Les robots au service de la maintenance

Un nombre croissant de robots viennent inspecter les équipements industriels dans les zones difficiles d’accès ou dangereuses pour l’homme.
 
Ils interviennent également dans la maintenance des lignes à haute tension, des éoliennes ou des plateformes pétrolières.
 
Est-ce que les robots seront les futurs collègues des techniciens de maintenance ? Pour l’heure, il ne s’agit pas d’humanoïdes de type C-3PO, le robot bavard de la saga Star Wars qui pourrait, à lui seul, tenir la conversation à un client. En attendant cette possibilité, il existe un nombre croissant de robots dits inspecteurs qui substituent aux humains quand la sécurité de ces derniers est mise en danger.
 
Un robot peut inspecter chaque recoin d’un site industriel, des zones dangereuses, élevées ou difficiles d’accès comme une cuve, une conduite d’aération ou des environnements hostiles aux conditions météorologiques extrêmes. Par ailleurs, un robot peut intervenir immédiatement dès les premiers signes de défaillance, sans aucune contrainte horaire.

De grosses voitures télécommandées

Autonomes ou semi-autonomes, ces robots, comme ceux proposés par Sprint Robotics ou Invert Robotics, ressemblent à de grosses voitures télécommandées portées sur des roulettes ou des chenilles. Ils sont dotés de caméras haute définition, de capteurs connectés, voire de bras articulés.
 
Ces robots vont effectuer un certain de nombre d’opérations plus ou moins délicates, de l’inspection de routine à la détection de fuites de gaz ou de liquides. En maintenance préventive, ils assurent des tâches de nettoyage ou de détection d’anomalies, comme des aspérités sur la surface d’un équipement industriel. En maintenance curative, ils peuvent effectuer des manipulations comme ouvrir ou fermer des vannes et des interrupteurs.
 
À la manière d’un aspirateur-robot domestique, un robot, en mode autonome, peut se déplacer dans une zone spécifique et effectuer des actions selon un scénario prédéfini et sonner l’alerte en cas de défaillance constatée.
 
Un robot peut aussi communiquer avec d’autres robots pour une bonne coordination dans la répartition des tâches. A cet égard, l’avènement de la 5G avec ses promesses de très haut débit pour un temps de latence réduit à la milliseconde facilitera cette intercommunication.

Un robot escaladeur monté sur ventouses

Si la plupart des robots s’aimantent pour monter le long des parois ferreuses, le fabricant Invert Robotics a, lui, équipé ces robots escaladeurs de ventouses coulissantes pour qu’ils puissent adhérer à la plupart des surfaces non magnétiques. Ils peuvent ainsi inspecter des tours de séchage ou des cuves sous tous les angles, même la tête en bas, et repérer rapidement des fissures et des défauts de surface dès leur apparition (voir l’interview vidéo de son dirigeant sur BFM Business).
 
Invert Robotics s’est spécialisée dans l’inspection robotisée pour l’agroalimentaire et plus particulièrement l’industrie laitière et des produits dérivés du lait dont l’hygiène est un élément clé. Un robot répond aux contraintes sanitaires, minimisant la présence humaine dans les zones dédiées aux produits et évitant ainsi toute contamination d’origine humaine.
 
Une inspection par un robot escaladeur dure en moyenne deux heures. Pendant ce temps, le personnel reste au sol, en sécurité. Il reçoit des images vidéo en “live” sans avoir besoin de prendre des risques en grimpant à l’aide d’échafaudages ou de cordes ou en restant prisonnier d’espaces confinés. Le dispositif de captation offre aussi une précision qu’aucun humain ne pourrait approcher.

Ce robot grimpe sur des parois lisses

Un projet de recherche européen, appelé 4D Hybrid, planche, lui, sur un robot inspecteur susceptible de grimper sur des parois métalliques totalement lisses comme la coque d’un bateau ou la structure d’une plateforme pétrolière offshore. Ses chenilles de traction en caoutchouc le maintiennent en contact avec la surface grâce à un système d’adhérence à aspiration (voir la vidéo d’un reportage d’Euronews).
 
Ce robot, programmé pour détecter la corrosion, la nettoyer et réparer la surface altérée, doit être capable de résister à son propre poids tout en se déplaçant sur la paroi verticale et de se maintenir verticalement en effectuant son travail de réparation. Il doit également pouvoir évoluer par des températures allant de – 20 à + 35 degrés et supporter l’eau, le sel, le vent.

La maintenance des câbles et des éoliennes

Certaines machines prennent de la hauteur comme les robots qui grimpent sur les câbles ou les lignes à haute tension pour détecter la corrosion ou l’usure des conducteurs, évaluer l’état des jonctions, repérer la végétation envahissante à proximité. Certains robots possèdent même des bras mécaniques pour serrer et desserrer des boulons.
 
Selon un article de Radio Canada, l’Institut de recherche d’Hydro-Québec travaille sur un nouveau robot inspecteur, baptisé, LineRanger, “peut franchir des obstacles avec une facilité déconcertante” et “en une seule journée inspecter jusqu’à une vingtaine de kilomètres de ligne sous tension.”
 

Une caméra thermique pour détecter les défauts d’un matériau

Développé par des chercheurs en robotique allemands, RIWEA est un robot qui s’attelle à la maintenance des éoliennes offshore et plus particulièrement à l’inspection des turbines où la moindre défaut ou fissure peut mettre en péril l’ensemble du système. Il détecte aussi les délaminages sur les pales du rotor.

“Les pales de rotor, faites généralement d’un alliage de plastique et de fibre de verre, sont soumises en mer à des conditions de tension et d’érosion encore plus importantes que celles dues au simple frottement du vent à terre“, rappelle le site Energies de la Mer dans un billet.

Pour cette mission, RIWEA est équipé d’un capteur infrarouge pour mesurer la chaleur à la surface des pales du rotor, d’une caméra thermique qui détecte le moindre défaut dans le matériau et d’un système alliant ultrasons et caméra haute résolution afin repérer les dommages invisibles à l’œil humain.

Une perche pour inspecter les canalisations

Filiale d’Engie, la Compagnie parisienne de chauffage urbain (CPCU) utilise, selon un article de Cnews, un robot qui a une allure très différente. Il s’agit d’une sorte de perche d’un mètre de long, bardée de capteurs qui va scanner la paroi des canalisations pour vérifier que l’épaisseur du métal, souvent attaqué par la corrosion, est suffisante.
 
Ce dispositif “peut être utilisé sur une longueur de 200 m avant de devoir percer une nouvelle ouverture dans le sol.” La CPCU réfléchit à la possibilité de faire passer son robot-inspecteur “par les 800 vannes existantes sur son réseau afin de réduire le nombre d’excavations et donc de chantiers.” Les robots de maintenance sont partout, y compris dans nos canalisations !