07/04/2021
Door Ad Spijkers
Digitalisering vindt ook zijn weg naar bouwplaatsen. Onderzoekers van de Technische Universität Kaiserslautern onderzoeken hoe dit er precies uit zou kunnen zien.
Stelt u zich eens voor. De uitvoerder op de bouwplaats logt aan het begin van zijn werkdag in op het besturingssysteem. Het platform verbindt apparaten, bedrijfsvoertuigen, bouwmachines en omgevingssensoren met elkaar via het Internet of Things. De uitvoerder geeft een graafmachine opdracht om op een bepaald punt op de bouwplaats een kuil van enkele m3 te graven. De graafmachine rijdt dan autonoom naar de gewenste bestemming en begint te graven.
Om de aarde af te voeren, informeert het platform zelfstandig één of meerdere vrachtwagens, zodat de graafmachine deze met aarde kan vullen. Als de eerste wagen voldoende grond heeft geladen, rijdt de tweede voor.
Het is geen droom van de toekomst, al moeten de onderzoekers de processen voorlopig nog demonstreren in een virtueel model en een model op schaal.
Compleet systeem
De onderzoekers ontwikkelen een compleet systeem waarin alle machines en apparaten via het Internet of Things data verzamelen en met elkaar uitwisselen. De mens is alleen maar een toezichthouder. Sensoren registreren alle data die op de bouwplaats worden verzameld. Een controlecentrum ontvangt alle data en heeft overzicht.
De bedrijfsvoertuigen kunnen gegevens direct met elkaar uitwisselen, bijvoorbeeld via WLAN. Als ze verder uit elkaar staan, vindt de communicatie bijvoorbeeld plaats via mobiele netwerken. De situatie op de bouwplaats wordt permanent gevolgd; elke machine en elk bedrijfsvoertuig wordt geïnformeerd over de lopende activiteiten van de andere. Een uitvoerder zou de gegevens bijvoorbeeld op een monitor of tablet zien.
Als er ergens problemen zijn, kan het systeem direct rapporteren. Dit kan het geval zijn bij sterke trillingen die kunnen optreden bij het graven van een put. Afhankelijk van de ernst moet de bouwplaats om veiligheidsredenen worden afgesloten. Het systeem zou dit onmiddellijk in gang kunnen zetten en de betrokken personen en machines informeren. De bouwmachines stoppen onmiddellijk met werken. Maar ook slijtage en slijtage kunnen met het systeem nauwkeurig worden gecontroleerd.
Status en vervolg
De onderzoekers testen momenteel hun virtuele systeem op een demonstratiesysteem in het zogeheten engineering 4.0 lab (e4lab). Hier worden modelvoertuigen ingezet, waarmee de ingenieurs onder meer controleren hoe de communicatie tussen de betrokken bedrijfswagens verloopt.
In de volgende stap willen de ingenieurs extra parameters aan hun model toevoegen. De gebruiker kan bijvoorbeeld een windturbine integreren om energie op te wekken om elektrisch aangedreven voertuigen te kunnen gebruiken en opladen. Maar ook weergegevens zoals wind en regen moeten in de simulatie worden meegenomen. Als het hard regent, wordt de grond doorweekt, waardoor vrachtwagens minder vol kunnen worden beladen en meer voertuigen moeten worden ingezet.
Foto: TU Kaiserslautern, Lehrstuhl VPE