Challenge

Acelerar o desenvolvimento de robôs autônomos, submersíveis e em flutuação, que podem inspecionar os interiores dos tanques de armazenamento acima do solo totalmente petrolíferos e reduzir drasticamente os custos associados à inspeção desses tanques.

Solution

Ampliar o SOLIDWORKS CAD com soluções de gerenciamento do ciclo de vida e dados na 3DEXPERIENCE Platform para facilitar o projeto e a colaboração on-line.

Results

Aceleração do processo de desenvolvimento colaborativo
Redução de erros por meio de um controle aprimorado de revisão
Produtividade e colaboração em equipe aprimorados
Desenvolvimento de sistema robótico certificado para inspeção em locais de risco C1D2

A Square Robot, Inc. é uma fabricante líder em robótica capaz de submergir robôs alimentados por bateria dentro de tanques de armazenamento de combustível em serviço e inspecionar o piso do tanque em busca de falhas de corrosão e integridade por meio de sua subsidiária VeriTank. Três profissionais de robótica fundaram a empresa em maio de 2016 para atender à crescente necessidade de robôs autônomos submersíveis para aplicações de petróleo e gás. Além de inspecionar o interior de tanques de armazenamento de petróleo acima do solo, a tecnologia de flutuação autônoma da startup, que é sediada em Boston, tem aplicações abrangentes na inspeção de infraestrutura offshore.

Inicialmente, o fabricante de robôs concentrou o desenvolvimento de produtos em veículos de locais perigosos, para aplicações de inspeção de tanque de petróleo, devido ao alto custo de inspeção desses tanques manualmente. A necessidade de inspecionar esses tanques, conforme exigido por normas regulamentadoras, e garantir a segurança, criou uma verdadeira oportunidade de mercado para a Square Robot, cujos robôs podem inspecionar de forma econômica os tanques cheios sem esvaziá-los, de acordo com o engenheiro mecânico sênior Charles O'Connell. "Antes de desenvolver nossa tecnologia de flutuação, a maioria das inspeções de tanques exigia que um tanque fosse retirado do serviço para ser drenado, aberto, limpo e inspecionado por meio de testes não destrutivos manuais, com os resíduos sendo processados e os reparos sendo feitos conforme necessário", explica O'Connell. "Além de ser extremamente disruptivo para as operações, esse processo de inspeção manual é demorado e caro, e muitas refinarias chegam a fazer um orçamento de US$ 2 milhões para inspecionar um tanque com 150 pés de diâmetro."

Ao desenvolver robôs que flutuam para serem usados pela subsidiária, a Veritank, a Square Robot pode oferecer inspeções mais precisas de tanques em serviço, sem interromper as operações, e por uma fração do custo. O desenvolvimento desses robôs de inspeção representou desafios substanciais de projeto e engenharia, além da necessidade de certificação para uso em locais perigosos. Ao utilizar um robô movido a bateria em um tanque de petróleo, gasolina ou diesel, o robô deve ser certificado como equipamento elétrico que pode passar com segurança por uma área onde existem vapores inflamáveis. A Square Robot conduziu o desenvolvimento inicial do produto com o software de projeto SOLIDWORKS® 3D, conhecido por todos os engenheiros. No entanto, como os cinco usuários do SOLIDWORKS na empresa trabalhavam em locais diferentes, a empresa precisava de soluções baseadas na nuvem para colaboração no projeto, no controle de revisão e no gerenciamento do ciclo de vida do produto.

"Começamos a trabalhar no desenvolvimento de peças, montagens e desenhos no SOLIDWORKS, armazenando-os na nuvem via Google Drive e usando o recurso SOLIDWORKS Pack and Go para conjuntos de dados maiores", lembra O'Connell. "É possível armazenar dados CAD no Google Drive, mas não de uma forma inteligente que mantém o histórico de revisões e os relacionamentos entre as montagens e seus itens filhos. Trabalhando dessa forma, o responsável pela organização – no caso, eu – tinha que gerenciar diligentemente todos os dados e revisões localmente, decidindo quais arquivos locais substituir. Isso não era apenas demorado e trabalhoso para o organizador, como também suscetível a erros humanos e impedia a colaboração. Precisávamos de uma solução baseada em nuvem que nos permitisse colaborar, manter controles de revisão e bloquear dados CAD aprovados.

Com a 3DEXPERIENCE Platform, estamos no caminho para desenvolver uma frota de robôs que podem inspecionar tanques de armazenamento de combustível em todo o país e em todo o mundo, um tanque por vez.

Charles O’Connell

Engenheiro mecânico sênior

A Square Robot encontrou uma solução de colaboração baseada na nuvem no 3D Component Designer, uma das soluções de gerenciamento do ciclo de vida e dados na 3DEXPERIENCE® Platform, que funciona perfeitamente com o software para desktop SOLIDWORKS. "Chegamos a um ponto do nosso desenvolvimento, com mais engenheiros e outros projetos robóticos, em que a abordagem anterior era insustentável, e o momento de chegada das soluções 3DEXPERIENCE, apresentadas pela TriMech Solutions, nossa revenda SOLIDWORKS, não poderia ter sido melhor", observa O'Connell.

"Se não estiver projetando seus sistemas e preparando sua empresa para ter as melhores pessoas trabalhando juntas onde quer que estejam, você terá problemas", diz Will O'Halloran, cofundador da Square Robot. "Uma tecnologia como a 3DEXPERIENCE Platform baseada em nuvem pode ajudar você a chegar lá. Ela agilizou consideravelmente o compartilhamento de alterações de projeto e nos deu visibilidade instantânea de quem está fazendo o quê. E foi só o começo. Há muito mais para se explorar, especialmente quando se trata de conectar o projeto com as outras etapas no desenvolvimento de produtos. "

COLABORAÇÃO EFICIENTE ACELERA DESENVOLVIMENTO

Como o 3D Component Designer conecta os usuários de desktop do SOLIDWORKS à 3DEXPERIENCE Platform, ele permite que a Square Robot gerencie designs de produto e documentos diretamente do aplicativo de criação para desktop. A empresa contou com o 3D Component Designer para colaborar de forma mais eficaz em uma plataforma baseada na nuvem sem custos altos de TI e sem substituir suas ferramentas de projeto SOLIDWORKS. Isso resultou em um ciclo de desenvolvimento acelerado e tempos mais rápidos de lançamento no mercado. "A 3DEXPERIENCE Platform agilizou a colaboração e permitiu o acesso instantâneo aos dados carregados por vários usuários sem a necessidade de um organizador de montagem de alto nível ou de arquivar dados usando o SOLIDWORKS Pack and Go", destaca O'Connell.

"Essas soluções não só melhoraram a nossa comunicação interna e a eficiência por toda a equipe de desenvolvimento, mas também eliminaram os atrasos que aconteciam antes e ajudaram a acelerar o desenvolvimento", acrescenta O'Connell.

RESTRINGIR OS CONTROLES DE REVISÃO

O 3D Component Designer ajudou a eliminar o tédio de manter os controles de revisão na Square Robot ao disponibilizar a habilidade de manter o histórico de revisões de um componente ou montagem em um único local. A solução oferece controles rígidos de revisão e um fluxo de trabalho formalizado ao fabricante de robótica, o que é essencial para um fabricante de produtos que precisa de certificações e aprovações regulatórias.

"Os veículos de inspeção de tanques da Square Robot precisam passar por um processo regulatório detalhado para receber uma revisão específica de robô certificado para operações em locais perigosos", destaca O'Connell. "Agora, o 3D Component Designer está incorporado ao fluxo de trabalho diário dos nossos engenheiros e nos ajuda a gerenciar facilmente as alterações do ciclo de vida de nossos dados CAD. Isso significa que podemos evitar edições em revisões aprovadas e liberadas sem sair do ambiente do SOLIDWORKS."

INSPEÇÃO BEM-SUCEDIDA DE MAPEAMENTO DO PISO E TANQUE DE COMBUSTÍVEL POR ROBÔ

Aproveitando a 3DEXPERIENCE Platform para acelerar o desenvolvimento e a certificação de seu primeiro robô, a Square Robot implantou com sucesso um robô autônomo em maio de 2019. Isso marcou a realização da primeira inspeção em serviço da Square Robot no interior de um tanque de armazenamento de diesel acima do solo. O serviço foi prestado à Phillips 66, uma empresa diversificada de energia, fabricação e logística. Além de avaliar a integridade do fundo do tanque sem drená-lo, resultando em economias de custo significativas, o robô capturou imagens nítidas do interior do tanque e forneceu informações sobre os níveis de sedimentos e a condição do revestimento.