科技园助中华煤气引入AI油漆机械人 油缸维修人手时间大减降风险

撰文: 江逸然
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石脑油是生产煤气的主要原料之一,其高挥发性的特质,须严格和专业的管理。香港中华煤气公司(煤气公司)在大埔厂房设有三个大型储存石脑油的油缸,每个直径54米、高19米,为减少石脑油挥发,会在油缸表面涂上隔热用的“无电制冷涂层”。以往髹油工程靠人手作业,从搭建棚架到完成涂层,每次动用人手、耗时三至四个月,如维修期间遇上台风、暴雨,更令高空工作风险大增。

为寻求科技解决方案,煤气公司向香港科技园公司了解园区在AI人工智能和机械人技术的领先优势,获介绍科技公司C3 Construction Robotics。双方经过两年合作试验与改良,成功合作研发“AI自动辊涂式机械人”,大幅缩短工期、减低风险,而且涂层厚薄更均匀,并可因应天气灵活调整,将高空工作转为更安全、可靠的自动化操作。

煤气公司对项目成果表示满意,认为完全符合公司需求,并正与C3 Construction Robotics就其他项目探讨合作;而C3 Construction Robotics透过是次合作,成功开拓新业务领域并进军海外市场。

煤气公司在科技园公司穿针引线下,与园区企业合作研发“AI自动辊涂式机械人”,为油缸涂上隔热涂层的工程机械化,令工程人手、时间和风险大减。图左起为煤气公司维修及发展部助理总经理吴炜鹏、维修及发展部机械维修经理林忠汉以及园区公司C3 Construction Robotics 创办人刘达铭教授。(黄宝莹摄)

传统工序耗时高风险 改用机械人节省时间、风险大减

煤气公司维修及发展部助理总经理吴炜鹏 (Vincent)表示,传统工序的种种挑战和风险,令公司希望寻求科技方案。他指出,以往每次为油缸涂上隔热涂料,单是搭建和拆除棚架已需花个多月。加上维修期正值每年四月至八月,经常遇到台风、暴雨,令工人在高空作业风险大增。此外,维修每次动员近30名工人,加上以人手操作,容易令涂层厚度不均影响隔热效能。

维修及发展部机械维修经理林忠汉(Willis)指出,改用“AI自动辊涂式机械人”后,维修时间可缩短至约两个月,节省人手。现时负责的工作人员会以遥控装置操控机械人和监察,无需搭棚亦免却工人高空工作风险。

机械人精准控制涂层厚薄 确保隔热效能

C3 Construction Robotics创办人、香港中文大学机械与自动化工程学系副教授刘达铭表示,每次维修时须为油缸涂上三层隔热涂层,太薄无法有效保护油缸,过厚则容易剥落。现时用机械人可更标准化,令涂层更均匀,达至最佳隔热效果。

机械人仅重30公斤 遇恶劣天气毋须拆卸

“AI自动辊涂式机械人”分为两组件,一部分置于油缸顶部,以缆索垂吊机械人至油缸表面作业。为减低高空作业风险,机械人重量仅30公斤,并透过软管将涂层油漆供应至机械人。

机械人操作简单,负责的工作人员需要事前接受2天培训。而每次设置机械人大约2小时,达致施工时机械人全自动操作。即使施工期间遇上恶劣天气,只需将垂吊机械人回收即可停工,比以往更具弹性和安全。

“AI自动辊涂式机械人”重量仅30公斤,而且操作简易,即使施工期间遇上恶劣天气,只需将垂吊机械人回收即可停工,比以往更具弹性和安全。(科技园提供)

针对性设计 克服高空作业、弧形表面两大挑战

刘教授表示,设计机械人时需面对两大挑战,包括如何让机械人高空作业时不受风影响,以及在表面不平的弧形油缸均匀涂上涂层。

针对风吹影响,机械人有多项安全设计,除连接缸顶和机械人的缆索外,另设防堕安全缆;机械人亦设有感应器侦测风向,可因应风向控制置于机械人两侧的叶轮稳定机械人。

针对弧形油缸以及表面设有喉管凹凸不平,机械人设有伸缩臂,能因应现场情况自动调整油辊的距离。同时机械人设有镜头,让操作员可控制机械人避开障碍物,以及记录施工过程。

“AI自动辊涂式机械人”设有伸缩臂,配合镜头以应付弧形油缸和凹凸不平的表面。机械人同时设有感应器侦测风向,遇风会启动两侧风扇,稳定机械人。(黄宝莹摄)

煤气厂房实地测试 因应场景改用接触式辊涂优化效能

为确保机械人符合实际应用场景,研发期间,煤气公司曾安排研发团队在香港仔和大埔厂房实地测试。刘教授透露,团队最初研究机械人采喷涂式设计,但实地测试后发现或会影响周边环境,因此改为接触式辊涂,比喷涂式更能节省油漆、能更有效控制油漆厚度,亦不用担心喷涂时涂料被风吹走。

“AI自动辊涂式机械人”针对煤气公司油缸弧面和表面不平的情况,设置伸缩臂用作涂上隔热层。(科技园提供)

煤气公司:成果完全符合公司要求 探讨其他合作项目

谈及是次合作成果,煤气公司助理总经理Vincent表示,是次在科技园公司穿针引线下,与C3 Construction Robotics成功研发涂层机械人,形容合作效果“相当好”,成果完全符合公司要求。他透露,为减少高空工作风险,未来将引入更多AI技术或机械人,协助现有人手处理工序,以减低职业安全风险及提升整体效率,并正与刘教授探讨其他项目合作可能性。

研发项目有望进军海外 成公司新业务重要转捩点

刘教授表示,公司以往集中研发楼宇外墙敲击检测机械人,今次获科技园公司介绍与煤气公司合作,令公司可开拓新业务,成为公司发展的重要转捩点。他认为,“AI自动辊涂式机械人”极具发展潜力,只要按不同场景和需要作改装,即可配合不同企业和场景,现时已有澳大利亚石油公司初步接触,探讨合作机会,亦会把机械人改装成清洁机械人,进军美国市场,期望长远能将机械人技术打入海外市场。