Przeglądy statków wspomagane przez roboty na kursie do certyfikacji
Przeglądy statków są niezbędne z punktu widzenia zapewnienia ich bezpieczeństwa przez cały okres eksploatacji. Okresowe inspekcje prowadzone przez towarzystwa klasyfikacyjne obejmują szeroko zakrojone badania pozwalające na sprawdzenie stanu konstrukcji jednostki, maszyn znajdujących się na jej wyposażeniu oraz kluczowych systemów – wszystkie te elementy muszą spełniać wymagania przepisów i regulacji. Tradycyjnie badania te przeprowadza wysoce wykwalifikowany personel, jednak statki stają się coraz większe i bardziej złożone, w związku z czym coraz większy odsetek inspektorów korzysta z nowoczesnych technologii, by obniżyć koszty i ryzyko związane z kontrolą niebezpiecznych, trudno dostępnych i zanieczyszczonych środowisk. „Przeprowadzanie inspekcji rozległych przestrzeni o dużej wysokości, takich jak ładownie masowców, jest bardzo kosztowne – wykorzystujemy w tym celu rusztowania lub platformy hydrauliczne. Co więcej, takie kontrole wiążą się z dużym zagrożeniem dla inspektora”, twierdzi Alessandro Maccari, dyrektor ds. badań i rozwoju w firmie RINA Services. „Z drugiej strony na statkach znajdują się też wąskie i zamknięte przestrzenie, które stwarzają zagrożenie ze względu na utrudniony dostęp, ograniczoną możliwość przemieszczania się, słabą wentylację i obecność zanieczyszczeń”. Roboty i systemy autonomiczne, takie jak drony i roboty pełzające, szybko stają się atrakcyjną alternatywą dla tradycyjnych przeglądów. Dzieje się tak nie tylko ze względu na niższą cenę i większe bezpieczeństwo – kontrole prowadzone przy pomocy rozwiązań technologicznych pozwalają na szybsze gromadzenie i przetwarzanie danych wizualnych bez uszczerbku dla dokładności ustaleń, co znacząco skraca czas postoju statków w doku na czas inspekcji. Zanim jednak roboty staną się standardowym narzędziem, w pierwszej kolejności muszą uzyskać wymagane certyfikaty. Proces certyfikacji wymaga z kolei przeprowadzenia testów, opracowania wskaźników, protokołów oraz wytycznych – tym właśnie zajmuje się zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu ROBINS (Robotics Technology for Inspection of Ships).
Kontrole tradycyjne a wsparcie robotów
Celem projektu ROBINS było opracowanie ram pozwalających na weryfikację, czy tradycyjne inspekcje są równoważne z ich odpowiednikami realizowanymi przy pomocy robotów. W tym celu badacze ustalili szereg wymiernych standardów jakościowych i ilościowych. „Naszym celem było wypełnienie istniejących luk technologicznych i regulacyjnych w zakresie stosowania robotów i technologii autonomicznych w kontrolach eksploatacyjnych statków”, dodaje Alessandro Giulio Grasso, koordynator projektu z ramienia RINA. W tym celu zespół usprawnił i przetestował różnorodne systemy. Wśród testowanych technologii znajdował się między innymi odporny na kolizje dron pozwalający na kontrolę przestrzeni zamkniętych o nieregularnym kształcie, takich jak zbiorniki balastowe, a także półautonomiczny dron do badania grodzi wodoszczelnych i elementów konstrukcyjnych wewnątrz dużych ładowni. W ramach projektu ROBINS powstał także robot pełzający – niewielki pojazd, pozwalający na przeprowadzanie kontroli z bliska, który jest w stanie wspinać się po schodach, pokonywać narożniki, a także sondować konstrukcje z pewnej odległości. W ramach projektu powstał także szereg innowacyjnych narzędzi programowych pozwalających na automatyczne kontrole i przeglądy z wykorzystaniem robotów i systemów autonomicznych. „Oprogramowanie wykorzystuje nowoczesne technologie, takie jak na przykład LiDAR, fotogrametria, uczenie maszynowe, sztuczna inteligencja oraz rozszerzanie modeli 3D, na potrzeby nawigacji, lokalizacji i gromadzenia danych”, zauważa Maccari, który pomagał w koordynacji projektu.
Szybciej, taniej, bezpieczniej
Następnym krokiem zespołu projektowego była realizacja programów testów w ramach badań terenowych oraz w ośrodkach badawczych. Celem tych prac była ocena możliwości robotów i systemów autonomicznych, porównanie ich z tradycyjnymi kontrolami i opracowanie norm i standardów na podstawie zgromadzonych danych. „Odkryliśmy, że dzięki tym rozwiązaniom gromadzenie danych i informacji jest szybsze, tańsze i bezpieczniejsze”, zauważa Grasso. „Technologie są nie tylko są w stanie wykryć i dokładnie zmapować uszkodzenia na całym statku – ich stosowanie jest także niezwykle opłacalne w trudno dostępnych obszarach”. Inne korzyści obejmują możliwość stosowania robotów i systemów autonomicznych w przypadku większości typów statków i jednostek morskich, a także natychmiastowe przesyłanie informacji z jednostki na brzeg. Kolejną zaletą dronów jest również prostota obsługi – za sterowanie nimi może odpowiadać jeden operator, który nie musi stosować drogich środków ochrony indywidualnej i zabezpieczeń. „Dzięki udowodnieniu, że kontrole przy pomocy robotów i systemów autonomicznych są równie dokładnie jak tradycyjne inspekcje, udało nam się utorować drogę do wykorzystania tych technologii w klasowych i ustawowych inspekcjach statków”, podsumowuje Maccari. „Takie rozwiązanie nie tylko przełoży się na korzyści w zakresie bezpieczeństwa i niższe koszty dla armatorów i inspektorów, ale także pozwoli na rozwój robotyki w Unii Europejskiej i wyzwoli potencjał gospodarczy nowych rynków”.
Słowa kluczowe
ROBINS, robot, inspekcje statków, roboty i systemy autonomiczne, drony, roboty pełzające, inspektor, towarowy
