Waarom worden bij het onschadelijk maken van explosieven robots ingezet, maar nog steeds mensen afgestuurd op giftige lekkages in de petrochemie? Deze vraag stelde Iwan de Waard, oprichter en directeur van ExRobotics, zichzelf zeven jaar geleden. Omdat er geen robots bleken te bestaan die voldoen aan de ATEX Zone 1-norm voor explosiegevaar, startte hij zijn eigen bedrijf. Het twintigkoppige ExRobotics in het Delftechpark in Delft maakt nu robots voor autonome industriële inspecties. Een nichemarkt waarin heel veel geld omgaat. Shell Pernis is het eerste schaap dat echt over de dam is. ‘We willen de standaard werkwijze van onze klanten veranderen, omdat robots het werk veiliger, beter en goedkoper uitvoeren.’
‘Met honderd robots per jaar ben ik happy’
Inmiddels heeft ExRobotics over de hele wereld 85 robots verkocht, 40 van de eerste generatie ExR-1 en 45 van de ExR-2. Op enkele onderdelen na is het hele apparaat in eigen huis ontwikkeld, zegt De Waard. ‘Zoals de camera, de LiDAR-sensor voor plaatsbepaling en het ontwijken van objecten, de NVIDIA Xavier-computer en de aan-uitknop.’ Maxon levert de motorreductoren voor de robots. De Waard: ‘Sterker nog, toen we begonnen hebben we de ExR-1 ontworpen om de motoren van maxon heen. We kwamen bij hen terecht omdat ze de beste motoren ter wereld maken, en toen hebben we niet veel verder gekeken.’ De opvolger ExR-2 woog 140 kg, 70 kg meer dan de ExR-1. ‘De aandrijflijn kon de krachten die nodig waren voor de nieuwe versie niet aan en draaide kapot. Een stommiteit van ons en zo leer je wat.’ Maxon heeft een sterkere motor samengesteld, de EC-i 52 borstelloze motor, en de GPPX 52 UP (Ultra Performance) gearbox, waarvan er twee in elke robot zitten.
‘Shell is onze grootste klant en het meest vergevorderd in het gebruik en de integratie van onze robots in hun processen’, vertelt Iwan de Waard van ExRobotics (links). Rechts Niek Wesseldijk van motorpartner maxon.
Niek Wesseldijk, accountmanager bij maxon, was graag als partner in een vroeger stadium betrokken geweest bij de ontwikkeling van de ExR-2-lijn. ‘Als we hadden geweten dat ExRobotics een nieuwe range aan het bouwen was, die tweemaal zo zwaar zou worden en sneller moest rijden, hadden we mee kunnen denken over de technische consequenties. Hoe eerder we aan tafel zitten bij dit soort vraagstukken, hoe beter zulke problemen in de toekomst kunnen worden voorkomen.’ Het zal De Waard niet nog eens overkomen.
Lekkages lokaliseren
De Ex in de naam ExRobotics is ontleend aan ATEX, een samenvoeging van Atmosphères Explosibles. De Waard: ‘We creëren een nieuwe product-marktcombinatie en moeten onze klanten ervan overtuigen dat het werk dat ze vandaag de dag doen, op een andere manier kan. We willen de standard way of working van onze klanten veranderen, omdat robots het werk veiliger, beter en goedkoper uitvoeren dan schaarse en dure mensen. En dat in drie categorieën.’
De eerste zit in de hoek van beter zorgen voor mens en milieu: het opsporen van lekkages in petrochemische installaties. ‘Fabrieken moeten lekkages die ze detecteren, melden aan autoriteiten’, weet De Waard. ‘Die lekkages komen vervolgens in de media te staan. Dat wil je niet. Maar emissies ofwel lekkages die je niet kunt detecteren, hoef je dus ook niet te melden.’ Zo wordt 30 procent van de methaanemissies veroorzaakt door de industrie. Methaan is een broeikasgas dat een paar honderd keer agressiever is dan CO2. Een satelliet die over de Botlekhaven vliegt, kan methaan-emissies detecteren, maar dan weet nog niemand welke flens er lekt. ‘Onze ExR-2 kan die lekkage lokaliseren. Daar is onder onze klanten steeds meer aandacht voor.’
Autonome walkarounds
De tweede en belangrijkste categorie werkzaamheden waarvoor de robots van ExRobotics worden ingezet, zijn autonome industriële inspecties van petrochemische installaties. Fabrieken als die van Shell in Pernis worden volledig vanuit een controlekamer bediend, legt De Waard uit. ‘Geen afsluiter wordt nog handmatig open- of dichtgedaan.’ In de operational licence van de producent is een verplichting opgenomen dat tijdens elke shift een zogeheten walkaround wordt uitgevoerd. De operators controleren dan met een checklist in de hand of wat er op hun scherm te zien is, klopt met de realiteit buiten. ‘Staat de 100 bar die het dashboard aangeeft ook op de meter?’, verduidelijkt De Waard. ‘De robot voert die walkarounds autonoom uit en fotografeert, filmt of beluistert alle inspectiepunten op de lijst. Die beelden en geluidsfragmenten worden met AI geïnterpreteerd en ter controle naar het dashboard in de controlekamer gestuurd. Als er een klep open staat die dicht moet zijn, gaat er een alarm af.’
Link magazine juli/augustus 2024 Thema Mens, Cultuur, Organisatie & Productiviteit. Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op bij mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
Monitoren buizen
De derde toepassing is onderhoud aan installaties. ‘Denk aan het monitoren van de slijtage aan pijpen door de wanddikte te meten’, illustreert De Waard. ‘Eens in de zoveel tijd worden hele fabrieken stilgelegd en in de steigers gezet om overal de wanddikten van de buizen te meten. Dat kan deze robot met nieuw ontwikkelde sensoren zelfstandig met een bepaalde regelmaat doen en zo de slijtage van de installatie in beeld brengen.’
De nieuwste feature van de robot is een zogeheten akoestische camera, die met 64 microfoons ultrasoon geluid opvangt en verwerkt. ‘Daarmee kunnen we heel precies lekkages in installaties opsporen. De robot kan ook ‘horen’ of de lagering van bijvoorbeeld een pomp nog goed functioneert’, aldus De Waard. De robot zelf is klaar, op dit moment werkt een partner aan de software. ‘Na de zomervakantie gaan we hem lanceren.’
Elke robot is het resultaat van een configure-to-order proces. Afhankelijk van de toepassing is er keuze uit een optische, video- of thermische camera, een akoestische camera (van het Eindhovense Sorama) voor het opsporen van lekkage en slijtage aan pompen, en gasdetectors (voor vluchtige organische gassen, hydrocarbongassen en gifgassen). De robots zijn IECEx en ATEX Zone 1 gecertificeerd en kunnen werken in temperaturen tussen -40 en +55 graden Celsius, in de tropen, op zee, in arctische gebieden en woestijnen.
Robot-as-a-Service
ExRobotics heeft momenteel vijftien klanten, van wie 90 procent de robots huurt van ExRobotics in een RaaS-overeenkomst: Robot-as-a-Service. Dat kost 30 euro per uur voor een robot die 3.000 uur per jaar inzetbaar is. Inclusief alle streng beveiligde servers in de cloud, software, dockingstations en support. De businesscase voor de autonome inspecties is makkelijk te maken en komt volgens De Waard hierop neer: ‘De kosten van operators die de walkarounds uitvoeren, bedragen ongeveer 200.000 euro per jaar als je uitgaat van een inspectieronde van 2,5 uur per dienst. Onze robot doet dat – afgerond naar boven – voor de helft van het geld.’
Robots voor ATEX-omgevingen mogen een niche zijn, De Waard heeft niet te klagen over de omvang van zijn markt. ‘Shell is onze grootste klant en het meest vergevorderd in het gebruik en de integratie van onze robots in hun processen – het eerste schaap over de dam voor ons. Het bedrijf heeft vijftig fabrieken hier in Pernis en twintig raffinaderijen internationaal. Er zijn 618 vergelijkbare raffinaderijen op de wereld. Bij de helft daarvan komen we niet binnen omdat het niet mag of omdat we het niet willen, denk aan landen als Rusland en China. Die helft valt dus af.’ De driehonderd overblijvende landen hebben gemiddeld alle dertig fabrieken. ‘Dan zijn er ook nog twintigduizend chemische fabrieken en zeshonderd onbemande olieplatforms. Als ik honderd robots per jaar verkoop, ben ik helemaal happy.’
