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Energiewirtschaft & Versorgung

ANYbotics: Fit für die Öl- und Gasindustrie mit einem explosionsgeschützten Roboter

Der Explosionsschutz ist der entscheidende Faktor, ob Inspektionsroboter interessant für die Öl- und Gasindustrie sind. Zühlke hat ANYbotics dabei unterstützt, den vierbeinigen ANYmal fit für explosionsgefährdete Umgebungen zu machen.

Warum die Arbeit von ANYbotics so wichtig ist

höheres Risiko schwerer Verletzungen für Beschäftigte in der Öl- und Gasförderung gegenüber dem Industriedurchschnitt.

OSHA

ungeplante Ausfallzeit kostet eine Offshore-Anlage im Schnitt pro Jahr; frühzeitige Instandhaltung senkt diese Zeiten um rund 36 %.

Kimberlite

jährliches Wachstum (CAGR) des Markts für explosionsgeschützte Inspektionsroboter; Plattformen mit Beinen legen mit ~16,5 % am schnellsten zu.

Growth Market Reports / Emergen Research

Das Projekt im Überblick

Challenge

ANYbotics will einen vierbeinigen explosionsgeschützten Inspektionsroboter entwickeln – eine spannende Lösung vor allem für die Öl- und Gasindustrie. Der Weg dorthin ist hochkomplex: strenge Regulierung, Normen, die nicht auf Laufroboter ausgelegt sind, und hohes Entwicklungstempo bei begrenzte eigene Ressourcen im Explosionsschutz.

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Solution

Zühlke bringt in kurzer Zeit ein interdisziplinäres Team ein, unterstützt ANYbotics beim Designprozess und übernimmt Design Verantwortung für einzelne sicherheitskritische Baugruppen. Fast-Prototyping und Know-how aus regulierten Branchen beschleunigen die Arbeit.

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Expertise

Die Arbeit für ANYbotics erfordert eine grosse Bandbreite von Zühlkes Know-how im Bereich Robotik: Angefangen bei Elektronikentwicklung und Explosionsschutz über Fast-Prototyping bis hin zur Erfahrung mit Normen und Zulassung.

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Ein Inspektionsroboter für explosionsgefährdete Umgebungen: die Ausgangslage bei ANYbotics

Inspektionen im industriellen Umfeld sind wichtig, um Anlagen zuverlässig zu betreiben. Doch sie sind auch gefährlich, gerade in Branchen wie der Öl- und Gasindustrie. Für genau solche explosionsgefährdeten Umgebungen ist der ANYmal X gemacht: Dank seiner vier Beine übernimmt der explosionsgeschützte Inspektionsroboter Anlageninspektionen überall dort, wo es für Menschen gefährlich werden kann. Unebene Böden, Treppen und enge Umgebungen sind dabei kein Problem für ihn.

Hersteller des ANYmal X ist das Schweizer Unternehmen ANYbotics. Das Spin-off der ETH Zürich ist seit rund 10 Jahren am Markt und beschäftigt rund 200 Mitarbeitende. Das Unternehmen ist gut etabliert, hat sich aber seine Startup-DNA erhalten – mit schnellen Iterationen und Fast Prototyping anstelle von schwerfälligen und langwierigen Entwicklungsprozessen.

Das Unternehmen ist ein Pionier im Bereich autonomer Systeme und will den ersten vierbeinigen, explosionsgeschützten Inspektionsroboter weltweit auf den Markt bringen. Ein Roboter, der in Umgebungen mit entzündlichen Gasen und Staub – den sogenannten Ex-Zonen – betrieben werden kann, hat gleich mehrere Vorteile für den Hersteller: Der Explosionsschutz ist ein USP gegenüber dem zunehmenden Wettbewerb aus China und erfüllt einen großen Bedarf in der Öl- und Gasindustrie, ein spannendes Kundensegment für ANYbotics.  

Was Explosionsschutz für einen Roboter bedeutet: ATEX und IECEx

Einen Roboter für diese Ex-Zonen zu entwickeln, bringt grosse Herausforderungen mit sich: Das hochkomplexe System muss zertifiziert werden, auch die Produktion und das Qualitätsmanagement-System sind streng reguliert. ATEX (europäische Richtlinie) und IECEx (internationaler Standard) legen detailliert fest, welche Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen arbeiten dürfen. Doch die Normen sind nicht für vierbeinige ausgelegt: Die Normierung hinkt der schnellen Entwicklung hinterher.

Dazu kommt: Systemingenieure für Explosionsschutz und funktionale Sicherheit sind rar – auch bei ANYbotics. Gleichzeitig wächst der Zeitdruck durch Wettbewerber in Fernost, die ähnliche Produkte in der Pipeline haben.

In dieser Situation macht sich ANYbotics auf die Suche nach einem externen Robotik-Entwicklungspartner mit einem Blick von außen – und landet bei Zühlke.

“Die Entwicklung des ANYmal X war hochkomplex. Mit seiner grossen fachlichen Bandbreite hat uns das Zühlke-Team geholfen, unsere Entwicklungszyklen deutlich zu verkürzen. In gezielten Deep Dives hat es kritische Fragestellungen effizient gelöst und unser Team stets optimal ergänzt.”

Joel Schlienger

Vice President Product Development & Care, ANYbotics

Gezielter Support im Engineering: der Weg zum zulassungsfähigen Roboter

Zühlke stellt schnell ein interdisziplinäres Team zusammen, nach zwei Tagen Onboarding arbeiten die Expert:innen bereits produktiv in der Arbeitsumgebung von ANYbotics. Dabei bringen sie auch wertvolles Wissen aus anderen Projekten mit, wie Jeannette Liniger, Principal Account Manager bei Zühlke berichtet: „Wir kennen uns bei Normen und Prozessen in hochregulierten Branchen gut aus – dieses Know-how konnten wir bei ANYbotics gut zur Anwendung bringen.“ Dieses Know-how bringt das Zühlke Team gezielt in die Arbeit des ANYbotics-Teams ein.

Während ANYbotics die Entwicklung sicherheitskritischer Baugruppen vorantreibt, unterstützen die Hardware-Expert:innen von Zühlke an kritischen Stellen mit Rat und Tat. Hierbei zahlt sich die Interdisziplinarität des Teams aus. Die Kolleg:innen können sehr flexibel agieren, ob bei der Entwicklung des produktionsreifen Prototyps, dem Testen oder bei kleineren Baustellen. Wo ein Problem trotz intensiver Suche bleibt, lösen gezielte Deepdives die Blockade und verkürzen den Entwicklungsloop.

Als sehr wertvoll erweist sich dabei auch die Erfahrung und die Ausstattung von Zühlke im Bereich Fast-Prototyping: Es gelingt dem Team das Leiterplatten-Design, die Produktion und die Tests so zu takten, dass Prototypen zum Teil schon nach einer Woche getestet werden können. Darüber hinaus liefert Zühlke wertvolles Know-how für den Aufbau des streng regulierten Produktions- und QM-Systems.

Nach sieben Monaten intensiver Zusammenarbeit sind die Systemkomponenten so weit, dass ANYbotics die Zulassung angehen kann.

“Zühlke hat nicht nur bei einzelnen Baugruppen unterstützt, sondern mit uns auf Systemebene gedacht: von der Behebung eines Batteriefehlers bis zur Frage, wie wir das Ganze zulassungsfähig entwickeln – sie waren immer an unserer Seite.”

Miguel Ángel Quero Corrales

Senior Systems Engineer at ANYbotics

Bereit für die Zulassung: autonome Inspektion in explosionsgefährdeten Bereichen

Joel Schlienger blickt sehr positiv auf die gemeinsame Arbeit am ANYmal X zurück: „auch dank der Unterstützung von Zühlke waren alle Systemkomponenten rechtzeitig fertig. Das technische Know-how und die schnelle Prototypenfertigung haben die Entwicklung deutlich beschleunigt. Gleichzeitig lässt uns das Derisking durch Zühlke deutlich entspannter auf den Zulassungsprozess blicken.“

Der ANYmal X hat nach seiner Zulassung das Potenzial, die Arbeitsbedingungen in kritischen und gefährlichen Bereichen deutlich sicherer zu machen, wie Jeannette Liniger berichtet. „Jede Inspektion, die der ANYmal X übernimmt, senkt das Risiko von Arbeitsunfällen. Gerade in der Öl- und Gasförderung ein wichtiger Punkt – dort herrscht ein siebenmal höheres Verletzungsrisiko.“

Für Unternehmen der Öl- und Gasindustrie ergeben sich noch weitere Vorteile: Mit dem ANYmal X sind auch dort Inspektionen möglich, wo sie vorher zu teuer oder zu gefährlich waren. Gleichzeitig inspiziert der Roboter immer gleich, die Datenqualität ist damit höher als bei manuellen Inspektionen. So trägt das System dazu bei, dass industrielle Anlagen sicherer betrieben werden können – und reduziert durch das frühzeitige Erkennen von Problemen auch Ausfallzeiten.  

Jeannette Liniger ist stolz auf das Ergebnis: „Mit dem ANYmal X wird ANYbotics zum Vorreiter bei vierbeinigen autonomen Systemen in explosionsgefährdeten Umgebungen. Das eröffnet dem Unternehmen neue Möglichkeiten – und macht den Betrieb von Anlagen in der Öl- und Gasindustrie sicherer und effizienter.“  

Sie entwickeln Robotik für anspruchsvolle Umgebungen?

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