ULC Technologies crée des robots innovants grâce aux solutions SOLIDWORKS

Fondée en 2001, la société ULC Technologies développe et déploie des systèmes robotiques, des systèmes aériens sans pilote, des applications d'apprentissage automatique et des technologies d'inspection pour les secteurs de l'énergie, des services publics et de l'industrie par l'intermédiaire de sa division Robotics. ULC aide les entreprises des services publics et de l'industrie de l'énergie à réparer et à entretenir leurs pipelines et leurs infrastructures grâce à des solutions robotiques et à des services d'inspection innovants.

ULC développe des robots pour fournir des services spécifiques à ses clients, par exemple un robot en ligne segmenté, modulaire, semblable à un serpent. Il est conçu pour effectuer des inspections et des réparations à l'intérieur d'un gazoduc ou d'un pipeline d'hydrogène sous pression, sur une distance d'un kilomètre, dans les deux sens. Les économies et la facilité d'utilisation de ce robot modulaire favorisent une maintenance préventive plus fréquente. En outre, le robot détecte et répare les fuites aux endroits où l'excavation normale est impossible, comme sous les couches d'infrastructure d'une ville ou sous une rivière. Cela provoque moins de perturbations pour le public, réduit les émissions de gaz à effet de serre et minimise les coûts.

ULC utilisait la CAO 3D de SOLIDWORKS® pour concevoir des robots, mais il lui fallait des capacités supplémentaires pour développer un robot capable de se déplacer dans l'environnement difficile d'un long pipeline de gaz naturel opérationnel, combustible, corrosif, présentant de nombreuses surfaces irrégulières, y compris des vannes et des liaisons en biseau, des obstacles à arêtes vives et des virages à 90 degrés. SOLIDWORKS Flow Simulation a permis de résoudre ce défi.

Grâce aux outils SOLIDWORKS de conception, de gestion des données techniques, de simulation structurelle, de simulation du mouvement, de simulation d'écoulement et de rendu, ULC a réduit son cycle de développement de plusieurs mois en collaborant et en itérant plus efficacement son premier robot. Semblable à un serpent et capable de détecter les fuites aussi petites qu'un trou d'épingle, ce robot les répare depuis l'intérieur de la canalisation.

« Nous avions le choix entre construire un parc de canalisations pour des tests physiques, acheter ou louer du temps dans un tunnel aérodynamique, ou utiliser des outils de simulation pour créer et tester un prototype virtuel du robot », explique Nicholas Efthimiades, ingénieur en mécanique chez ULC.

Pour obtenir une solution plus rapide, plus économique et prête à l'emploi, ULC a créé un pipeline virtuel semé d'obstacles et utilisé l'analyse de mouvement de SOLIDWORKS Premium ou SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional et Premium et SOLIDWORKS Flow Simulation pour l'analyse des calculs de dynamique des fluides (CFD). Ces solutions ont permis de simuler le mouvement et les performances du robot parmi les nombreux obstacles à l'intérieur d'un tuyau sous pression. Puis, en association avec les fabricants de pipelines, ULC a effectué une dernière série de tests physiques des performances du robot dans les segments de canalisation les plus problématiques.

« Cela nous a aidés à définir la force de maintien du robot et le couple sur ses roues, tout en réduisant le poids, en déterminant les forces de traînée et d'autres perturbations sur le robot. Nous avons pu augmenter la résistance là où cela était nécessaire et réduire les matériaux et le poids dans les zones et des mécanismes moins critiques, afin d'optimiser la conception », souligne N. Efthimiades.

Le robot modulaire en ligne a été développé sous contrat avec le Département américain de l'énergie (DOE), qui exigeait des rapports écrits et des mises à jour mensuelles de la progression. ULC a souvent utilisé les fonctionnalités automatisées de création de rapports des solutions de simulation SOLIDWORKS pour inclure des rendus créés dans SOLIDWORKS Visualize afin de mieux illustrer les concepts dans les rapports de qualité professionnelle destinés au DOE.

N. Efthimiades conclut : « De la CAO à la gestion des données techniques en passant par les applications de simulation et de rendu, SOLIDWORKS fournit les outils intégrés dont nous avions besoin pour encourager la collaboration et stimuler l'innovation sur ce projet. »