Steeds meer drones ingezet voor onderhoud

Visuele inspectie, reparatie en het ophalen van data

Standaard zet Stork de boldrone met camera in. Voor specifieke doeleinden – bijvoorbeeld warmtemetingen – huurt het bedrijf een speciale drone van derden. — De boldrone van Stork: hier in de open lucht, maar meestal ingezet in nauwe, moeilijk toegankelijke ruimtes

Moeilijk bereikbare of gevaarlijke locaties zijn een "crime" voor elke onderhoudsmonteur. Om die reden worden er voor deze toepassingen steeds vaker drones ingezet. Uitgerust met een camera of een ander type sensor vliegen deze minitools naar de betreffende plek om daar de nodige metingen te doen en door te geven. Onderhoudsspecialisten van Stork vertellen waar de dronevlieger annex inspecteur in de praktijk mee te maken heeft.

Lastige locaties

Inspecties vormen een belangrijke basis voor het bepalen van het benodigde onderhoud. In sommige gevallen zijn ze echter lastig uit te voeren, waardoor óf de kosten oplopen óf de gewenste informatie niet beschikbaar komt.

In specifieke gevallen bieden drones een uitkomst. Zo zijn deze "vliegende sensoren" bijvoorbeeld bij uitstek geschikt voor het uitvoeren van inspecties op grote hoogte, of onder een boorplatform. Alsook in kleine of ontoegankelijke ruimtes, of in ruimtes waar zich mogelijk gevaarlijke stoffen bevinden. Eigenlijk in praktisch alle omstandigheden die – om welke reden dan ook – "extreem" zijn voor mensen. Denk hierbij ook aan hoge of lage temperaturen, harde geluiden, enzovoort.

drone constateert verstopte leiding op kruispunt van leidingen. Figuur A: open leiding. Figuur B: verstopte leiding — De drone stelt een verstopping vast (rechts) op het kruispunt van leidingen

Door de menselijke factor hier (deels) te vervangen door een technische oplossing, zijn - naast het voorkomen van onnodige risico’s - tevens aanzienlijke kostenbesparingen te behalen. Het is bijvoorbeeld niet nodig steigers te bouwen, het arbeidsintensieve 'rope access' toe te passen of uitgebreide demontagewerkzaamheden te verrichten om ergens bij te kunnen. Pas wanneer de inspectie uitwijst dat mensen op die specifieke plek werkzaamheden moeten uitvoeren, worden deze maatregelen ingezet.

Martijn Glass, Stork Director Global Innovations: "Binnen ons bedrijf werken we al bijna tien jaar met drones, door de vele voordelen die het ons én onze klanten oplevert. En dit niet alleen om lastige of gevaarlijke locaties te bereiken, maar ook om een compleet overzicht te krijgen. Op plants heb je namelijk vaak verschillende mensen die verantwoordelijk zijn voor hun eigen stukje onderhoud, zonder bewust rekening te houden met de omgeving. De beelden die een drone maakt, kunnen hierin zeer verhelderend werken."

Connected drones bij KLM
KLM In samenwerking met Mainblades ontwikkelde KLM Engineering & Maintenance een automatisch dronesysteem dat in eerste instantie zogenaamde 'onweersinspecties' bij vliegtuigen uitvoert. Hierbij vliegt de drone autonoom langs het vliegtuig en neemt foto's, die middels een AI-systeem worden beoordeeld. De beelden worden ook bekeken en beoordeeld door engineers van KLM Engineering & Maintenance, waarbij de eigen bevindingen worden gespiegeld aan de suggesties van de Machine Learning-software. Mogelijke afwijkingen worden eventueel teruggekoppeld naar het algoritme, waardoor de lerende analysesoftware steeds betrouwbaarder wordt en de medewerkers steeds beter ondersteund worden in hun werkzaamheden.
Naast besparing op de inspectietijd verbeteren drones ook de kwaliteit van data. Voorts zijn ze weerbestendig, waardoor het niet nodig is de vliegtuigen naar een hangar te brengen voor een visuele inspectie. In de toekomst worden de drones mogelijk ook ingezet om inspecties uit te voeren aan bijvoorbeeld de laklaag, wifiantenne of stickers.
KPN levert de connectiviteit voor deze drones, zodat de versleutelde inspectiedata die op Europese servers worden opgeslagen direct beschikbaar zijn in de cloud. Dit is niet alleen belangrijk voor KLM-medewerkers, maar ook voor Mainblades zelf om de prestaties van de drones te kunnen monitoren.

Drones in de praktijk

Frank Goossen is binnen Stork dé praktische NDT-specialist die bijna dagelijks drones inzet voor onderhouds- en inspectiedoeleinden. "Hoewel ik pas vijf jaar werkzaam ben bij Stork, heb ik al vele jaren ervaringen met drones en weet ik dus precies wat er wel en niet kan. Ik werk zelf vooral met een zogenaamde 'boldrone', die geschikt is voor openingen vanaf 40 cm en visuele inspecties uitvoert in onder andere tanks, boilers, leidingsystemen, enzovoort. De ervaring leert dat je met deze beelden een krachtige eerste indruk krijgt van een omgeving, installatie of asset. Dikwijls volstaat dit om te weten waar een mogelijke storing vandaan komt, en of er op specifieke plaatsen een nadere inspectie of onderhoud nodig is."

Visuele inspectie — Bij de visuele inspectie is het belangrijk dat je het faalmechanisme kent waarnaar je op zoek bent, zoals afwijkende kleuren door corrosie

Uitdagingen

Om een goede inspectie te kunnen uitvoeren, is er kennis en ervaring van zowel inspecties áls van dronevliegen nodig. Goossen beschikt over beide en is hiermee als geen ander in staat om de uitdagingen in de praktijk te schetsen.

"Kijk je naar het inspecteren zelf, dan is het ten eerste belangrijk dat je het faalmechanisme kent waarnaar je op zoek bent. Zoek je naar afwijkende kleuren door corrosie, zijn blaasjes of scheurtjes op het oppervlak van belang, of heb je een warmtebeeldcamera nodig om eventuele hotspots vast te stellen?"

Kennis en ervaring van zowel inspecties als van dronevliegen is nodig

Om de juiste informatie op te pikken en vast te leggen, is ervaring met dronevliegen dus een tweede voorwaarde. Iedereen die al eens met een drone heeft gevlogen, weet hoe lastig het is om deze stabiel in de lucht te houden en exact naar de juiste plaats te navigeren. Zeker wanneer ook de stand van de camera en de lichtinval een rol spelen, of wanneer de drone wordt ingezet om data op te halen bij sensoren die zich op specifieke locaties bevinden.

Tot slot is het noodzakelijk om mensen – of software – te hebben die in staat zijn de beelden of andere meetgegevens op de juiste wijze te interpreteren. Of zoals Glass het verwoordt: "A fool with a tool is still a fool".

afbrokkelend beton in een verbrandingsketel. — Hier constateert de drone afbrokkelend beton in een verbrandingsketel

Risico's inschatten

Uit het bovenstaande blijkt dat inspecties uitvoeren met behulp van drones geen dienst is die een onderhoudsafdeling er zomaar bij kan doen.

Goossen: "Iedereen kan een drone kopen en gaan vliegen, maar inspecties uitvoeren is een ander verhaal. Hiervoor heb je echt die skills nodig, en vergeet ook niet met welke risico's de inzet van drones gepaard gaat. De impact wanneer een drone stukgaat onderweg of op de locatie zelf kan groot zijn. Enerzijds verlies je een duur instrument, anderzijds kan het gebeuren dat hij achterblijft in een installatie die hierdoor niet meer kan of mag opstarten."

Naar de toekomst

3D model dat door speciale software is gemaakt is op basis van foto-/videomateriaal — 3D-model dat door speciale software gemaakt is op basis van foto-/videomateriaal

De komende jaren zullen drones naar verwachting steeds vaker worden toegepast. Niet alleen omdat de voordelen zich rondspreken, maar ook door de technologische ontwikkelingen. Zo neemt de capaciteit van accu's nog steeds toe en worden er ook testen gedaan met drones op waterstof. Verder zijn er ontwikkelingen in de manier waarop drones zich voortbewegen en die de inzet ervan steeds energie-efficiënter maken.

Stork zelf is als onderhoudspartij ook betrokken bij ontwikkelingen. Onder meer als partner van het Fieldlab Zephyros, waar onderzoek wordt gedaan naar het uitvoeren van veilig en efficiënt onderhoud offshore, bijvoorbeeld aan windturbines. Een van de innovatieprojecten betreft AIRTuB: een project waarbij drones niet alleen worden ingezet voor de inspectie van windturbinebladen, maar waarbij er ook gewerkt wordt aan een technologie waarmee automatisch een coating is aan te brengen op beschadigde turbinebladen. Hierbij hoort ook de software voor het automatisch classificeren van de schade en het genereren van automatische 'reparatieconcepten'.

"Het is soms maar hoe creatief je kunt zijn met het bedenken van oplossingen", weet Glass. "Beschouw drones in elk geval als een van de mogelijkheden om inspecties uit te voeren en neem deze mee wanneer je inspectieplannen maakt. Het is geen heilige graal, maar het kan in bepaalde situaties de beste kaarten in handen hebben."

Drones voor visuele inspectie, reparatie en het ophalen van data