Stále se zvyšující požadavky na bezpečnost, spolehlivost a konkurenceschopnost jaderných elektráren při souběžném stárnutí zkušených NDT pracovníků vedou, mimo jiné, i k rostoucím nárokům na vývoj a aplikaci nových robotických inovativních technologií a ke stále širšímu využití strojového učení, umělé inteligence, virtuálních defektů a simulačních NDT aplikací. ÚJV Řež vede několik výzkumných projektů zahrnujících vývoj nových inovativních robotů, aplikaci virtuálních defektů při NDT kvalifikacích a automatizovaném vyhodnocování provozních kontrol kontrolních míst primárních a sekundárních okruhů JE VVER-440 a VVER-1000.
CHARM - vývoj robotického manipulátoru
Projekt CHARM (Challenging environments tolerant Smart systems for IoT and AI) patří mezi projekty finančně podporované KDT JU v rámci výzvy H2020-ECSEL-2019-1-IA a současně je na národní úrovni podporován MŠMT.
V rámci CHARM vede ÚJV sekci 5 (USE CASE 5), kde vyvíjí prototyp inovativního robota. Jedná se o první realizaci koncepce robotické technologie, která je vhodná pro řešení složitě tvarovaných trajektorií pohybu sondy pro nedestruktivní testování (NDT), schopné operovat ve velmi omezených oblastech s obtížnou dostupností. Trajektorie složitého tvaru lze řešit bez vypočítaných souřadnic polohy pomocí intuitivního navádění sondy s vysokou úrovní opakovatelnosti pomocí několika IoT senzorů. Nový robot byl vyvinut na základě předchozího hyperredundantního robota s konvenční částí modulu se 7 stupni volnosti obvodového vozíku a konvenční části robotu a alternativní částí modulu se 6 stupni volnosti. Každá část tohoto robota splňuje nejnovější požadavky na kontrolu a známá omezení. Konstrukční úpravy zohledňují požadavky na kompaktní design i menší velikost při zachování stejných parametrů. Kabeláž je vedena uvnitř spojů, povrch je hladký, ostré hrany jsou eliminovány zejména pro ochranný kryt, provedení počítá s minimálním stupněm ochrany IP56. Řídicí systém inovativního robota vyhovuje i novým požadavkům na implementaci modulu strojového učení pro vyhodnocování provozních kontrol a efektivní polohování NDT sond, včetně možnosti intuitivního programování.
V projektu CHARM, koordinovaném společností VALMET TECHNOLOGIES OY (Espoo, Finsko), je v konsorciu zapojeno 37 společností z 10 zemí Evropy. Z České republiky je kromě ÚJV Řež, a. s., zapojena Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta aplikovaných věd a SmartMotion s.r.o. (Plzeň). Zahraničními partnery jsou např. SSH COMMUNICATIONS SECURITY OYJ (Helsinki, Finsko), LAPIN AMMATTIKORKEAKOULU OY (ROVANIEMI, Finsko), TAMPEREEN KORKEAKOULUSAATIO SR (Tampere, Finsko), REDEN B.V. (Hengelo, Nizozemí), TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT (Delft, Nizozemí), TECHNISCHE UNIVERSITAET CHEMNITZ (Chemnitz, Německo).
Pokročilá AI robotika pro výrobu a inspekci složitých komponent
Mezi projekty, aktuálně finančně podpořenými Technologickou agenturou ČR v rámci čtvrté veřejné soutěže v programu na podporu aplikovaného výzkumu, experimentálního vývoje a inovací DELTA 2 je i projekt "Pokročilá AI robotika pro výrobu a inspekci složitých komponent a její demonstrační aplikace" (TM04000031). Hlavním průmyslovým řešitelem je na české straně ÚJV Řež. Projekt TM04000031 je věnován využití umělé inteligence, strojového učení, pokročilých senzorů a IoT (internet věcí) při realizaci mechanizovaných provozních kontrol komponent a svarových spojů v jaderných elektrárnách typu VVER 440 a VVER 1000. Hlavním cílem úkolu je zejména implementace strojového učení a umělé inteligence při vyhodnocování výsledků mechanizovaných a automatizovaných provozních kontrol. Do řešení je, kromě ÚJV Řež, resp. jeho divize Integrita a technický inženýring, zapojena Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta aplikovaných věd. Zahraničními partnery jsou Hangzhou LINX Robot Intelligent Technology Co., Ltd. a Zhejiang University of Technology.
SENTIENT - robotické technologie pro automatizované vyhodnocování necelistvostí při provozních kontrolách
ÚJV Řež je ve tříletém projektu SENTIENT hlavním řešitelem sekce 2 (USE CASE 2), ve které se řeší vývoj, testování, validace a implementace inovativní robotické technologie pro automatizované vyhodnocování necelistvostí při provozních kontrolách pro vybrané oblasti kontroly metodami strojového učení. Zahrnuje i přípravu návrhu implementace NDT kvalifikace kontrolních postupů s využitím metod strojového učení k identifikaci segmentů kontrolních oblastí s případnými indikacemi necelistvostí pro další hodnocení kvalifikovaným inspektorem. Zcela novým trendem v provádění provozních kontrol, rozvíjeným v sekci 2, je využití strojového učení a umělé inteligence. Pokročilý manipulátor poslouží v jaderné elektrárně k automatizaci vyhodnocování výrobních a provozních necelistvostí s cílem minimalizovat osobní účast kvalifikovaného NDT personálu. Vzhledem k tomu, že v datových souborech provozních kontrol je jen omezený výskyt výrobních a provozních necelistvostí v komponentách a svarových spojích JE, používá se při testování strojového učení metodika virtuálních necelistvostí.
V sekci 2 projektu SENTIENT je, kromě ÚJV Řež, zapojena Západočeská univerzita v Plzni a Fakulta aplikovaných věd. Zahraničními partnery jsou Trueflaw Oy (Finsko), SZAMITASTECHNIKAI ES AUTOMATIZALASI KUTATOINTEZ (Maďarsko), LUNDS UNIVERSITET (Švédsko), Tokiwa Software GmbH. Projekt SENTIENT (Safety and Security of European Critical Infrastructure and Industry), jehož hlavním koordinátorem je společnost DEMCON UNMANNED SYSTEMS BV (Nizozemí), se nachází v pokročilém stádiu přípravy v rámci poslední výzvy KDT JU (HORIZON-KDT-JU-2023-1-IA). Přípravy projektu se celkem účastní více než 50 společností z 12 zemí Evropy.
