Tekst LTZ 2OC (SD) Joost Margés
Foto (boven) Paul Tolenaar
Onderhoud: van periodiek naar conditie-gestuurd
De norm is nu vaak nog periodiek onderhoud, terwijl dat te laat kan komen voor systemen die eerder de geest geven. Of te vroeg voor apparatuur die vervangen wordt, maar misschien nog lang niet aan het einde van haar levensduur is. Het antwoord? Een overstap van periodiek naar data-gestuurd, oftewel conditie-gestuurd, onderhoud. Hoe een veelvoud aan sensoren real-time kan monitoren en waarschuwen wanneer systemen dreigen te falen. In 2030 moet het een vast onderdeel van de bedrijfsvoering zijn.
‘Wat we willen bereiken is een betere onderhoudbaarheid van schepen in de toekomst’
Kapitein-luitenant ter zee (TD) Bart Pollmann is primair werkzaam binnen het Export Control Compliance-domein van CZSK. Daarnaast werkt hij ook parttime als hoofd Data voor Onderhoud. Het oog viel op hem omdat hij eerder in zijn loopbaan de functie van hoofd Bureau Conditiebewaking vervulde. “Het M-fregat was net in dienst en gold als het eerste platform waar data automatisch gelogd werden”, gaat hij terug in de tijd. “Je kon de data terugkijken en gebruiken bij de diagnose van storingen. Daarnaast ontstond het idee om data te gebruiken bij het vaststellen of iets op het punt stond om kapot te gaan. Zodat je dus onderhoud zou kunnen plannen ‘aan de voorkant’.”
De nota die hierover in 1992 geschreven is, verdween in 1999 – vooral door bezuinigingen – in een la. De overste is zeer tevreden dat de materie nu weer is opgepakt. Veel uitgebreider zelfs. “Binnen de data science zijn nu ook veel meer mogelijkheden doordat de huidige computers over veel meer rekenkracht beschikken. Wat we willen bereiken, is een betere onderhoudbaarheid van schepen in de toekomst.”
Begin van transitie
Kapitein-luitenant ter zee (TD) Rinze Geertsma is werkzaam binnen de materieellogistiek van de Defensie Materieel Organisatie (DMO) en promoveerde onlangs op onderzoek naar betere regelingen voor voortstuwings- en energiesystemen. Hij was al jaren geleden betrokken bij vraagstukken rond grotere nieuwe schepen met een kleinere bemanning. “Schepen als de OceanGoing Patrol Vessels (OPV) en het Joint Support Ship Zr. Ms. Karel Doorman vroegen om verhoging van de automatiseringsgraad om alles in de gaten te kunnen houden”, legt Geertsma uit. “Zoals met extra sensoren en regelingen voor energiesystemen, voortstuwing en de watermistinstallatie. In geval van een storing schakelt het schip automatisch over op een alternatief en bij brand wordt de brand automatisch geblust met een watermist. Bij het ontwerp van deze schepen waren de sensoren nog niet gericht op het monitoren van de staat van het onderhoud. Nu kan dat wel, ook door het plaatsen van extra sensoren. Het is het begin van de transitie van een kleine naar een volwassen ‘data voor onderhoud’-gestuurde organisatie.”
‘Hoe kun je data van meerwaarde laten zijn? We experimenteren momenteel op Zr. Ms. Groningen’
Zicht op faalmechanisme
“De hoofdvraag is: hoe kun je data van meerwaarde laten zijn?”, vervolgt Pollmann. “We experimenteren momenteel op het stationsschip in de West, het OPV Zr. Ms. Groningen. Binnen die pilot maken we gebruik van aanwezige en extra retrofitsensoren. We proberen bijvangst te creëren met data van sensoren die oorspronkelijk geïnstalleerd zijn voor het op afstand kunnen bedienen en bewaken van installaties. Daarnaast zijn extra sensoren geplaatst om faalmechanismes te detecteren die we niet met de aanwezige sensoren kunnen vinden.”
Geertsma vult aan: “Zo doen we kennis op van operationele systemen van de huidige schepen. Daarbij wordt er gebruik gemaakt van bestaande technologie, waarbij er een alliantie is met industriepartners RH Marine en Damen. Damen levert en installeert reeds bestaande sensoren. Zeg maar: generieke systemen, waarmee ook buiten de marine gewerkt wordt. Die zijn in staat om real time meetwaarden door te geven. En RH Marine levert, installeert en integreert de dataopslag, waardoor de data van de sensoren ook bruikbaar kunnen worden gemaakt voor analyse.”
Correlatie tussen sensoren
Pollmann: “We willen vaststellen welke technieken en sensoren het beste geplaatst kunnen worden in nieuw te bouwen scheepstypes. Het Combat Support Ship Zr. Ms. Den Helder zien we als voortgezette pilot om een goede definitieve behoeftestelling te kunnen doen voor de vervangers van de M-fregatten en onderzeeboten. Het doel is om te komen tot een informatiegestuurde onderhoudsorganisatie. Dan gaat het niet meer alleen om het doen van losse metingen, maar vooral om het leren van de correlatie tussen data. Interessant is hoe de waarde van de ene sensor zich verhoudt tot die van andere sensoren binnen hetzelfde systeem. Daarnaast kun je met alle (extra) sensoren bijdragen aan een goed schadebeeld, in het geval dat je geraakt wordt. En dat is een uitkomst voor grote schepen met weinig bemanningsleden, die niet overal tegelijk schade kunnen opnemen.”
Onderlinge verbanden
Alle ruwe data van alle operationele schepen komen terecht in een zogenoemd datameer (data lake). “Via een soort ‘trechter’ worden de gegevens vervolgens gesorteerd binnen een data-warehouse”, verduidelijkt Pollmann. “In dit warehouse voegen we bijvoorbeeld ook SAP-data over storingen en voorraden toe. Door onderlinge verbanden aan te brengen, kom je tot een totaalbeeld. Het resultaat kun je dan gebruiken voor specialistische ondersteuning bij de Directie Materiële Instandhouding en voor inzicht bij het Maritime Operations Center (in oprichting) op Marinebasis Den Helder. Wat is de technische staat van een systeem aan boord? Doet zich bijna een probleem voor? Is een benodigd reserveonderdeel beschikbaar? Wanneer komt het schip weer in een haven en kun je dit aanleveren? En zijn er dan mensen aan boord of anderszins beschikbaar om het onderdeel te vervangen? Op die vragen wil je een antwoord. Omdat je de schepen ook autonoom wil laten opereren, heb je eveneens een systeem van onboard computing nodig, waarbinnen je datzelfde proces in het klein aan boord kunt doorlopen.”
‘We werken toe naar een situatie waarin tijdgebonden onderhoud plaats heeft gemaakt voor conditie-gestuurd onderhoud’
Afrekenen met het verleden
Waar het volgens Geertsma om draait, is het ontdekken van verbanden en afwijkingen aan de hand van grote hoeveelheden aan data en analyses met slimme algoritmen. “Dit om te kunnen voorzien wanneer iets normaalgesproken gaat falen. Is dat over 2 weken of misschien met een half jaar? Uiteindelijk willen we real time, terwijl het schip rondvaart, zien hoe systemen er technisch aan toe zijn. Vooral om te voorkomen dat de bemanning geconfronteerd wordt met onverwacht falen.”
Dit geldt als een flinke afrekening met het verleden, toen er vaak noodgedwongen flink werd bezuinigd op de instandhoudings-voorbereiding. “Toen was het vooral zaak om de schepen eerst maar eens te verwerven (of aan te schaffen)”, licht Geertsma toe. “DMO heeft nu de ambitie om te zorgen voor een robuuste instandhoudings-voorbereiding, als onderdeel van de integrated logistic support.”
Al met al werken zowel DMO als CZSK, samen met de industrie, andere krijgsmachtdelen en wetenschappers, van onder andere de NLDA, toe naar een situatie waarin tijdgebonden (periodiek) onderhoud plaats heeft gemaakt voor veel efficiënter conditie-gestuurd onderhoud. “En dan zijn we beland in 2030”, besluit Pollmann.
