הכירו את היחידה המובחרת החדשה של ICL: רחפנים שנושאים ציוד רגיש, מפקחים מלמעלה וחוסכים מעובדיה עבודה בסביבה מסוכנת
רחפנים – צבאות מציבים אותם בגבולות, אמזון ודומינוס פיצה שולחות איתם חבילות, נאס"א שולחת אותם למשימות בחלל, התקשורת מסקרת באמצעותם מופעים ואירועים המוניים, ועכשיו ICL רותמת אותם לתעשייה.
רחפנים נחשבים לאחד משימושי תעשייה 4.0 המבטיחים ביותר. ICL היא מובילה עולמית בשילוב טכנולוגיית רחפנים בתעשייה. מערך הרחפנים האתרי של ICL ים המלח מוכר בתעשייה העולמית ומייצג בכבוד את החברה מעל במות חדשנות בארץ ובעולם.
ICL ים המלח היא החברה הראשונה והיחידה בישראל (ומהבודדות בעולם) שקיבלה אישור הטסה "BVLOS – Beyond Visual Line of Sight" מרשות התעופה האזרחית – עבור מערכת הרחפן האוטונומי המותקנת באתר. זו גאווה לאומית ואבן דרך לכלל פעילות הרחפנים האוטונומיים בישראל. אישור זה מתיר לנו לשלוט מהמשרד על פעילות כלי טיס המרוחקים קילומטרים מאיתנו ומבצעים משימות מורכבות.
נוסף על כך, ICL היא הגוף הראשון בעולם לבצע סריקות תרמיות אוטונומיות לחלוטין לרשת חשמל. גם במקרה הזה השיטה שפיתח צוות הרחפנים באתר סדום של ICL הייתה אבן דרך אשר שינתה את הצורה שבה מאתרים תקלות ברשתות חשמל בעולם כולו. הפעילות מוצגת בכתבות ובכנסים בנושאי חדשנות ומעוררת התפעלות בקהילת החדשנות העולמית.
ICL ים המלח משמשת בית חם לחברות הזנק שמבקשות הכוונה לצורכי התעשייה ומשמשת גם מגרש משחקים פעיל לחברות אלה, מתוך רצון לתרום לקידום השילוב של רובוטיקה ורחפנים בתעשייה. עשרות מטיסים הוכשרו ב-ICL ים המלח וברותם להטסת רחפנים.
מקרה בוחן לשימושי תעשייה 4.0
"כחברה מובילה אנו שואפים בהתמדה לייעל את הביצועים העסקיים, היעילות התפעולית והבטיחות באמצעות אימוץ טכנולוגיות חדשות.
"מערך הרחפנים והרובוטיקה האתרי הוקם מתוך צורך באמצעי טכנולוגי עצמאי מתקדם לניתור אווירי של תשתיות האתר כדי לפשט ולייעל את התפעול שלנו. בהתחשב בגודל העצום והמורכבות של אתר ICL ים המלח, יישום המערך הוכיח עצמו כיעיל ביותר.
"אנו עושים שימוש בטכנולוגיות רחפנים ורובוטיקה מתקדמות לטובת ניתור תשתיות וכדי לפשט ולייעל את התפעול שלנו."
מערכת הרחפן האוטונומי
כדי לייצר את הפתרון – חברנו ל-Percepto, יצרנית המל"ט האוטונומי התעשייתי מבוסס בינה מלכותית (AI) החכם והמתקדם בעולם ויחד יצרנו פתרון מותאם לצורכי האתר. הנה כמה פרטים על המערכת החדשה:
- מדובר ברחפן בתחנת עגינה – Drone In A Box – הפועל בצורה אוטונומית לחלוטין ונשלט על ידי מערכת מבוססת ענן. ההמראה, הטיסה בנתיבים קבועים, הנחיתה, פריקת המידע והטעינה, הכול נעשה בצורה עצמאית לחלוטין וללא מגע יד אדם.
- הרחפן מצויד במערכות צילום יום ולילה תרמיות רדיומטריות ומשתמש בבינה מלאכותית כדי לאתר בזמן אמת חריגות ולהפיק התרעות לבעלי העניין הרלוונטיים.
- בסיום המשימה המידע מועלה למערכת ניהול בענן והמערכת מפיקה דוח חריגות, מדידה של ערמות תוצרת, מודלים תלת-ממדיים. והכול בצורה אוטומטית לחלוטין.
- המידע נשמר ומתועד לצורך מעקב על פני ציר זמן.
- המערכת מבצעת מעל ל-1,000 משימות בכל שנה וכל זה אוטומטי לחלוטין.
רשת חשמל פרטית
אז מה עושים עם מעל ל-1,000 טיסות בכל שנה? ל-ICL ים המלח רשת חשמל פרטית באחזקה עצמית הפרוסה על פני 200 ק"מ של תוואי שטח קשה. היא כוללת מעל ל-900 עמודי חשמל ואלפי רכיבי מיתוג והשנאה ושנייה בגודלה רק לרשת החשמל הארצית.
וכמו שיש תקלות חשמל ברשת הארצית, כך יש גם באתר ים המלח. אנו עובדים קשה כדי לנסות למנוע הפסקות או השבתות של אספקת החשמל עקב שבר לא מתוכנן. בעבר ניתור הרשת לאיתור אנומליות תרמיות המעידות על כשל מתפתח נעשתה בצורה ידנית. עבור סריקה אחת של הרשת נדרשה שנת עבודה של צוות חשמלאים, ועדיין לא היה די בכך כדי למנוע תקלות שבר קריטיות שגרמו להפסדי ייצור.
מערכת הרחפן האוטונומי מאפשרת לנו להגיע לאוטומציה מלאה של בדיקות מניעה לרשת החשמל העצמאית שלנו ולקווי הצינורות. דבר זה מאפשר לנו לשדרג באופן משמעותי הן את תדירות הבדיקות והן את עקביות פעילות הבדיקה והניתור שלנו. זה הפך כל כך פשוט שאנחנו לא צריכים לחשוב פעמיים לפני שנחליט לשגר רחפן למשימה.
אנו מנצלים את יכולות ההדמיה התרמית והבינה המלאכותית של המערכת לזיהוי אנומליות: בעיות בשכבות בידוד, איתור דליפות, או טמפרטורות חריגות שמצביעות על תקלה. צוותי האחזקה שלנו מקבלים התרעות ועל פיהם יודעים לייצר דחיפות, כך שניתן לטפל בבעיות לפני שהן יחמירו.
צילום ומידול אווירי
הערכות תכופות של נפח ערמות תוצרת הן המפתח להערכת שיעורי התפוקה, ואנו משתמשים לשם כך במערכת הרחפן האוטונומי וברחפני מדידה ומידול ייעודיים למידול תלת-ממדי של ערמות תוצרת, מדידת שטחים ועבודות עפר בשלבי תכנון פרויקטים, מידול תלת-ממדי למבנים ותשתיות ותצלומי אוויר מדויקים. דוחות הכוללים מידות נפח מסייעים לשפר את היעילות הלוגיסטית היומיומית שלנו ותורמים לשיפור התפוקה הכללית.
ביטחון
תמיכה של רחפנים אוטונומיים מוסיפה שכבה נוספת לסיורי האבטחה הקיימים שלנו. רחפנים אוטונומיים גם מאפשרים לנו להגיב בצורה מהירה ובטוחה למצבי חירום, כמו גם לאירועים שונים, על ידי כך שהם מספקים לנו צילומי וידאו מקרוב, יום ולילה.
היום עם סרימינג חי של משימות הפיקוח והניהול שלנו בזמן אמת, אנחנו לא חייבים להיות נוכחים פיזית בנקודות התקלה כדי לקבל החלטות בנוגע לאבטחה, תחזוקה ותפעול. אנחנו יודעים בדיוק מה קורה כל הזמן בכל מקום, ועושים זאת מכל מקום שבו אנחנו נמצאים.
רחפן הסיור והסריקות יספק לצוותי האבטחה יכולת להגיע לכל נקודה במפעלים תוך זמן קצר במיוחד, כדי לזהות אם ההתרעה שנשלחה אליהם מקורה בהתרעת שווא או במקרה חירום אמיתי. במקרה אמת, יתאפשר לצוות האבטחה לשמור על קשר רציף עם האיום, עד הגעת צוות התגובה למקום. ואם זו התרעת שווא, חסכנו התעסקות מיותרת ומרדף אחרי רוחות רפאים.
כמו כן, לקחנו על עצמנו הסדרת תחום השליטה האווירית באתר וקיימנו קורסי הטסה לעובדי החברה.
סריקת חללים מוקפים
"מדי יום עובדי החברה ברחבי העולם נדרשים לבצע בדיקות ויזואליות בסביבה מורכבת תוך סיכון עצמי לצורך תחזוקת נכסי החברה," מספר שי חן, מנהל מערך הרחפנים והרובוטיקה באתר סדום ומוביל קהילת הרחפנים והרובוטיקה ב-ICL.
"חללים מוקפים מחסומים, חללים קטנים או לא נגישים, כאלו שיש בהם סכנת החלקה, נפילה או פציעה ממעטפת אלימה, כאלו שמכילים חומרים כימיים, גז, או שיש בהם חוסר חמצן, דורשים התאמות בטיחותיות מיוחדות כדי להפוך את החלל ראוי לכניסת אדם."
הבעיה ברורה והנהלת ICL הבהירה גם את עמדתה בנושא: החל מה-1 בינואר 2023 לא תתאפשר כניסת אדם לחללים מוקפים לצורכי בדיקה באתרי החברה. "דורשים מאיתנו לאתר חלופה שתאפשר ביצוע בדיקות מקצועיות ומדויקות, בצורה פשוטה, באמינות גבוהה, תוך כדי שמירה על העובדים מחוץ לחללים המסכנים אותם," מספר חן.
רחפן ייעודי
הצוות של חן נענה למשימה והחליט לבחון דרכים אחרות לביצוע אותן עבודות. טכנולוגיה חדשנית כבר אמרנו? הצוות נפגש עם חברות חומרה ותוכנה מובילות בעולם, בדק, התייעץ ובסוף קיבל החלטה. "בחרנו ברחפן elios 2, זהו רחפן ייעודי לסריקת חללים מוקפים, הטוב והמתקדם מסוגו! הוא מצויד בכלוב כדורי היקפי גמיש שסובל התנגשות ומגן על המדחפים בפני פגיעות."
וזה לא היתרון היחיד של הרחפן הזה. "הוא נשאר תמיד יציב באמצעות חיישנים היקפיים המאפשרים לו לרחף במקום ולנווט בקלות בין חללים, ללא צורך באות GPS. היכולת הזו היא ייחודית וקריטית עבור סריקת חללים מוקפים. הוא מצויד במצלמה תרמית לצד מצלמת 4K, ומערכת תאורה עוצמתית. אלו מאפשרים צילום חד ומפורט המאפשר לזהות את הסדקים והחריגות הזעירות ביותר," מסביר חן.
"לרחפן יכולת נעילת מרחק קבועה מדופן: המאפשרת לכידת נתונים עקבית של דפוסים ארוכים עבור ביצוע בדיקות רציפות של דופן או שלמות ריתוך, יכולת ייחודית לסימון נקודות עניין במרחב, יצירת מודל תלת-ממדי של החלל המצולם, ויכולת מדידה דו-ממדית של האובייקטים המצולמים בכל תמונה," מוסיף חן.
פיילוט לאיתור פתרון סריקת חללים מוקפים
חן מסביר כיצד מבצעים פיילוט לבחינת הטכנולוגיה. "את הפיילוט בחרנו לבצע במפעל אשלג באתר סדום. אחת לשבוע, בכל אחד ממפעלי האשלג מבוצע טיפול תנור. כניסת אדם לחלל התנור דורשת ניתוקים, אישורי בטיחות, המתנה לקירור התנור ובניית פיגום משטח הליכה לאורך התנור. תהליכים אלו נועדו להכין את החלל המוקף לכניסה בטוחה של אדם אליו, אך אורכים זמן רב ויקר, לעיתים רק לצורך ביקורת ויזואלית."
אבל בפיילוט התהליך הארוך, היקר והמסובך השתנה מן הקצה לקצה. "בדיקת התנור נעשתה על ידי הרחפן כך שהמטיס ובוחני הציוד ישבו בחוץ, במקום בטוח ונוח, אל מול מסך שאליו מוזרם וידיאו בשידור ישיר. הבוחנים איתרו את התקלות ללא צורך בכניסה לחלל וללא חשיפה לסיכון הבטיחותי. היכולת של הרחפן לבחון מקרוב בחדות גבוהה וביציבות מוחלטת את אותם האנומליות שבודקי הציוד הצביעו עליהם הרשימה את כל הנוכחים."
ההכרעה הייתה ברורה: "השילוב של יכולת השליטה וההטסה הנוחה והאינטואיטיבית בהסתמך על יכולות רובוטיות ומודעות מרחבית של הרחפן, והסיבולת שלו לספוג טעויות מטיס ולהמשיך את הסריקה ללא הפרעה, הוכיחו לנו שפתרון זה הוא נכס מרכזי בדאגה לבטיחות העובדים כתחליף לכניסת אדם לחללים מוקפים לצורכי בחינה, הגדלת תכיפות ביצוע בדיקות, צמצום זמני השבתת ציוד והעלאת הפרודוקטיביות," מסכם חן.
אולי יעניין אותך גם:
צעד אחד קדימה: הבינה המלאכותית תופסת פיקוד
תעשייה 4.0: בחזית המהפכה התעשייתית
כך הופכים רכבי העתיד לבטוחים יותר
מהפכת האנרגיה הבאה: אגירת אנרגיה בסוללות ברום
הזרוע המרחפת של ICL
הרחפנים החלו לעופף בשני אתרים של החברה: מפעלי ים המלח ואתר רותם. באתרים אלה הם הופעלו כחלק אינטגרלי משגרת העבודה עם שלל פתרונות חדשניים. הרחפנים חוסכים ל-ICL זמן יקר, שיכול לפעמים להיות קריטי לתפעול האתר. לפעמים השתהות של כמה דקות באיתור תקלה יכולה לגרות נזק אדיר לציוד יקר ולעכב את תפעול האתר במשך ימים רבים.
רחפנים מסוגלים לשאת מצלמות וחיישנים מסוגים שונים, כגון מצלמות וידאו, מצלמות אינפרה-אדום לראיית לילה ומכשירי בדיקה שונים (למשל, לאיתור חומרים כימיים ספציפיים). במפעלי ים המלח ואתר רותם הם סורקים רשתות מתח גבוה וסוללות, מסייעים לבקרת תקינות לציוד, משמשים כסיירי ביטחון.
הרחפנים מסייעים בבדיקות של צינורות ומתקנים שונים באתרים ויאפשרו זיהוי מקדים ומדויק של כשלים, תוך שהם חוסכים מעובדים אנושיים את הצורך לעבוד בתנאים מסוכנים. רחפן מצויד במצלמת יום, חיישן תרמוגרפי רדיומטרי וחיישנים ייעודיים נוספים מאפשר זיהוי מהיר של חריגות או פגמים בציוד תעשייתי.
אתגר הרחפנים
שילוב רחפנים בעבודת המפעלים הוא גם אתגר משמעותי. זהו הליך סבוך ומורכב, משום שהוא דורש מתן אישורים מרשות התעופה האזרחית, כמו גם בניית תשתית טכנית מתאימה, הכשרת מפעילים וקבלת אישורים שונים.
יש צורך גם בבדיקה דקדקנית של כל המערכות המוצעות בשוק (ויש לא מעט מהן), כדי לאתר את המערכות המתאימות ביותר לצרכים ולתנאי הסביבה המאתגרים של האתרים של ICL. הפוטנציאל הגדול מצדיק את ההשקעה: הטכנולוגיה תמשיך להתפתח והפלטפורמה תתרחב לתחומים נוספים.
כבר כעת, צוות המצוינות התפעולית והחדשנות הגלובלית של ICL בוחן שימושי תעשייה 4.0 נוספים שיוכלו לעזור לחברה. גם לרחפנים יימצאו שימושים נוספים שיחסכו זמן, כסף וסיכון. אם חברות כמו אינטל ואלביט נמצאות בשוק הרחפנים, עוד נכונו לנו פיתוחים מתקדמים בתחום.
רחפנים ותעשייה 4.0
העולם התעשייתי מתפתח לכיוון תעשייה 4.0, מונח המייצג תעשייה חכמה המשתמשת בטכנולוגיה מתקדמת כדי לשדרג תהליכי ארגון וייצור. אוטומציה, רובוטיקה, בינה מלאכותית והאינטרנט של הדברים יובילו את התעשייה אל העתיד. גם הרחפנים הם חלק מתעשייה 4.0.
השילוב של הרחפנים עם טכנולוגיית האינטרנט של הדברים הביאה לייעול מיידי של תהליכים תעשייתיים. ניתן לעבד את המידע שאוספים הרחפנים לטובת תחזוקה מונעת וניהול לוגיסטי מיטבי, כמו רחפן עם סורקי ברקוד לספירת וניהול מלאי.
היחידה למצוינות תפעולית וחדשנות של ICL עוסקת באיתור לטובת התמודדות עם האתגרים התפעוליים במפעלים ושיפור הביצועים של החברה. במסגרת זאת היחידה פועלת בארבעה תחומי עניין עיקריים:
- האינטרנט של הדברים.
- מכשור לביש.
- תפעול אוטונומי.
- למידת מכונה (Machine Learning).
שימוש ברחפנים, כחלק מהמגמה להתחדש ולהתייעל, הוא שלב נוסף בפעילות היחידה, שהמריאה לאחרונה אל על. הרחפנים הם כמו כפפה ליד לאתרים תעשייתיים הפועלים בשטח רחב, או בתוואי קרקע בעייתי, כמו בתי זיקוק, מכרות, אסדות נפט ועוד מתקנים גדולים.
שימושי תעשייה 4.0 נוספים
אגף המחקר של PWC העריך את שוק השירותים המבוססים על רחפנים ביותר מ-127 מיליארד דולר. הסכום מתחלק כך: 45.2 מיליארד דולר בתחום התשתיות; 32.5 מיליארד דולר בתחום החקלאות; 13 מיליארד דולר בתחום התחבורה; ועוד. ניתן אפילו להעביר תרופות מבתי מרקחת לבתי המטופלים, כפי שהראה ניסוי שהתרחש בקנדה.
הרחפנים אכן תורמים לחקלאות. הם משמשים לצורכי מעקב אחר עדרים (באמצעות ניטור או זיהוי חתימות חום). הם יכולים לזהות פריטים בודדים שאבדו בשטח. הם יכולים לזהות פריטים במצוקה, או חוסר תזוזה של עדרים.
רחפנים יכולים לשמש גם לצורכי מעקב אחר יבולים. אם המכשור שעל הרחפן יוכל לזהות פגמים ספציפיים ביבולים במבט מלמעלה, החקלאי ידע להוסיף דשן או מים, או להפחית כמויות. הם ימדדו את גובה היבול וידעו אם הגיע זמן קציר.
ההיסטוריה: מבלוני גז ועד רחפנים מסחריים
ההיסטוריה של הרחפנים היא בעצם ההיסטוריה של כלי טיס בלתי מאוישים (כטב"מ). הם פותחו כמובן לצרכים צבאיים. הם פותחו במאה העשרים לצורך ביצוע משימות שהיו מסוכנות מדי לבני אדם או סתם משעממות.
כבר בשנת 1849 כשוונציה נלחמה לקבל עצמאות מאוסטריה היא השתמשה בבלוני אוויר חם להטלת פצצות. במלחמת העולם הראשונה פיתחה ארה"ב כטב"מים שהופעלו באמצעות גלי רדיו. במלחמת העולם השנייה שימשו הכטב"מים להשלכת עלוני תעמולה בעורף האויב.
בד בבד עם השימוש הצבאי התפתחו כטב"מים גם לצורכי תעשייה. לאחרונה הודיעה חברת אמזון כי קיבלה אישור להקים צי משלוחים של רחפנים. היא כבר מסרה חבילות ראשונות באמצעות רחפנים בקיימברידג', אנגליה. גם ל-DHL יש תוכנית למשלוח דברי דואר וחבילות באמצעות רחפנים.
