科技園助中華煤氣引入AI油漆機械人 油缸維修人手時間大減降風險

撰文:江逸然
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石腦油是生產煤氣的主要原料之一,其高揮發性的特質,須嚴格和專業的管理。香港中華煤氣公司(煤氣公司)在大埔廠房設有三個大型儲存石腦油的油缸,每個直徑54米、高19米,為減少石腦油揮發,會在油缸表面塗上隔熱用的「無電製冷塗層」。以往髹油工程靠人手作業,從搭建棚架到完成塗層,每次動用人手、耗時三至四個月,如維修期間遇上颱風、暴雨,更令高空工作風險大增。

為尋求科技解決方案,煤氣公司向香港科技園公司了解園區在AI人工智能和機械人技術的領先優勢,獲介紹科技公司C3 Construction Robotics。雙方經過兩年合作試驗與改良,成功合作研發「AI自動輥塗式機械人」,大幅縮短工期、減低風險,而且塗層厚薄更均勻,並可因應天氣靈活調整,將高空工作轉為更安全、可靠的自動化操作。

煤氣公司對項目成果表示滿意,認為完全符合公司需求,並正與C3 Construction Robotics就其他項目探討合作;而C3 Construction Robotics透過是次合作,成功開拓新業務領域並進軍海外市場。

煤氣公司在科技園公司穿針引線下,與園區企業合作研發「AI自動輥塗式機械人」,為油缸塗上隔熱塗層的工程機械化,令工程人手、時間和風險大減。圖左起為煤氣公司維修及發展部助理總經理吳煒鵬、維修及發展部機械維修經理林忠漢以及園區公司C3 Construction Robotics 創辦人劉達銘教授。(黃寶瑩攝)

傳統工序耗時高風險 改用機械人節省時間、風險大減

煤氣公司維修及發展部助理總經理吳煒鵬 (Vincent)表示,傳統工序的種種挑戰和風險,令公司希望尋求科技方案。他指出,以往每次為油缸塗上隔熱塗料,單是搭建和拆除棚架已需花個多月。加上維修期正值每年四月至八月,經常遇到颱風、暴雨,令工人在高空作業風險大增。此外,維修每次動員近30名工人,加上以人手操作,容易令塗層厚度不均影響隔熱效能。

維修及發展部機械維修經理林忠漢(Willis)指出,改用「AI自動輥塗式機械人」後,維修時間可縮短至約兩個月,節省人手。現時負責的工作人員會以遙控裝置操控機械人和監察,無需搭棚亦免卻工人高空工作風險。

機械人精準控制塗層厚薄 確保隔熱效能

C3 Construction Robotics創辦人、香港中文大學機械與自動化工程學系副教授劉達銘表示,每次維修時須為油缸塗上三層隔熱塗層,太薄無法有效保護油缸,過厚則容易剝落。現時用機械人可更標準化,令塗層更均勻,達至最佳隔熱效果。

機械人僅重30公斤 遇惡劣天氣毋須拆卸

「AI自動輥塗式機械人」分為兩組件,一部分置於油缸頂部,以纜索垂吊機械人至油缸表面作業。為減低高空作業風險,機械人重量僅30公斤,並透過軟管將塗層油漆供應至機械人。

機械人操作簡單,負責的工作人員需要事前接受2天培訓。而每次設置機械人大約2小時,達致施工時機械人全自動操作。即使施工期間遇上惡劣天氣,只需將垂吊機械人回收即可停工,比以往更具彈性和安全。

「AI自動輥塗式機械人」重量僅30公斤,而且操作簡易,即使施工期間遇上惡劣天氣,只需將垂吊機械人回收即可停工,比以往更具彈性和安全。(科技園提供)

針對性設計 克服高空作業、弧形表面兩大挑戰

劉教授表示,設計機械人時需面對兩大挑戰,包括如何讓機械人高空作業時不受風影響,以及在表面不平的弧形油缸均勻塗上塗層。

針對風吹影響,機械人有多項安全設計,除連接缸頂和機械人的纜索外,另設防墮安全纜;機械人亦設有感應器偵測風向,可因應風向控制置於機械人兩側的葉輪穩定機械人。

針對弧形油缸以及表面設有喉管凹凸不平,機械人設有伸縮臂,能因應現場情況自動調整油輥的距離。同時機械人設有鏡頭,讓操作員可控制機械人避開障礙物,以及記錄施工過程。

「AI自動輥塗式機械人」設有伸縮臂,配合鏡頭以應付弧形油缸和凹凸不平的表面。機械人同時設有感應器偵測風向,遇風會啟動兩側風扇,穩定機械人。(黃寶瑩攝)

煤氣廠房實地測試 因應場景改用接觸式輥塗優化效能

為確保機械人符合實際應用場景,研發期間,煤氣公司曾安排研發團隊在香港仔和大埔廠房實地測試。劉教授透露,團隊最初研究機械人採噴塗式設計,但實地測試後發現或會影響周邊環境,因此改為接觸式輥塗,比噴塗式更能節省油漆、能更有效控制油漆厚度,亦不用擔心噴塗時塗料被風吹走。

「AI自動輥塗式機械人」針對煤氣公司油缸弧面和表面不平的情況,設置伸縮臂用作塗上隔熱層。(科技園提供)

煤氣公司:成果完全符合公司要求 探討其他合作項目

談及是次合作成果,煤氣公司助理總經理Vincent表示,是次在科技園公司穿針引線下,與C3 Construction Robotics成功研發塗層機械人,形容合作效果「相當好」,成果完全符合公司要求。他透露,為減少高空工作風險,未來將引入更多AI技術或機械人,協助現有人手處理工序,以減低職業安全風險及提升整體效率,並正與劉教授探討其他項目合作可能性。

研發項目有望進軍海外 成公司新業務重要轉捩點

劉教授表示,公司以往集中研發樓宇外牆敲擊檢測機械人,今次獲科技園公司介紹與煤氣公司合作,令公司可開拓新業務,成為公司發展的重要轉捩點。他認為,「AI自動輥塗式機械人」極具發展潛力,只要按不同場景和需要作改裝,即可配合不同企業和場景,現時已有澳洲石油公司初步接觸,探討合作機會,亦會把機械人改裝成清潔機械人,進軍美國市場,期望長遠能將機械人技術打入海外市場。


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