Durch Abyss Solutions weltweite Partnerschaften in ganz Nordamerika, Australien, dem Nahen Osten, Südamerika und dem Vereinigten Königreich werden Inspektionen von Hafenterminals durch den Einsatz von Robotik, KI und maschinellem Lernen sicherer und effizienter.
Es war im Juni 2022, als Abyss Solutions nach einer Lösung suchte, um die komplexe Aufgabe der Inspektion von Hafenterminals effizient und sicher zu bewerkstelligen. Nach monatelangen Recherchen stieß das Team dann auf den BLK ARC von Leica. Durch die Montage des BLK ARC auf ein unbemanntes Überwasserfahrzeug (USV) hat das Unternehmen seine Fähigkeit verbessert, Daten zu erfassen und eine eingehende Analyse der schwierigsten Abschnitte von Terminals, wie z. B. die der Unterseiten der knapp über der Wasseroberfläche liegenden Plattformen, durchzuführen.
Shoshanna Wilson von Leica Geosystems sprach mit den beiden Mitarbeitern von Abyss, nämlich mit Chris Stagg, Betriebsleiter, und Julian De Ybarrondo, Außendienstingenieur, um mehr über Abyss einzigartigen Arbeitsablauf im maritimen Bereich mit dem BLK ARC zu erfahren.
Die Integration von Abyss Solutions mit dem Leica BLK ARC
Es ist viel sicherer, das Scannen auf Wasser mit einem BLK ARC als mit einer Person durchzuführen.
- Chris Stagg, Betriebsleiter
Herkömmliche Methoden zur Vermessung von Hafenterminals können sowohl riskant als auch zeitaufwändig sein. Inspektoren und Taucher müssen sich selbst sowie ihre Ausrüstung in Boote und unter Infrastrukturen zwängen, um Terminals und Plattformen zu inspizieren. Oftmals liegen nur wenige Meter zwischen der Wasseroberfläche und dem Baukörper. Die Sicherheitsrisiken sind sehr unterschiedlich und können sowohl unter Wasser als auch am Baukörper selbst auftreten.
Bei der Evaluierung möglicher Optionen für eine sichere und effiziente Datenerfassung in Hafenterminals bot der BLK ARC eine klare Lösung für das Problem. „Das Scannen aus der Ferne mit dem BLK ARC ist viel sicherer, als einen Menschen ins Wasser zu lassen“, so Stagg. „Sicherheit bei der Vermessung ist eine unserer obersten Prioritäten.“
Durch die Montage des BLK ARC auf einem USV, in sicherem Abstand zum Hafenterminal, konnte Abyss die meisten Bedenken in Bezug auf die menschliche Sicherheit ausräumen. Der BLK ARC nutzt die simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM), die es autonomen Robotern und Fahrzeugen ermöglichen, zu navigieren und ihre Umgebung zu verstehen, ohne auf vorhandene Karten angewiesen zu sein. Die Bediener können die erfassten Daten aus der Ferne und in Echtzeit überprüfen, um deren Vollständigkeit und Genauigkeit noch vor Ort zu bestätigen.
Wie der BLK ARC von einem ferngesteuerten unbemannten Überwasserfahrzeug aus scannt, das Abyss Solutions gehört
Der BLK ARC, der zwischen zwei stabilisierenden gelb leuchtenden Schwimmkörpern fest mit dem Mittelteil eines USV verbunden ist, befindet sich nur 30 cm über der Wasseroberfläche. Zur Unterstützung des BLK ARC verwendet Abyss eine Panoramakamera, die Bilder zur Visualisierung der Punktwolke überlagert. Das USV ist zudem mit Beleuchtung ausgestattet, damit es für denjenigen, der die Fernsteuerung bedient, gut sichtbar ist. Mehrere Propeller ermöglichen eine effiziente Navigation um Strukturen herum und auch darunter.
Abyss Solutions hat das USV angepasst, um die Geschwindigkeit, Vielseitigkeit und Genauigkeit der Datenerfassung zu verbessern. „Auf der Suche nach dem richtigen Produkt für diese Aufgabe haben wir uns für den BLK ARC entschieden“, erklärte Stagg, “weil er leicht und konfigurierbar ist und mobile 3D-Lidar-Kartierungen in komplexen Umgebungen ermöglicht. Er hat sich auch in anderen unbemannten Systemen bewährt.“ Das modulare Design des BLK ARC und die Möglichkeit, ihn auf jeder Plattform, einschließlich eines USV, zu montieren, ermöglichte es dem Team, kreativ in seiner Funktionalität und Navigation zu werden.
Stagg und De Ybarrondo unterstreichen die Bedeutung der Wartung von Hafenterminals für ihre Kunden, die solche besitzen und verwalten. Die Bereitstellung von Zustandsinformationen ist für den Kunden wertvoll, damit er die Ergebnisse in seine Wartungsprogramme integrieren kann. Das Wissen über den Schweregrad der innerhalb eines Hafenterminals festgestellten Schäden ist von entscheidender Bedeutung für das sichere Be- und Entladen von Produkten, für die Aktualisierung von Dokumentationen und für laufende Wartungsprogramme.
Obwohl zuvor bereits allgemeine Inspektionen durchgeführt worden waren, wollte Abyss Solutions sich einen umfassenderen Überblick über diese Strukturen verschaffen. „Als wir den BLK ARC bei solchen Projekten einsetzten, bot uns das Gerät eine multidimensionale Ansicht der Plattformen und Docks“, erklärte De Ybarrondo. „Dieser erweiterte Blick auf das, was unter der Oberfläche liegt, liefert den Wartungsteams die erforderlichen Informationen, um Prioritäten für die Arbeiten zu setzen und die Betriebssicherheit dieser Strukturen zu gewährleisten.“
Mit den vom BLK ARC erfassten Daten stellt Abyss Solutions seinen Kunden Daten über die gesamte Anlage zur Verfügung, von der Schadensklassifizierung bis hin zu Betonrissen und -ausdehnungen, Rost, Korrosion, Anomalien an Rohrleitungen und jedem anderen gewünschten Nachweis innerhalb der Möglichkeiten des BLK ARC.
Der Arbeitsablauf von Abyss Solutions
„Es erfordert viele Arbeitsstunden und Ressourcen, um ein Projekt auf die Beine zu stellen. In der Regel sind hierfür mehrere Inspektoren erforderlich“, so Stagg. „Durch die Befestigung des BLK ARC auf einem USV ist es möglich, dass ein kleines Team im Einsatz ist, das das Schiff aus der Ferne kontrolliert und alle diese Daten in Form von Panoramabildern sammelt, mit dem Resultat, dass wir schneller eine komplette Überprüfungsaktion durchgeführt haben.“
Nach der Integration des BLK ARC in deren Arbeitsablauf stellte Abyss mehrere bedeutende Vorteile fest: kürzere Prüfzeiten, weniger benötigte Ressourcen und ein wesentlich schnellerer Rückfluss von Erkenntnissen.
Anhand der erfassten Daten erstellt Abyss intelligente digitale Zwillinge innerhalb seiner eigenen Plattform "Abyss Fabric". Diese intelligenten digitalen 3D-Zwillinge enthalten detaillierte Bilder mit eingebetteten Metadaten. Zur Ausrichtung und Veröffentlichung beinhaltet ein Arbeitsablauf auch den Import von BLK ARC-Daten in Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS.
„Da Abyss bei der Datenerfassung einen multidisziplinären Ansatz verfolgt, integrieren wir eine Reihe von Softwareanwendungen, um Daten aus der 3D- und 2D-Erfassung zusammenzuführen und einen intelligenten digitalen Zwilling des Objekts zu erstellen“, erklärte Stagg. „Wir verwenden auch eine Reihe von eigenen intern entwickelten Tools, um das endgültige Ergebnis zu generieren.
Für Kunden kann die Navigation in diesen digitalen Zwillingen so einfach sein wie die Verwendung von Google Maps. Sie können ihre Anlage erkunden, indem sie auf bestimmte Problembereiche klicken und erhalten so Zugang zu allen zugehörigen Daten für diese Komponente. Danke der aufgenommenen Panoramabilder erhalten sie zudem eine realistische Perspektive der Inspektionsstätte.
„Jede Komponente ist beschriftet und mit Tags versehen, sodass der Kunde alle Metadaten anklicken und einsehen kann - und das sind nicht nur Risikomatrizen, sondern auch Schaltkreisnamen, wie die verschiedenen Strukturen mit der gesamten Plattform oder Pipeline verbunden sind und vieles mehr“, so De Ybarrondo. Diese Metadaten, die sich alle in "Abyss Fabric" befinden, liefern den Kunden die notwendigen Informationen, um fundierte Entscheidungen über Wartung und Reparaturen zu treffen.
Analyse eines Hafenterminals mit einem digitalen Zwilling
Abyss Solutions revolutioniert die Inspektion von Hafenterminals mithilfe digitaler Zwillingstechnologie, die drei wesentliche Ergebnisse liefert:
- KI-gestützte Zustandsbewertung: Der strukturelle Zustand wird durch Identifizierung der Außenkorrosion sowie der strukturellen Schadensmechanismen bewertet und die Ergebnisse der Unterwasserinspektion werden für eine umfassende Analyse integriert.
- Schadensklassifizierung: Jede Komponente wird auf der Grundlage der vom Kunden bereitgestellten Priorisierungslogik klassifiziert, wobei spezifische Schadensmechanismen und die Art der Materialien berücksichtigt werden, um präzise umsetzbare Erkenntnisse zu erhalten.
- Immersive 3D-Umgebung: Sie erkundet den digitalen Zwilling des Terminals in einer dynamischen 3D-Umgebung, in der die Ergebnisse der Zustandsbewertung qualitätsgeprüft und überarbeitet werden können. Abgedeckt werden dabei die Bereiche unter den Docks, die Pfähle in der Spritzwasserzone, die Oberseiten und die Unterwasserkomponenten.
Die digitale Zwillingstechnologie von Abyss Solutions liefert Betreibern von Hafenterminals klare und nützliche Informationen für eine proaktive Wartung und betriebliche Effizienz. Das Team nutzt auch KI in seiner eigenentwickelten Software "Abyss Fabric". „Mithilfe des BLK ARC und Abyss Fabric können wir Risikobereiche präzise lokalisieren“, erklärte Stagg. „Unsere Technologie kann erkennen, was ausgetauscht werden muss, untersuchen, ob Absplitterungen aufgetreten sind oder auftreten könnten, Betonpfähle und -schäden bewerten und erkannte Mängel messen“, sagte er.
Sichere und zuverlässige Erfassung erweiterter Daten
Kürzlich ging unser Team bei der Inspektion eines älteren Abschnitts eines Hafenterminals auf einem Gehweg oberhalb des Überwasserfahrzeugs entlang. Plötzlich löste sich ein Stück eines gebrochenen I-Trägers und fiel auf unser USV“, sagte Stagg. „Hätte ein Mensch die Inspektion durchgeführt, wäre dieser verletzt worden, so traf es eben den BLK ARC. Das Gerät war zwar beschädigt, jedoch nicht irreparabel. Das Wichtigste ist, dass meine Mannschaft in Sicherheit war und ihr nichts passiert ist.“
Das Team von Abyys verwendet außerdem einen 3D-Laserscanner, um die erfassten Daten nahtlos in den bestehenden Arbeitsablauf zu integrieren, detaillierte vertiefende Datenanalysen zu erstellen und Projekte innerhalb eines angemessenen Zeit- und Kostenrahmens abzuschließen.
In Bezug auf die Verwendung des BLK ARC auf einem USV hoben Stagg und De Ybarrondo die Zuverlässigkeit der Fernsteuerung, die Genauigkeit der 3D-Laserscans und die deutlich verbesserte Sicherheit für die Inspektoren als Hauptgründe hervor. „Für unser Team geht es um Genauigkeit und Wiederholbarkeit“, erklärte Stagg. „Die Modularität des BLK ARC ist fantastisch; wir befestigen ihn am USV, starten den Scanner und er liefert uns sehr schnell die erforderlichen Daten.“
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