiligheid, beschikbaarheid van installaties en procesbeheersing. Binnen die context realiseerde Léo Chastain zijn eindwerk bij Safran Blades, een onderneming gespecialiseerd in de productie van luchtvaartcomponenten.

Safran Blades, gevestigd in Marchin op een gemoderniseerde voormalige industriële site, bevindt zich in een industriële transformatie waarin automatisering, robotisering en datagebruik een steeds grotere rol spelen in productie en onderhoud.

Het project van Léo had een zeer concreet doel: de door Boston Dynamics ontwikkelde robot Spot transformeren tot een inspectietool die daadwerkelijk inzetbaar is in een industriële omgeving.

Spot is veel meer dan een demonstratierobot. Het is een autonoom mobiel platform dat zich door een fabriek kan verplaatsen, trappen kan nemen, vooraf bepaalde trajecten kan volgen en verschillende analyses op industriële installaties kan uitvoeren. Tijdens het project werd de robot geconfigureerd om inspectierondes uit te voeren voor onderhoud, veiligheid en beveiliging, onder meer op basis van thermische, akoestische en visuele analyses.

Léo werkte aan verschillende aspecten van het project. Eerst moest hij het technische ecosysteem van de robot grondig leren kennen: het Orbit-platform, de bedieningstablet, de geïntegreerde apparatuur, sensoren en fiducials voor lokalisatie, maar ook de mogelijkheden en beperkingen van de bijbehorende software.

Die leerfase was noodzakelijk om de missies van Spot in een echte industriële omgeving te kunnen creëren, aanpassen en optimaliseren.

Vervolgens werd een belangrijk deel van het werk besteed aan het definiëren van inspectietrajecten en de analyses die daarbij moesten worden uitgevoerd. Op het terrein identificeerde Léo installaties en componenten die mogelijk afwijkingen konden vertonen, zoals motoren, pompen, persluchtnetwerken, manometers, busbars, luchtverwarmers, brandblussers en haspels.

Voor elk van deze componenten moest worden bepaald wat Spot precies moest observeren, meten of controleren. De robot werd onder meer geprogrammeerd om oververhitting, luchtlekken, akoestische afwijkingen en abnormale waarden op meters en manometers te detecteren.

Het project illustreert een belangrijke evolutie binnen industrieel onderhoud. Het gaat niet langer alleen om ingrijpen wanneer een installatie defect raakt, maar ook om het verzamelen van frequente en relevante observaties om afwijkingen zo vroeg mogelijk te detecteren.

Spot maakt het mogelijk om inspecties frequenter, repetitiever en beter traceerbaar uit te voeren. De robot vervangt daarbij de expertise van onderhoudstechnici niet. Hij levert hen vooral regelmatigere en meer gestructureerde informatie die gemakkelijker kan worden geïntegreerd in een onderhoudsproces.

Een belangrijke bijdrage van het eindwerk was dan ook de structurering van de verzamelde data. Om een door de robot gedetecteerde afwijking daadwerkelijk bruikbaar te maken, moet die gekoppeld worden aan de juiste installatie.

Léo werkte daarom aan de toekenning van Asset ID's: unieke identificatoren waarmee de observaties van Spot aan de overeenkomstige componenten in de onderhoudssystemen kunnen worden gekoppeld. Zo kan bijvoorbeeld een luchtlek, akoestische afwijking of abnormale temperatuur aan een specifiek onderdeel worden gekoppeld en uiteindelijk naar de GMAO worden doorgestuurd.

De integratie met de GMAO vormde een belangrijke pijler van het project. Tijdens de stage was de volledige automatische overdracht van afwijkingen naar Coswin nog niet beschikbaar. Léo registreerde daarom manueel werkorders zodat de door Spot gedetecteerde afwijkingen door de onderhoudstechnici konden worden opgevolgd.

Half april waren op die manier al 23 interventieaanvragen geregistreerd: 18 voor luchtlekken en 5 voor akoestische afwijkingen aan motoren.

Dit illustreert de directe link tussen robotinspectie en de daadwerkelijke onderhoudsactie op de werkvloer.

Het werk beperkte zich niet tot onderhoud. Spot werd eveneens geconfigureerd voor veiligheids- en beveiligingsmissies.

De robot kan onder meer de aanwezigheid en conformiteit van veiligheidsvoorzieningen controleren, zoals brandblussers, EHBO-koffers en haspels. Daarnaast werd Spot ingezet voor nachtelijke rondes. Daarbij kan de robot een aanwezigheid op de site detecteren en een alarm met beeld doorsturen.

De rol van Spot wordt daardoor breder: de robot wordt een multifunctioneel hulpmiddel voor onderhoud, veiligheid én toezicht op de site.

De resultaten zijn opvallend. Bij de start van Léo's project beschikte Spot over een beperkt aantal missies en analyses. Na de ontwikkelingsfase evolueerde de robot van ongeveer 8 missies en 300 analyses naar ongeveer 18 actieve missies en meer dan 700 regelmatig uitgevoerde analyses.

Het gebruik van Spot werd dus aanzienlijk uitgebreid en gediversifieerd. De robot kan vandaag thermische en akoestische analyses uitvoeren en meters controleren op kritieke installaties van de site.

Het project maakte tegelijk duidelijk dat robotisering niet simpelweg een kwestie is van technologie installeren.

Spot “begrijpt” een fabriek niet automatisch. De robot moet zorgvuldig worden geprogrammeerd, trajecten moeten worden aangepast, analysezones correct worden gedefinieerd en drempelwaarden moeten worden gevalideerd.

Léo werkte daarom ook aan het verminderen van foutieve alarmen, het verbeteren van de leesbaarheid van manometers en het aanpassen van analyses aan de werkelijke omstandigheden op de site. Daarbij moest rekening worden gehouden met onder meer onvoldoende verlichting, obstakels, gemotoriseerde luiken, voetgangersdoorgangen, trappen en gladde zones.

Ook de robot zelf vraagt onderhoud. Léo stelde daarom een onderhoudsfichesysteem voor Spot op, met onder meer aandacht voor reiniging, ventilatoren, camera's, de apparatuur op de robot en de contactpunten van het dockingstation.

Wanneer een robot een schakel wordt in het inspectieproces, wordt ook zijn eigen beschikbaarheid immers een onderhoudsvraagstuk.

Tijdens de bespreking met de BEMAS-jury benadrukte Léo's stagebegeleider zijn zelfstandigheid, betrokkenheid en maturiteit. Hij wees onder meer op de tijd die Léo op de werkvloer doorbracht, het belang van het begrijpen van machines en mogelijke faalwijzen en zijn vermogen om samen te werken met onderhouds- en IT-teams, automatiseringsspecialisten, leveranciers en Boston Dynamics.

Voor BEMAS is dit project representatief voor de evolutie van het onderhoudsvak.

Robotisering, artificiële intelligentie, dataverzameling en GMAO zijn geen doel op zich. Hun waarde ligt in hun vermogen om teams te helpen om installaties beter te observeren, afwijkingen beter te begrijpen en onderhoudsinterventies beter te prioriteren.

Het werk van Léo Chastain toont hoe een jonge technicus concreet kan bijdragen aan die transformatie door elektromechanische kennis, praktische ingesteldheid, technologische nieuwsgierigheid en terreinkennis te combineren.

“Dit project illustreert perfect het nieuwe gezicht van industrieel onderhoud”, “Technologieën zoals Spot vervangen onderhoudstechnici niet. Ze geven hen nieuwe middelen om afwijkingen vroeger te detecteren, data te structureren en gerichter in te grijpen. Dat is precies het soort competenties dat onze industrie de komende jaren nodig zal hebben.”

Wim Van Cauwenberghe - Directeur van BEMAS

Het project opent verschillende interessante perspectieven. Een volledige automatisering van de overdracht van afwijkingen naar de GMAO, bijkomende AI-mogelijkheden, een uitbreiding van de missies en het gebruik van historische data kunnen bijdragen aan een verder uitgebouwde condition-based maintenance-aanpak.

Ook het gebruik van Spot voor akoestische of ultrasone analyses op afstand van bepaalde motoren vormt een veelbelovende piste, op voorwaarde dat de kwaliteit van de data en de relevantie ervan voor een vroegtijdige detectie van defecten zorgvuldig worden gevalideerd.

Met de aandacht voor dit eindwerk in het kader van de Prijs Professor Leenaerts wil BEMAS het belang benadrukken van praktijkgerichte opleiding, toegepaste innovatie en de inzet van jonge talenten binnen onderhoud, reliability en asset management.

Het werk van Léo Chastain toont aan dat technologieën uit Industrie 4.0 pas echt hun waarde bewijzen wanneer ze in dienst staan van een duidelijk doel: installaties beter beheersen, onderhoudstechnici ondersteunen en de industriële performantie versterken.