Voorspelbaar onderhoud: de route naar optimale vervangingsmomenten en gespreide budgetplanning
februari 2022
COB magazine: De Verdieping
De komende vijf jaar gaat Croonwolter&dros zes wegtunnels van Rijkswaterstaat in West-Nederland Zuid onderhouden. Voorspelbaar onderhoud, ook wel predictive maintenance genoemd, staat hierbij centraal. Technisch manager Brendan Kleer van Croonwolter&dros en assetmanager Marcel van den Berg van Rijkswaterstaat gaan in op de plannen en verwachtingen.
“Met voorspelbaar onderhoud streven we er in de eerste plaats naar dat we alle componenten in de tunnels op het juiste moment kunnen repareren of vervangen”, stelt Kleer. “Op die manier zorgen we er mede voor dat de tunnels veilig, betrouwbaar en beschikbaar zijn. Daarnaast willen we het langetermijnonderhoud beter kunnen voorspellen. Rijkswaterstaat hecht er als beheerder veel waarde aan om nauwkeurig en ruim op tijd te weten welke grote vervangingen eraan zitten te komen.”
Van den Berg beaamt dit: “Als beheerder sturen we op een zo groot mogelijke beschikbaarheid en veiligheid van de tunnels, en voorspelbaarheid speelt daarbij een belangrijke rol. Zo willen we weten wanneer grootschalig onderhoud nodig is, zodat we daar tijdig geld voor kunnen reserveren. We plannen dergelijke onderhoudsklussen nu aan de hand van verschillende informatiebronnen. Onze onderhoudsaannemers stellen jaarlijks de onderhoudscondities vast van alle assets en daarnaast voeren we als Rijkswaterstaat zelf iedere zes jaar een grote inspectie uit. Recent hebben we daar nog ‘reliability centered maintenance’-kostenmodellen aan toegevoegd. Ondanks al deze bronnen is het lastig om achterstallig onderhoud goed vast te stellen. We verwachten dat de gestructureerde manier waarop Croonwolter&dros de onderhoudsinformatie wil gaan verzamelen, het vaststellen van onderhoudsklussen en hoeveel geld ervoor nodig is eenvoudiger en voorspelbaarder maakt.”
Gericht verzamelen
“Om betrouwbare uitspraken te kunnen doen over de onderhoudstoestand van de verschillende assets én van het tunnelsysteem als geheel zijn goed asset- en informatiemanagement van essentieel belang”, legt Kleer uit. “Dat klinkt eenvoudiger dan het is. Zo moeten we als onderhoudsaannemer goed nagaan welke informatie we van iedere asset nodig hebben om te bepalen hoe alles erbij staat. Daarbij gaat het niet alleen om de onderhoudstoestand van de assets, maar bijvoorbeeld ook of onderdelen nog op de markt verkrijgbaar zijn. Als dat namelijk niet meer zo is, kan een simpel defect veel grotere gevolgen hebben dan wanneer je een onderdeel snel kunt vervangen.
We weten inmiddels dat het niet nodig is om zoveel mogelijk data te verzamelen – denk aan gegevens vanuit de besturing, bediening en bewaking – om voorspelbaar te kunnen zijn. Met grote hoeveelheden data zie je al gauw door de bomen het bos niet meer. We proberen daarom eerst zo goed mogelijk vast te stellen welke informatie nodig is om de restlevensduur en eventuele afwijkingen van assets in beeld te krijgen. Vervolgens gaan we na hoe we deze informatie kunnen verzamelen.”
“Ons streven is om zoveel mogelijk gebruik te maken van informatie die toch al beschikbaar is. Ventilatoren in tunnels kun je bijvoorbeeld voorzien van trillingsmeters. Uit de gegevens van deze meters kun je faalmodi destilleren. Zo kunnen specifieke trillingen duiden op een versleten lager, een as die niet meer goed is uitgelijnd of degradatie van de waaier. Dit soort kennis kunnen we met bestaande data grotendeels in kaart brengen. Onze monteurs meten bijvoorbeeld bij reguliere inspecties altijd het stroomgebruik. Als de hoeveelheid ampères ineens fors afwijkt van de norm, dan is de kans groot dat er iets niet goed is. Natuurlijk moet je dan ook nog analyseren wat er mis is en dat is niet altijd simpel. Gelukkig gaat dat ons steeds beter af, onder andere doordat wij veel tunnels onderhouden en steeds meer praktijkkennis en historische data opbouwen.”
Kleer vervolgt: “Natuurlijk volstaat de beschikbare informatie lang niet altijd. Als we aanvullende gegevens nodig hebben, gaan we na of het plaatsen van sensoren of andere meetapparatuur een optie is. Zo bieden energiegegevens alleen vaak onvoldoende informatie. Kun je ze echter combineren met zogeheten contextgegevens, zoals gegevens over temperatuur en luchtvochtigheid, dan kun je uit afwijkingen in het energiegebruik vaak potentiële gebreken en storingen afleiden en preventief actie ondernemen.”
Cultuurverandering
Volgens Kleer is bij dit project naast het verzamelen ook het beschikbaar en toegankelijk maken van informatie een uitdaging voor Croonwolter&dros: “We zetten in op nog beter datagedreven onderhoud en willen aan de hand van meetgegevens de mate van degradatie van installaties kunnen vaststellen. Dat vraagt om een cultuurverandering en aanpassingen van werkmethoden en routines. Onze monteurs hebben veel kennis van de installaties in tunnels, maar zijn lang niet allemaal gewend om hun kennis en bevindingen op de juiste manier vast te leggen in onze informatiesystemen. Terwijl juist dat vastleggen noodzakelijk is om de conditie van installaties te kunnen afleiden uit data. Immers, datagedreven onderhoud vereist dat informatie, zoals standaardmetingen, bevindingen van monteurs en contextgegevens, beschikbaar en toegankelijk is voor de relevante medewerkers.”
“Alle relevante informatie omtrent storingen wordt door ons ook in het onderhoudsmanagementsysteem van Rijkswaterstaat verwerkt. Samen met Rijkswaterstaat werken we aan het verbeteren van de informatie in dit systeem. Elke deelinstallatie is voorzien van een barcode, zodat je met je telefoon of tablet direct de onderhoudstoestand en -historie kunt aflezen en op termijn ook de tekeningen en technische informatie kunt bekijken.”
“Als Rijkswaterstaat gebruiken we het onderhoudsbeheersysteem voor het langetermijn-assetmanagementplan, voor kostenbeheersing en budgettering”, vertelt Van den Berg. “Dat vereist dat we niet alleen periodiek ‘de thermometer in een tunnel steken’, maar dat we door slim datagebruik continu in beeld hebben hoe een tunnel er aan toe is. Het ontwikkelde dashboard waarop we het functioneren van alle deelinstallaties kunnen zien, is daarvoor een handig hulpmiddel.”
Kennis delen
Van den Berg ziet de komende vijf jaar als een gezamenlijke ontdekkingstocht: “Natuurlijk is het spannend om met een nieuwe onderhoudspartner te starten en weten we nog niet wat we in dit proces gaan tegenkomen, maar we verwachten veel van voorspelbaar onderhoud en de nieuwe onderhoudspartner. Ook wij zijn volop bezig met het verbeteren van ons assetmanagement en kunnen daarbij de inbreng van Croonwolter&dros goed gebruiken, zodat we dezelfde taal blijven spreken. In twee andere regio’s, West-Nederland Noord en Zee en Delta, hebben we een vergelijkbaar contract gesloten met andere onderhoudsaannemers. Een speciale stuurgroep ziet toe op deze drie projecten. We gaan ervan uit dat elk contract tot slimme aanpakken gaat leiden, die we straks landelijk kunnen gaan toepassen. Ook verwachten we dat de drie opdrachtnemers kennis en ervaringen met elkaar zullen delen.”
“Wij doen dat in ieder geval”, zegt Kleer. “Zo organiseren we workshops om nieuwe inzichten te delen. Verder brengen we onze ervaringen in bij de ontwikkellijn Digitalisering van het COB-tunnelprogramma. Een van de werkgroepen ontwikkelt een afwegingsmatrix, waarmee beheerders kunnen zien welke digitaliseringsmaatregelen ze het beste kunnen nemen om specifieke doelstellingen te verwezenlijken, zoals verduurzaming of het verbeteren van de beschikbaarheid.”
Digitale hulpmiddelen
“Om ervoor te zorgen dat onze mensen bevindingen op de juiste manier registreren, zetten we sterk in op digitale hulpmiddelen”, aldus Kleer. “Hierdoor wordt informatie over de assets sneller en met minder fouten – door minder informatieoverdrachtmomenten – verwerkt. We willen dat ze de optimale werkwijze hanteren en daar moeten onze digitale middelen op aansluiten. Daarom verbeteren we onze onderhoudsmanagement-app, zodat deze gemakkelijk is in het gebruik voor onze monteurs. Daarnaast stimuleren we ook kennisoverdracht vanaf de start, door een monteur die de betreffende tunnel kent, te laten samenwerken met een monteur die de tunnel nog niet of nauwelijks kent.”
Conditiemonitoring
Om direct al zo effectief mogelijk te zijn, gaat Croonwolter&dros uit van een risicogestuurde aanpak en begint het bij de conditiemonitoring met de systemen die de grootste kans op falen en het grootste effect bij een storing hebben. Kleer: “Natuurlijk houden we alle assets in de gaten, maar door ons te richten op de meeste kritische assets kunnen we ingrijpende storingen en crash-acties zoveel mogelijk voorkomen. Dat past bij onze opdracht om zo goed mogelijk te zorgen voor de beschikbaarheid en veiligheid van de betreffende tunnels.
Vergelijkbaar?
We beginnen bij de Noordtunnel omdat de onderhoudsconditie van de installaties in deze tunnel het beste zijn gedocumenteerd. Als eerste starten we daar met machine learning bij de ventilatoren. Dit is een techniek waarbij we met algoritmes en data de conditie van installaties steeds beter in beeld brengen. Als dit bij de Noordtunnel begint te lopen, starten we ook bij de andere tunnels, waarbij we onder andere nagaan of de installaties in de verschillende tunnels vergelijkbaar zijn, zodat we een zelfde soort data kunnen verzamelen om de onderhoudstoestand in beeld te krijgen.”