Case Study

Predictive Maintenance mit SPOT

Hamburg Port Authority setzt auf autonome und mobile Robotik für die Brückeninspektion.

#Robotics & Autonomous Things
#Artificial Intelligence

Effiziente Wartung von Gebäuden und Anlagen

Die Instandhaltung der Hamburger Köhlbrandbrücke ist teuer und extrem schwierig. Dafür müssen sich Menschen kilometerlang durch eine dunkle Betonröhre durcharbeiten. Der autonome Roboter SPOT arbeitet sieben Tage rund um die Uhr. Er erkundet die 4 km lange und hohle Betonstruktur der Köhlbrandbrücke und untersucht sie auf Schäden.

Bereits seit einiger Zeit kommen bei der Hamburg Port Authority (HPA) Drohnen – sei es zu Wasser oder in der Luft – zum Einsatz, um die Wartung und den Ausbau der Hafeninfrastruktur effizienter zu gestalten. Das gilt sowohl für Inspektionen von Gebäuden und Anlagen als auch für die Prozessbegleitung und Kontrolle auf den Anlagen, die nur sehr schwer und mit hohem zeitlichem Aufwand oder unter Gefahren zu erreichen sind.

Optimierung der Instandhaltungsprozesse

Gemeinsam mit den Projektpartnern Reply und Boston Dynamics hat HPA mit dem Roboterhund SPOT eine weitere Möglichkeit der technisch gestützten Bauwerksinspektion erprobt. SPOT ist ein agiler und mobiler Roboter, der mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet ist und sich eigenständig in der Köhlbrandbrücke bewegt. Auf seiner autonomen Mission unter der Fahrbahn der Westrampe macht SPOT mit einem Laserscanner sowie einer Kamera mit 30-fach-Zoom hochauflösende Fotos von Schadstellen an der Bauwerkswand. So soll erprobt werden, ob mittels Künstlicher Intelligenz und den Sensoreinheiten eine Vorerfassung von Schäden realisiert werden kann, die dem Bauwerksprüfer während seiner Inspektion z. B. über eine Microsoft HoloLens eingeblendet werden können.

Neben unserem Ziel, notwendige Informationen für die Bauwerksprüfung in Bereichen zu erfassen, bei denen der Einsatz für Menschen zu gefährlich oder nicht nur schwer möglich sind, spielt das Thema Fachkräftemangel eine wichtige Rolle“, sagt Friedrich Stuhrmann, CCO bei der HPA. „Der Einsatz von Robotern und Drohnen kann uns hier helfen, auch künftig gut aufgestellt zu sein."

Friedrich Stuhrmann
CCO at the HPA

HPA ist mit dem Einsatz in der Köhlbrandbrücke sehr zufrieden. Die neue Technik hat sich bereits als sehr hilfreich bewährt, denn das Bauwerk mit fast 4 km händisch zu prüfen und zu inspizieren ist ein sehr großer Aufwand. Jetzt ist das Bauwerk mit fast 50 Jahren in die Jahre gekommen und die Prüfung wird immer aufwändiger.

Predictive Maintenance mittels Digital Twins

Bereits heute unterstützt SPOT die erfahrenen Ingenieure bei ihrer Arbeit. Viele Maintenance-Arbeiten, die zum Teil schwierig oder monoton sind, lassen sich mit einer Kombination von unterschiedlichen Robotern durchführen. Lediglich in den Stützen setzen die Inspekteure zum Teil Flugdrohnen ein. SPOT und seine Kollegen können so einen wertvollen Beitrag leisten, die Sicherheit von Brücken, Tunneln oder Kaimauern zu erhöhen.

Die gesammelten Daten und 3D-Scans werden genutzt, um einen digitale Zwilling der Köhlbrandbrücke zu erstellen, mit dem Schäden und Alterungsprozesse virtuell simuliert werden können. Eine Künstliche Intelligenz soll mit den Aufnahmen von SPOT jeden Quadratzentimeter der Brücke genau analysieren und Schäden viel zuverlässiger melden als es ein Mensch kann.

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Die Hamburg Port Authority (HPA) betreibt seit 2005 ein zukunftsorientiertes Hafenmanagement aus einer Hand und ist überall dort aktiv, wo es um Effizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit im Hamburger Hafen geht. Den wachsenden Ansprüchen des Hafens begegnet die HPA mit intelligenten und innovativen Lösungen. Die HPA ist verantwortlich für die effiziente, ressourcenschonende und nachhaltige Planung und Durchführung von Infrastruktur- maßnahmen im Hafen und ist Ansprechpartner für alle Fragen hinsichtlich der wasser- und landseitigen Infrastruktur, der Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs, der Hafenbahnanlagen, des Immobilienmanagements und der wirtschaftlichen Bedingungen im Hafen. Dazu stellt die HPA die erforder- lichen Flächen bereit und übernimmt alle hoheitlichen Aufgaben und hafenwirtschaftlichen Dienstleistungen. Sie vermarktet spezielles, hafenspezifisches Fachwissen und nimmt zudem die hamburgischen Hafeninteressen auf nationaler und internationaler Ebene wahr.

Roboverse Reply

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Roboverse Reply ist auf die Integrationsszenarien rund um Robotik und Reality Capture mit Mixed Reality spezialisiert, bei denen Cloud- oder On-Premise-Infrastrukturen Enterprise-Ready-Lösungen erfordern. Die Lösungen von Roboverse Reply umfassen KI-Kompetenz mit sensorbasierter Anomalie-Erkennung, Flottenmanagement für das Internet der Roboter-Dinge, digitale Zwillinge und Geschäftslogik, um End-to-End-Support für Kunden zu liefern. Die Roboverse Reply-Plattform ermöglicht autonome präventive Inspektionen, um die Lebensdauer von Infrastrukturen zu verlängern sowie interaktive Telepräsenz, die für Sicherheitszwecke entscheidend ist.