Geluidssensoren detecteren slijtage
Een afwijking in een machine kun je horen, een onderhoudsmonteur met geoefende oren zal dit gelijk beamen. Maar waar het precies niet lekker loopt of het eerder kunnen horen dan het menselijk oor mogelijk maakt, is een ander verhaal. In een proof of concept met geluidssensoren is in het Fieldlab Smart Maintenance een test uitgevoerd met samenwerkingspartner Sorama. De resultaten zijn veelbelovend.
Het idee – één en één is drie
Sorama is een leverancier van akoestische camera’s en analysesoftware die kunnen worden toegepast in een zeer breed scala van industrieën. Paul van Doorn, productowner van het Listener Platform binnen Sorama: “Wij werken met bedrijven samen om inzicht te geven waar geluid in hun producten of omgeving vandaan komt. Door het duidelijk in beeld te brengen van het geluidsniveau kunnen we zien welke componenten het geluid veroorzaken.” Van oorsprong richtte het in 2009 gestarte Sorama zich op het meten van geluid in R&D omgevingen en in de loop van de tijd is het idee ontstaan om ook in publieke ruimte geluid te meten. Hier luisteren de camera’s naar de bewegende delen van de machine om zo iets over de conditie te kunnen zeggen.
Proof of concept
De samenwerking tussen Sorama en het Fieldlab is tot stand gekomen vanuit een van de partners van het Fieldlab, Semiotic Labs. Simon Jagers: “In het Fieldlab Smart Maintenance Techport werken partijen samen vanuit verschillende competenties. Wij -als Semiotic Labs – voorspellen op basis van spanningsmetingen afwijkingen in installaties. Sorama heeft weer een heel andere manier van het detecteren van bijvoorbeeld defecten of slijtage; detectie op basis van geluid. Dat maak Sorama complementair als partij en interessant om aan te haken bij het Fieldlab.” Vanuit deze kennismaking en het ontstane enthousiasme is gewerkt aan een usecase binnen Tata Steel waarbij de inzet van akoestische camera’s tot interessante nieuwe inzichten zou leiden. Er is door Sorama en Techport een plan ontwikkeld en vervolgens is hiervoor een subsidie aanvraag ingediend en co-financiering ontvangen vanuit het Innovatiefonds Maakindustrie Metropoolregio Amsterdam. Vanuit dit fonds worden innovatieve duurzame projecten gefinancierd die de maakindustrie schoner en slimmer maken.
Samen met Tata Steel is door Sorama onderzocht of het met geluidscamera’s mogelijk is om transportbandrollen nog efficiënter te inspecteren en inspecteurs te helpen bij het identificeren van versleten rollen. Inspecteurs doen dat door langs het netwerk van tansportbanden, met een lengte 55km, rondes te lopen en op het gehoor te lokaliseren waar defecte rollen zitten. Elisa Bot van Tata Steel: “Onze inspecteurs Thomas Boutsma en Johan van der Kruijssen zijn nauw betrokken bij de proof-of-concept en ook erg enthousiast over de vernieuwing. Zij zien voordelen voor hun dagelijkse werk. Het inspecteren van rollen op basis van hun eigen gehoor is tijdrovend en slechts een onderdeel van het takenpakket. Als dit werk vervangen kan worden, is er meer tijd beschikbaar voor het meer inhoudelijke deel van het werk. Daarnaast hopen we dat we door de sensoren nog eerder afwijkingen kunnen horen, of deze op plekken te kunnen installeren waar we slecht bij kunnen komen.”
Metingen
Opschalen en samenwerking verduurzamen
Op de transportband aan het Noordzeekanaal in Velsen-Noord en in een laboratoriumopstelling zijn metingen verricht die duidelijk verschil laten zien tussen het geluid van goede, gebruikte en versleten rollen. Een groot deel van de technologie bestaat uit machine learning en artifical intelligence. Het ontwikkelen van het algoritme zodat je kunt voorspellen en kunt aangeven welke component het is. In de proof of concept is aangetoond is dat de sensoren specifiek kunnen aangeven welke rol in een bepaald cluster slijtage vertoont. Elisa Bot: “Naast dat dit het mogelijk maakt om enkel defecte rollen te vervangen, zou deze techniek in de toekomst ook kunnen helpen om te bepalen welk onderhoud prioriteit moet krijgen en kunnen stilstanden worden verminderd.” Een ander groot voordeel van deze technologie is dat de metingen op afstand plaatsvinden en de installatie van sensoren kan plaatsvinden terwijl de transportband in bedrijf is. Elisa Bot: “Onze collega Ton Krakers van ICT heeft veel werk verricht om een stand-alone unit op het netwerk van Tata Steel aan te sluiten en het monitoren op afstand daadwerkelijk mogelijk te maken. De beveiligingsvoorwaarden zijn niet gering. Met de stand-alone unit kunnen we op voor de inspecteurs moeilijk bereikbare plekken meten”.
Paul van Doorn: “De samenwerking met de collega’s in het Fieldlab en met betrokkenen in de productieomgeving van Tata Steel is heel prettig verlopen. Er was veel enthousiasme om deze technologie te toetsen. De interne organisatie om dingen praktisch voor elkaar te krijgen is soms wel complex en gaat over veel schijven, dat zien we vaker bij grote organisaties. Voor ons is deze toetsing erg waardevol, het is mooi om een nieuw idee binnen een bedrijf als Tata Steel te mogen beproeven. We willen nu kijken hoe we dit kunnen opschalen. We zien veel mogelijkheden voor smart maintenance en willen ook onze nieuwste sensoren gaan testen in de proeffabriek. De samenwerking die gestart is met een co-financieringsproject krijgt nu vervolg in een volwaardig partnership met het Fieldlab.”
Het gebruik van geluid is interessant bij mechanische inspectie vraagstukken en maakt onderdeel uit van de ontwikkeling binnen het vakgebied smart maintenance. Het gebruik van deze technologie maakt het mogelijk om verschil te horen in de verschillende fase van slijtage zodat de onderhoudsmonteur weet wat er aan de hand is en wat hem of haar te doen staat. Wij houden u over deze en andere ontwikkeling binnen het Fieldlab Smart Maintenance op de hoogte.
