Zensor houdt vinger aan vele polsen bij uitbreiding Schiphol

De opdracht voor de monitoring van de werken op Schiphol ging naar het grote Nederlandse advies- en ingenieursbureau Movares, bij wie een duizendtal mensen op de loonlijst staan, en het nog piepjonge en fors kleinere Zensor, bij de jongste telling twaalf ingenieurs sterk. Voor Zensor, dat in 2013 als spin-off van de VUB uit de startblokken kwam, gaat het om het grootste project tot dusver.

Honderden sensoren

Samen houden Movares en zijn Belgische partner de reuzenwerf nauwlettend in de gaten. Met een tiental soorten sensoren meten zij trillingen, grondwaterpeil, geluid, stof, verzakkingen, verschuivingen, scheurvorming, luchtsamenstelling… om eventuele problemen zo snel mogelijk op te sporen. 

“Wij gaan centraal alle werken en structuren opvolgen. We dekken het hele centrale gedeelte rond de luchthaven af, met alle parkings, bedrijfsgebouwen, hotels, pieren… We zetten daarvoor honderden sensoren in”, legt Yves Van Ingelgem, CEO en oprichter van Zensor, uit. “Die gegevens vullen we aan met satellietmetingen (bijvoorbeeld om verticale verplaatsingen te meten), visuele observaties waarbij foto’s met de nodige randinformatie in het systeem worden gebracht, en klassieke, manuele niveaumetingen. Wij gebruiken bovendien externe informatie zoals neerslagdata. We combineren zo klassieke fysische analyses met moderne benaderingen uit de data science.”

Early warning systeem

Er dongen ook grotere partijen naar dat contract. “Maar de klant zag wel wat in de manier waarop wij die monitoring aanpakken, en in de toegevoegde waarde die wij brengen”, zegt de CEO.

Die toegevoegde waarde ligt voor een groot deel in het early warningsysteem waarmee Zensor een extra dimensie toevoegt aan het monitoringverhaal. “Met de klassieke aanpak zullen je sensoren bijvoorbeeld vaststellen dat de verkeerstoren van de luchthaven begint te verzakken. Dan ben je eigenlijk al te laat. Wij monitoren een hele resem parameters en laten op de ingezamelde gegevens een waaier data- en trendinganalyses los. Dan kom je zaken op het spoor die precursorszijn, voorlopers van wat je wil voorkomen. Je reageert niet meer wanneer een grenswaarde wordt bereikt, maar nog voor iets fout gaat. Wij meten niet alleen, wij voorspellen ook. Dat is de reden waarom wij dit project gewonnen hebben.”

“Hoe meer informatie je inzamelt en hoe beter je algoritmes zijn, hoe meer je relevante en minder relevante informatie uit elkaar kan houden en hoe beter je voorspellingen zijn. Wij staan in dat multiparameterverhaal een stukje verder dan vele andere spelers.”

InfraLytics

Voor zijn analyses schakelt Zensor zijn online platform InfraLytics in. “We kunnen alle info heel snel op InfraLytics-platform gooien zonder tientallen venstertjes te moeten openen en met data te moeten slepen. InfraLytics zit in de clouden draait op de servers van Amazon. Alle sensoren hebben het adres en sturen daar hun gegevens naartoe. Het platform neemt alle data op, stockeert ze, maakt de nodige back-ups, haalt er de relevante info uit en laat de analysealgoritmes hun werk doen. Het systeem heeft ook de intelligentie om kapotte sensoren of rare waarden te detecteren en eruit te filteren. Het blijft tijdens de hele looptijd van het project bovendien continu leren.”

De algoritmes steunen op verschillende pijlers. “Veel van wat wij monitoren, heeft te maken met pure fysica. Daar kan je alvast op gaan modelleren. De input/output-modellen die we in de voorbije zes jaar hebben aangewend, kunnen we natuurlijk eveneens inzetten. Voor het derde, nog onbekende stuk ga je leren en modelleren on the go. Op plaatsen op de site hebben we maanden voor de eigenlijke start van de werken sensoren geïnstalleerd. Zo krijg je een baselinedie je vertelt wat de normale variaties zijn en kan je beter inschatten wat daar bovenop aan het gebeuren is. Het zijn die drie aspecten die wij combineren om tot een betere opvolging te komen.”

Dashboarding

Het laatste stukje is dan het visualisatieverhaal. Dat gebeurt via een dashboard die de massa aan gegevens in realtime zichtbaar én bruikbaar zijn voor de opdrachtgevers van de werkzaamheden en de ingenieurs van Movares. Die interpreteren samen met hun collega’s van Zensor de data en vertalen die in gericht en proactief advies.

“Wij hoeven daarvoor niet in Schiphol te zitten, we trekken daar vooral naartoe voor overleg of om sensoren te installeren wanneer we dat niet via onderaannemers laten doen. Eens alles geplaatst en opgestart is, kunnen we dat perfect vanuit Brussel opvolgen”, stipt Van Ingelgem aan.

Hij tilt zwaar aan een zo leesbaar mogelijke dashboard. “We willen dat de data die wij inzamelen, ook voor niet-ingewijden gebruiksvriendelijk worden. Dat zie ik een beetje als onze missie. Je gaat de volgende industriële revolutie niet bereiken door enkel de onderhoudsmanagers of - technici slimmer te maken. Je gaat dat doen door de informatie over hoe een structuur of installatie zich voelt, voor iedereen in een fabriek of iedereen die met een infrastructuur te maken heeft, duidelijk te maken. Dan pas ga je de omslag maken. Met rapporten die alleen door specialisten worden gelezen en ook enkel voor hen leesbaar zijn, ga je misschien wel een aantal rampen voorkomen, maar uit die technologie niet het potentieel halen dat er in zit. Dat is misschien wel de grootste uitdaging. Over de helderheid en gebruiksvriendelijkheid van onze dashboards hebben we vandaag intern de strafste discussies.”

Slimme infrastructuur

Wat Zensor in Schiphol doet, bewijst zijn nut in het raam van uitbreidingswerken. Het kan helpen vertragingen, meerkosten, schadeclaims, ongevallen en complicaties te voorkomen.

Yves Van Ingelgem gelooft eveneens heel sterk in de voordelen die sensoren bieden voor een beter asset management van structuren zoals bruggen, tunnels, pijpleidingen of sluizen. Door sensoren van meetaf aan in dat soort constructies in te bouwen en hun gedrag over hun hele levensduur op de voet te volgen kan ook daar heel wat onheil voorkomen worden. “In het meest extreme geval voorkom je met dit soort technologie dat de Morandibrug in Genua instort.”

Aan slimme infrastructuur hangt voor de beheerder of eigenaar naast een efficiëntieslag een stevige financiële plus vast. Volgens studies helpt een goede opvolging en een gericht onderhoud over de hele lifecyclevan een kunstwerk meer dan 20% aan onderhouds- en herstellingskosten besparen. “Je zit met die 20% blijkbaar aan de safe side of things. Bij de renovatie van de Longfellow Bridge in Boston, die 200 miljoen dollar kostte, becijferde een professor van het MIT (Massachusetts Institute of Technology) dat die operatie mits een goede opvolging, het gebruik van sensoren en het tijdig uitvoeren van kleinere interventies maar 70 miljoen dollar zou gekost hebben. Dat is twee derden minder dan de factuur die uiteindelijk betaald is.”

Veel duurder worden kunstwerken niet als ze bij de start van sensoren worden voorzien. “De investering die daarvoor nodig is, bedraagt amper 1% à 1,5% van de capex. Daar kan je al heel wat mee doen.”

Nederland vs Vlaanderen

Nederland staat in dat soort denken een heel eind verder dan België, stelt de CEO van Zensor vast. “Het netwerk zelf is nog beperkt, maar Nederland zet fikse stappen in die richting en paste het systeem al toe bij projecten zoals de aanleg van de Noord/Zuid metrolijn in Amsterdam en van de Betuweroute voor het spoorvervoer van vracht tussen Rotterdam en Duitsland. Rijkswaterstaat wil bijvoorbeeld elk nieuw kunstwerk uitrusten met sensoren om te weten wat ermee gebeurt. En als je weet dat Schiphol op de relatief instabiele grond van het drooggelegde Haarlemmermeer staat, besef je dat daar een integraal monitoringsysteem en een gedegen risicomanagement geen luxe zijn.”

“We doen heel hard ons best om dat verhaal ook in Vlaanderen ingang te doen vinden, maar dat verloopt moeizaam”, betreurt Yves Van Ingelgem. De vraagtekens die onlangs rezen rond kunstwerken zoals de E17-viaduct in Gentbrugge hebben de Vlaamse overheid blijkbaar nog niet wakkergeschud. “Vlaanderen heeft zopas beslist dat men de opvolging van bruggen ging digitaliseren door alle foto’s die bij inspecties met iPad’s genomen worden, op een centrale plaats te zetten. Als men weet wat voor technologie vandaag beschikbaar is, slaat dit nergens op.”

De grote oorzaak van die terughoudendheid ligt volgens Van Ingelgem in de manier waarop aanbestedingen in België gebeuren. “Je hebt een heel oud systeem waarbij aannemers tegen elkaar worden opgezet en de laagste bieder het haalt. Daarna is het bijna ‘build and forget’. Het is aan het veranderen. Met de DBFM-formule (design, build, finance and maintain) krijgen bouwers een grotere incentive om verder vooruit te kijken. In Nederland werkt men met het concept van de ‘economisch meest voordelige inschrijving’ of EMVI, waar ook de keuzes in overweging genomen worden die de levensduurkost voor de opdrachtgever/eigenaar van het kunstwerk positief beïnvloeden. Zo krijgt je een verschillende mindset, het verandert het denkpatroon van de aannemers.”

Industrie 4.0

Toch beweegt het veld ook bij ons. “Je merkt dat er in België een aantal meer vooruitstrevende aannemers en opdrachtgevers zijn die de switch aan het maken zijn.” Namen zoals Besix, Infrabel, het Havenbedrijf Antwerpen staan intussen op de klantenlijst van Zensor, dat al bij de bouw van windmolenparken op zee aan zet kwam. In het raam van de aanleg van de Oosterweelverbinding komt predictive asset managementeveneens in beeld.” De dalende kost van sensoren helpt dan altijd wel een handje.

Industrie 4.0 opent voor Zensor een bijkomend actieterrein. “Slimme sensoren vinden steeds meer hun weg naar de productie-industrie. Voor ons is dat technisch gezien vergelijkbaar met wat we voor infrastructuur doen. Omdat we multiparameter en predictief werken, zorgen we ervoor dat productiekritische onderdelen zoals portaalkranen niet voor haperingen of onderbrekingen in het industrieel proces zorgen. Met die aanpak slagen we er vaak in om de oorzaak achter het degraderen van een onderdeel op te sporen. Dan doe je niet meer aan symptoombestrijding maar los je een fundamenteler probleem op.”

“Het leuke is: met dezelfde tool die je hebt ontwikkeld om predictief onderhoud te doen, breng je de efficiëntie van het hele proces in kaart. Je tool wordt alsmaar rijker en belangrijker. Wat vroeger in verschillende silo’s zat, komt nu in eenzelfde pakket naar boven.”

De CEO van Zensor ziet de bal steeds harder rollen. “We wisten al langer dat de technologie die we aanreiken, heel wat mogelijk maakt. Het is nu stilaan aan het losbarsten.”