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

Waarom bliksem vaak meermaals inslaat op dezelfde plek

Waarom bliksem vaak meermaals inslaat op dezelfde plek (video)

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, slaat bliksem vaak meerdere malen op dezelfde plek in. De reden waarom een bliksemkanaal wordt ‘hergebruikt’, is tot nu toe echter onopgehelderd. Recentelijk heeft een…

Gaan zeep en zonlicht het energieprobleem oplossen?

Gaan zeep en zonlicht het energieprobleem oplossen? (video)

Een internationaal consortium van wetenschappers komt met een unieke oplossing voor het energieprobleem. Door fotosynthese na te bootsen hopen ze duurzame brandstoffen te maken uit zonlicht, water en CO2. Hun geheim? …

Zon zet CO2 om naar methaan met hoog rendement

Van CO2 naar methaan op de kracht van de zon

TNO en de Universiteit Hasselt (België) zijn er in geslaagd om CO2 bij lage temperatuur en met alleen zonlicht als energiebron om te zetten naar methaan. Zo wordt een ongewenst afvalproduct duurzaam omgezet naar een…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MGBS de slanke versie binnen de MGB serie

Ter aanvulling op de MGB serie heeft EUCHNER de MGBS uitgebracht, die uitkomst biedt op plaatsen met weinig ruimte en op...

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

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

6 mei 2019, Leuven

Vezelversterkte kunststof composieten

In deze cursus krijg je handvatten voor het toepassen van kunststof composiet materialen in je eigen werk...

8 mei 2019

RAM optimalisatie en optimalisatie met FMECA

De cursus verschaft u met behulp van RAM optimalisatie inzicht in de betrouwbaarheid van complexe...

Meer agendapunten »