artikel

Trends in motion & drives

Manufacturing

De digitale transformatie maakt bedrijven, hun installaties en de aandrijfsystemen daarin ‘always connected’. Al was het maar voor monitoring van hun verbruik, want energie-efficiëntie en emissiereductie zijn hot topics, getuige ook de opkomst van hybride drives. Daarnaast staat de mens hoog op de agenda, rond thema’s als opleiding en veiligheid.

Trends in motion & drives
Foto: Bosch Rexroth

De wereld van aandrijf- en besturingstechniek staat in het teken van de digitale transformatie die zich aandient onder noemers als Smart Industry en Industrial Internet of Things (IIoT). Complete bedrijven, hun machines en installaties en daarbinnen de aandrijfsystemen worden digitaal verbonden. ‘De grote vraag voor veel bedrijven in de aandrijftechniek is hoe ze de transitie naar die ‘always connected’ wereld in goede banen kunnen leiden’, verklaart André Braakman, manager van branchevereniging Feda. Er zijn technische vragen: hoe koppel je een machine aan het internet, met welke interfaces en protocollen; hoe zit het met de cyberveiligheid? Maar ook organisatorische: welke impact heeft dit op de werknemers; hoe richt je de business intelligence in voor de big data die je ophaalt? En uiteindelijke strategische: welk businessmodel ga je hanteren, denk aan nieuwe servicevormen, logistieke concepten of afrekenmodellen, predictive maintenance, data-exploitatie, enzovoort?

Nieuwe richtlijnen

Naast digitalisering is efficiencyverbetering van aandrijfsystemen een heet hangijzer. Daarmee valt veel winst te behalen, want bijvoorbeeld elektromotoren zijn wereldwijd goed voor ongeveer drie kwart van het industriële elektriciteitsverbruik. In 2009 kwam Europa met regelgeving voor elektromotoren; die trad twee jaar later in werking en sindsdien is in twee stappen een hogere energie-efficiëntie verplicht gesteld. ‘Er zitten nog wel wat mazen in de wet’, meldt Braakman, ‘maar wij vinden dat de sector haar maatschappelijke verantwoordelijkheid moet nemen. Verder zijn we met de overheid in gesprek over scherpere handhaving.’ De Europese Ecodesign-richtlijnen hebben een standaard-revisiecylus, zo ook voor de huidige richtlijnen voor motoren, pompen en ventilatoren. Dat meldt Maarten van Werkhoven van TPA adviseurs, die al jaren actief is met industriële energiebesparing. Onder meer in het kennisnetwerk Efficiënte Elektrische Aandrijfsystemen, waarin overheidsagentschap RVO.nl samenwerkt met Feda en collega-brancheorganisaties Uneto-VNI en Holland Pomp Groep.

Integratie

Rode draad in de herziene Brusselse regelgeving is integratie. Het gaat niet om de energie-efficiency van de afzonderlijke elektromotor alleen maar die van de ‘unit’: de elektromotor én het gedreven apparaat, inclusief componenten als frequentieregelaar en overbrenging. Ook voor pompen, ventilatoren en compressoren waaraan zo’n aandrijving is gekoppeld, komen nieuwe regels. Overigens geldt voor perslucht dat met name verbetering van de lekdichtheid van installaties veel energiewinst oplevert. Verder komen nu ook explosieveilige motoren (ATEX) onder de nieuwe motorenrichtlijn, die bovendien een veel groter vermogensbereik gaat bestrijken, van 0,12 kW tot liefst 1 MW. ‘De reikwijdte van de regels wordt veel groter’, concludeert Van Werkhoven. ‘Leveranciers van de verschillende componenten moeten onderling en met de eindgebruikers samenwerken om een optimaal ingericht en energie-efficiënt systeem te leveren.’ Digitalisering kan daaraan bijdragen: door monitoring met IIoT-sensoren valt een teruggang van de efficiëntie van een aandrijfsysteem eerder te detecteren en onderhoud beter te plannen.

Hybride aandrijvingen

Veel leveranciers van bijvoorbeeld mechanische aandrijvingen, zoals tandwielkasten, lopen echter niet voorop met het ‘connected’ maken van hun producten, constateert Pieter Oosterhof, werkzaam bij Bosch Rexroth en lid van de Feda-beurscommissie. ‘Uit zichzelf gaan zij voor de laagste prijs van hun losse component, niet voor de laagste operationele kosten voor het complete systeem bij de klant. Het moet echt gedreven worden door de vraag van eindgebruikers.’ Die zetten vaak wel in op energiebesparing en ook emissiereductie, om uiteenlopende redenen: regelgeving, lagere operationele kosten en MVO (maatschappelijk verantwoord ondernemen). Het verklaart volgens Oosterhof de opkomst van hybride aandrijvingen. Zware hydrauliekinstallaties worden van oudsher met diesel- of scheepsmotoren aangedreven, met alle emissies van dien. ‘Vooral bij piekbelasting krijgt een diesel flink op z’n sodemieter. Een elektromotor plus accu’s kan die pieken afvlakken, waardoor de verbrandingsmotor in het optimale werkpunt kan draaien en de uitstoot enorm omlaaggaat. De verbrandingsmotor er helemaal uit, zoals Tesla met zijn elektrische vrachtwagen wil, zal zich in de industrie eerst moeten bewijzen.’

Ontwerpfase

Energie-efficiëntie begint dus volgens Oosterhof in de ontwerpfase: welke maatregelen neem je voor energiebesparing en -terugwinning, welke combinatie van aandrijving en andere componenten kies je, welke digitale connecties maak je om verbruik te monitoren en de installatie optimaal te regelen? ‘Tien jaar geleden keek men nog naar de optimale technologie voor de afzonderlijke componenten, nu naar de totale installatie. Dat is een andere manier van kijken. Bepaal eerst hoe je energie wilt besparen, kies vervolgens de aandrijfcomponenten. Wordt het dan bijvoorbeeld een combinatie van een hydrauliekpomp of servomotor met of zonder tandwielkast, of een direct-drive, zonder mechanische aandrijving?’

Veilige slangassemblage

Energie-efficiëntie – Braakman wees er al op – raakt aan MVO, dat in de industrie meer en meer onderdeel van de ondernemingsstrategie wordt. Daarnaast gaat MVO om mensen en hun welbevinden en veiligheid. Dat speelt in alle sectoren van de aandrijfwereld, maar zeker in de hydrauliek speelt naast energie-efficiëntie ook veiligheid. Want de druk in installaties kan hoog oplopen en bijvoorbeeld het losschieten van een slang kan dan grote gevolgen hebben, voor het functioneren van de installatie én voor het milieu en de gezondheid van medewerkers; denk aan olie-injectieletsel. Bedrijven intensiveren daarom hun aandacht voor het assemblageproces van hydraulische installaties, met aspecten als benodigde gereedschappen en testmethoden, kwaliteitseisen, keuze van de juiste slang-koppelingcombinatie en de Arbo-wetgeving.

De Feda-technologiegroep Hydraulic Solutions heeft er een nieuwe cursus Slangassemblage voor opgezet. Des te actueler nu de hydrauliekbranche nieuwe toepassingsgebieden zoekt in bijvoorbeeld de machinebouw, omdat een traditionele hydraulieksector als de offshore nog altijd in zwaar weer verkeert. Dit past in de hybride-trend: de combinatie van hydrauliek met elektrisch brengt nieuwe toepassingen binnen bereik. Oosterhof illustreert: ‘Ik zie hier in een brochure van Spierings (hijskranenfabrikant uit Oss, red.) hoe een compacte elektrische vrachtwagen met een grote kraan erop bijvoorbeeld een milieuzone in de stad kan binnenrijden (de Eco drive kraan City Boy die Spierings vorig jaar introduceerde, kan in de stad zowel hybride als geheel elektrisch worden gereden, red.).’ Veiligheid moet voor nieuwe toepassingen natuurlijk wel goed geregeld zijn.

 

Reageer op dit artikel