Mae rhaglen Intacom yn gyfres o brosiectau sy'n seiliedig ar ddatblygu systemau archwilio roboteg o dan arweiniad Canolfan Uwch Brofion Annistrywiol ym Mhort Talbot, de Cymru. Nod cyffredinol y rhaglen yw lleihau'r gost o archwilio cydrannau geometrig cymhleth ar gyfer y diwydiant awyrofod.
Cwblhawyd prosiect cyntaf Intacom ym mis Tachwedd 2014 ac fe'i hariannwyd gan bartneriaeth rhwng TWI, Bombardier, GKN a Rolls-Royce gyda chymorth gan Lywodraeth Cymru. Darparodd y system a ddeilliodd o hyn; o'r enw Intacom, brototeip cell archwilio awtomatig sy'n defnyddio dwy fraich robotig 6-echel i archwilio cydrannau crwm iawn yn y nesaf peth o ddim o amser o'i gymharu â'r hyn a gymerir gan systemau presennol. Roedd yn ymgorffori technoleg profion uwchsain datblygedig, a ddatblygwyd yn fewnol yn TWI, i ddarparu delweddau 3D o rannau na ellid eu harchwilio, mewn llawer o achosion, mewn unrhyw ffordd arall. O ganlyniad, ariannodd y partneriaid diwydiannol brosiect dilynnol sy'n anelu at ddatblygu atebion ar gyfer cydrannau pellach gan ddefnyddio'r gell bresennol.
Mae'r camau arloesi penodol wrth wraidd Intacom i'w cael mewn dau faes: yn gyntaf, defnyddio profion uwchsain arae gyfnodol ddatblygedig ar y cyd â chyfathrebu cyflym rhwng y rheolydd robotig a'r system uwchsain - mae hyn yn ei gwneud hi'n bosibl archwilio arwynebedd yn gyflym iawn na ellir ei wneud gan systemau eraill un elfen sy'n seiliedig ar uwchsain. Yn ogystal, trwy ddefnyddio deddfau ffocal datblygedig ar y cyd â dyluniadau effeithyddion pen draw arloesol gellir sganio'n gyflym arwynebeddau geometrig anodd, megis radiysau tynn - yn flaenorol, er mwyn gwneud hyn, byddai angen archwilio dynol a fyddai'n cymryd llawer o amser gyda phosibilrwydd o gamgymeriadau. Yn draddodiadol, byddai arolygwyr yn nodi namau'n syth ar yr arwyneb â'u llaw, ac wedyn yn trawsysgrifo'r wybodaeth yn adroddiadau gan ddefnyddio ffotograffau neu frasluniau o'r arwynebedd.
Mae system Intacom yn defnyddio delweddau 3D unigryw i arddangos canlyniadau sganio ynghyd â delweddau CAD o'r rhan, gan ei gwneud hi'n bosibl dadansoddi'r data yn gynt, yn fwy sythweledol gyda llai o debygrwydd camgymeriadau Gellir delweddu namau, nid yn unig ar yr arwyneb yn yr un modd â systemau eraill, ond eu dangos hefyd wedi eu lleoli yn strwythur y rhan. Cesglir data uwchsain llawn ar ffurf tonnau, sy'n galluogi dadansoddi ar ôl cwblhau'r sganio heb fod angen i'r rhan fod yn bresennol, ac mae'n creu cofnod cyflawn o arolygon sy'n cael ei archifo i'w ddefnyddio yn y dyfodol. O'r herwydd, gellir hefyd sganio rhannau eraill wrth i'r canlyniadau gael eu dadansoddi. Mae cyfres o ddulliau dadansoddi a mesur yn ei gwneud yn bosibl disgrifio namau, eu lleoli a'u brawddegu heb yr angen i greu lluniau neu ffotograffau. Ar hyn o bryd maeIntacom wedi ei ffurfweddu ar gyfer profiad uwchsain trwy ddefnyddio trawsddygiaduron, fodd bynnag, golyga hyblygrwydd y system y gellir ei haddasu'n hawdd at ddulliau eraill megis thermograffi neu gerrynt trolif.
Mae Intacom ar ei ffurf wreiddiol wedi rhagori ar darged 'archwilio pedair gwaith yn gynt’ a bennwyd gan y partneriaid, gan gyflawni lefel lle gellid cwblhau arolygiadau, ar gyfartaledd, naw gwaith yn gynt na systemau eraill a ddefnyddir ar hyn o bryd. Mewn rhai achosion, mae wedi darparu ateb arolygu lle nad oedd un yn bodoli'n flaenorol.
Yn 2016, er mwyn ceisio adeiladu ar lwyddiant y prosiect hyd hynny, gofynnodd y partneriaid i TWI ddatblygu system fwy o lawer er mwyn mynd i'r afael â'r newidiadau sy'n gysylltiedig ag archwilio cydrannau awyrofod llawer iawn mwy o faint megis polion, crwyn adennydd a chasinau injan. Lansiwyd prosiect tair blynedd arall Intacom 2, a fydd yn darparu cell sy'n cynnwys robotiaid llawer mwy o faint ac echelau ychwanegol megis traciau 14m a throfwrdd 4m. Mae'r gwaith rhagbaratoawl wedi dechrau i atgyfnerthu llawr y labordy yn TWI Wales i ymdopi â'r grymoedd sylweddol y bydd system mor fawr a chyflym yn eu cynhyrchu. Disgwylir sefydlu'r system newydd yn llawn erbyn dechrau 2019.
Er mwyn cynnal cywirdeb safleol dros arwynebedd mor fawr, ac ymdopi ag amrywiant ffurf a safle'r rhan yn y gell, mae cyfuniad o systemau metroleg wrthi'n cael ei ddatblygu. Defnyddir sganwyr llinell laser i greu proffiliau arwyneb o rannau go iawn le nad oes data CAD ar gael (megis yn achos rhannau etifeddol) neu nad ydynt yn cyfateb yn ddigonol â ffurf derfynol y rhan. Defnyddir system ffotogrametreg sy'n defnyddio wyth camera gwrth-ddŵr i fonitro safle'r robot ac olrhain symudiadau, sy'n ei gwneud yn bosibl nodi unrhyw wyriad oddi wrth y llwybrau a fwriadwyd a darparu'r opsiwn o wneud addasiadau amser go iawn i'r llwybrau sganio. Mae hyn yn enwedig o bwysig wrth sganio gan ddefnyddio uwchsain i mewn trwy ddull trawsyrru, lle trosglwyddir sain trwy'r rhan o'r naill robot i'r llall. Yma mae lleoliad perthynnol y robotiaid yn hollbwysig, yn enwedig pan nad yw arwynebau rhannol yn gyfochrog a bod angen llwybrau sganio cymhleth, ac nad yw'r robotiaid yn copïo symudiadau ei gilydd.
Ychwanegiad annisgwyl efallai, ond braf, at y bartneriaeth awyrofod hon yn bennaf yw Sefydliad Cenedlaethol Brenhinol y Badau Achub (RNLI). Mae heriau archwilio cragen bad mawr yn debyg i'r rhai a geir wrth archwilio croen adain neu arwyneb cromen mawr arall. Ond y gwahaniaeth yw nad yw defnyddio cell sefydlog fawr, megis yr un a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu rhannau awyrofod, yn addas ar gyfer cynhyrchu mewn iardiau cychod neu ar gyfer monitro gydol oes. Fodd bynnag, os gellir datblygu system briodol ar gyfer arolygiad ar y safle, byddai hefyd yn ateb ar gyfer archwiliadau cynnal a chadw awyrofod. O ganlyniad, bellach rydym wrthi'n ymchwilio i'r defnydd ar ein system ffotogrametreg i ddatblygu cell symudol sy'n ei chalibro ei hun ac sy'n gallu olrhain lleoliad unrhyw system archwilio â llaw neu system awtomatig wrth iddi symud ar draws y strwythur. Mae'r treialon cychwynnol ar samplau o strwythur y gragen yn addawol iawn ac mae'r gwaith yn parhau i integreiddio meddalwedd delweddau 3DIntacom.
Yn olaf, gyda golwg ar y darlun ehangach, mae rhaglen Intacom wedi creu'n uniongyrchol swyddi ychwanegol o ansawdd uchel yn ardal de Cymru. Mae'r màs critigol o arbenigedd ac offer arloesol, ynghyd â chydweithrediad â phrifysgolion lleol wedi creu canolfan ymchwil integredd strwythurol sy'n tyfu ar garlam yn ne Cymru gan ddenu busnesau newydd a chreu incwm i'r ardal. Mae rhaglen Intacom yn rhan o Sefydliad Ymchwil TWI i Ddeunyddiau Peirianneg Uwch (AEMRI) sy'n anelu at greu cynnydd sylweddol mewn capasiti ymchwil yng Nghymru ynghyd â swyddi proffesiynol newydd sydd â sgiliau uchel iawn.
Yr Athro Ian Cooper, Cymrawd Technoleg, Profion Annistrywiol Uwch, TWI
Mae Ian yn Beiriannydd Siartredig sydd â thros 30 mlynedd o brofiad mewn profion annistrywiol (NDT). Mae'n arbenigo mewn NDT ar gyfer cyfansoddiau, ac mae ei waith diweddar wedi canolbwyntio ar ddulliau NDT uwch a systemau archwilio roboteg awtomatig. Mae Ian yn arwain y rhaglen Intacom lwyddiannus dros ben gan ddatblygu systemau archwilio awtomatig cyflym ar gyfer gwaith geometrig cymhleth, ac yn 2016, enillodd Ian a'i gyd-awduron Fedal John Grimwade am bapur ar y gwaith hwn. Mae'n Is-Lywydd, ac yn Gymrawd, Sefydliad Profion Annistrywiol Prydain (BINDT) ac ef yw Cadeirydd Pwyllgor Technegol NDT y sefydliad. Mae Ian hefyd yn weithgar ar bwyllgorau sy'n arwain y gwaith o ddatblygu, defnyddio, hyfforddi ac ardystio'r NDT. Yn 2016 fe'i gwnaed yn Athro Ymarfer Anrhydeddus ym Mhrifysgol Cymru Y Drindod Dewi Sant.
