Tilbake til søkeresultatene

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2

Automatisert måling og sliping av propellblad

Alternativ tittel: Automated measurement and grinding of marine propeller blades

Tildelt: kr 6,5 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

310084

Prosjektperiode:

2020 - 2023

I det nylig avsluttede ASaP-prosjektet har vi dykket inn i verden av avansert produksjonsteknologi, spesielt fokusert på robotisert sliping av støpte propellblad. Sliping er en utfordrende produksjonsprosess der det er vanskelig å forutsi hvor mye materiale som blir fjernet fra produktet på forhånd. De støpte propellbladene som skal bearbeides har som regel en svært avansert og varierende geometri, noe som gjør konvensjonelle metoder for planlegging av verktøybevegelser og styring av industrielle roboter lite egnet. Vi har forsket på og videreutviklet avanserte optiske sensorsystemer for nøyaktig oppmåling av blanke propellbladoverflater. Dette har gjort det mulig for robotene å vurdere hvor mye materiale som er fjernet og hvor mye sliping som gjenstår for å oppnå ønsket form. En betydelig utfordring har vært å skille den faktiske bladoverflaten fra refleksjoner og støy i målingene, spesielt siden slipeprosessen gjør overflaten stadig blankere og mer reflekterende. I prosjektet har vi implementert avanserte trianguleringsmetoder som har tillatt presis estimering av propellbladets geometri, selv fra støyfulle og ufullstendige målinger. En annen betydelig utfordring var å effektivt og nøyaktig måle store komponenter med kompleks geometri ved hjelp av robotsystemer designet for tunge slipeoppgaver. I ASaP-prosjektet er det oppnådd lovende resultater på laser- og kamerabasert oppmåling av produktenes overflater, og på å kombinere sensorsystemene med industrielle roboter som er kraftige nok for slipejobben. For å oppnå en mest mulig effektiv slipeprosess, har vi utviklet en metode for roboten til å estimere og forutsi hvor mye materiale som fjernes til enhver tid. Metoden tar hensyn til valg av slipeverktøy, slipehastigheter og kontaktkrefter mellom slipeverktøyet og produktets overflate. Dette gjør robotene i stand til å slipe propellblader til ønsket form uten detaljert og tidkrevende programmering fra operatører. I kjølvannet av ASaP-prosjektet har vi lagt grunnlaget for en ny æra innen propellbladproduksjon. Våre resultater har økt effektiviteten og presisjonen i prosessen, og vi tror at teknologiske fremskritt som er oppnådd gjennom ASaP-prosjektet kan være med på å forme fremtiden for robotisert sliping på nasjonalt og internasjonalt nivå. ASaP-prosjektet har demonstrert hvordan vitenskap, teknologi og samarbeid kan føre til betydelige endringer innen industriell produksjon, med positive virkninger for både arbeidsmiljøet og samfunnet som helhet.

Forbedret arbeidsmiljø: ASaP-prosjektet har resultert i en prosessinnovasjon som fører til redusert behov for manuell sliping, som er en tung og belastende jobb for operatørene, spesielt på grunn av kombinasjonen av tunge verktøy og vibrasjoner fra slipeprosessen. Implementering av resultatene anses å gjøre arbeidsoppgavene mer attraktive, som i større grad vil gå over til overvåking av maskineri og bruk av moderne verktøy. Dette anses som viktig for å kunne opprettholde rekruttering av fagfolk, samt i større grad tilgjengeliggjøre arbeidet for større grupper av arbeidstakere. Redusert CO2-Utslipp: Økt produksjon av propellblad i Norge, som har en grønnere energimiks i støpeprosessen, har potensiale til å betydelig redusere CO2-utslippene fra produksjonsprosessen. Styrket internasjonalt samarbeid: Prosjektets resultater og løsninger er nyskapende, og har allerede ført til økt interesse fra store internasjonale aktører i bransjen. Prosjektet har åpnet dører for tverrfaglig og internasjonalt utviklings- og forskningssamarbeid, noe som kan føre til ytterligere innovasjon og kunnskapsdeling.

Ved moderne skipskonstruksjon er utforming av propellenes geometri et viktig aspekt. Propellen optimaliseres for å få best mulig ytelse på skipet den skal monteres på, hvilket betyr at hver enkelt propell er enestående "engineer-to-order"-produkt. Det første steget i produksjonen av propellbladet er støping av blademnet. På grunn av at hver enkelt propell er ulik, og at det er utfordrende å forutse hvordan krymp vil påvirke propellbladets endelige form etter støping, har propellblad tradisjonelt sett blitt støpt med store overmål (typisk 5-8 mm). Dette overmålet vil deretter maskineres bort, i en kostnads- og tidskrevende prosess, før bladet slipes for å bli glatt. Målsetningen i Asap er å realisere robotisert sliping av propellblad direkte etter støping. Forutsetningen for at dette skal fungere er at blad støpes med lite overmål, hvilket allerede er realisert av Oshaug Metall. For å lykkes med dette må det forskes på metodikk for geometrisk oppmåling av propellblad med industriell robot, og metodikk for generering og eksekvering av robotiserte slipebaner. Metodikken vil ta utgangspunkt i standardiserte krav til modellens geometri, og dermed være i stand til å planlegge oppmålings- og slipeprosessen uten behov for programmeringsarbeid gjennomført av operatører. Innovasjonen er planlagt implementert i en prototypecelle hos bedriften, som vil benyttes til evaluering av prosessens kapabilitet gjennom utprøving på flere fullskala propellblad. En vellykket industrialisering av forskningsresultatene forventes å lede til vesentlige kostnadsbesparelser hos bedriften, redusert behov for manuell sliping, og redusert materialforbruk ved propellproduksjon. Spesielt det reduserte behovet for manuell sliping er sentral, da dette er et fysisk meget belastende arbeide for operatøren.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2