無人海上システム（UMS）、特に自律型の水中車両（AUV）は、商用アプリケーションに馴染みがあります。 AUVおよびその後の無人水上車両（USV）による海底の調査は、現在では受け入れられています。 UMS技術は、特に検査保守と修理（IMR）の新しい商用ドメインに移行しています。完全な定義はありませんが、これらのタスクは次のように表示できます。
- 検査は、構造（おそらくパイプライン）を検査して、その状態を判断するタスクです。
- メンテナンスは、バルブを回したり、リード線を挿入したりするなど、構造との相互作用を伴う日常的な作業です。
- 修理は通常、破損したパイプの交換などの重要な介入です。
これらのミッションは、従来、作業クラスの遠隔操作車両（ROV）およびそれらが依存する大型のオフショア支援船（OSV）の領域でした。しかし、時代は変化しています。
現在、IMRには多くの新しいロボットアプローチがあり、それらはすべて従来の技術を徐々に破壊しています。その範囲は、新しいROV展開の概念から、海底に「常駐する」無人システムにまで及び、新しいロボットのフォームファクターとビジネスモデルが含まれます。議論するエキサイティングな開発がありますが、それらは主に検査と保守に焦点を当てています。修理は現在、OSVでサポートされている高出力で人間が操作するROVの領域です。しかし、「I」および「M」セクターは、IMR市場全体の約半分であり、急速に進化しています。
ROVへの新しいアプローチ
現在の慣行における変更の最も明白な要素は、船を撤去することです。論理的な最初の動きは、大きな高価な乗組員の船をUSVに置き換えることです。このアプローチは、いくつかのプレーヤーによって実証されています。防衛に焦点を当てたデモでは、Teledyne Seabotix ROVがMarine Advanced Research WAM-V USVから運用されました。商業慣行では、SAAB ROVはL3 ASV CワーカーUSVによってサポートされています。これらの構成では、目的は主に検査です。無線または衛星テレメトリで接続された陸上のオペレーターは、結合されたシステムを使用して構造物または海底を検査できます。軽い介入は実行可能ですが、通常、関与するROVには、主要なオフショアメンテナンスタスクを実行する物理的な力がありません。この種の操作は通常、数時間またはおそらく数日で測定されますが、持続することは意図されていません。
クレジット：L3 ASVアピールを得ているもう1つの概念は、固定位置にROVをインストールすることです。これは、電力とデータ接続を海岸に戻す大規模な設備に取り付けられる場合があります。また、テレメトリー用にブイを介して接続し、電力をバッテリーに依存させることもできます。どちらの場合でも、ROVはサイトの固定具になり、高価な船に依存することはありません。これは魅力的な価値提案ですが、ROVの信頼性への多大な投資が必要です。従来、ROVはデッキで定期的に保守および保守されていました。多くの場合、生産性を確保するために複数のROVが船舶に乗船します。このようなアプローチは、より固定された長期的な運用の概念では実行できません。業界はこの課題を受け入れ、主要なプレーヤーは新しいROV製品を開発しました。 Oceaneeringはe-ROVを開発し、初期の試験で肯定的な結果を確認しました。サイペムも同様にこの分野に多大な投資を行っています。 Hydrone-R車両は、2年近くの開発の結果です。 2019年の夏にプロトタイプ開発から海上試験に移行します。
海底居住システム
船舶なしで数時間または数日間動作することが信頼されているROVの自然な進化は、テザーのない海底にある車両です。 SAABのSabertoothは、2016年後半にヒューストンのNeutral Buoyancy Labで広く参照されたデモンストレーションから始まって、この分野のリーダーでした。この後者の手順は、高帯域幅のワイヤレステレメトリを使用した手動制御の下で実行されました。
それ以来、他の人がこのスペースに入ってきました。 OceaneeringはFreedomビークルを発表しました。このシステムは、調査および検査タスクを実行する機能を備えたマルチロールになるように設計されています。これは、海底に設置されたドッキングステーションに収容され、充電のために返却されます。このようなシステムのビジョンは、海底に数ヶ月間設置され、放置されることです。 ROVの信頼性を高めるという機械工学の課題と、長期にわたる操作性に必要なソフトウェアを組み合わせています。これらの技術コンセプトは徐々に開発されており、Oceaneeringのソリューションは市場の選択肢を提供するために急速に進歩しました。
無線海底居住車両のビジョンは強力です。しかし、それは将来のビジョンのままです。今日、モジュール式と操縦性をサポートする独特のアーキテクチャを採用しながら、AUVとROVの間の境界線を曖昧にする海底車両であるEelumeを使用して、テザー海底居住車両の長期展開が差し迫っています。ウナギの名に似たもののように見えますが、この技術は海中居住事業のオフショア実証試験を開始しました。 Eelume海底居住システムは、ノルウェー科学技術大学の水中テストサイトで360 mに展開されました。 Eelumeロボットは、ドッキングガレージを備えた海底に配備され、水中テストサイトでの多数の検査および光介入作業を実行するために使用されました。今年後半にトロンハイムでさらにテストと構成の試行を行った後、最初の2つの海底居住EelumeシステムをEquinorのÅsgard海底生産フィールドに展開することが計画されています。 2つのロボットシステムは、トルクツールバルブ操作を含む検査業務と介入タスク用に構成されます。これらの最初の海底に常駐するEelumeシステムは、バッテリー駆動のテザー制御モードで動作しますが、年末までにテザーレス動作を実証する予定です。
クレジット：Eelume Staying“ Connected”
AUVの広範なテザーレス操作をサポートするには、システムへのワイヤレス接続を提供する必要があります。アコースティックモデムは長距離接続に役立ちますが、帯域幅が制限されます。光学システムは、限られた範囲ではるかに堅牢な帯域幅を提供できます。集合システムは、この課題に対する1つのアプローチを提供できます。 SonardyneのグローバルビジネスマネージャーであるIoseba Tenaは、次のように述べています。これらは、人間の介入がリスクの軽減と運用の改善に役立つ井戸やマニホールドなどの領域に戦略的に配置されます。このアプローチにより、私たちはリアルタイムのストリーミングビデオやジョイスティックコマンドで車両とやり取りできるようになります。このアプローチにより、無線車両はオペレーターと密接に接触しながら、さらに遠くで動作することができます。
新しいロボット、新しいビジネスモデル
IMR向けのテザリングされていない海中ロボットのビジョンを拡大しているのが、ヒューストンメカトロニクスのAquanautです。この変換システムは、調査と輸送のためのAUVモードと、より詳細な検査と操作のためのROVモードの両方で動作できます。 Aquanautの意図は、システムがジョブサイトに到着し、独自のオンボードインテリジェンスを使用して、バルブ操作などのタスクを実行することです。オペレータは、高レベルの監視制御のみを使用して、システムステータスを確認し、ミッションコマンドを発行します。この概念は、テクノロジーとビジネスの両方の慣習に挑戦します。
Aquanautの変換機能は、印象的な機械的開発です。しかし、センシングとソフトウェアエンジニアリングの開発も同様に重要です。複雑な海中環境を認識、理解、および関与させるためのロボットシステムのトレーニングは、大きな課題です。エンジニアが成功すると仮定すると、ビジネス上の課題が生じます。アクアノートはIMRのオンコールサービスとして想定されており、ライドシェアサービスがオンデマンドで輸送を提供するのと同様に、必要なときに必要な場所で必要なアクティビティを提供します。これは顕著なアプローチの変化であり、IMRの経済性を根本的に変える可能性があります。
このビジョンを達成するには、エンジニアが単に技術を開発するだけではないことが求められます。彼らはその信頼性を人間の主観的な操作者に証明しなければなりません。弁護士と会計士はコードを理解せず、完全に自律的なIMR運用環境に向けた継続的なデモンストレーションと漸進的な進歩によってのみ説得されます。オフショアのオペレーターとマネージャーの言葉を組み合わせると、「光沢のあるロボット」がすべてを実行できるようになる前に、「長いスロー」になります。
-154609 "ブラックフォード ドルフィン リグ (クレジット: ドルフィン ドリリング)")
