Tata Steel pioniert met ‘statistics maintenance control’

Het immens grote bedrijfsterrein van Tata Steel in IJmuiden – in totaal 750 hectare – telt 17 fabrieken en aanpalende installaties die intensief zijn verstrengeld. Het hele staalproductieproces gebeurt hier: van de aanvoer van grondstoffen – kolen en ijzererts – tot het verladen van de kant-en-klare rollen staal naar de klant. Een nauwgezette afstemming tussen al deze schakels is cruciaal om de continuïteit van de staalproductie te waarborgen. Het behoeft weinig uitleg dat het plannen van onderhoud dan een complexe klus is.

Zomerstop voor regulier onderhoud

Jaarlijks vindt op hele delen van de site een zomerstop van enkele dagen plaats, waarop fabrieken en installaties helemaal stil liggen. Voor regulier onderhoud lopen verspreid over de fabrieken zo’n 600 onderhoudsprofessionals rond. Nog meer expertise zit bij de overkoepelende 900 medewerkers tellende ‘Hoogovens Technische Dienst’ (HTD), verwijzend naar de naam van het staalbedrijf uit het verleden. De HTD beschikt over ‘s lands grootste werkplaats, waar complete installatieonderdelen voor onderhoud naartoe worden versleept. Tijdens een grote zomerstop gaan ook nog eens zo’n duizend medewerkers van externe onderhoudsbedrijven aan de slag. “De jaarlijkse stops zijn niet alleen bedoeld voor onderhoud, maar ook om de vernieuwingen volgens ons investeringsprogramma door te voeren”, vertelt Hans Sintemaartensdijk, manager innovations asset management bij Tata Steel.

Vernieuwingen

Als concrete ingreep tijdens de stop van zomer 2019 noemt Sintemaartensdijk het verzwaren van de walskracht in een van de walserijen. “We maken tal van soorten staal die naast hoge sterkte en slijtvastheid nog andere bijzondere eigenschappen hebben. De klantvraag verandert voortdurend, wat impact kan hebben op onze installaties. Gaan we niet over technische grenzen heen, als we een nieuwe staalsoort bijvoorbeeld met dezelfde snelheid produceren? De walserij-kant is slijtagegevoelig. Productiestops willen we voorkomen. We draaien 365 dagen per jaar. Wezenlijk voor onze productie is zo min mogelijk ongepland onderhoud.”

Sensoren voor voorspellend onderhoud

Om onaangename verrassingen te voorkomen, is Tata Steel een aantal jaren terug overgegaan op het plaatsen van sensoren bij zo’n 80 kritische installaties met bewegende onderdelen, waar zware inspanningen van worden verwacht. Data-analyse van deze trillingsmetingen moet inzicht geven in het faalgedrag van deze installaties. Op basis hiervan kan het onderhoud beter en vroegtijdiger worden voorspeld. Sintemaartensdijk heeft er zelf een fraaie term voor bedacht: ‘statistics maintenance control’. “Dat inzicht hadden we tot voor kort niet. In feite zijn we het inspectieproces aan het automatiseren naar real-time inzicht in installaties. We gaan dat verder uitrollen. Waar we naartoe willen, zijn dashboards waarop we het functioneren van installaties aan de hand van verschillende KPI’s (kritieke prestatie indicatoren, red.) volgen. Als een bepaalde grenswaarde wordt overschreden, kunnen onderhoudsteams meteen ingrijpen. Machines staan dan zo kort mogelijke tijd stil.”

Sensoren ook voor procesoptimalisatie

“Ook kun je de snelheid van installaties zodanig aanpassen, dat ze tot de onderhoudstermijn hun werk blijven doen”, vervolgt Sintemaartensdijk. “Net als in de Formule-1. Ik hoorde laatst Max Verstappen tijdens het rijden zeggen: zet de wagen maar een tandje rustiger, dan houd ik hem heel. Naar dat soort inzichten willen wij toe. Dit is de opmaat naar de inzet van advanced analytics binnen ons asset management.” Tata Steel’s staaltje advanced analytics levert niet alleen meer inzicht op, maar ook een efficiëntere productie. “We gaan de real-time data van de sensoren in de installaties koppelen aan productie- en kwaliteitsgegevens. Door de integratie van al deze data kunnen we het productieproces nog beter sturen en tegen zo laag mogelijke kosten en zo min mogelijk energieverbruik zo veel mogelijk produceren op een hoog kwaliteitsniveau. Dat is de ultieme winst”, benadrukt Sintemaartensdijk.

Doel: 100% voorspelbaar onderhoud

Het uiteindelijk doel van Tata Steel is het onderhoud honderd procent voorspelbaar te maken. “Zo ver zijn we nog lang niet, maar we hebben al flinke slagen gemaakt.” Het bewijs, aldus Sintemaartensdijk, is de erkenning van het staalbedrijf als ‘Advanced 4th Industrial Revolution Lighthouse Company’ door het World Economic Forum begin 2019. Tata Steel kreeg deze prijs voor de wijze waarop ze advanced analytics inzet. Hiermee is het bedrijf in staat zijn grondstoffenmix te optimaliseren, de opbrengst per processtap te vergroten en de logistiek tussen de verschillende processen en de kwaliteit van het product voor de klant te verbeteren. Wereldwijd zijn er maar zestien bedrijven met deze status. “Een pre voor de jury was dat we er bewust voor kiezen onze eigen mensen op te leiden in data-engineering, tot aan het management toe, en dat we daar geen externe experts voor inhuren. Het draait immers niet alleen om het analyseren van data, wezenlijk is na de analysefase op implementatie van aangereikte verbeteringen over te gaan om processen en maintenance daadwerkelijk naar een hoger niveau te tillen. Dat besef zit in ons bedrijf nu goed tussen de oren, van hoog tot laag.”

Nieuwe testomgeving voor slim onderhoud

In juni 2019 werd bij Tata Steel in IJmuiden het Field Lab Smart Maintenance Techport geopend. Dit lab richt zich op nieuwe onderhoudsmodellen, die voorspellingen doen op fouten, afwijkingen en falen van lagers, rollen, pompen en motoren. Het gaat om een testinstallatie met sensoren voor onder meer trillingsmetingen in combinatie met data-analyse. Doel is schades te voorspellen en het onderhoud hierop af te stemmen. Binnenkort gaan twee promovendi van de Vrije Universiteit in Amsterdam aan de slag om op basis van data-analyse de beoogde onderhoudsmodellen te ontwikkelen. De start van het fieldlab sluit aan bij wat de advanced analytics die Tata Steel in de productieomgeving aan het opbouwen is. Het fieldlab is een samenwerking tussen productie- en onderhoudsbedrijven, start-ups, kennis- en onderwijsinstellingen en overheden in de IJmond-regio en is ondergebracht in de Tata Academy, de bedrijfsschool op het terrein in IJmuiden.