Onderhoudsbedrijf voor vliegtuigmotoren, KLM Engine Services, heeft tests uitgevoerd met een robot die visuele inspecties uitvoert voor het onderhoud van vliegtuigmotoren. Het gaat om een project van derdejaarsstudenten van de TU Delft die voor de minor Robotica een toepassing van een robotarm hebben ontwikkeld. De robot inspecteert met behulp van een camera en beeldanalyse de motoren. De studenten verwachten dat het systeem op termijn de visuele inspectie door monteurs vervangt.
Het gaat om een UR10-robotarm van leverancier Universal. Dat is één van de grootste robotarmen die zonder beveiligingskooi inzetbaar is in de directe omgeving van mensen, vertelt derdejaarsstudent Werktuigbouwkunde aan de TU Delft, Tim Geukers.
De camera heeft diepte-view. Het creëert een octomap (dieptemap) waardoor de robotarm, ook als de motor anders dan gebruikelijk is geplaatst, afstand houdt volgens een ingestelde marge. De diepteview voorkomt dat de robotarm tegen onderdelen stoot en houdt rekening met afstanden wanneer de robotarm met camera om de motor heen draait.
Het systeem beschikt over een neuraal netwerk (Keras) dat speciaal is getraind om onderdelen te herkennen. Inmiddels is het systeem bekend met een kwart van de ruim honderd onderdelen die bij de inspectie aan het begin van een onderhoudsbeurt worden nagelopen. De studenten verwachten dat met drie extra robotarmen (in totaal dus vier armen) en het doortrainen van de beeldanalyse en objectherkenning het systeem uiteindelijk de menselijke inspectie kan vervangen.
De opdracht
Het team kreeg de opdracht om een robotoplossing te verzinnen voor de visuele inspecties van vliegtuigmotoren. Een klus die nu door twee monteurs wordt gedaan en waarmee ze per persoon acht uur tijd kwijt zijn. Bovendien ervaren ze die klus als saai omdat ze liever montagewerk verrichten, vertelt Geukers. De robot moet het totaal aan manuren van een onderhoudsbeurt met zestien uur terugbrengen.
De motoren komen in uiteenlopende samenstellingen bij de werkplaats binnen, waar ze op ruim honderd onderdelen gecontroleerd. Als een onderdeel bij aankomst niet aanwezig is en het bij het terugsturen van de motor naar de vliegtuigmaatschappij toch wordt meegeleverd, leidt dat tot een kostenpost van enkele tonnen in euro’s. Het is dus zaak om bij binnenkomst goed te controleren welke onderdelen aanwezig zijn.
Geukers: ‘In de eerste weken hebben we naar veel verschillende mogelijkheden gekeken. Zoals een ct-scan om de motor te kunnen scannen, de inzet van drones en een kleine robot van Rolls Royce die als een soort inspectiekever door de motor klimt. We zijn voor de robotarm gegaan. We zijn beperkt in de tijd en konden met die robotarm direct aan de slag zonder dat we zelf een robot moesten construeren. We hebben daardoor meer tijd kunnen steken in het programmeerwerk.’
Warmdraaien voor inzet robots
Volgens de student is KLM Engine Services enthousiast over de toepassing. ‘Aanvankelijk leken niet al te veel mensen geïnteresseerd in de mogelijkheden van robotinspectie. Door het project hebben we mensen echt warmgedraaid.’
In het voorstel is ook de ethische kant van de inzet van robots meegenomen, vertelt Geukers. ‘Er gaan in principe geen banen verloren. De inspectie van de motor bij binnenkomst is een taak die de monteurs eigenlijk niet wilden doen. Inspecteren is niet echt hun baan, het zijn monteurs. Door de inzet van de robotarm kunnen die monteurs hun echte werk doen en hebben ze meer tijd voor onderhoud en reparaties. Er gaan dus geen banen verloren door de robot.’
Minor robotica
Bij de minor Robotica van de TU Delft ontwikkelen derdejaarsstudenten van de faculteiten Industrieel Ontwerpen, Werktuigbouwkunde, Elektrotechniek en Technische Informatica in een team van vijf tot zes studenten binnen ongeveer zes maanden tijd een robottoepassing.
Tijdens de minor van 2018/2019 zijn acht robots ontwikkeld. B, naast de robotarm voor de inspectie van vliegtuigmotoren, zijn dat een robot voor: het wieden van onkruid, het maken van kaas, diepzee-inspecties, het verwijderen van blauwalg, autonoom baggeren, een draagbare droneshow en een geautomatiseerde koffiehoek.
De oplossingen worden tijdens een demodag gepresenteerd. Computable was in 2018 aanwezig op die demodag en maakte een reportage.
