案例研究 2021 年 3 月 25 日

大規模自動化和數位化:ANYmal 在BASF的案例

ANYbotics 與全球最大的化學品製造商之一BASF的合作展示了複雜工業環境中機器人檢測和數據收集功能的效率、品質和可擴展性。

移動機器人超越固定感測器



在生產線上,機器人技術與製造業已經密不可分地合作了數十年。然而,在工業設施中,重複性的檢查、環境繪圖和效率分析大多還是依賴人工完成。這些人工工作不僅影響經濟可持續性,還可能影響流程可靠性和數據品質。雖然固定感測器和物聯網(IoT)設備被用來監控關鍵流程,但這些整合方案在多感測器檢查和監控大範圍區域的可擴展性上仍有不足。ANYbotics 致力於開發解決方案,將自主四足機器人ANYmal的先進工業檢測技術應用於化學處理廠,實現全面的可視化和更高品質的數據收集。最終,這一解決方案提供了一個可複製的模式,通過數位化與自主移動機器人技術的結合,實現大規模的成本節省與數據品質提升。

數位化提升生產效率

BASF是一家總部位於德國的跨國化學公司,也是全球最大的化學製造商之一。自1865年以來,BASF 持續投入技術創新,致力於達到高品質標準。在生產設施中,數位化已經成為重點,而機器人解決方案在其中扮演了重要角色。BASF 自動化經理 Peter Welter 負責協調公司內部跨部門的機器人與機電一體化合作,並進行概念驗證測試。Peter 表示:「自動化無疑是數位化策略的核心,我們目前已經接近實施的最後階段,而機器人技術在其中貢獻巨大。」Peter 和他的團隊專注的不僅是自動化如何節省時間,還有如何通過流程重複來提高數據品質。大約兩年前,ANYbotics 吸引了 Peter 的注意,並且自那時起,我們開始合作,將這項技術引入 BASF 位於路德維希港(Ludwigshafen)的工廠進行測試。

ANYmal 機器人會停放在充電站,直到預定的例行檢查時間或手動觸發啟動。經過最多兩小時的運行後,機器人會自動導航回充電站進行充電,完全不需要人工干預。

大型工業環境中的檢查與數據收集挑戰

高產能的化學製造業是最複雜的行業之一,需依賴龐大的基礎設施、先進設備和精密的作業流程。僅 BASF 在路德維希港(Ludwigshafen)的工廠範圍就超過10平方公里,是全球最大的綜合化學工業園區。ANYbotics 和 BASF 發現,基於 ANYmal 可客製化的環境數據收集能力,這款自主四足機器人能解決如此大規模環境中人員移動與數據收集的挑戰。Peter 說:「我們這裡是一個高度異質的環境,並且過去150年來持續擴展。像 ANYmal 這樣的行走型機器人正好能滿足在這些複雜環境中導航的需求,尤其是那些有許多階梯和陡坡的區域。」兩家公司開始合作,測試這項技術在此類環境中的應用可能性。

ANYmal 的萬向鏡頭檢查載具掃描 BASF 設備,進行視覺、熱成像和聲音監控,並進行數據分析,及早發現異常情況。

機器人模擬促進虛擬調試創新

BASF 已經開始投入數位化,並開發了一個詳細的 CAD 模型,以及位於德國路德維希港(Ludwigshafen)的化學中間體生產廠區的點雲圖。在 ANYbotics 的實驗室,我們利用 BASF 提供的環境地圖,模擬了自主檢查任務,驗證了機器人是否能順利通過關鍵區域,以及從機器人的視角能否清楚看到重要的檢查點。藉由 ANYbotics 的物理模擬器,團隊能高效地完成環境繪製、路徑規劃,並優化充電站的位置。

利用 BASF 的工廠 CAD 模型,ANYbotics 能夠預先編程並模擬機器人檢查任務,驗證操作流程並加速現場部署

在 BASF 部署 ANYmal

在模擬環境中驗證 ANYmal 的功能,幫助加速了現場啟用的過程。ANYmal 能夠利用數位孿生技術,準確地在 BASF 的實際工廠中進行定位,這對於擴展性來說是一大突破,讓系統能夠高效地部署到 BASF 的數百個工廠。一旦 ANYmal 開始在 BASF 廠區內穿越各種複雜地形,這款自主四足機器人便能執行各類檢查任務,例如讀取儀表、對泵浦和壓縮機進行聲學測量,以及使用內建熱成像相機檢查環境中的熱點。

提供更好的數據收集方式

該生產廠的資產經理 Felix Volkmann 負責確保工廠基礎設施和設備的運行效率、維護和完整性。對於 Felix 來說,與 ANYbotics 的合作有助於提升關鍵數據的收集,同時改善人力資源的配置。他解釋說:「通過自動化和機器人技術,我們能夠提高資產資料的品質,透過熱成像和聲音記錄,清楚記錄並輕鬆存取測試報告,這些報告可以每天收集,讓我們可以準確地追蹤歷史紀錄。」

BASF 將進一步評估如何利用 ANYmal 進行工廠檢查,這在很大程度上得益於我們在遠程虛擬環境中進行的合作創新,節省了大量時間和成本。而且,ANYmal 成功在 BASF 複雜的工業環境中進行定位和導航,並收集視覺、熱成像和聲音數據,為機器人技術與數位化的合作提供了各種擴展的選項。「透過這次的概念驗證,我們證明了,數位化的工廠可以進一步透過機器人技術得到強化。」Peter 如此總結道。


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