EO

Sluismodules vergemakkelijken grootschalige renovatie

03 december 2018 om 14:16 uur

De Prinses Irenesluizen in het Amsterdam-Rijnkanaal zijn gebouwd in de jaren ’50 en ’70 en in beheer van Rijkswaterstaat. (Foto: Rijkswaterstaat)

Een algoritme dat leidt tot lego-achtige modules om sluizen uit op te bouwen. Daarop is Tim Wilschut gepromoveerd aan de TU Eindhoven. De modules moeten het vervangen en renoveren van uiteindelijk alle 127 sluizen van Rijkswaterstaat eenvoudiger en goedkoper maken.


In de eerste helft van de 20ste eeuw zijn er in Nederland veel sluizen gebouwd. De komende decennia zullen vele daarvan aan het einde van hun levensduur komen en moeten worden vervangen of gerenoveerd. Historisch zijn sluizen projectmatig gebouwd en is elke sluis uniek. Rijkswaterstaat, de beheerder van 127 grote sluizen op het hoofdvaarwegennet, wil echter meer modularisatie en standaardisatie om het beheer te vereenvoudigen. Met andere woorden, Rijkswaterstaat is op zoek naar een bouwdoos voor sluizen met basis- en gespecialiseerde componenten die als legoblokjes in elkaar klikken. En die heeft Wilschut nu ontworpen.


Als Rijkswaterstaat besluit om met Wilschuts systeem te gaan werken, zullen de verjongde sluizen ontworpen moeten worden met deze componenten. Het voordeel is dat men de sluizen sneller en goedkoper kan renoveren of vervangen. Aangezien de totale kosten voor het werk worden geschat op 2 à 3 miljard euro, scheelt een kleine efficiëntieslag al snel tientallen miljoenen.

 

Sluisfamilies

Wilschut heeft eerst kenmerken van de sluizen verzameld in een grote tabel, zoals afmetingen, type schepen, type deuren en type nivelleersystemen. Door middel van een algoritme vergeleek hij de verschillende sluizen met elkaar. Daaruit volgde dat er ruwweg zeven families van sluizen zijn. Van elke familie is weer één representatieve sluis genomen en gekeken uit welke onderdelen die bestaat en hoe elk onderdeel interactie heeft met elk ander onderdeel. Zo'n interactie kan zijn ‘zit aan elkaar vast', maar ook ‘geeft energie door'. Door al deze interacties in een tabel te zetten, is eenvoudig te zien welke onderdelen veel interactie met elkaar hebben en welke onderdelen niet (zie afbeelding). Door de verschillende onderdelen met het algoritme te sorteren, is geconcludeerd dat er grofweg 9 groepen van modules nodig zijn. Voorbeelden van een modulegroep kunnen zijn: de besturing, of de sluisdeur. Van elk legoblokje binnen een module kan weer net een andere uitvoering gemaakt worden (om waar nodig bijvoorbeeld een bredere sluisdeur te maken).

on
Voorbeeld van een tabel die weergeeft welke onderdelen van een sluis interactie hebben met ieder ander onderdeel. Door de rijen en kolommen te sorteren, volgt welke onderdelen bij elkaar horen. (Foto: Tim Wilschut)

 

Sluizen van 'lego'-blokjes

Dat de sluisonderdelen en de interacties tussen de sluisonderdelen zo goed te groeperen zijn, laat zien dat de module-aanpak mogelijk is. Met andere woorden: sluizen zijn te vereenvoudigen tot ‘lego'-blokjes in elkaar klikken. Zo is er dus een groep modules te ontwerpen die allemaal dienen om een sluisdeur te kunnen maken, en een groep modules die samen de besturings- en bedieningsmodule omvat.
Terloops ontwikkelde Wilschut ook nog een specificeertaal, een soort computertaal die zowel door mensen als door computers te lezen is. De eisen voor een sluis en voor de componenten daarvan, zoals hoeveel schepen er per uur doorheen moeten kunnen en hoe sterk een sluisdeur moet zijn, zijn nu nog opgeschreven in documenten van vele tientallen pagina's. Omdat de interpretatie daarvan nog wel eens mis gaat, is Wilschuts specificeertaal een welkome verbetering.

 

Bedrijf opgericht

Wilschut heeft met zijn systeem de Innovation Award in de TU/e Contest gewonnen en was finalist bij de Philips innovation Awards. In oktober heeft hij met Tiemen Schuijbroek het bedrijf Ratio Computer aided Engineering opgericht, met als doel het verder uitwerken van het algoritme met bijbehorende software en het commercialiseren van zijn onderzoeksresultaten.

 

Gerelateerd nieuws

Wereldwijde uitstoot CO2 neemt weer toe

Wereldwijde uitstoot CO2 neemt weer toe

2017 en 2018 gaan de boeken in als jaren waarin de CO2-uitstoot toenam na een aantal jaren waarin er geen verandering was in de uitstoot. Die toename is er ondanks het klimaatverdrag van Parijs en de toename in…

Nieuwe Europese innovatiegemeenschappen voor Manufacturing en Urban Mobility

Nieuwe Europese innovatiegemeenschappen voor Manufacturing en Urban Mobility

Het Europees Instituut voor Innovatie en Technologie (EIT) heeft de winnende teams bekendgemaakt die de volgende innovatiegemeenschappen zullen oprichten: EIT Manufacturing en EIT Urban Mobility. De pan-Europese…

Hack-activiteiten nu op tijd vindbaar en zichtbaar

Hack-activiteiten nu op tijd vindbaar en zichtbaar

Cyberaanvallen zijn er tegenwoordig op gericht in één keer krachtig toe te slaan en grote schade te veroorzaken. Vaak vergen ze maanden van geheime voorbereiding. Om op tijd verdachte activiteit in dataverkeer aan het…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
PROTECT PSC1: programmeerbaar, modulair, multifunctioneel en kostenbesparend

De PROTECT PSC1-veiligheidsbesturing is compact, heeft een modulaire structuur en kan uiterst flexibel worden ingezet....

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

10 januari 2019, BNR Nieuwsradio

BNR Techniektour

Radioprogramma BNR Techniektour maakt duidelijk welke impact techniek heeft op onze samenleving en...

11 januari 2019, D&F kantoor Breda

4-daagse masterclass Process Safety voor Engineers

Optimaliseer uw procesveiligheids-management systeem met als resultaat minder ongevallen en stijgende...

Meer agendapunten »