Zastosowanie technologii dronów pomaga firmie ArcelorMittal przyspieszyć jej transformację wprowadzając szereg innowacji do procesów inspekcji i konserwacji zakładów przemysłowych.

Firma ArcelorMittal to prawdziwy gigant światowego przemysłu stali. A jeśli chodzi o wpływ firmy na branżę stalową, można spodziewać się odpowiednio gigantycznych liczb. ArcelorMittal posiada zakłady produkujące stal w 16 krajach na całym świecie, ma klientów w 160 krajach i zatrudnia 168 000 pracowników. Zespoły pracują przez całą dobę, by dostarczyć stal, na której zbudowane jest współczesna cywilizacja. W 2020 r. firma ArcelorMittal wysłała 69 milionów ton stali w formie kręgów do wszystkich zakątków świata.

Ekstremalne warunki w fabrykach stali

Przemysł stalowy jest działalnością obarczoną wieloma rodzajami ryzyka. Każdego dnia pracownicy obsługują i poruszają się między ogromnymi, ciężkimi, głośnymi i niewiarygodnie gorącymi maszynami. W procesie produkcji stal osiąga temperaturę nawet 1600°C , a pracownicy są otoczeni przez płynną stal, gigantyczne budynki i masywne pojazdy. Zdrowie i bezpieczeństwo personelu jest priorytetem nr 1 w firmie ArcelorMittal i w przemyśle stalowym w ogóle. Według globalnych statystyk zebranych przez World Steel Association, wskaźnik wypadków na milion przepracowanych godzin spadł z 4,55 w 2006 r. do 0,97 w 2017 r., co stanowi obniżkę o 78,67%.

Przemysł stalowy jest również świadomy tego, że jest dużym źródłem emisji CO2, ponieważ do produkcji stali potrzebuje surowców palnych, takich jak węgiel. Według Światowego Stowarzyszenia Producentów Stali (World Steel Association), stal odpowiada za 7 do 9 procent wszystkich bezpośrednich emisji pochodzących z paliw kopalnych.

Wszystkie te elementy razem wzięte sprawiają, że huta stali jest niezwykłym miejscem pracy, które czasami może przypominać pracę na Marsie. Zakład przemysłowy o takich rozmiarach i charakterze utrzymuje pracowników w pokorze wobec tak nieprzyjaznego środowiska, podobnie jak żeglarz szanuje potęgę morza, a alpinista surowe warunki górskie.

Idealny kandydat, który stanie na czele czwartej rewolucji przemysłowej

Jedno jest pewne: stal jest podstawowym materiałem, na którym opiera się współczesne społeczeństwo i życie codzienne. Przemysł stalowy jest kluczową gałęzią gospodarki. A firma ArcelorMittal poszukuje sposobów, by uczynić swoje zakłady bezpieczniejszymi, czystszymi, bardziej ekologicznymi i inteligentnymi – nie tylko po to, by chronić swoich pracowników, ale również po to, by ograniczyć ślad węglowy i podnieść efektywność swoich zakładów produkcyjnych.

Firma ArcelorMittal zdaje sobie sprawę, że nowe technologie są kluczem do przekształcenia jej zakładów produkcyjnych i dostrzegła pewne rozwiązania, które mogą sprostać jej potrzebom. Jednym z nich jest rozpoczęcie wdrażania dronów w swoich zakładach produkcyjnych w celu skanowania 3D oraz ułatwienia realizacji krytycznych zadań operacyjnych związanych z inspekcjami przemysłowymi, konserwacją i bezpieczeństwem.

Loty w Fos sur Mer

Fabryka firmy ArcelorMittal w Fos sur Mer, położona w pobliżu portu w Marsylii i bramy do Morza Śródziemnego w południowej Francji, to ważny zakład w Europie, którego zdolność produkcyjna wynosi 4 miliony ton stali rocznie. Zakład jest wielkości miasta i zatrudnia około 4000 pracowników.

Jednym z tych pracowników jest Denis Emeric, kierownik działu technicznego utrzymania ruchu w Fos sur Mer. Kieruje on zespołem 350 pracowników, którzy poświęcają swoją energię na utrzymanie złożonej infrastruktury i przeprowadzanie inspekcji.

Denis doskonale zdaje sobie sprawę z tego, jak wiele czasu zajmuje jego zespołom wykonywanie zadań związanych z inspekcją i konserwacją. Sprawdzanie kominów, rur lub konstrukcji dachowych na wysokości wyższej niż niektóre z najwyższych budynków we Francji, nie mówiąc już o panującym upale, który może jeszcze bardziej skomplikować to zadanie.

Zazwyczaj, te rutynowe prace konserwacyjne i inspekcyjne wykonywane są poprzez wznoszenie ciężkich rusztowań lub przy użyciu sprzętu linowego, gdy wzniesienie rusztowania nie jest możliwe. Oczywiście rozstawianie rusztowań i zatrzymywanie maszyn, aby technicy mogli się na nie wspiąć i przeprowadzić inspekcje, jest żmudne, kosztowne i potencjalnie niebezpieczne.

Denis Emeric uważa, że znalazł idealne rozwiązanie, aby usprawnić te rutynowe zadania w Fos sur Mer: drony inspekcyjne.

Dzięki dronom mogą oni uzyskać precyzyjne dane wizualne na temat krytycznych zasobów i maszyn, a wszystko to przy zachowaniu bezpieczeństwa stąpając po ziemi.

Dekady doświadczeń z technologią kamer lotniczych

„Mamy długą historię wykorzystywania zdalnie sterowanych statków powietrznych i bardzo wcześnie zrozumieliśmy korzyści płynące z zastosowania technologii kamer lotniczych”

mówi Ronald Kefferstein, szef zespołu utrzymania ruchu z 30-letnim doświadczeniem w ArcelorMittal.

„W rzeczywistości jesteśmy dumni z tego, że francuskie media przedstawiły nas jako prawdziwych pionierów w branży we Francji, odkąd przyjęliśmy balony powietrzne z kamerami w 2004 roku i zaczęliśmy używać zdalnie sterowanych helikopterów z kamerami w 2010 roku. Stopniowo przeszliśmy na technologię dronów, ponieważ stały się one łatwo dostępne i miały dla nas sens.”

Ze względu na ich wczesne zastosowanie, zakład ArcelorMittal Fos sur Mer zdobył w ostatnich dekadach znaczące doświadczenie w wykorzystywaniu technologii kamer lotniczych do inspekcji i jest obecnie jednym z głównych uczestników ogólnoświatowego programu Drone Cell Division firmy ArcelorMittal.

Wszystkie zakłady ArcelorMittal, w tym 30 zakładów przemysłowych z Europy, Afryki, Ameryki, Azji i Australii, organizują co kwartał konferencje internetowe, podczas których dzielą się najlepszymi praktykami i dążą do bardziej inteligentnej integracji dronów.

Program dronowy firmy ArcelorMittal

Obecnie zespół operatorów dronów w ArcelorMittal Fos sur Mer kierowany jest przez Yassine’a Ben Kacema, który dowodzi 6 operatorami. W hucie nigdy się nie nudzi, a wiedza i doświadczenie jego zespołu są codziennie doceniane i pożądane. Zespół Yassine’a Ben Kacema często wykonuje różne misje – od inspekcji, przez konserwację, po pomiary termiczne, pomiary zapasów, i wiele innych.

Dron wybrany przez firmę ArcelorMittal

Flota bezzałogowych statków powietrznych Yassine’a Ben Kacema zmieniała się na przestrzeni lat, ale obecnie preferuje on drona DJI Mavic 2 Enterprise Advanced.

Zespół operatorów dronów korzysta z szerokiej gamy dronów, w tym z wytrzymałych platform serii Matrice, ale to Mavic 2 Enterprise Advanced szybko wywalczył sobie wysoką pozycję we flocie ArcelorMittal.

„Musimy być w stanie zaplanować i wykonać nasze misje w ciągu kilku minut. Mavic 2 Enterprise Advanced z modułem RTK, który może wzbić się w powietrze w ciągu kilku minut, jest dla nas kluczowy” – mówi Yassine Ben Kacem.

Yassine przekonał się, że M2EA jest idealny do szybkiej, dokładnej inspekcji trudno dostępnych instalacji dzięki swoim mniejszym rozmiarom. Do inspekcji na większą skalę, na przykład rurociągów o długości setek metrów, wykorzystuje serie Matrice z kamerą Zenmuse Z30, ale do wszystkich innych zadań M2EA jest idealnym rozwiązaniem.

Jedną z najistotniejszych funkcji dla ich misji, obok zaawansowanej kamery termowizyjnej dla drona tej wielkości, jest moduł RTK. Dzięki niemu mogą bardzo precyzyjnie mierzyć swoje zapasy, a jednocześnie rzadziej korzystają z geometrii, której zastosowanie zajmie im znacznie więcej czasu.

„Uważamy, że funkcja Waypoint jest bardzo pomocna, ponieważ daje nam możliwość zapisania ścieżki lotu i misji, która może być wielokrotnie wykorzystywana w przyszłych misjach, a więc idealnie odwzorowuje tor lotu drona i umożliwia dokładne porównanie danych.”

Zastosowania dronów w ArcelorMittal Fos sur Mer

Inspekcje

Drony są obecnie wykorzystywane do wszelkich zadań inspekcyjnych na wysokościach, takich jak dachy, przenośniki czy inne trudno dostępne miejsca. Teraz, wyszkoleni technicy firmy ArcelorMittal muszą wspinać się na rusztowania tylko wtedy, gdy inspekcja dronem wskaże obszary wymagające naprawy.

Geodezja

Pomiar zapasów surowców to czasochłonne i rutynowe zadanie, które wymaga precyzji. Drony umożliwiają firmie ArcelorMittal szybką realizację tych zadań z bardzo wysoką precyzją.

„Wykorzystanie dronów do pomiarów i monitorowania składowisk pozwoliło nam zyskać ogromną ilość czasu”

mówi Ronald Kefferstein.

„Przed dronami musieliśmy wysyłać geodetów, wokół i pomiędzy te wszystkie składy surowców. Dziś, dzięki wykorzystaniu fotogrametrii lotniczej możliwej dzięki dronom, możemy wykonać tę żmudną pracę w godzinę, jednocześnie kompilując precyzyjne dane i dbając o bezpieczeństwo naszych pracowników.”

Monitoring termiczny

Dzięki precyzyjnej kamerze termowizyjnej zastosowanej w dronie DJI Mavic 2 Enterprise Advanced, ArcelorMittal może monitorować ciepło i temperaturę swojej infrastruktury i wyposażenia. Jednym z przykładów są kominy ich instalacji, które osiągają niezwykle wysokie temperatury do 1600°C , czyli temperatury topnienia stali.

„Możliwość uzyskania obrazu termicznego na żywo ma kluczowe znaczenie w naszych zakładach. Ciepło wydobywające się z komina jest niewidoczne i tylko kamera termowizyjna może nam pomóc w uzyskaniu jasnego obrazu tego, co się dzieje” – mówi Ronald Kefferstein.

Monitorowanie środowiska

Marie Pisson, kierownik projektu w ECOMED, odpowiedzialna za monitorowanie rezerwatu ArcelorMittal, wyjaśnia, w jaki sposób zespół dronów firmy ArcelorMittal służy swoją wiedzą i wsparciem dzięki operatorom pilotującym drony wyposażone w kamery multispektralne. Zbierają oni cenne dane z powietrza w postaci obrazów wielospektralnych i dostarczają analiz, które pozwalają monitorować ewolucję i ochronę rezerwatu naturalnego w perspektywie długoterminowej. Dzięki tym multispektralnym zdjęciom, mogą oni wygenerować dokładną mapę rezerwatu i zrozumieć jego ewolucję oraz śledzić wszelkie zmiany, które mogłyby negatywnie wpłynąć na środowisko, takie jak inwazja nowych gatunków botanicznych.

Tworzenie zespołu operatorów inspekcyjnych dronów przemysłowych

Według Ronalda Keffersteina, istnieje kilka ważnych punktów, które należy wziąć pod uwagę w zakładzie przemysłowym przed integracją i wdrożeniem dronów w pracy.

• Zmotywowana kadra, z pasją podchodząca do nowych technologii
• Zespół profesjonalnie wyszkolonych operatorów
• Jasny schemat wykorzystania dronów zgodny z lokalnymi przepisami

Zwrot z inwestycji

Drony doprowadziły do znacznych oszczędności kosztów w firmie ArcelorMittal. Yassine szacuje, że inwestycja w drony przyniosła oszczędności rzędu od 100 000 do 200 000 euro rocznie. W dużej mierze dzięki ograniczeniu kosztownych interwencji firm zewnętrznych, które zajmują się rusztowaniami, linami czy podnośnikami. Oszczędność czasu jest niewiarygodna, zwłaszcza w przypadku mapowania i szybkich inspekcji. Największą korzyścią jest jednak coś, co trudniej wyrazić w euro: bezpieczeństwo. Liczba godzin pracy na wysokości lub w kontakcie z niebezpiecznymi maszynami została znacznie zredukowana, a wiele niebezpiecznych zadań inspekcyjnych jest wykonywanych za pomocą dronów.

Drony wkraczają do innowacyjnego przemysłu stalowego

W ciągu ostatnich kilku lat wiele zakładów firmy ArcelorMittal zaadaptowało drony w podobnym charakterze, co zakład w Fos Sur Mer. W miarę odkrywania potencjału tej technologii, zaczęła tworzyć się społeczność i baza wiedzy. Obecnie utworzono formalną grupę sieci dronów, która przewodzi wysiłkom mającym na celu maksymalne wykorzystanie tej innowacyjnej technologii, aby uczynić przemysł stalowy bezpieczniejszym, bardziej wydajnym i opłacalnym.

Technologia dronów „nabiera rozpędu”, także w firmie ArcelorMittal, gdzie całkowicie zmieniła podejście do pewnych wyzwań technicznych.

Wraz z innymi technikami cyfryzacji oraz nowymi sposobami produkcji stali z wykorzystaniem mniejszej ilości energii, co przekłada się na lepszy wpływ na środowisko naturalne, nie ma wątpliwości, że drony odgrywają istotną rolę w tym, jak uczynić przemysł stalowy bardziej inteligentnym, czystszym i bezpieczniejszym.

Lista sposobów, w jakie firma ArcelorMittal wykorzystuje obecnie drony jest obszerna: prowadzenie inspekcji, tworzenie map i pomiarów, liczenie zapasów, monitorowanie infrastruktury i wiele innych. Drony mogą bezpiecznie dotrzeć tam, gdzie nie dotrą ludzie, co przekłada się na korzyści dla bezpieczeństwa. Drony mogą pomóc wykryć awarie lub słabe punkty sprzętu, zapobiegając kosztownym naprawom. A niektóre zadania drony mogą wykonać w rekordowym czasie, oszczędzając nie tylko cenny czas, ale również wysiłek i pieniądze.

„Przemysł stalowy szybko ewoluuje, by usprawnić wszystkie procesy i ograniczyć ryzyko dla pracowników oraz wpływ na środowisko,” mówi Denis Emeric. „ArcelorMittal ceni sobie wykorzystanie nowych technologii, a drony mają potencjał, by dogłębnie przekształcić naszą branżę i sposób prowadzenia działalności”.

Więcej informacji na temat przeprowadzania inspekcji za pomocą dronów w innych sektorach przemysłu znajdziesz w tym miejscu – kliknij.