Zuiger Elerweerd, Steengoed, België

Ook al ziet een baggerschip er van buiten niet uit als Industrie 4.0, het bevat een schat aan complexe procesbesturing, primair ontworpen voor efficiëntie in energieverbruik en optimale productie-output. Naast de zuigkracht, de graafdiepte, de gps-gestuurde positionering en beweging, is ook het volledige besturingssysteem van de moderne elektromotoren, de nageschakelde transportbanden en de tussenboosters digitaal met elkaar verbonden. Als ook maar één parameter niet helemaal correct is ingesteld, verschijnt er een melding. Soms zijn het echter kleine dingen in het systeem, in de instellingen, die moeten worden gewijzigd, of heeft de elektronische besturing een snelle aanpassing nodig om alles weer optimaal te laten werken. Dit kan slechts enkele minuten of enkele uren duren. Digitaal onderhoud op afstand stelt ons in staat om softwarefouten snel te vinden en te verhelpen of direct in te grijpen bij storingen of uitval. De stap naar autonome bewegingsbesturing was simpelweg een logisch gevolg."

Materiaalbesparing en flexibiliteit in personeelsinzet

Na uitgebreide voorbereidingen voor het geplande baggerschip in Elerweerd, werd de autonome motion control-technologie in het voorjaar van 2024 voor het eerst geïnstalleerd en in de praktijk getest op een bestaande zuiger in Ophoven, Noordrijn-Westfalen. "Dit heeft ons aanzienlijke vooruitgang opgeleverd en extra ondersteuning geboden voor het uiteindelijke systeem voor Elerweerd", aldus Zoghi. De basis is een speciaal geprogrammeerd, GPS-gebaseerd procesbesturingssysteem waarmee de zuiger zelfstandig en volledig automatisch van positie op het meer kan veranderen, zonder actieve tussenkomst van de baggeroperator. Als basis wordt continu een 3D-terreinmodel van de ondergrond gemaakt, waarop de besturing van het baggerschip en de pompen reageert. Naast de positie worden ook de zuigkracht en de bijbehorende parameters automatisch aangepast aan de materiaalafzetting en de bodemstructuur van het meer. Zoghi: "Hierdoor kan het winningsapparaat bijvoorbeeld een vooraf bepaald gebied van een meer, of beter gezegd een structuur op de bodem van het meer, 'helemaal zelfstandig' bewerken." Het hele proces wordt parallel op een monitor gevisualiseerd of op verzoek gedocumenteerd."

Zelfs bij materiaalinstorting, vreemde voorwerpen of "klei" detecteert het systeem de situatie zelfstandig en reageert het automatisch. Dit vermindert de stilstandtijd en verlengt de levensduur van alle componenten. Naast een hogere efficiëntie en materiaalbesparing tijdens de grondstofwinning, biedt het ook extra mogelijkheden voor kruisinzet van personeel. De graafmachinebestuurder zou gelijktijdig de productie, het graafwiel of het laden van vrachtwagens kunnen bewaken, wat een ander voordeel is in tijden van een tekort aan vakmensen. Dit zou de graafmachine in principe in staat stellen om 's nachts zelfstandig te werken, waardoor de materiaalwinning wordt geoptimaliseerd. Dit is ook een waardevolle vervolginvestering voor grindwinning met baggermachines, omdat eerder afgegraven ondergronden systematisch opnieuw kunnen worden opgezogen volgens een vooraf gedefinieerd GPS-raster.

Theorie en praktijk uit één hand

Om de prestaties van het systeem verder te optimaliseren en tegelijkertijd de onderhouds- en reserveonderdelenkosten te verlagen, werden voor het eerst identieke pompsystemen geïnstalleerd op het baggerschip en de twee downstream boosters van de 3,7 km lange productielijn. Als onderdeel van de Hülskens-groep profiteert World Dredgers van synergie en samenwerking met andere bedrijfsonderdelen, zoals Hülskens Industrial Services, waaronder de ontwerpafdeling, de staal- en motorenbouw en de eigen elektrotechnische en programmeerafdeling. Dit wordt aangevuld met jarenlange ervaring in grind- en zandwinning en de bijbehorende eisen en uitdagingen voor dergelijke systemen.

David Musiek: "Het was voor ons belangrijk om een ​​werkend systeem uit één hand te krijgen, van planning tot operationele apparatuur. Dit omvat uiteraard technische details en kosten, maar ook de kennis van wat zo'n systeem in de dagelijkse praktijk moet doen. Bovendien was onze eis bij de gunning van de opdracht in het najaar van 2023 dat de graafmachine uiterlijk eind 2024 operationeel zou zijn. Beide criteria voldeden ruimschoots aan onze eisen."