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Reynolds Wrap Up:你是否已经开始将机器人/无人机用于检测目的?

通过约翰·雷诺兹,Intertek的主要顾问。2021年4月29日
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介绍

2020年12月,我很高兴几乎参加ASME的检验和维护峰会的机器人。我还参加了2019年9月的先前机器人活动,该活动是在大流行集中的德克萨斯州大学驻地的大学站举行的。我很高兴看到众多专业的机器人和无人机型检查和维护。这有时被称为无人驾驶飞行器(UAV),这对于我们越来越多地提供给我们的固定设备机械完整性(FEMI)应用。虽然,事件期间的介绍的某些方面是关于商业上尚未获得的新兴技术。

在会议期间,我有机会观看了波士顿动力公司的几个视频,关于他们的狗和类人机器人(名为Spot和Atlas),它们能够做一些令人惊叹的事情。我很惊讶它们从更原始的机器人进化到现在的进步。如果你还没看过这些视频,可以在YouTube上搜索“波士顿动力机器人”。这是迷人的观看[1]

一些检查机器人由人类附近使用控制器和操纵杆控制,而其他检查机器人可以被编程为情况,并在没有人类控制器的情况下进行任务(即,自主机器人/无人机)。

显然,机器人检测行业仍处于获得牵引力和开发有利于我们行业的应用的早期阶段;然而,在我看来,他们确实会找到一些利基应用,使他们能够与人类检查员竞争。

我们对机器人能做什么和不能做什么缺乏了解,往往与服务提供商对我们的需求和工作地点缺乏熟悉相匹配,所以通常在签订合同之前需要进行大量的讨论。如果你有一个复杂而困难的机器人检查工作,在你开始之前,你可能想从一些简单的工作开始,只是为了获得一些与服务提供商和他们的工具的经验。如果你接触的第一个机器人在你的站点的工作(或者在你的公司),您可能希望保持良好的记录如何工作的(包括成本比较人性化检查)相对于你的期望和合同协议,你可以与他人分享,可能想尝试机器人检查。

在这篇Reynolds Wrap Up中,我将简要总结我在为期两天的会议中的一些收获,包括:

  • 有趣的应用
  • 机器人检测供应商仍然面临挑战
  • 机器人和无人机检查的利弊
  • 在签订使用机器人进行检查的合同之前,您可能想探究的问题

一些有趣的应用程序

显然,UAV /无人机工具/技术旨在检查相对无法进入的设备和表面,从而略微竞争绳索进入检查(RAI),但当然,他们还无法与一切训练有素的RAI技术人员竞争。机器人市场似乎在很大程度上旨在在没有将人类曝光到CSE所涉及的潜在安全问题的情况下进行检查。但机器人履带也旨在减少其他人类安全暴露,包括与升高的结构和哌粘土相关的风险。一些服务提供商不仅能够捕获和报告数据,而且开始进入数据分析。

可能到现在为止,你们中的大多数人已经知道或者甚至正在使用无人机/无人机对高架结构进行远程目视检查(RVI)(即,海上平台,坦克顶部,火炬头等)。一家供应商还使用它们对风管接触点腐蚀(CPC)进行定性检查,然后根据外观的视觉等级对其进行分级,以帮助业主和运营商确定其更定量的CPC检查的优先级。

另一家供应商演示了使用机器人用水爆破清洗和检查锅炉水壁管,然后进行超声波测试(UT)/RVI后续检查。

另一家供应商展示了一种无线操作的机器人射线检测(RT)爬行器,它可以在一台笔记本电脑的控制下对管道中的水平管道进行定性检查。其中一个吸引我注意的功能是,它如何举起RT臂,通过障碍物(比如支撑梁或喷嘴),并在另一边继续检查。

当然,很多机器爬虫铁磁材料的磁驱动的建设,但一个演示显示真空司机在不锈钢罐,爬在地板上,然后能够垂直右转继续检查槽的一边。他们声称能够在他们的平台上使用RVI和UT技术。他们拍摄的水箱一尘不染。

再次在今年的会议上,有一个无人机的示范,可以在高架地点的船舶和罐内部和外部接受UT厚度读数。据展示安装在旋转接头上的探针,然后可以在无人机相当水平的同时应对几乎任何表面曲率。除了从UAV中发现UT,还有一个供应商正在开发一种方法来做B扫描。

另一家服务公司演示了他们如何进入一个容器(CSE情况),在表面喷砂,真空吸砂,然后使用多工具机器人铺上一层聚合物涂层。另一个则演示了如何通过屋顶人行通道进入油罐进行检查,而不需要对油罐进行清洗以进行检查或为进入做好准备(即为了人员安全)。没有人能在任何地方做这样的事情,像一个原油储罐有典型的大量的底部污泥。

使用的另一个应用是一个机器人涂覆一个带有机器人装置的大型地上储罐的外壳(80%的工作),然后跟进正常的人类绘画,在那里机器人难以进入表面coated (i.e., attachments, stairs, nozzles, etc.), which ends up saving a lot of money on scaffolding.

我见证了一些令人难以置信的RVI分辨率,比如能够清楚地看到一些距离地面90英尺,只有0.063英寸大的东西。另一种应用是将无人机(用于RVI)和绳索进入(用于无损检测)结合在一起,以提高进入困难情况下的检测覆盖率。

优势、限制和挑战

显然,所有的服务提供商都会推广他们的服务,并确保你知道他们的应用程序的优点;然而,有些人可能不会那么直率地告诉你他们的局限性,即使他们仍然有很多。在开发和应用的早期阶段,其他服务提供商可能没有完全意识到它们的所有限制。机器人检测服务仍处于发展和现场应用的初期阶段,所以我们还有很长的路要走。

在CSE环境中使用机器人进行检查的一个优点是,它无需使用钻孔表,而且不会将人类置于潜在的不安全环境中。尽管不将人类置于某些环境中可能会降低安全风险,但需要理解的是,与机器人检查相关的其他安全风险也可能存在。

机器人检查的详细规划甚至比基于人的检查更重要,因为当出现问题时,人不会在“现场”解决问题。

需要克服的挑战包括:

  • 在一个发展中的行业中缺乏健全和详细的检查程序
  • 缺乏经验和许多服务的成功记录
  • 无法处理机器人部署后遇到的意外问题
  • 在充电或更换电池之前,需要限制电池尺寸
  • 机器人可以携带的重量和有效载荷限制

与无人机/机器人服务提供商探讨的问题/问题

的一个主要外卖给我听人计划的各种演讲是机器人技术检验服务合同需要问很多问题服务提供者工具和技术能做什么和不能做什么期望的最终可交付成果(即精度、精度等等),而不是期望、需要或要求。考虑到这一点,以下是你可能会向机器人服务提供商提出的一些问题,这取决于你的特定应用程序和你考虑的机器人类型:

  • 与人工检查相比,机器人/无人机(如果有的话)有什么经济优势?
  • 当使用机器人/无人机时,安装和拆卸成本相对于实际检查成本有多大?
  • 您是否了解服务承包商由于一些未知因素或对待检查设备不熟悉或与现场相关的问题而不能执行实际服务的所有风险?
  • 到目前为止,您的承包商是否有多少职位以及与您的承包商合作的网站有多少?
  • 您将使用原型应用程序,还是已经通过足够的现场应用程序验证的应用程序?
  • 您的服务提供商是否有您想要他们完成的检查类型的特定工作程序,或者他们的程序是非常一般化的,需要进行重大修改/加强,以使其成为针对您的情况/需求的特定工作程序?
  • 现场检查服务成功的潜在障碍是什么?您的服务提供商将如何克服这些障碍?
  • 机器人检测和您的标准(基于人的)数据采集过程(例如CSE或其他由有资质的技术人员处理检测仪器的数据采集过程)之间的数据捕获的数量和质量有什么区别?
  • 在更换或充电之前,机器人的电池寿命有多长?
  • 机器人本质上安全吗?这是必须的吗?
  • 机器人平台可以使用多少种不同类型的传感器或工具?
  • 机器人检测服务能否减少对脚手架的需求,同时避免与被检测表面的人机界面?
  • 机器人能否帮助进行检查计划,进入CSE情况作为进入的准备,以确保人类进入是安全的,以便收集信息/数据,帮助计划周转期间的必要维修和其他活动?
  • 机器人设备如何处理它们可能遇到的障碍,特别是如果它们是意料之外的障碍?
  • 机器人的有效载荷限制是什么(即,它们携带多少重量/卷以便完成人类通常与它们一起携带的所有内容)?
  • 你是否应该在工作前对机器人在工作中可能遇到的每一个可能的威胁进行风险评估?
  • 数据质量/数量与人基检查之间有什么差异?是否能够提供所需的信息?
  • 是否有一些与机器人相关的风险,这不是基于人的检查问题的问题?
  • 撤回在您的设备内卡住的机器人有哪些计划?
  • 到目前为止,您的服务提供商在他们的服务中遇到了哪些未预料到的问题?他们是如何克服这些问题的?
  • 它们的RVI分辨率有多高?
  • 他们的服务的温度限制是什么(上下)?
  • 检验设备的洁净度需要达到什么程度?

概括

这次会议很吸引人,也提供了很多信息,不过我们还可以做更多的努力来减少演示中的商业主义,并将会议的商业主义部分引导到展览厅。我学习和/或见证了一些我不熟悉和不了解的技术的应用(如自动编码器、空间密集数据、远程轮廓术、摄影测量、Creaform 3D扫描、LIDAR、3D定位)。你不会在你的Funk和Wagnalls中找到这些术语,但你可以谷歌它们。显然,机器人检测方法/技术正在迅速发展,但仍处于早期阶段,一些应用进入商业应用,一些仍处于新兴技术阶段。ASME目前正在开发一个无人机应用标准,他们希望在一年内发布。对我来说,最近两次ASME机器人大会是一次真正的成长经验,甚至使“老狗学会新把戏”。我很想在20年后再来看看这些新技术是如何影响我们FEMI社区的实践的。

参考

  1. https://www.youtube.com/user/BostonDynamics/。


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