Challenge

Accélérer le développement de robots autonomes, submersibles et en vol stationnaire qui permettent d'inspecter l'intérieur de cuves de stockage en surface remplies de pétrole et réduire considérablement les coûts associés à l'inspection de ces cuves.

Solution

Étendre les fonctionnalités de CAO de SOLIDWORKS avec des solutions de gestion des données et du cycle de vie sur la plate-forme 3DEXPERIENCE afin de faciliter la collaboration et la conception en ligne.

Results

Accélération du processus de développement collaboratif
Réduction des erreurs grâce à un contrôle des révisions amélioré
Augmentation de la productivité et de la collaboration entre équipes
Développement d'un système robotique certifié pour l'inspection sur les sites dangereux C1D2

Square Robot, Inc. est un fabricant réputé dans le secteur de la robotique. Les robots alimentés par batterie de sa filiale Veritank peuvent s'immerger dans des cuves de stockage d'hydrocarbures en service afin d'en inspecter les parois pour repérer les traces de corrosion et les défauts d'intégrité. Trois professionnels de la robotique ont fondé cette entreprise en mai 2016 pour répondre à la demande croissante de robots autonomes submersibles dans des applications pétrolières et gazières. En plus d'inspecter l'intérieur des cuves de stockage de pétrole en surface, la start-up de Boston offre une technologie de vol stationnaire autonome aux innombrables applications pour l'inspection des infrastructures offshore.

Initialement, le fabricant de robots a axé son développement de produits sur les véhicules de sites dangereux pour des applications d'inspection de cuves de pétrole, en raison du coût élevé d'une inspection manuelle. L'obligation d'inspecter ces cuves (telle que prescrite par les réglementations gouvernementales et pour des raisons de sécurité) crée une véritable opportunité de marché pour Square Robot, car ses robots peuvent effectuer cette tâche à moindre coût sans avoir à vider la cuve, comme l'explique Charles O'Connell, ingénieur mécanicien sénior. « Avant que nous développions notre technologie de vol stationnaire, la plupart des inspections de cuves exigeait une mise hors service. Il fallait vider la cuve, l'ouvrir, la nettoyer, puis l'inspecter selon une méthode de test manuelle non destructive, en traitant les déchets et en procédant aux réparations nécessaires », ajoute Charles O'Connell. « En plus de fortement perturber le cours des opérations, ce processus d'inspection manuel est long et coûteux. Dans de nombreuses raffineries, l'inspection d'une cuve de 45 m de diamètre représente un budget de 2 millions de dollars. »

En développant des robots dotés d'une fonction de vol stationnaire pour sa filiale Veritank, Square Robot peut offrir des inspections plus précises de cuves en service sans perturber les opérations et à moindre coût. Au-delà de l'obtention de la certification pour un usage sur des sites dangereux, le développement de ces robots d'inspection a donné du fil à retordre aux concepteurs et aux ingénieurs. Lorsque vous plongez un robot alimenté par une batterie dans une cuve remplie de pétrole, d'essence ou de diesel, il doit être certifié en tant qu'équipement électrique capable de traverser des vapeurs inflammables. Square Robot a procédé aux premières étapes du développement de produits à l'aide du logiciel de conception 3D SOLIDWORKS®, car ses ingénieurs maîtrisaient cet outil. Toutefois, étant donné que les cinq utilisateurs SOLIDWORKS de l'entreprise travaillent sur des sites différents, celle-ci a eu besoin de solutions sur le cloud pour la conception collaborative, le contrôle des révisions et la gestion du cycle de vie des produits.

« Nous avons commencé par développer des pièces, des assemblages et des mises en plan dans SOLIDWORKS, puis les avons stockés sur le cloud via Google Drive, en utilisant la fonctionnalité Pack and Go de SOLIDWORKS pour les ensembles de données volumineux », raconte Charles O'Connell. « Google Drive est capable de stocker des données de CAO, mais pas d'une façon intelligente qui permet de conserver l'historique des révisions et les relations entre les assemblages et leurs éléments enfants. Avec une telle approche, le responsable de l'organisation (moi) devait minutieusement gérer toutes les données et révisions en local, en décidant quels fichiers locaux remplacer. Cela était non seulement pénible et chronophage, mais aussi sujet à l'erreur humaine et un frein à la collaboration. Nous avions besoin d'une solution sur le cloud qui nous permette de collaborer, de maintenir le contrôle des révisions et de verrouiller les données de CAO approuvées. »

Grâce à la plate-forme 3DEXPERIENCE, nous sommes bien partis pour développer toute une flotte de robots qui permettront d'inspecter, une par une, les cuves de stockage d'hydrocarbures du pays et du monde entier.

Charles O'Connell

Ingénieur mécanicien sénior

Square Robot a opté pour la solution de collaboration sur le cloud 3D Component Designer, l'une des solutions de gestion des données et du cycle de vie de la plate-forme 3DEXPERIENCE®, qui s'intègre facilement au logiciel de bureau SOLIDWORKS. « Nous sommes arrivés à une étape du développement (avec plus d'ingénieurs et des conceptions de robots supplémentaires) où l'approche adoptée jusque-là n'était plus viable. La découverte des solutions 3DEXPERIENCE, que nous a présentées notre revendeur SOLIDWORKS Trimech Solutions, ne pouvait pas mieux tomber », remarque Charles O'Connell.

« Si vous ne concevez pas vos systèmes et n'organisez pas votre activité de sorte que vos meilleurs éléments puissent collaborer peu importe où ils se trouvent, vous vous heurterez à des problèmes », déclare Will O'Halloran, co-fondateur de Square Robot. « Une technologie telle que la plate-forme 3DEXPERIENCE sur le cloud peut vous aider à réussir. Elle nous a permis de partager des modifications de conceptions plus rapidement, ainsi que de bénéficier d'une visibilité instantanée sur les tâches et les exécutants. Et ce n'est que la partie visible de l'iceberg. Il reste tant à découvrir, en particulier sur l'intégration de la conception aux autres étapes du développement de produits. »

UNE COLLABORATION EFFICACE POUR UN DÉVELOPPEMENT PLUS RAPIDE

Puisque 3D Component Designer connecte les utilisateurs SOLIDWORKS à la plate-forme 3DEXPERIENCE, il permet à Square Robot de gérer les conceptions et les documents des produits directement depuis l'application de bureau de création de contenus. À l'aide de 3D Component Designer, l'entreprise peut collaborer plus efficacement via une plate-forme cloud en évitant des frais informatiques élevés et sans remplacer ses outils de conception SOLIDWORKS. Elle bénéficie alors d'un cycle de développement accéléré et d'une mise sur le marché plus rapide. « La plate-forme 3DEXPERIENCE nous a permis d'accélérer la collaboration en offrant un accès instantané aux données téléchargées par plusieurs utilisateurs, sans avoir à les organiser pour l'assemblage de premier niveau ou à archiver les données grâce à la fonction Pack and Go de SOLIDWORKS », souligne Charles O'Connell.

« Ces solutions nous ont permis d'améliorer la communication en interne et l'efficacité de l'équipe de développement, d'éliminer les retards qui survenaient auparavant et d'accélérer le développement », ajoute-t-il.

RENFORCEMENT DU CONTRÔLE DES RÉVISIONS

3D Component Designer a permis à Square Robot de résoudre le casse-tête de la gestion des contrôles de révisions grâce à sa capacité de conservation centralisée de l'historique des révisions pour un composant ou un assemblage. La solution offre au fabricant de robots des contrôles de révisions renforcés et un workflow formalisé, essentiels pour l'obtention de certifications et d'approbations réglementaires.

« Les véhicules d'inspection de cuves de Square Robot sont soumis à un processus réglementaire rigoureux afin d'obtenir une révision spécifique du robot certifiée pour des opérations sur les sites dangereux », précise Charles O'Connell. « 3D Component Designer fait désormais partie intégrante du workflow quotidien de nos ingénieurs et nous permet de gérer facilement les changements du cycle de vie dans nos données de CAO. Nous pouvons ainsi éviter toute modification dans les révisions approuvées et publiées sans même quitter l'environnement SOLIDWORKS. »

INSPECTION ROBOTISÉE RÉUSSIE DU FOND DES CUVES D'HYDROCARBURES

En tirant parti de la plate-forme 3DEXPERIENCE pour accélérer le développement et la certification de son premier robot, Square Robot a pu lancer son modèle autonome en mai 2019. À cette occasion, l'entreprise a réalisé sa première inspection en service d'une cuve de stockage de diesel en surface pour la société Phillips 66, spécialisée dans l'énergie, la production industrielle et la logistique. En plus d'évaluer l'intégrité du fond de la cuve sans la vider (ce qui représente des économies considérables), le robot capture des images extrêmement nettes des parois intérieures, tout en renseignant sur les niveaux de sédiments dans la cuve et l'état du revêtement.