Challenge

Şirketin "hizmet olarak robot" iş modelini desteklemek üzere ulaşılması zor alan ve ortamlarda boru hatlarını verimli ve uygun maliyetli bir şekilde hat içinden denetlemek ve onarmak gibi kritik görevleri yerine getirmek için yenilikçi robot çözümleri geliştirmek.

Solution

Şirketin SOLIDWORKS tasarım, yapısal simülasyon, hareket simülasyonu,  ürün veri yönetimi (PDM) ve işleme yazılımı  çözümlerine hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizi için  SOLIDWORKS® Flow Simulation'ı eklemek.

Results

  • Boru hatlarının denetimi ve onarımı için çığır açan bir robot geliştirildi
  • Ürün geliştirme döngüsünden aylarca zaman kazanıldı
  • Prototip oluşturma süresinden yüzlerce saat tasarruf edildi ve ilgili maliyetler ortadan kaldırıldı
  • Simülasyonlu test için SOLIDWORKS'te  sanal boru tarlası oluşturuldu

2001 yılında kurulan ULC Technologies, Robotics birimi aracılığıyla enerji, kamu hizmeti ve endüstriyel sektörlerde kullanılmak üzere robotik sistemler, insansız hava sistemleri, makine öğrenimi uygulamaları ve denetim teknolojileri geliştirip bunların dağıtımını yapıyor. ULC, yenilikçi robot çözümleri ve denetim hizmetleriyle kamu hizmeti ve enerji sektöründeki şirketlerin boru hatlarını ve altyapılarını onarmasına ve bunların bakımını yapmasına yardımcı olur.

ULC, müşterileri için belirli hizmetleri gerçekleştirmek üzere robotlar geliştirir. Her iki yönde yarım milden uzun bir mesafe boyunca kullanımda olan bir doğal gaz veya hidrojen boru hattı içinde denetim ve onarım gerçekleştirmek üzere tasarlanmış modüler, yılan biçimli, segmentli hat içi robot bunlardan biridir. Bu modüler robotun sağladığı maliyet tasarrufları ve kullanım kolaylığı sayesinde önleyici bakım daha sık gerçekleştirilebilir. Ayrıca robot, şehir altyapısının alt katmanları veya akarsu yatağının altı gibi normal kazı işlemlerinin imkansız olduğu yerlerde de kaçakları bulup onarır. Bu da kamu hizmetlerinin daha az kesintiye uğramasını sağlar, sera gazı emisyonlarını azaltır ve maliyetleri en aza indirir.

ULC, robot tasarımında zaten SOLIDWORKS® 3D CAD'i kullanıyordu ancak valfler ve gönye bağlantıları, keskin kenarlı engeller ve 90 derece dönüşler de dahil olmak üzere birçok düzensiz yüzeyin bulunduğu uzun, yanıcı, aşındırıcı, basınçlı doğal gaz boru hattının zorlu ortamında yolunu bulabilecek bir robot geliştirmek için ek özelliklere ihtiyaç duyuyordu. SOLIDWORKS Flow Simulation bu zorluğun üstesinden gelmek için aradıkları yanıt oldu.

 

SOLIDWORKS ile oluşturulmuş bir oyun alanı modellemesinde ULC Technologies'in robotu

 

İlgili Kaynaklar

Daha Hızlı, Ucuz ve İş Birliğine Dayalı Bir Çözüm

SOLIDWORKS tasarım, PDM, entegre yapısal simülasyon, hareket simülasyonu, akış simülasyonu ve işleme araçları sayesinde ULC; daha iyi iş birliği yaparak ve daha verimli yinelemeler gerçekleştirerek iğne deliği kadar küçük kaçakları bulabilen ve bunları borunun içinden onarabilen ilk yılan biçimli robotunun geliştirme döngüsünü aylarca kısaltmayı başardı.

 

ULC Technologies akış yolu modeli

 

Simülasyonlu Test ile Zaman ve Para Tasarrufu Sağlama

"Fiziksel test için bir boru tarlası inşa etme, bir rüzgar tüneli satın alma ya da kiralama veya robotu sanal ortamda test etmek ve prototip oluşturmak için simülasyon araçlarını kullanma seçenekleriyle karşı karşıya kalmıştık," diye açıklıyor ULC Makine Mühendisi Nicholas Efthimiades.

ULC, daha hızlı, daha uygun maliyetli ve kullanıma hazır bir çözüm için tehlikeli bir sanal boru hattı oluşturdu ve robotun basınçlı bir borudaki birçok engel arasında hareketini ve performansını simüle etmek amacıyla SOLIDWORKS Premium veya SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional ve Premium Hareket Analizinden ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) için SOLIDWORKS Flow Simulation'dan faydalandı. Ardından boru hattı üreticileriyle birlikte çalışarak ULC, robotun performansını en zorlu boru segmentlerinde görmek için nihai bir fiziksel test turu gerçekleştirdi.

 

Boru içindeki robot hareketini simüle etmek için SOLIDWORKS Flow Simulation ve SOLIDWORKS hareket analizi özelliklerinin yanı sıra birleştirilmiş yapısal simülasyonları ve akış simülasyonlarını kullanmak, hem prototip oluşturma süresinden yüzlerce saat tasarruf etmemizi sağladı hem de bizi çok sayıda fiziksel prototip oluşturmanın potansiyel olarak astronomik maliyetinden kurtardı.

Nicholas Efthimiades.
ULC Makine Mühendisi

"Bu çözümler, robotu etkileyen sürüklenme kuvvetlerini ve diğer sorunları tespit ederek robotun tutma kuvvetini ve tekerleklerindeki torku ayarlamamıza ve aynı zamanda ağırlığı azaltmamıza yardımcı oldu. Gerektiği yerlerde gücü artırırken daha az kritik alanlarda ve mekanizmalarda malzemeyi ve ağırlığı azaltarak tasarımı optimize etmeyi başardık," diyor Efthimiades.

 

ULC Technologies akış yolu modeli farklı açı

 

Profesyonel Raporlar ve İşlenen Görüntüler

Modüler hat içi robot, yazılı raporlar ve aylık durum güncellemelerini zorunlu kılan ABD Enerji Bakanlığı (DOE) ile yapılan sözleşme kapsamında geliştirildi. ULC, DOE'ye profesyonel kalitede raporlar sunarak tasarım konseptlerini daha iyi resmetmek amacıyla SOLIDWORKS Visualize'da oluşturulan işlemeleri dahil etmek için SOLIDWORKS simülasyon çözümlerinin otomatik rapor oluşturma özelliklerinden sıklıkla faydalandı.

Efthimiades sözlerini şöyle tamamlıyor: "CAD ve PDM'den simülasyon ve işleme uygulamalarına kadar SOLIDWORKS, bu projede iş birliğini desteklemek ve inovasyonu teşvik etmek için ihtiyacımız olan entegre araçları sağlıyor."

 

SOLIDWORKS Hakkında Daha Fazla Bilgi Edinin