Installaties beheersbaar in bedrijf door sensoren
Binnen de huidige industriemarkt zijn ‘ageing assets’ een steeds actueler thema. Omdat bij veel installaties en gebouwen tegelijkertijd het einde van de beoogde levensduur bereikt wordt, zijn producenten door de hoge kosten niet in staat om deze te vernieuwen. Techport-bedrijf Intures merkte dat veel producenten tegen dit probleem aanlopen en heeft daarom een methodiek bedacht om assets veilig en actueel te houden. Om dit van de grond te krijgen was geld nodig. Techport heeft Intures begeleid bij het aanvragen van een haalbaarheidsvoucher Smart Industrie Noordwest. Nu deze is toegekend, is Intures gestart om de methodiek te testen en kan het bedrijf de methodiek hopelijk volgend jaar breder uitrollen.
Elke installatie heeft een theoretische einde levensduur. Het is dus niet de vraag óf een installatie door veroudering gaat falen, maar wanneer. Inspectie is hierbij een veel gebruikte methode als beheersmaatregel, maar is vaak niet voldoende geborgd. Jarno Water, operationeel directeur bij Intures vertelt: “Onze klanten zijn continu bezig met risicoafwegingen. Je wilt beheersbaar in bedrijf blijven, maar je wilt ook weten wanneer een installatie gaat falen. Veel installaties zijn verouderd, maar wanneer ga je over tot vervangen. Het is een afweging die je maakt op basis van veiligheid, beschikbaarheid en economisch belang. Met de methodiek die wij hebben ontwikkeld creëer je een beheersbare situatie waarbij je het optimum kan bereiken. Wij inspecteren en monitoren de installatie door middel van visuele inspectie, niet-destructief onderzoek en sensortechniek. Hierdoor kan je beter voorspellen wanneer de installatie gaat falen en kun je voortijdig ingrijpen. Het is eigenlijk hetzelfde als schaatsen op het ijs. Je ziet bijvoorbeeld waar scheuren zitten, deze houden we in de gaten door middel van het plaatsen van sensoren. Zo houden we exact in de gaten of de scheur groter wordt en hoe snel. Maar we plaatsen ook sensoren op plekken waar makkelijk scheuren zouden kunnen ontstaan, bijvoorbeeld omdat daar veel mensen overheen schaatsen. Hier zie je nu nog geen scheur, maar door de sensoren te plaatsen kan je direct zien wanneer het ijs zwakker wordt door vermoeiingsverschijnselen. Zo gaat dat ook bij het beheren van beton- en staalconstructies.”
Haalbaarheidsvoucher Smart Industry Noordwest
Collega Bart Feldberg van Intures maakte in 2016 kennis met de sensortechniek en geloofde sterk dat hier een grote markt voor was. Jarno: “We hebben destijds bij TNO een demonstratie gekregen van de sensoren die op de Merwedebrug en Van Brienenoordbrug waren geplaatst om vermoeiingsverschijnselen te detecteren en te monitoren. Vanuit deze technologie is een start up van een nieuw bedrijf ontstaan, SHM NEXT. Een paar maanden geleden kwamen we weer met dit bedrijf in contact. De sensoren zijn inmiddels verbetert en omdat we zo enthousiast waren, hebben we een presentatie gegeven bij het netwerk van Techport. Veel bedrijven herkenden de problematiek en zijn enthousiast. Het bleef alleen hangen op geld. Techport heeft doorgepakt en samen hebben we een haalbaarheidsvoucher aangevraagd bij Smart Industry Noordwest. Deze is onlangs toegekend en daar zijn we erg blij mee. De methodiek heeft zich inmiddels al bewezen bij de Merwedebrug en Van Brienenoordbrug, waarbij Rijkswaterstaat en TNO betrokken waren. De methodiek is echter nog niet in een industriële omgeving toegepast, gecombineerd met visuele inspecties als 0-meting. Dit gaan wij nu beproeven. Als Intures zijn wij continu bezig met innoveren, dus dit past helemaal in onze strategie. We proberen in te spelen op problemen en trends in de markt en dit samen met onze klanten op te lossen. We zoeken dan ook steeds naar nieuwe innovaties en technieken om toch ons doel te bereiken.”
Sensoren
Installaties of constructies krijgen op een gegeven moment te maken met vermoeiingsverschijnselen. Vroeger waren er geen tools om dit te kunnen meten. Daar zijn tegenwoordig speciale sensoren en software voor beschikbaar. Dennis Heemskerk, Teamleider Industrie bij Intures: “Door geluidsgolven te meten en te registreren, kunnen wij afwijkingen in het materiaal veroorzaakt door vermoeiing meten. Na inspectie plaatsen wij sensoren op strategisch kritische plaatsen. Dit kan lokaal zijn waar al een vermoeiingsscheur zit of juist op een plek waarvan wij denken dat een vermoeiingsscheur kan gaan ontstaan. De sensoren zijn erg gebruiksvriendelijk, je plakt ze met een magneet op de constructie, zijn zonder draad en communiceren met 4G.
Use case Tata Steel
Intures heeft de haalbaarheidsvoucher ontvangen voor het uitvoeren van een use case bij Tata Steel om de werking van sensoren te bevestigen. Bij een kraanbaanconstructie in de Oxystaalfabriek bevindt zich een kraanbaanconstructie waar enorme kranen met pannen vloeibaar staal overheen rijden. Dennis: “We houden de staat van de kraanbaanliggers al een aantal jaar in de gaten door middel van een jaarlijkse visuele inspectie en niet-destructief onderzoek technieken. We weten dan ook exact de onderhoudsstaat van de liggers en houden deze nauwlettend in de gaten. Aan de hand van de inspectieresultaten hebben wij een monitoringsplan en trendanalyse opgezet waar wij ook sensortechniek aan willen toevoegen. Op basis van dit monitoringsplan maken we een webapplicatie zodat iedereen mee kan kijken naar de resultaten. Iedere afwijking wordt vastgelegd en bewaakt. Ons doel is om binnen twee maanden de werking van de set-up te demonstreren.”
Het inspecteren van de toekomst
Intures inspecteert op dit moment veel constructies en installaties ‘on site’, maar verwacht dat dit gaat veranderen als sensoren breed kunnen worden ingezet. Dennis: “De huidige manier van inspecteren is vrij conservatief, tijdrovend, visueel en met oude technieken. De slimme technieken zijn er wel, maar we passen ze nog te weinig toe. Ik hoop dan ook dat we dit concept bij meerdere asset owners kunnen introduceren. Installaties worden ouder en sensoren zijn voor het onderhoud in mijn ogen echt de oplossing. Voor mij persoonlijk is het echt een gave uitdaging om met de nieuwste technieken te werken in een uitdagende omgeving waarin het niet altijd makkelijk is om bij de installatie te komen.” Jarno vult aan: “De volgende stap die we willen zetten is het maken van een digital twin dashboard. Onze inspectieresultaten worden momenteel al ondersteund door digital twins (3D modellen). We streven ernaar om de resultaten van de sensoren te projecteren in een digital twin zodat je de meetwaardes live én in een 3D-weergave kan zien.”
Haalbaarheidsvoucher Smart Industry Hub Noordwest
Smart Industry Hub Noordwest helpt ondernemingen uit de technologische sector in de provincies Noord-Holland, Utrecht en Flevoland om Smart Industry toepassingen in het bedrijf te implementeren en daarmee de concurrentiepositie te verbeteren. Dit doet de hub door activiteiten te organiseren, concrete middelen aan te reiken en ondernemers te attenderen op initiatieven en ze hierin te ondersteunen. Een van deze initiatieven is de haalbaarheidsvoucher. Met deze voucher kunnen bedrijven een project indienen waarvan ze de haalbaarheid van de implementatie van digitalisering in het maakproces willen testen. Voorbeelden van toepassingen zijn kunstmatige intelligentie, big data & data analytics, blockchain, 3D-printing, robotica en sensoren.
