Podsumowanie

Hellma Materials GmbH – wiodący producent wysokiej jakości kryształów syntetycznych do mikrolitografii, optyki, technologii laserowej i detekcji promieniowania podjęła współpracę z Transition Technologies PSC w ramach prowadzonego projektu badawczo-rozwojowego. Ta europejska firma technologiczna z sektora SME posiada zakłady produkcyjne w Niemczech, Szwecji i Stanach Zjednoczonych, z których zaopatruje klientów z branży high-tech na całym świecie.

Przedsięwzięcie dotyczyło obszaru związanego z materiałami scyntylacyjnymi, w ramach którego produkowane są kryształy służące do wykrywania promieniowania radioaktywnego. Dzięki strategicznemu rozszerzeniu kompetencji, w ramach łańcucha wartości, Hellma Materials zamierza rozwinąć się w kierunku dostawcy systemów do wykrywania promieniowania. Koncentrując się na produktach z najwyższej półki, firma opracowuje urządzenia do obrazowania promieniowania, tzw. kamery gamma.

Projekt wpisuje się w dynamicznie rozwijający się rynek rozbiórki elektrowni jądrowych – obiektów wycofanych z eksploatacji, które wymagają precyzyjnych, zgodnych z regulacjami działań dekontaminacyjnych. Kamery gamma wspierają te procesy, umożliwiając ich realizację zgodnie z obowiązującymi normami. Towarzyszącym działaniom dekontaminacyjnym są pomiary charakterystyki radiologicznej, które są bardzo pracochłonne i czasochłonne. W dużych obiektach jądrowych powierzchnie wymagające pomiarów mogą sięgać setek tysięcy metrów kwadratowych – każda z nich musi zostać dokładnie sprawdzona pod kątem pozostałego skażenia. Dzięki kamerze gamma firmy Hellma Materials prace te stają się znacznie bardziej wydajne. W ten sposób można niezawodnie, szybko i skutecznie zlokalizować miejsca emisji promieniowania radioaktywnego.

W środowisku elektrowni jądrowych, gdzie promieniowanie radioaktywne definiuje warunki pracy, rzeczywistość rozszerzona staje się nowym językiem komunikacji i wizualizacji danych. W przypadku elektrowni jądrowych obowiązują zasady:

  • nawet po wycofaniu z eksploatacji pozostają one pod nadzorem organów ds. energii atomowej,
  • rozbiórki muszą być zatwierdzone w ramach skomplikowanej procedury,
  • procesy robocze podlegają specjalnym przepisom.

Firma Transition Technologies PSC opracowała dla Hellma Materials rozwiązanie wizualizacyjne oparte na rzeczywistości rozszerzonej, które wskazuje źródła promieniowania i nakłada je jako cyfrowe informacje na budynki jądrowe. Radioaktywność – to co dotąd niewodczne dla ludzkiego oka – została zobrazowana cyfrowo, umożliwiając intuicyjne zrozumienie jej rozkładu i intensywności a wraz z tym pojawiła się nowa jakość w planowaniu, dokumentowaniu i prowadzeniu działań dekontaminacyjnych. Jako demonstracja proof-of-concept rozwiązanie to pokazało ogromny potencjał technologii AR do zastosowania w elektrowniach jądrowych.

Wyzwanie biznesowe

Dane dostarczane przez kamerę gamma są danymi surowymi, które nie są łatwe do interpretacji. Są to informacje o położeniu obiektów radioaktywnych, podobne do tych przedstawionych na wyświetlaczach radarowych. Wyzwanie stanowił brak bezpośredniego odniesienia przestrzennego do otoczenia. Najważniejszym stało się uwidocznienie danych z kamery gamma w celu:

  • pokazania stanu radiologicznego elektrowni jądrowych,
  • efektywnego planowania działań związanych z likwidacją,
  • kierowania poszczególnymi etapami rozbiórki i ich optymalizacja,
  • sprawdzanie na bieżąco skuteczności działań dekontaminacyjnych,  
  • zmniejszenia narażenia pracowników na promieniowanie,
  • sporządzenia efektywnej i precyzyjnej dokumentacji wyników pomiarów oraz miejsc skażenia na potrzeby wymagań wewnętrznych i zewnętrznych (np. zgodność z przepisami, regulacje).

Rozwiązanie: wsparcie pracowników z wykorzystaniem AR

Aby kamera gamma mogła przedstawić promieniowanie radioaktywne, niewidodczne dla ludzkiego oka, konieczny był dodatkowy krok – intuicyjne i zaawansowane rozwiązanie AR, które w pełni wykorzystuje potencjał rzeczywistości rozszerzonej. Obejmowało ono następujące funkcje:

  • Wizualizacja promieniowania i miejsc emisji wspomagana przez AR.
  • Cyfrowa, przestrzenna baza wiedzy: informacje istotne dla użytkownika wyświetlane na żądanie, nakładane na rzeczywiste budynki i systematycznie dokumentowane.
  • Integracja ze środowiskiem pracy: rozwiązanie zostało dokładnie dostosowane do środowiska pracy w strefie kontroli obiektów jądrowych.

Usługi świadczone przez Transition Technologies PSC w ramach projektu obejmowały:

  • Integrację danych: wartości pomiarowe dotyczące kierunków padającego promieniowania zostały przejęte z kamery gamma i istniejącego oprogramowania urządzenia.
  • Modelowanie AR: dane z detekcji promieniowania gamma zostały przetworzone cyfrowo i odwzorowane w modelu przestrzennym, umożliwiając lokalizację potencjalnych źródeł emisji poprzez obliczenia punktów przecięcia promieniowania z modelem. Punkty przecięcia, reprezentujące potencjalne punkty emisji promieniowania radioaktywnego, zostały oznaczone wizualnymi znacznikami.
  • Wizualizacja AR w czasie rzeczywistym: użytkownicy mogli za pomocą iPada zobaczyć punkty emisji bezpośrednio w swoim otoczeniu – z oznaczeniami kolorystycznymi intensywności promieniowania.
  • Przyjazne dla użytkownika interfejsy AR: intuicyjne interakcje umożliwiały natychmiastowe wyświetlenie szczegółowych informacji o emisjach (np. aktywność, odległość, radionuklidy).
  • Dokumentacja i raportowanie: wyniki można było rejestrować, zapisywać i integrować z cyfrowymi raportami pomiarowymi.

Najważniejsze wyniki i korzyści dla Hellma Materials

Wprowadzenie rozwiązania AR przyniosło wyraźnie wymierne korzyści:

  • Transformacja danych w informacje niosące wartość: surowe informacje z kamery gamma zostały przełożone na konkretne, operacyjne wnioski wspierające decyzje.
  • Zwiększona łatwość obsługi dla użytkowników kamery gamma.
  • Oszczędność czasu i kosztów dzięki szybszym i bardziej wydajnym pomiarom.

Korzyści dla Hellma Materials

Dzięki partnerstwu z Transition Technologies PSC, Hellma Materials znacząco przyspieszyła cyfrową ewolucję swoich rozwiązań produktowych. Rozwiązanie AR zapewnia:

  • Wyraźną wartość dodaną produktu: integracja technologii cyfrowych z kamerą gamma znacząco podniosła jej funkcjonalność, wartość rynkową oraz jakość doświadczeń użytkowników.
  • Wzmocnienie pozycji Hellma Materials jako pioniera w dziedzinie technologii pomiarowej dla energetyki jądrowej.

Cytat klienta

TT PSC znacząco wsparło nas w rozwoju kamery gamma w ramach prac badawczo-rozwojowych.
Zespół XR wykazał się wysokim profesjonalizmem, tworząc rozwiązanie idealnie dopasowane do naszych potrzeb. Nasza wizja została zrealizowana bez konieczności długich wyjaśnień. Gorąco polecam warsztaty X-Reality!
Dr. Sibylle Petrak 
R&D Project Manager
Hellma Materials
Adam Gąsiorek

Projekt stanowi fundament dla dalszego rozwoju technologii wizualizacji radiologicznej w energetyce jądrowej – zarówno w Europie, jak i globalnie. Z dumą, ale i pokorą przyjmujemy słowa uznania od Hellma Materials – potwierdzają one, że europejska innowacja, oparta na głębokim zrozumieniu potrzeb klienta i sprawnym działaniu, może realnie zmieniać oblicze technologii jądrowej.

Adam Gąsiorek
Chief Technology Officer
Transition Technologies PSC S.A.