PERTAMINA: Drone Terbukti Dapat Digunakan Untuk Inspeksi Confined Space dan LIDAR Untuk Digital Twin

Studi Kasus: Operasi drone di dalam tangki penyimpanan minyak curah mentah Pertamina membuktikan kasus penggunaan drone dalam ruang terbatas dan aset berisiko tinggi, menghasilkan Close Visual Inspection (CVI) dan Digital Twin 3D Reality Capture dengan LIDAR. Studi ini menunjukkan metode utama yang menghasilkan hasil bisnis bernilai tinggi bagi Pertamina melalui penggunaan teknologi drone Flyabiliy Elios 2 dan Emesent Hovermap.


Watch the video summary:


OVERVIEW:


Halo Robotics bekerja sama dengan PT. PERTAMINA EP (PERTAMINA) dalam penggunaan teknologi drone komersial untuk melakukan proyek pemeliharaan tangki penyimpanan minyak mentah (Bulk Crude Oil Storage Tank). Kebutuhan PERTAMINA tersebut dibagi menjadi dua lingkup pekerjaan, yang pada akhirnya akan menghasilkan data yang dibutuhkan untuk kegiatan perencanaan, pelaksanaan dari proses pemeliharaan EPC (Engineering, Procurement, Construction) dari tangki tersebut:


(1) Digital Twin: mendapatkan data as-built ter-update dan terstruktur dari hasil 3D scanning tangki.


(2) Confined Space Inspection: mendapatkan data Close Visual Inspection (CVI) yang lengkap dan sistematis dari interior tangki.


Pada kegiatan ini Halo Robotics mampu mendemonstrasikan aplikasi teknologi drone yang dapat diandalkan pada dua lingkup pekerjaan diatas, dan mampu mendapatkan hasil yang secara signifikan memenuhi kebutuhan PERTAMINA di awal proyek ini. PERTAMINA juga mengkonfirmasi bahwa dibandingkan dengan metode tradisional, penggunaan drone untuk mendapatkan data Digital Twin dan data CVI mampu menghemat waktu dan biaya operasi secara signifikan; yang pada akhirnya meningkatkan efisiensi dari proses dan keselamatan kerja.


Mengingat manfaat komersial yang dapat diambil dari studi kasus ini, dan mengingat bahwa tangki yang menjadi objek studi kasus ini identik dengan tipe tangki API-650 dan API-620 yang digunakan secara global untuk penyimpanan minyak mentah maupun bahan bakar jadi, sasaran dari studi kasus ini adalah sebagai dokumentasi dari metode pengerjaan dan hasil yang didapat secara objektif, yang pada akhirnya bertujuan untuk menunjang aplikasi teknologi drone termasuk teknik pengerjaannya secara luas untuk kebutuhan dan fitur-fitur dari aset tangki yang serupa.


KEBUTUHAN:


  • Memperbarui gambar denah yang dimiliki pemilik sejak tahun 1972 dengan skema as- built dan blueprint yang ter-update.

  • Secara sistematis melakukan inspeksi pada interior tangki untuk dapat menentukan kebutuhan dari EPC.

  • Mengurangi aktivitas berawak dalam tangki dan penggunaan tali (rope access techniques).

  • Meningkatkan efisiensi dari evaluasi, perencanaan dan pelaksanaan proyek pemeliharaan EPC.


LOKASI DAN ASET:


Pertamina EP, Asset 3, OGT Balongan

Tank 4, Crude Bulk Oil Storage (37,000m3)

Pertamina EP, Asset 3, OGT Balongan: Tank 4


TEKNOLOGI UTAMA:



EMESENT HOVERMAP: LIDAR & AUTONOMY PAYLOAD


FITUR UTAMA: KRITERIA UTAMA DAN UNIK YANG MEMENUHI KEBUTUHAN PROYEK


· 100m jangkauan LIDAR

· 300,000 titik per detik (High Resolution LIDAR Scanning)

· SLAM-based LIDAR Mapping & Artificial Intelligence (Localization & Autonomy**)

· 360x360 Pemindaian segala arah & Computer Vision (Autonomy**)

· GPS-Denied Flight Autonomy**

· Detachable (desain lepas-pasang) dapat dipakai dengan tangan (hand-held)


**NOTE: AUTONOMY** Fitur ini adalah kriteria penting yang membuat teknologi Emesent LIDAR ini unik dan cocok dengan kebutuhan operasi di lingkungan kerja ber-resiko tinggi, ber-elektromagnetik, penuh aset yang rumit, dan tidak terjangkau oleh sinyal GPS. Dilengkapi dengan kemampuan untuk scanning LiDAR ke segala arah, Emesent Hovermap menjadi sensor yang unik karena sensor tersebut secara simultan membuat drone melakukan navigasi secara Autonomy. Emesent Hovermap terintegrasi secara penuh dengan drone DJI Enterprise (“plug-and-play”) dan mampu terintegrasi juga dengan sistem kontrol dari drone itu sendiri sehingga memungkinkan drone untuk beroperasi ecara Autonomy: 3D Scanning yang dihasilkan sensor menjadi acuan visual dari drone dimana drone mampu menentukan posisinya sendiri relatif terhadap “dunia” 3D yang dibuatnya. Sehingga drone dapat beroperasi secara aman karena dapat terhindar dari objek-objek dan struktur yang menghalangi, terlebih di ruangan dimana sinyal elektromagnetik tinggi dan tidak terjangkau oleh sinyal GPS.



FLYABILITY ELIOS 2: DRONE KHUSUS INSPEKSI RUANGAN TERBATAS

FITUR UTAMA: KRITERIA UTAMA DAN UNIK YANG MEMENUHI KEBUTUHAN PROYEK

  • Dilengkapi Kerangka Anti-Tabrak & Fitur Keamanan yang Komprehensif

  • Kamera RGB Resolusi Tinggi 4K, dipadukan dengan Kamera IR Thermal

  • 10.000 Lumen LED: Sistem Pencahayaan Langsung dan Oblique

  • Fungsi Navigasi dan Stabilisasi non-GPS serta fitur ”distance-lock” yang stabil

  • Fitur Collision-Tolerance & Safety untuk kontak fisik dengan aset dan ruang yang kompleks

  • Perangkat Lunak “Inspector” untuk tinjauan data yang efisien, ramah pengguna dan pembuatan laporan secara otomatis.

**NOTE: CLOSE VISUAL INSPECTION** Elios 2 adalah satu-satunya drone yang diklasifikasikan sebagai alat inspeksi formal oleh perusahaan yang bergerak di bidang tersebut seperti Lloyd’s and Bureau Veritas, tidak hanya drone tersebut mampu beroperasi di ruang terbatas, namun juga didesain untuk stabil dalam ruangan tanpa GPS, mengunci jarak kepada objek spesifik, dan melakukan inspeksi visual secara sistematis dan berulang. Teknologi penerangannya mensimulasikan gerakan Inspector yang sedang berada di dalam ruangan. Sehingga drone ini sangat cocok untuk inspeksi ruang terbatas seperti yang akan dilakukan oleh Studi Kasus ini.


METODOLOGI PENGERJAAN:


Digital Twin: akuisisi data dilakukan dalam 1 jam menggunakan LIDAR Emesent Hovermap baik sebagai hand-held, dan juga dipasangkan ke drone DJI Enterprise, DJI M210.


Dua pemindaian hand-held dilakukan, pertama berjalan mengelilingi bagian luar tangki; dan pemindaian kedua dengan berjalan di sekitar bagian dalam aset. Sensor kemudian dipasang ke drone DJI Matrice 210 (M210), dan penerbangan selama 6 menit dilakukan di sekitar perimeter dan diatas aset. *


Data LIDAR kemudian diproses, dengan total 4 jam untuk: (1) menyelaraskan dan menggabungkan hasil scanning; (2) “membersihkan data” dengan menghilangkan titik-titik asing dan pemangkasan area pemindaian tangki; dan (3) menyimpan output data sebagai file .las dan .laz, serta dalam format file CAD yang umum.

Confined Space Inspections: Penerbangan inspeksi secara sistematis dilakukan dengan menggunakan drone Flyability Elios 2, dengan 20-22 penerbangan inspeksi per hari, selama periode 5 hari.


Rencana penerbangan disiapkan untuk menargetkan pada bagian-bagian dan struktur tertentu, termasuk: cangkang dan lasan tangki, rafters, girder, sambungan, dan atap tanki. Data Digital Twin juga digunakan untuk mengekstraksi skema tangki yang diperlukan untuk persiapan perencanaan penerbangan inspeksi ruang terbatas.**


Data hasil inspeksi berupa foto, kemudian diproses di luar kantor, menjadi laporan inspeksi formal menggunakan perangkat lunak Flyability Inspector. Flyability Inspector adalah alat perangkat lunak penting yang digunakan dalam alur kerja inspeksi untuk secara efisien meninjau data 4K RGB mentah dan data output video termal; ·pilih Points of Interest ("POI" yaitu, temuan inspeksi) dan anotasi foto-foto tersebut dengan analisis inspeksi; menghasilkan Laporan Inspeksi dalam format Word Document (.docx) dengan secara otomatis mengumpulkan semua POI dan anotasi inspeksi ke dalam draft dokumen yang sudah jadi. Total waktu untuk meninjau, menganalisis, dan menghasilkan Laporan Inspeksi adalah 14 hari, termasuk tinjauan komprehensif dan anotasi khusus inspeksi oleh inspektur bersertifikasi API.


**CATATAN UNTUK PERENCANAAN CVI & SKEMA AS-BUILT**

Pemilik aset biasanya akan diminta oleh operator drone untuk menyediakan denah untuk perencanaan penerbangan, namun dalam hal ini satu-satunya referensi dari PERTAMINA adalah skema tahun 1972 dengan rincian terbatas. Oleh karena itu data LIDAR digunakan untuk mengekstraksi, dan memberi label, skema yang dibangun dari atap, kulit, dan struktur pendukung untuk perencanaan penerbangan CVI.

Tank 4: Roof Plate Arrangement- Drawings (1972)


Tank 4: Roof Plate Arragement- LIDAR Digital Twin-As-Built Schematics


HASIL:


LIDAR: DIGITAL TWIN



Digital Twin: Akuisisi LIDAR menghasilkan data pointclouds sebesar 9 Gigabytes dalam format .las, yang merupakan format file data LIDAR yang standar. Emesent Hovermap juga menghasilkan data dalam format berikut: .las .xyz .xyz .xyz. Format file ini dapat digunakan secara oleh perangkat lunak berformat CAD yang umum termasuk AutoCAD, Trueview Cloud, Hexagon Geospatial, Cyclone 3DR, Bentley Microstation, ERDAS Imagine, Deswik, dan sebagainya.



CONFINED SPACE INSPECTION (CVI):


Operasi drone menghasilkan rekaman video inspeksi sebesar 760 Gigabytes. Elios 2 menghasilkan video RGB 4K resolusi tinggi pada 9 frame/detik dalam format video standar .mp4; dan juga menghasilkan file Video Thermal dalam format .thm. Perangkat lunak Flyability Inspector memungkinkan untuk menampal data Thermal di atas hasil warna RGB, untuk membandingkan hasil visual dan termal secara real time (hanya ketika informasi termal diperlukan). Data video 4K juga dapat digunakan di perangkat lunak lain untuk keperluan lebih lanjut, seperti mengekstraksi foto dari data video diolah secara fotogrametri untuk pemodelan 3D dari aset menggunakan perangkat lunak umum seperti Pix4D.


CLOSE VISUAL INSPECTION: TAMPILAN APLIKASI COCKPIT DI ELIOS 2 – KETIKA BEROPERASI



CLOSE VISUAL INSPECTION (CVI): LAPORAN INSPEKSI - ANOTASI POINT OF INTEREST


CVI- Contoh bagian Tank Joint (1): Sisi Kiri


KOMENTAR INSPEKTOR:

Terdapat 2x Baut terhitung

Berkurangnya ketebalan pelapisan baja dan penyangga.

Korosi signifikan teramati dengan lebar 0mm - 67mm dari sambungan.

PENGUKURAN JARAK: 67 mm



CVI- Contoh bagian Tank Joint (2): Sisi Kanan

KOMENTAR INSPECTOR:

Terdapat 2x Baut dihitung.

Deposit bahan minyak atau serpihan yang signifikan teramati di sambungan Rafter dan Shell (tinggi 67mm).

Korosi dalam yang homogen. Deformasi dan paparan logam mentah terhadap oksidasi dan reaksi galvanik teramati

PENGUKURAN JARAK: 67MM +/- 5mm


CONTOH LAPORAN INSPEKSI CVI: MENGGUNAKAN SOFTWARE FLYABILITY INSPECTOR


TESTIMONI PERTAMINA:


“Hasil yang dihasilkan dari teknologi drone melebihi ekspektasi kami sebelumnya. Dengan menggunakan drone, sangat membantu kami dalam kegiatan preventive maintenance untuk dapat secara cepat menentukan lokasi perawatan dengan tepat, dengan peningkatan siginifikan terhadap kecepatan dan ketepatan hasil.”

- Almuayat Librata – Oil and Gas Transportation Manager – Pertamina EP

“Pertamina EP, dan khususnya Asset 3, sangat tertarik untuk menjadi yang pertama, dan memimpin penggunaan teknologi drone, untuk membantu kegiatan inspeksi tanki, dikarenakan potensinya untuk dapat mengubah kegiatan yang riskan dan mahal, menjadi kegiatan yang lebih aman dan efisien."

- Erikson Nainggolan – Operation Planning Assistant Manager – Pertamina EP



CONCLUSION:


Proyek ini menunjukkan bahwa dengan menerapkan teknologi drone dalam waktu yang relatif singkat di lokasi - memungkinkan untuk: (1) memperoleh hasil scanning 3D resolusi tinggi dari aset besar (Digital Twin untuk pemodelan 3D dan analisis struktur) , dan; (2) secara sistematis melakukan inspeksi, bahkan sampai tangki terbesar sekalipun, untuk mendapatkan laporan inspeksi CVI tersertifikasi untuk seluruh aset - tanpa adanya penggunaan scaffolding, dan kegiatan berawak (manusia) ke dalam tangki.


Di sisi hasil, output data ini memiliki nilai komersial besar untuk PERTAMINA. Dihadapkan dengan tantangan keselamatan kerja yang signifikan dan biaya tinggi untuk kegiatan inspeksi aset, disertai kerugian tambahan yang disebabkan oleh downtime dari aset yang non-produktif, proses yang tidak serta kurangnya informasi tentang aset itu sendiri, PERTAMINA dapat mengambil manfaat secara penuh dan signifikan dari optimalisasi proses yang tercapai dengan melakukan implementasi teknologi drone untuk kebutuhan manajemen integritas aset, dan proyek EPC terkait.


Menurut sponsor proyek PERTAMINA, nilai hasil secara bisnis yang didukung dalam Studi Kasus ini adalah:

  1. Peningkatan efisiensi dan keamanan dalam inspeksi dan kegiatan perawatan.

  2. Berkurangnya kordinasi dan kegiatan yang tidak konsisten yang memakan waktu dan biaya antara pemilik aset dan kontraktor EPC.

  3. Memungkinkan untuk dilakukannya inspeksi yang sistematis terhadap aset yang menua untuk analisis jangka panjang.

  4. Mengurangi kegiatan berawak ke dalam tanki, dengan tujuan akhir untuk menghilangkan kegiatan tersebut sepenuhnya

Studi Kasus ini juga menyimpulkan bahwa metode dan hasil yang disampaikan merupakan data yang relevan dan dapat diterapkan secara global, terutama untuk manajer aset dengan aset yang memiliki fitur yang identik: Tangki API 650 dan API 620 seperti yang dimiliki PERTAMINA, digunakan sebagai standar global untuk minyak mentah curah dan produk hidrokarbon cair lainnya, oleh karena itu, metode teknologi drone ini cenderung akan menghasilkan hasil positif yang sama ketika diterapkan ke setiap permintaan kegiatan inspeksi dari dan pemeliharaan tangki API yang serupa.


Questions? Contact us and we would be happy to connect further about drone solutions and services:


enterprise@halo-robotics.com

+62811-8549-888


Keywords: Pertamina, Technology, Drone, Asset Integrity, Digital Twin, Inspection, As-Built Model, CVI, EPC, Reality Capture,

173 views

BETTER BUSINESS THROUGH TECHNOLOGY

Pondok Pinang Center, Block C16-18

South Jakarta, Indonesia 12310

Offices: +6221 7699 123
WhatsApp: +6281 18 549 888

enterprise@halo-robotics.com

  • White Instagram Icon
  • White YouTube Icon
CONTACT US:

If you would like to learn more or schedule a demo, please feel free to contact us to connect further.

© 2020 by PT. Halo Indah Permai (Halo Robotics)