De toepassing van dronetechnologie helpt ArcelorMittal om zijn transformatie te versnellen en te innoveren in industriële inspecties en onderhoudsprocessen.

ArcelorMittal is een wereldwijde industriële reus. Hun impact in de staalindustrie is dan ook uit te drukken in gigantische cijfers. Het bedrijf heeft wereldwijd staalfabrieken in 16 landen, klanten in 160 landen en stelt 168.000 mensen tewerk. De teams werken de klok rond om het staal te leveren waarop de moderne maatschappij gebouwd is. Zo verscheepte ArcelorMittal 69 miljoen ton staal in de vorm van coils naar alle uithoeken van de wereld.

Extreme omstandigheden in staalfabrieken

De staalindustrie is van nature een activiteit met een aantal risico’s. Arbeiders werken dagelijks met enorme, zware, lawaaierige en ongelooflijk hete machines. Staal bereikt tijdens het fabricageproces temperaturen tot 1600 graden Celsius, en werknemers worden omringd door vloeibaar staal, gigantische gebouwen en heel wat rijdende voertuigen. Vandaag zijn de gezondheid en veiligheid van het personeel duidelijk de belangrijkste prioriteit bij ArcelorMittal en in de staalindustrie in het algemeen. Volgens de wereldwijde statistieken van de World Steel Association is het aantal letsels per miljoen gewerkte uren gedaald van 4,55 in 2006 tot 0,97 in 2017: een daling van 78,67%.

Daarnaast weet de staalindustrie dat het ook een grote bron van CO2-uitstoot is, aangezien ze veel brandbare grondstoffen zoals kolen nodig heeft om staal te produceren. Volgens de World Steel Association is staal verantwoordelijk voor zeven tot negen procent van alle directe emissies van fossiele brandstoffen.

Al deze ingrediënten samen maken een staalfabriek tot een buitengewone werkplek die soms lijkt op wat het zou zijn om op Mars te werken. Een industrieterrein van deze omvang en aard houdt de werknemers nederig ten opzichte van zo’n vijandige omgeving.

De perfecte kandidaat voor een vierde industriële revolutie

Eén ding is zeker: staal is een essentieel materiaal dat aan de basis ligt van de moderne samenleving en het dagelijkse leven. ArcelorMittal zoekt naar manieren om zijn fabrieken veiliger, schoner, groener en slimmer te maken. Niet alleen om zijn arbeiders te beschermen, maar ook om zijn koolstofvoetafdruk te verkleinen en de efficiëntie van zijn productiesites te verhogen.

ArcelorMittal beseft dat nieuwe technologieën de sleutel zijn tot de transformatie van zijn productiesites en heeft bepaalde oplossingen geïdentificeerd die aan hun behoeften kunnen voldoen. Het bedrijf is namelijk begonnen met het inzetten van drones op hun productiesites om 3D-scans uit te voeren en om kritische industriële inspecties, onderhoud en operationele veiligheidstaken te vergemakkelijken.

Vliegen in Fos sur Mer

ArcelorMittal heeft een fabriek in Fos sur Mer, in de buurt van de haven van Marseille en toegangspoort tot de Middellandse Zee in Zuid-Frankrijk. Het is – met een productiecapaciteit van vier miljoen ton staal per jaar – een belangrijke locatie in Europa. De fabriek is zo groot als een stad en biedt werk aan ongeveer 4000 werknemers (ArcelorMittal en derden).

Eén van deze arbeiders is Denis Emeric, hoofd van het technisch onderhoud in Fos sur Mer. Hij geeft leiding aan een team van 350 arbeiders die instaan voor het onderhoud van de complexe infrastructuur en het uitvoeren van inspecties.

Denis is zich ervan bewust hoeveel tijd zijn teams nodig hebben om hun inspectie- en onderhoudstaken uit te voeren. Het gaat hier om het inspecteren van schoorstenen, pijpen en dakconstructies op een hoogte die hoger is dan die van sommige van de hoogste gebouwen in Frankrijk – de Notre Dame zou zelfs in de staalfabriek passen. Om nog maar te zwijgen van de stomende hitte die deze taak nog ingewikkelder kan maken.

Normaal gezien worden deze routinetaken uitgevoerd door zware steigers op te trekken of door gebruik te maken van rope access wanneer steigers niet mogelijk zijn. Het opzetten van steigers en het stilleggen van machines zodat technici erop kunnen klimmen is niet alleen vervelend, maar ook duur en potentieel gevaarlijk. Daarom geloofd Denis Emeric dat hij de ideale oplossing gevonden heeft om deze routinetaak in Fos sur Mer te stroomlijnen: inspectiedrones.

Drones laten hen toe scherpe visuele gegevens te verzamelen over kritieke activa en machines terwijl ze hun voeten veilig op de grond houden.

Tientallen jaren ervaring met luchtcameratechnologie

“We hebben een lange geschiedenis met het gebruik van op afstand bestuurbare vliegtuigen, en we begrepen al heel vroeg de voordelen van het gebruik van luchtcameratechnologie”, zegt Ronald Kefferstein, hoofd van het onderhoudsteam, met 30 jaar ervaring bij ArcelorMittal.

“We zijn er zelfs trots op dat we door de Franse media echte pioniers binnen de industrie in Frankrijk noemen, sinds we in 2004 luchtballonnen met camera’s hebben ingevoerd en in 2010 op afstand bestuurde helikopters met camera’s zijn gaan gebruiken. Geleidelijk zijn we overgestapt op dronetechnologie, aangezien die gemakkelijk verkrijgbaar was en het voor ons volkomen logisch was.”

Door hun vroege adoptie heeft de fabriek van ArcelorMittal Fos sur Mer de afgelopen decennia aanzienlijke ervaring opgedaan in het gebruik van luchtcameratechnologie voor inspecties en levert ze nu een belangrijke bijdrage aan ArcelorMittal’s Drone Cell Division wereldwijd.

Alle ArcelorMittal-fabrieken, waaronder 30 industriële sites uit Europa, Afrika, Amerika, Azië en Australië, organiseren elk kwartaal digitale meetings waar ze best practices uitwisselen en aandringen op een slimmere integratie van drones.

Het droneprogramma van ArcelorMittal

Vandaag wordt het droneteam bij ArcelorMittal Fos sur Mer geleid door Yassine Ben Kacem, die leidinggeeft aan zes piloten. Er is nooit een saai moment in de staalfabriek en de expertise van zijn team wordt dagelijks gevraagd en geprezen. Het team van Yassine Ben Kacem voert regelmatig verschillende missies uit, variërend van inspectie, onderhoud, thermische en voorraadonderzoeken en nog veel meer.

De drone van hun keuze

De vloot van Yassine Ben Kacem is in de loop der jaren geëvolueerd, maar de drone van zijn keuze is tegenwoordig DJI Mavic 2 Enterprise Advanced.

Het droneteam gebruikt een grote verscheidenheid aan drones, waaronder platforms uit de Matrice-reeks voor zwaar gebruik, maar de Mavic 2 Enterprise Advanced heeft snel zijn eigen plaats veroverd in de vloot van ArcelorMittal.

“We moeten onze missies binnen enkele minuten kunnen plannen en uitvoeren. De Mavic 2 Enterprise Advanced met zijn RTK-mogelijkheden die binnen enkele minuten in de lucht kan worden ingezet, is voor ons van cruciaal belang”, zegt Yassine Ben Kacem.

Yassine heeft gemerkt dat de M2EA ideaal is voor snelle, nauwkeurige inspecties van moeilijk bereikbare installaties dankzij het kleinere formaat. Voor grootschaligere inspecties, bijvoorbeeld van een pijpleiding over een lengte van honderden meters, geeft hij de voorkeur aan zijn M210 met Z30, maar voor al het andere is de M2EA ideaal.

Een van de meest relevante kenmerken voor hun missies samen met de krachtige thermische camera voor een drone van deze grootte, is de RTK-module. Hiermee kunnen ze hun voorraad zeer nauwkeurig in kaart brengen, terwijl ze minder gebruik hoeven te maken van geometers die veel langer nodig hebben om de klus te klaren.

“We vinden de Waypoint-functie erg nuttig omdat het ons de mogelijkheid biedt een vlucht- en missiepad vast te leggen dat herhaaldelijk kan worden hergebruikt voor toekomstige missies. Hierdoor kan het vluchtpad van de drone perfect gerepliceerd worden en kunnen de gegevens nauwkeurig vergeleken worden.”

De dronetoepassingen bij ArcelorMittal Fos sur Mer-inspecties

Drones worden nu gebruikt voor alle inspectietaken op hoogte, zoals daken, transportbanden of andere zones die moeilijk toegankelijk zijn. Nu hoeven de getrainde technici van ArcelorMittal alleen nog maar een steiger op te klimmen nadat een drone-inspectie gebieden heeft geïdentificeerd die herstellingen vereisen.

Opmeten

Het in kaart brengen en meten van grondstoffenvoorraden is een tijdrovende routinetaak die precisie vereist. Dankzij drones kan ArcelorMittal deze taken snel uitvoeren met een zeer hoge precisie.

“Het gebruik van drones voor het opmeten en controleren van voorraden heeft ons enorm veel tijdwinst opgeleverd”, zegt Ronald Kefferstein.

“Voordat we drones gebruikten, moesten we landmeters, zoals geometers, rond en tussen al deze voorraden grondstoffen sturen. Vandaag, met het gebruik van fotogrammetrie mogelijk gemaakt door drones, kunnen we dit vervelende werk in een uur doen, terwijl we nauwkeurige gegevens verzamelen, en terwijl onze werknemers veilig blijven.”

Thermische monitoring

Dankzij de zeer nauwkeurige thermische camera van de DJI Mavic 2 Enterprise Advanced kan ArcelorMittal de warmte en temperatuur van hun infrastructuur, zoals de schoorstenen van hun installatie, en apparatuur monitoren.

“De mogelijkheid om een live warmtebeeld te hebben, is van cruciaal belang op onze sites. De warmte die uit een schoorsteen komt, is onzichtbaar en alleen een thermische camera kan ons helpen een duidelijk beeld te krijgen van wat er gaande is”, zegt Ronald Kefferstein.

Monitoren van milieu

De site van ArcelorMittal in Fos sur Mer is omgeven door een natuurreservaat van honderden hectare. Het bestaat uit zoetwater- en zoutwaterkustmoerassen. Een uniek gebied in Frankrijk dat een grote verscheidenheid aan zeldzame dier- en plantensoorten herbergt.

De site van ArcelorMittal ligt in feite aan de poort van het Franse Camargue-landschap, waar veel wilde paarden en stieren leven en ook rijstvelden die het tot een zeer bijzondere en exotische streek van Frankrijk maken.

ArcelorMittal heeft het behoud van en het toezicht op dit unieke natuurreservaat toevertrouwd aan ECOMED (Ecologie en Bemiddeling), een ecologisch ingenieursbureau dat expertise en advies verstrekt met betrekking tot land- en natuurlijke milieuontwikkeling. ECOMED werkt samen met planners, ontwikkelaars, industriëlen en publieke organisaties met expertise in het Middellandse Zeegebied. Hun kernexpertise is het adviseren voor ecologisch toezicht op lange termijn, fauna- en flora-onderzoek, planning en ecologisch beheer.

Marie Pisson, projectmanager bij ECOMED en verantwoordelijk voor het toezicht op het ArcelorMittal Natuurreservaat, legt uit hoe het droneteam van ArcelorMittal zijn expertise en ondersteuning biedt met zijn piloten en drones die zijn uitgerust met een multispectrale camera. Zij verzamelen kostbare multispectrale beeldgegevens vanuit de lucht en maken analyses om de evolutie op het behoud van dit natuurreservaat op lange termijn op te volgen. Dankzij deze multispectrale beelden brengen ze het reservaat nauwkeurig in kaart, krijgen ze inzicht in de evolutie en sporen ze elke verandering op die een negatieve invloed zou hebben op het milieu, zoals de invasie van nieuwe botanische soorten.

De basisingrediënten om een industrieel droneteam op te zetten

Volgens Ronald Kefferstein zijn er een paar belangrijke punten waar industriële faciliteiten rekening mee moeten houden als ze drones op het werk willen integreren en implementeren.  

• Gemotiveerd personeel, dat nieuwe technologie met passie omarmt
• Een team van professioneel opgeleide piloten
• Een duidelijk patroon van dronegebruik volgens de lokale regelgeving

Rendement op investering

Over de hele lijn hebben drones geleid tot grote kostenbesparingen bij ArcelorMittal. Yassine schat dat hun investering in drones heeft geleid tot besparingen tussen 100.000 en 200.000 euro per jaar. Een groot deel daarvan is te danken aan het beperken van dure uitbestedingsinterventies van externe bedrijven die zich bezighouden met steigers, touwklimmers of wiegen. De tijdwinst is ongelooflijk, vooral voor het in kaart brengen en snel inspecteren. Maar het grootste voordeel is iets dat moeilijker in euro’s is uit te drukken: veiligheid. Het aantal werkuren op hoogte of contact met gevaarlijke machines wordt sterk verminderd, en veel gevaarlijke inspectietaken worden met drones uitgevoerd.

Drones in een innoverende staalindustrie

In de afgelopen jaren hebben veel ArcelorMittal-fabrieken drones ingezet in een vergelijkbare hoedanigheid als de site in Fos sur Mer. Toen het potentieel van deze technologie aan het licht kwam, vormde zich een gemeenschap en een kennisbasis. Nu is er een formele netwerkgroep voor drones opgericht die vandaag de inspanningen leidt om deze innovatieve technologie maximaal te benutten om de staalindustrie veiliger, efficiënter en kosteneffectiever te maken.

De dronetechnologie heeft een hoge vlucht genomen, onder meer bij ArcelorMittal, waar ze de aanpak van bepaalde technische uitdagingen volledig heeft veranderd.

Samen met andere digitaliseringstechnieken en nieuwe manieren om staal te maken met minder energie voor een betere impact op het milieu, lijdt het geen twijfel dat drones een essentiële rol spelen om de staalindustrie slimmer, schoner en veiliger te maken.

De lijst van manieren waarop ArcelorMittal momenteel drones gebruikt, is uitgebreid: inspecties uitvoeren, in kaart brengen en opmeten, inventaris tellen, nutsvoorzieningen controleren en nog veel meer. Drones kunnen veilig gaan waar mensen dat niet kunnen, wat de veiligheid ten goede komt. Ze kunnen helpen bij het opsporen van defecten of zwakke plekken in apparatuur, waardoor dure reparaties worden voorkomen. En drones kunnen sommige taken in recordtijd uitvoeren, waardoor niet alleen kostbare tijd wordt bespaard, maar ook moeite en geld.

“De staalindustrie evolueert snel om alle processen te verbeteren en het risico voor de werknemers en de impact op het milieu te beperken”, zegt Denis Emeric. “ArcelorMittal hecht veel waarde aan het gebruik van nieuwe technologieën en drones hebben het potentieel om onze industrie en de manier waarop we zakendoen diepgaand te transformeren.