Onderhoud 100% voorspelbaar maken

Condition-based maintenance draait om de planning van onderhoud op basis van de conditie van de betreffende assets (bedrijfsmiddelen). Informatie over die conditie wordt verkregen door monitoring van machines en installaties.

Daaruit worden voorspellingen gedestilleerd voor de noodzaak van onderhoud, dat dan ‘just in time’ kan worden gepland. Niet te laat, zoals bij correctief onderhoud, en niet te vroeg, zoals bij de preventieve variant.

Conservatisme en veiligheidscultuur

Het concept was al bekend, maar werd in de procesindustrie maar geen gemeengoed. Onder meer vanwege conservatisme en de veiligheidscultuur, zegt Paul van Kempen, projectleider Campione en operationeel directeur van WCM (World Class Maintenance).

“Sommigen zeiden letterlijk: ‘Goed idee dat voorspelbaar onderhoud, maar doe het eerst maar bij de buurman. Als het daar werkt, meld ik me wel.’ Die buurman werd het fieldlab Campione.”

Dat was een vervolg op het project Campi, waarin de mogelijkheden waren onderzocht. Campione moest concrete toepassingen gaan opleveren.

Ervaren monteur

De tijd was er rijp voor, volgens Van Kempen. “Sensoren werden steeds kleiner en goedkoper, konden autonomer opereren en de analyse van de big data die ze produceerden was een echt specialisme geworden. Voorheen dacht ik nog dat de ervaren monteur die voelt en ruikt, het beste weet wat er aan de hand is. Maar sensoren konden steeds beter voelen, ruiken, enzovoort. Wel was het zaak om de kennis van de ervaren mensen in de slimme systemen voor data-analyse te krijgen. Die combinatie was sterk, waardoor bedrijven het zouden aandurven om zo nodig in te grijpen aan de hand van de interpretatie van de data door die systemen.”

Productiviteit, beschikbaarheid en veiligheid verbeteren

Want dat was het doel van Campione: onderhoud 100% voorspelbaar maken, zodat procesbedrijven precies op tijd konden ingrijpen. Met als achterliggende motivatie: de productiviteit, beschikbaarheid en veiligheid van productiemiddelen significant verbeteren, tegen lagere kosten.

Samen met de Tilburgse hoogleraar Henk Akkermans, collega-directeur bij WCM, stond Van Kempen aan de basis van het fieldlab. “We hebben een rondje langs de velden gemaakt en op basis daarvan een projectplan opgesteld.”

Centrale testlocatie

Een belangrijk element in de plannen, naast Living Labs bij deelnemende bedrijven, was een centrale testlocatie. Die kwam er in Rijen, op de voormalige campus van telecomgigant Ericsson.

Daar konden bedrijven gaan experimenteren met nieuwe technologieën voor voorspelbaar onderhoud en gingen studenten van ROC Tilburg en Hogeschool Avans opdrachten uitvoeren.

Het begon met een proefinstallatie voor vloeistofprocessen en later kwam er een glasreactor bij. Afgelopen zomer werd nog een opstelling in gebruik genomen voor het testen van de werking van oliesensoren.

Monitoren, ontsluiten, delen en -voorspellen

Projecten op de testlocatie gingen bijvoorbeeld over het monitoren van druk, temperatuur, vochtigheid en andere grootheden met sensoren in een draadloos netwerk.

Over het ontsluiten en delen van de verzamelde data in een IoT/cloud-omgeving. Over voorspelling van het degradatiegedrag van pompen en kleppen, of – iets heel anders – het via gps tracken van monteurs op een bedrijfsterrein.

Kennisoverdracht naar mkb

In de eerste fase van uiteindelijk vijf jaar was Campione vooral gericht op de grote asset owners, waaronder Fujifilm en Tata Steel, en grote serviceverleners, zoals Sitech.

“Het ging om voorspelbaar onderhoud van hun installaties. Er waren al wel mkb’ers bij betrokken, vooral technologieleveranciers die daar innovaties voor konden leveren.”

In de tweede fase, die in 2020 startte, ligt de nadruk op kennisoverdracht naar het mkb. “Denk aan kleinere asset owners, zoals een koekjesfabriek die ook machines heeft staan die moeten worden onderhouden, en kleinere producenten van equipment die service willen verlenen.”

Skills en innovaties

Een actueel project is het Skillslab, waarin bedrijven en scholen samen kijken naar het curriculum van de toekomst voor de onderhoudssector.

“Welke skills zijn nodig om te kunnen werken met de innovaties van smart maintenance? Dat begint al bij de werkvoorbereider. Als die weet dat de monteurs straks in het veld met een bril voor augmented reality gaat werken, wat betekent dat dan voor hun taken?”

Samenwerking onderwijs en bedrijfsleven

Ook het onderwijs is bekeken. “We zijn de hele keten afgegaan en hebben geprobeerd meer lijn te krijgen in de samenwerking tussen onderwijs en bedrijfsleven. Want we kregen vaak te horen dat elke afstudeerder weer ergens anders in een bedrijf iets deed. Als we daar meer lijn in brengen en structureel samenwerken, kunnen we meer concreet resultaat bereiken. Dit hebben we in de regio Tilburg gedaan, nu willen we als WCM kijken of we het op andere locaties kunnen herhalen.”

Wereldkampioen onderhoud

In 2024 loopt fase twee van Campione af. “We zijn met de procesindustrie aan het nadenken over vervolgstappen om Nederland echt wereldkampioen onderhoud te maken. Ideeën zijn er al, zoals meer aandacht voor automatisering en robotisering, vanwege het tekort aan technische geschoolde mensen. Of meer inzetten op de kansen die AI biedt voor voorspelbaar onderhoud.”

Eerste fieldlab voor onderhoud

De digitalisering drijft in de Smart Industry innovatie van producten, processen en diensten/businessmodellen. Daaraan ten grondslag liggen technologieën die de afgelopen decennia volwassen zijn geworden, zoals:

• IoT (Internet of Things)
• big data
• AI (kunstmatige intelligentie),
• 3D-printen
• autonome systemen als robots en drones

In Nederland polderland vindt de ontwikkeling vooral plaats in fieldlabs, praktijkomgevingen waar bedrijven en kennisinstellingen samenwerken. Ze ontwikkelen er Smart Industry oplossingen en mensen leren die toepassen.

Inmiddels zijn er zo’n 50 fieldlabs, waarvan er zeker 8 zijn gerelateerd aan onderhoud. Deze kwamen onder meer voort uit het World Class Maintenance (WCM) netwerk. Campione was in 2015 het eerste fieldlab.

www.smartindustry.nl

www.tno.nl/nl/digitaal/smart-industry

www.worldclassmaintenance.com/project/fieldlab-campione

Living Labs

Onderdeel van het Campione-concept voor overdracht van nieuwe technologie naar de industrie zijn de Living Labs. Bedrijven die deelnamen aan het fieldlab konden in eigen huis een testomgeving inrichten als vervolg op onderzoek op de centrale locatie. Centraal daarbij stonden de sensoren voor het meten van de conditie van assets en de modellen voor het voorspellen van hun conditie op basis van de sensorinformatie.

In de eerste fase van Campione waren er Living Labs bij:

• Serviceverlener Sitech op Chemelot (Sittard-Geleen): o.a. monitoring van equipmentgedrag als voorspeller voor ongeplande stops.
• Fujifilm Manufacturing Europe (Tilburg): o.a. ontwikkeling van een systeem om de conditie van ­rollers te monitoren.
• Staalproducent Tata Steel (Velsen-Noord): o.a. een voorspellingsmodel voor ­onderhoudsactiviteiten.
• Energiebedrijf Delta (Vlissingen): o.a. ­voorspelling van de levensduur van ­windturbines.

Sitech Asset Health Center

Een mooi resultaat van Campione – Paul van Kempen is er trots op – is het Sitech Asset Health Center in Zuid-Limburg. De eerste ideeën dateerden al van 2012 en in de beginfase van het fieldlab werd het als Living Lab ingebracht.

“Er is daar een dedicated control room voor onderhoud gekomen, zoals die er voor productie al was. Alle bedrijven op Chemelot zijn erop aangesloten.”

Het startte met de vraag of het onderhoud niet goedkoper kon.

“Het mooie is dat ze gaandeweg hebben ontdekt dat efficiënter werken, zeker als je dat smart aanpakt, nog veel meer oplevert. Tegelijkertijd verbetert namelijk de performance van je fabriek, gaat de veiligheid geleidelijk naar een hoger niveau en werk je ook aan een duurzamere industrie. Dat wordt gemonitord met sensoriek op de hele site, waar ook de uitstoot en het energieverbruik voortdurend worden gemeten. In het center zie je op een dashboard drie hoofdmeters: performance van de fabrieken, veiligheidsniveau en duurzaamheid van Chemelot. Dat dat hand in hand kan gaan, is het goede nieuws van smart maintenance.”