Aintech robotica
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El documento aborda el desarrollo y aplicación de tecnologías de mantenimiento predictivo en máquinas industriales y aerogeneradores, enfatizando la importancia de la monitorización de vibraciones para la detección temprana de averías que mejoran la competitividad reduciendo costos operativos. Ain_tech se especializa en el uso de sensores avanzados y sistemas de adquisición de datos para ofrecer servicios de diagnóstico y mantenimiento en sectores como el eólico y la teledetección. Además, se mencionan proyectos específicos que buscan optimizar las operaciones y minimizar riesgos mediante el uso de tecnología innovadora y análisis de datos.
Aintech robotica
- 1. INVESTIGACIÓN APLICACIÓN INDUSTRIAL DESARROLLO Fiabilidad y Mantenimiento Predictivo Condition Monitoring Las técnicas de predicción de averías en máquinas e instalaciones industriales son fundamentales en la reducción de los costes de operación y mantenimiento de la actividad productiva. Si se quiere ganar competitividad es preciso la reducción al máximo de los tiempos improductivos y de los costes de reparación de las averías. Dentro de las técnicas predictivas AIN_tech se especializa en medida y análisis de vibraciones para el mantenimiento de máquinas rotativas. PROYECTOS DE DESARROLLO Para poder alcanzar los mejores niveles de servicio, AIN_tech trabaja de manera sistemática en las siguientes líneas de desarrollo: Aplicación de nuevos sensores ( MEMS, vibrometría láser, fibra óptica). Sistemas de adquisición da datos de bajo coste. Nuevas técnicas de procesado y análisis de señal para el diagnóstico de averías. Algunos ejemplos representativos de esta línea de actividad son los siguientes: Proyecto EOLO-TAMECA: Técnicas Avanzadas para la Monitorización de Estado y Control de Aerogeneradores” ( ACCIONA, ECN Holanda). Proyecto TOR-LDV: “Medida de par dinámico sin contacto basado en LDV para su aplicación en ensayo de máquinas y sistemas de transmisión de potencia”. Proyecto E-CM: Nuevas técnicas de mantenimiento predictivo de aerogeneradores basadas en sistemas eficientes de captura de datos de vibración y sistemas inteligentes de diagnosis. APLICACIONES INDUSTRIALES Dentro del Sector AIN_tech ofrece los siguientes servicios: Implantación de Programas de Mantenimiento Predictivo. Servicio de Mantenimiento Predictivo de máquinas rotativas. Diagnóstico de Estado. Monitorización on-line. Programas y Sistemas específicos de Mantenimiento Predictivo para el sector eólico. EQUIPOS Y LABORATORIOS SENSORES Y TRANSDUCTORES: Extensometría, Fibra óptica, MEMS. Acelerómetros. Vibrometría Laser Doppler (vibración lateral y rotacional). Par (diferentes tecnologías). EXCITACIÓN: Impacto. Excitadores electrodinámicos. ADQUISICIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS Sistemas de adquisición y análisis dinámico de señal. ANÁLISIS DE SEÑAL: Dominios del tiempo y frecuencia. Análisis Modal Experimental. Software propio de análisis.
- 2. INVESTIGACIÓN DESARROLLO APLICACIÓN INDUSTRIAL EOLO Condition Monitoring System Hardware Technical Specifications * Supported sensors: GASTOPS and INTERNORMEN. For its use with other sensors, contact technical service. SOFTWARE CHARACTERISTICS: Visualization and analysis of time waveform Digital filtering from 10KHz to 10Hz Frequency domain analysis: FFT (hanning window, 200 to 25600 lines), demodulation, envelope, specific algorithms for bearings fault detection Trend analysis. User configurable bands analysis Integration / Derivation in time and frequency domain
- 3. INVESTIGACIÓN APLICACIÓN INDUSTRIAL DESARROLLO Mantenimiento Predictivo del Tren de Potencia de Aerogeneradores Condition Monitoring Con la implantación de planes de mantenimiento predictivo en aerogeneradores es posible detectar defectos en fase incipiente en el tren de potencia. Esto permite actuar con antelación y obtener importantes beneficios reduciendo los costes de O&M. SERVICIOS: AIN_tech presta servicios de Mantenimiento Predictivo de aerogeneradores usando como técnica la medida y análisis de vibraciones, utilizando tecnología propia que permite ofrecer los siguientes servicios: Monitorización "portátil" de aerogeneradores o parques eólicos. Inspecciones de salida de garantía. Inspecciones periódicas. Inspecciones de aerogeneradores con cretos ante la sospecha de problemas. Monitorización "on line" de parques eólicos. Instalación permanente de instrumentación y supervisión remota del estado de los principales componentes del tren de potencia. Determinación de estado de equilibrado de rotores y cuantificación de acciones correctoras Peso a añadir y ubicación del mismo. EXPERIENCIA: Disponemos de amplia experiencia en este tipo de servicios, con más de 3.000 aerogeneradores inspec cionados a través de la medida y análisis de vibraciones pertenecientes a 85 parques eólicos. Dichas inspecciones comprenden la recogida de los datos de vibración en campo, el análisis de los mismos y la emisión de los informes de resultados con los diagnósticos de estado pertinentes. Como consecuencia de la gran cantidad de inspecciones realizadas, han podido ser detectados innumerables problemas en los distintos componentes del tren de potencia. Entre ellos pueden encontrarse los siguientes: - Desequilibrios rotóricos. - Fallos en rodamientos de rotor. - Deterioro de rodamientos y engranes en multiplicadora (todas las etapas). - Deterioro de rodamientos de generador. - Deterioro de rodamientos principales en máquinas con tecnología multipolo. TECNOLOGÍA PROPIA: La tecnología desarrollada por AIN permite realizar la adquisición de las señales de vibración sin que sea necesaria la permanencia de personal en la nacelle, cumpliendo así con la normativa en materia de Prevención de Riesgos Laborales. La adquisición se realiza de forma simultánea en 8 canales de medida de vibraciones, siempre en las mismas condiciones gracias a diversos modos de trigger. Los equipos pueden ser instalados en días de vientos bajos o nulos y funcionan de forma autónoma adquiriendo las señales de vibración cuando se den las condiciones de viento o potencia producida deseadas. De esta forma se optimizan los tiempos de trabajo en campo y se minimizan las pérdidas de producción. PROYECTOS DE DESARROLLO Para poder alcanzar los mejores niveles de servicio AIN trabaja de manera sistemática en las siguientes líneas de desarrollo: - Sistemas de adquisición de datos de bajo coste. - Nuevas técnicas de procesado y análisis de señal para el diagnóstico de averías. Algunos ejemplos representativos de esta línea de actividad son los siguientes: - Proyecto EOLO-TAMECA: Técnicas Avanzadas para la Monitorización de Estado y Control de Aerogene radores" ( ACCIONA, ECN Holanda). - Proyecto E-CM: Nuevas técnicas de mantenimiento predictivo de aeroge neradores basadas en sistemas eficien tes de captura de datos de vibración y sistemas inteligentes de diagnosis.
- 4. INVESTIGACIÓN DESARROLLO APLICACIÓN INDUSTRIAL Teledetección Aérea A través de la teledetección, se obtiene información, sin contacto, de la corteza terrestre y de los objetos situados en ella mediante sensores, típicamente de imagen, ubicados en satélites y medios aéreos. Las limitaciones de resolución espacial y temporal en un caso y los elevados costes de operación en el otro impiden el aprovechamiento del potencial de estas técnicas. Para paliar esta situación AIN utiliza un nuevo sistema de captura de datos mediante helicópteros no tripulados (de desarrollo propio) aunando las ventajas, en cuanto a resolución, de los sensores aerotransportados y reduciendo sensiblemente los costes de operación, cancelando el riesgo para las tripulaciones y minimizando las consecuencias en caso de accidente. PROYECTOS DE DESARROLLO: En el ámbito de la Teledetección Aérea, AIN se especializa en: INSPECCIÓN DE INFRAESTRUCTURA LINEAL (líneas eléctricas, líneas férreas, gaseoductos, oleoductos, carreteras y autopistas) en el ámbito de la Gestión y Mantenimiento de Infraestructuras. PROTECCIÓN MEDIOAMBIENTAL en múltiples aplicaciones relacionadas con el uso sostenible de los recursos naturales. Otras líneas de trabajo activas son: CARTOGRAFÍA: Captura de datos en áreas de difícil acceso y aplicaciones especiales. BÚSQUEDA Y RESCATE (situaciones de emergencia). AGRICULTURA DE PRECISIÓN. CONTROL DE TRÁFICO. Con la finalidad de disponer de servicios de utilidad en los citados sectores AIN desarrolla proyectos específicos demostrativos de la mano del usuario final. EJEMPLOS DE PROYECTOS: Proyecto Pelícano: Inspección Intensiva de líneas eléctricas mediante helicópteros no tripu lados (Red Eléctrica de España) Proyecto AG_UAS: Gestión sostenible del agua a nivel re gional mediante Teledetección Aérea basada en Sistemas Aéreos no Tripulados (UAS) (Programa LIFE de la UE) Proyecto CLOSE-SEARCH: Operaciones de búsqueda y rescate (SAR) basadas en siste ma de navegación EGNOS y sistemas aéreos no tripulados (UAS) (VII PM de la UE) APLICACIONES INDUSTRIALES INSPECCIÓN DE LÍNEAS ELÉCTRICAS. Servicio de Inspección de líneas eléctricas mediante helicóptero no tripulado: - INSPECCIÓN INTENSIVA: localización de defectos ( estado del conductor, empalmes etc) mediante sistema de visión giroestabilizado en el espectro visible de gran calidad - INSPECCIÓN TERMOGRÁFICA: identificación de calentamientos anormales (falso contacto, oxidación o suciedad) en componentes de la aparamenta eléctrica.
- 5. INVESTIGACIÓN CONCEPTO OPERACIONAL: APLICACIÓN INDUSTRIAL DESARROLLO EQUIPOS Y LABORATORIOS AIN opera 2 tipos de plataformas: - UAR-5 con carga máxima de pago (cámaras) de hasta 5 Kg - UAR-35 con carga máxima de pago (cámaras) de hasta 35 Kg Los sensores de imagen actualmente disponibles son: - Cámara multiespectral (6 canales) - Cámaras en el espectro visible (diversas tecnologías y resolución) integradas en sistema giroestabilizado (6 ejes) - Cámara infrarroja (con cuantificación de temperatura) integrada en sistema giroestabilizado ( 6 ejes) VENTAJAS DE NUESTRA TECNOLOGÍA: Inspección de tramos amplios Calidad de imagen CARACTERÍSTICAS UAR:
- 6. INVESTIGACIÓN APLICACIÓN INDUSTRIAL DESARROLLO Tecnologías Avanzadas de la Información y Comunicaciones Visión y Sistemas Inteligentes AIN_tech desarrolla actividades de investigación básica y aplicada en diferentes áreas de las tecnologías avanzadas de la información y comunicaciones. Las actividades están relacionadas con tres ámbitos: 1. Sensores, imagen y sistemas de captura y procesamiento. 2. Sistemas inteligentes 3. Comunicaciones. Las tecnologías son horizontales y pueden utilizarse en todos los sectores industriales. PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN BÁSICA Y APLICADA: El objetivo a conseguir con estos proyectos es el desarrollo de conocimientos que nos permitan mantenernos en la vanguardia europea en lo que respecta al desarrollo de nuevos conocimientos relacionados con: IMAGEN / VISIÓN: SISTEMAS INTELIGENTES: COMUNICACIONES: Las áreas de competencia están relacio nadas con la adquisición y tratamiento de imágenes multiespectrales (visible, infrarrojo) y sistemas activos (láser), visión artificial y procesamiento de imá genes para control de calidad en apli caciones industriales complejas, desa rrollo de capacidades perceptivas para robots autónomos o conducción au tomática y especialmente, aplicaciones 3D, de análisis de movimiento, localización y mapping o fusión de datos de múltiples fuentes de información. Los sistemas inteligentes se refieren a una serie de técnicas computacio nales que intentan identificar, mode lizar u optimizar problemas comple jos, para los que los métodos convencionales no proporcionan so luciones completas, o no las propor cionan en un tiempo razonable. El ámbito de especialización son las comunicaciones inalámbricas para distribución de información, telecon trol, supervisión remota; identificación o formación de redes de sen sores inalámbricas. MINERÍA DE DATOS COMUNICACIONES CA TI MA BÓ NO RO TÓ U Lo ca li FT ING SO UT a P tiv olu WIRELESS za c ión Redes de sensores RFID M CO v ne les ció rona ta eu pu n om des C Re KD Descubrimiento Información no explícita Cl L SISTEMAS INTELIGENTES IMAGEN VISIÓN SENSORES es ion PROCESAMIENTO IMÁGENES FUSIÓN DE DATOS ac br S LE TIP ES ÚL ENT M U F Vi pe ies jos ult ro M frar le In isib V dar Li S GP Utilización de técnicas de Minería de Datos sobre los datos SCADA para predicción y descubrimiento de posibles fallos en turbinas eólicas. l A ua ng vis pi ría ap et M om Od Desarrollo de sistemas innovadores de visión artificial para la detección de defec tos en superficies de madera y materiales derivados. Aplicación de técnicas multiimagen, con iluminación estroboscópica multiposicional sincronizada y cámaras de alta resolución. Métodos Geométricos (Grid) Métodos Paramétricos (Kalman, Bayesianos) al ctr O A AD EÑ ES E S OC NT PR IGE L TE VAMAD DM-WIND IN Robótica perceptual y autónoma. Estimación de la posición relativa de robots basada en técnicas ópticas. Desarrollo de técnicas de flujo óptico para detectar el riesgo de colisión de robots aéreos en escenarios abiertos y dinámicos Desarrollo de sistemas de comunicaciones inalámbricas para la monitorización de instalaciones de producción solar fotovoltaica. Aplicación de algoritmos evolutivos para el diseño de instalaciones en el sector industrial de bienes de equipos. Aplicación de programación genética. Detecció n Análisis movimie nto SEE/SENSE&AVOID FOTOLAB EVOLINDUSTRIA ón asificaci Fusión sensorial de imagen, lídar y datos de navegación para caracterización de entornos desconocidos y dinámicos. Detección de obstáculos, localización y mapping para robots autónomos. Experimentos en Comunicaciones descentralizadas para múltiples UAS. Desarrollo y validación mediante experimentos, diversos sistemas de comunicaciones BLOS (WiMAX y redes ad-hoc) Así, se han estado aplicando técnicas de computación evolutiva en diseño de instalaciones industriales del sec tor de bienes de equipo, o de minería de datos en problemas de agrupa miento no supervisado. 3D FUSION SENSORIAL RED-UAS
- 7. INVESTIGACIÓN DESARROLLO APLICACIÓN INDUSTRIAL EJEMPLOS DE APLICACIÓN: IMAGEN / VISIÓN: SISTEMAS INTELIGENTES / PROGRAMACIÓN GENÉTICA Mapa de profundidades obtenido con visión monocular mediante técnicas de flujo óptico. FOV cámara SONY DCRHC62(16:9): 49ºH x 28.7ºV IMAGEN / VISIÓN: Figura1. Diagrama de una instalación de canteras Fig. 2. Planta representada en el espacio fenotípico. Mapa de profundidades obtenidas con un laser scanner 2D Sick LMS 291-S05, sobre un sistema mecánico de rotación para la obtención 3D. IMAGEN / VISIÓN: Fig 3. La misma planta en el espacio genotípico con su representación en árbol. Prototipo industrial de visión artificial para detección y clasificación de defectos de superficies barnizadas.