Die Yokogawa Electric Corporation und Mitsubishi Heavy Industries, wurden von der Nippon Foundation ausgewählt, ein Projekt im Rahmen des gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprogramms DeepStar1 zur Förderung der Dekarbonisierung bei der Offshore-Erdöl- und Erdgasgewinnung durchzuführen. Das Projekt ist am 1. Juni 2022 angelaufen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines automatischen Inspektionssystems, das Roboter zur Erkennung und Vorhersage von Gefahren in Offshore-Anlagen einsetzt. Der Einsatz von Robotern wird bereits seit vielen Jahren in Erwägung gezogen, doch die zentrale Koordination einzelner Roboter gestaltet sich äußerst komplex, da sie die Verwaltung mehrerer Systeme und der von ihnen erfassten Daten erfordert.

Yokogawa beschäftigt sich intensiv mit der Erforschung und Entwicklung einer Roboter-Serviceplattform, die die Verwaltung mehrerer Roboter zentralisiert und sie nahtlos mit bestehenden Kontrollsystemen verknüpft. Basierend auf diesen Ergebnissen sollen bei diesem Projekt eine Kommunikationsinfrastruktur und ein Robotersystem geschaffen werden, das für die rauen Umgebungsbedingungen auf Offshore-Plattformen geeignet ist. Künstliche Intelligenz soll eingesetzt werden, um die von den Robotern erfassten Bild- und Tondaten für den Einsatz auf Offshore-Plattformen aufzubereiten und nutzbar zu machen.

Für das Projekt wird ein Proof-of-Concept-Test mit dem Anlageninspektionsroboter EX ROVR der zweiten Generation durchgeführt, den MHI im April unter dem Namen ASCENT auf den Markt gebracht hat. Der EX ROVR kann rund um die Uhr Inspektionen unter potenziell explosionsgefährdeten Bedingungen durchführen. So trägt er mit seinen explosionsgeschützten Features dazu bei, die Sicherheit der Mitarbeiter zu erhöhen, die Arbeitseffizienz zu steigern und die Betriebsleistung der Anlage zu verbessern. Die Ex-Eignung des Roboters wurde von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission 3 und durch die ATEX-Zertifizierung4 für den Explosionsschutz sowohl national als auch weltweit zertifiziert. Diese Qualifikationen ermöglichen den sicheren Einsatz des EX ROVR in Zone 1, das heißt in Bereichen, in denen damit zu rechnen ist, dass eine explosionsfähige Atmosphäre aus einem Gemisch von Luft mit brennbaren Substanzen in Form von Gas, Dampf oder Nebel bei normalem Betrieb auftritt.

Der Einsatz eines explosionsgeschützten Manipulators mit 6 DOF5 und einer mit Licht ausgestatteten Kamera ermöglicht Nah- und Frontalaufnahmen von komplex angeordneten Anlageninstrumenten aus unterschiedlichen Positionen. Es lassen sich auch die Gasdichte messen, Geräusche aufzeichnen und Wärmebilder aufnehmen. Darüber hinaus kann der Bediener in Verbindung mit der standardmäßig mitgelieferten Online-Anwendung Inspektionspläne aus der Ferne erstellen und verwalten sowie Inspektionsdaten validieren. Im Falle eines Zwischenfalls in der Anlage können mit Hilfe der Fernüberwachung die Bedingungen vor Ort schnell ermittelt werden.

Die Robotik ist eine Schlüsseltechnologie, die den Weg zur industriellen Autonomie ebnet. Yokogawa und MHI haben bereits eine Kooperationsvereinbarung über den Einsatz von Robotern in der Öl-, Gas- und petrochemischen Industrie geschlossen. Mit diesem Projekt werden Yokogawa und MHI gemeinsam ein Robotersystem erforschen und entwickeln, das sich für die unterschiedlichsten Umgebungen und Situationen eignet.

1 Ein globales Konsortium für die Entwicklung von Offshore-Technologie mit Sitz in Houston, Texas, USA, an dem sich Unternehmen aus aller Welt beteiligen.

2 Ein „explosionssicherer“ Roboter verfügt über Eigenschaften, die das Risiko minimieren, dass der Roboter in Umgebungen mit brennbaren Gasen durch Funkenentladungen oder seine inhärente Wärme eine Explosion oder einen Brand verursacht.

3 Die International Electrotechnical Commission stellt IECEx-Zertifikate aus, die die Eignung von Geräten für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bescheinigen. Die international anerkannte IECEx-Zertifizierung basiert auf Qualitätsbewertungsstandards der IEC.

4 Die ATEX-Zertifizierung bezieht sich auf zwei Richtlinien für explosionsfähige Atmosphären (französisch: ATmospheres EXplosibles). Die Richtlinien basieren auf dem internationalen Zertifizierungssystem für Ex-Geräte IECEx und legen die Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen sowie die Verfahren zur Konformitätsbewertung fest, die erfüllt werden müssen, um Geräte oder Schutzsysteme zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen in der EU auf den Markt zu bringen. Da die ATEX-Richtlinien und die IECEx-Richtlinien auf denselben Normen beruhen, unterscheiden sie sich nicht in den technischen Einzelheiten.

5 Die sechs Freiheitsgrade (englisch: six degrees of freedom, 6DoF) beziehen sich auf die Bewegungsfreiheit eines starren Körpers im dreidimensionalen Raum. Der Manipulator-Endeffektor des EX ROVR kann sich nach oben, unten, rechts, links, vorne und hinten bewegen. Er kann auch nach vorne oder hinten kippen, nach links oder rechts schwingen und nach links oder rechts geneigt rotieren.

Über das gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprogramm von Nippon Foundation und DeepStar Auf der Grundlage einer im Dezember 2021 geschlossenen Absichtserklärung zwischen der Nippon Foundation und dem DeepStar-Konsortium und mit finanzieller Unterstützung durch die Nippon Foundation werden die beiden Organisationen zusammenarbeiten, um die Entwicklung von Technologien zur Dekarbonisierung voranzutreiben.