Robotik : Dull - Dirty – Danger: Der 3D-Wartungsroboter

Zwei Taurob Inspector beginnen ihren täglichen Kontrollgang. Die 90 kg schweren Roboter sind in einem Pilotprojekt auf den Shetlandinseln im Einsatz. Täglich lesen sie in einer Gasraffinerie des Mineralöl-Unternehmens Total Messdaten von Sensoren ab. Die robotischen Helfer übernehmen stupide, gefährliche und schmutzige Arbeiten. Ursprünglich waren die Roboter von Taurob für gefährliche Situationen bei Feuerwehreinsätzen konzipiert. Rasch erkannt das Wiener Startup das Potenzial für andere, unmenschliche Einsatzfelder.

Unter schwierigsten klimatischen Verhältnissen und in Arbeitsbereichen, in denen Methangas vorkommt, verrichtet die Roboter in der Raffinerie von Total ihren Dienst. Die Roboter übernehmen einfache, aber risikobehaftete, Routinetätigkeiten von Menschen. Der ATEX-zertifizierten Roboter verfügt über ein intuitives Steuerungssystem und Mehrzweckschnittstellen für eine schnelle und einfache Add-on-Integration. Autonom bewegt sie sich am Einsatzort und sammeln über Kameras, Mikrofone, Wärmebildkameras und Sensoren wichtige Daten für den Betrieb. Mit der installierten Technik besitzt der Taurob Inspector besondere Fähigkeiten für den Einsatz, wie beispielsweise eine präzise Wärmebildkamera, die Gaswolken sichtbar macht.

Autonom bewegt sich der Roboter auf seiner einprogrammierten Route von A nach B und reagiert auf unvorhersehbare Hindernisse. „Der Roboter erkennt verschiedene Objekte, die auf einer Plattform vorkommen und reagiert bei gefährlichen Situationen. Mit den eingebauten Mikrofonen erkennt das System Alarmsirenen, bewegt sich in eine Nische und macht damit Fluchtwege für die Belegschaft frei“, erzählt Lukas Silberbauer, einer der Geschäftsführer von Taurob. Mit diesem Mikrofon zeichnet der Wartungsroboter im täglichen Einsatz Pumpgeräusche auf und erkennen, mit Hilfe einer Software, ob eine Störung vorliegt. „Wir verwenden nicht nur selbst entwickelte Applikationen, sondern auch von anderen Herstellern.“ Für die Detektion von defekten Pumpen nutzt man im Pilotprojekt etwa die Software von CEA Tech, einem französischen Forschungsinstitut. „Mit der Offenheit unseres Systems bieten wir unseren Kunden eine integrierte Lösung. Wir beobachten den Markt und berücksichtigen passenden Lösungen für die Anforderungen“, so Silberbauer.

Der Roboter von Taurob sammelt – bezogen auf den Anwendungsfall – kostengünstig Daten und stellt diese dem Digitalen Zwilling bereit. Dass häufig noch Menschen händisch Zeigermessständer, Füllstände oder Ventilstellungen ablesen und in einer Liste eintragen, ist für Silberbauer rückständig: „Unsere Roboter stellen im Pilotprojekt mit Total gerade unter Beweise, dass sich diese Jobs viel effizienter und sicherer erledigen lassen.“ Bei analogen Messanzeigen schießt der Roboter ein Foto und lädt das Bild in die Cloud. Ein Programm wertet das Bild aus und erkennen den Füllstand. „Die erhobenen Messwerte der Roboter lassen sich besser vergleichen, da immer zur selben Tageszeit von exakt dem gleichen Blickwinkel die Aufnahme gemacht wird. Drei verschiedenen Menschen im Schichtbetrieb liefern weniger verlässliche Werte.“

Derzeit sind Inspektionsfahrten von ca. zwei Stunden möglich, an längeren Betriebszeiten wird laufend gearbeitet. Die Kommunikation erfolgt über WLAN, 4G- oder 5G-Netzwerke. Der Roboter ist jedoch nicht auf die Kommunikation im laufenden Betrieb angewiesen: Muss am Einsatzort Funkstille herrschen – beispielsweise in einer Transformatorhalle, in der die Kommunikation durch die elektromagnetischen Felder gestört werden kann - kann der Roboter die Daten auch nach absolvierter Mission übermitteln. Anschließen können die Daten in einer Cloud oder lokal verarbeitet werden.

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Damit der Roboter seine täglichen Wege absolvieren kann, wird die Route ferngesteuert eingeben. Der Roboter wird durch seine „Mission“ gesteuert und Checkpoints definiert. Die Wegpunkte werden im Digitalen Zwilling abgespeichert und künftig autonom vom Roboter abgefahren. Im Echtbetrieb fährt der Roboter vorausschauend, erkennt Hindernisse oder drohende Absturzgefahren. In unbekannten Situationen bleibt er stehen und fordert Anweisungen vom Operator an. Auf akustische Signale, wie einen Evakuierungs- oder Feueralarm reagiert der Wartungsroboter selbstständig und fährt in einen sicheren Bereich sodass er keinen Fluchtweg blockiert. Der ursprünglich als Feuerwehrroboter konzipierte Roboter kann in Notfallsituationen genutzt werden um aus gefährlichen Bereichen, beispielsweise Brandherden, Livebilder und Audiodaten aufnehmen.

Doch nicht nur auf Ölplattformen lässt sich der Taurob Inspector nutzen, Gefährliche Situationen gibt es in vielen Industriefeldern: das kann ein Umspannwerk sein – wo es die Gefahr von Lichtbögen gibt – die chemische Industrie, mit gefährlichen Gasen und Flüssigkeiten, oder ein Hochofen in der verarbeitenden Industrie. „Denken Sie an ein Umspannwerk: das Betreten solcher Gebäude ist lebensgefährlich. Für jede Inspektion muss das Werk heruntergefahren werden, das kostet das ungemein viel Geld,“ schildert Silberbauer. Der Roboter kann in diesen Einsatzgebieten die Digitalisierung vorantreiben.