Nieuwe technologie wekt energie op uit vervuilde lucht

Het genereren van energie door de lucht te zuiveren die we uitademen; het klinkt als een utopie maar Belgische wetenschappers van KU Leuven lijken het mogelijk te maken. Ze ontwikkelden, in samenwerking met de universiteit van Antwerpen, een opvallend simpele manier om vervuilde lucht om te zetten in energie. Het enige wat er voor nodig is, is licht.

Luchtvervuiling teistert nog steeds veel mensen: in 2013 overleden er maar liefst 5,5 miljoen mensen wereldwijd aan de gevolgen van vervuilde lucht. Vooral in landen als China en India is het probleem groot. Onderzoekers van KU Leuven hebben nu een positieve draai aan luchtvervuiling kunnen geven; ze ontwikkelden een technologie die het mogelijk maakt om vervuilde lucht om te zetten in energie. 

Het apparaatje bestaat uit twee kamers, gescheiden door een membraan. Aan de ene kant wordt lucht gezuiverd, aan de andere kant wordt waterstofgas geproduceerd uit een deel van de afbraakproducten.

Waterstof

“We hebben geprobeerd een technologie te ontwikkelen die aan de ene kant vervuilde lucht aanpakt – zodat je schone lucht in kunt ademen en een schone leefomgeving creëert – en aan de andere kant een alternatieve energiebron vormt”, legt professor Sammy Verbruggen (UAntwerpen / KU Leuven) uit. “Maar het gaat nog om een proof of concept.” 
Het waterstofgas dat in de ene kamer van het apparaatje wordt geproduceerd, kan worden opgeslagen en later als brandstof worden gebruikt, zoals bijvoorbeeld nu al wordt toegepast in enkele waterstofbussen van De Lijn, een Belgisch vervoersbedrijf. 

Op die manier spelen de onderzoekers in op twee grote maatschappelijke noden: schone lucht en alternatieve energieproductie. De kern van de oplossing bevindt zich ter hoogte van het membraan. Daar brengen de onderzoekers specifieke nanomaterialen op aan. “Die katalysatoren zijn in staat om waterstofgas te vormen en luchtvervuiling af te breken”, licht Verbruggen toe. “In het verleden werden dergelijke cellen vooral gebruikt om waterstof te winnen uit water. We hebben nu ontdekt dat het ook kan, en zelfs efficiënter, met vervuilde lucht.”

Zonlicht

Je zou denken dat er een ingewikkeld proces aan ten grondslag ligt, maar niets is minder waar: het enige wat het apparaatje nodig heeft is belichting. Het doel van de onderzoekers is gebruik te kunnen maken van zonlicht. De processen die aan de basis liggen van de technologie zijn immers vergelijkbaar met die van zonnepanelen. “Het verschil is dat hier niet rechtstreeks elektriciteit wordt geproduceerd, maar lucht wordt gezuiverd terwijl de opgewekte energie wordt opgeslagen in waterstofgas.”

Opschalen

Het apparaatje zou zomaar een oplossing kunnen zijn voor grote wereldproblemen. Niet alleen luchtvervuiling kan ermee aangepakt worden maar ook het tekort aan energiebronnen. Zo hebben in India 240 miljoen mensen geen toegang tot elektriciteit. Daarnaast kan het bijdragen aan de vermindering van vervuiling in de industrie zelf. “Ik kan me voorstellen dat veel industrieën te maken hebben met grote afvalstromen. Als je deze technologie kunt gebruiken om afvalgassen om te zuiveren, dan kan de industrie altijd voldoen aan milieuregelementen.” 
Het apparaatje is nu nog zo klein dat het in de palm van een hand past, maar de bedoeling is dat daar verandering in komt.“Op termijn willen we onze technologie graag opschalen om het proces industrieel toepasbaar te maken. We werken ook aan het verbeteren van onze materialen, zodat we nog efficiënter gebruik kunnen maken van zonlicht om de reacties op te wekken. Het is niet zo dat we de heilige graal hebben uitgevonden. Maar we hebben wel een nieuw palet aan mogelijkheden gecreëerd.” 

Door: Kelly Bakker

Foto’s: KU Leuven

Nederlandse automotive industrie is niet klaar voor connected voertuigen

De Nederlandse automotive industrie is niet klaar voor een grootschalige omarming van zogeheten ‘connected voertuigen’, auto’s die zijn verbonden met internet. Deze voertuigen zullen forse veranderingen met zich meebrengen. Managers onderschatten echter de snelheid waarmee deze veranderingen zullen plaatsvinden. De sector is hierdoor niet goed voorbereid en kan niet goed profiteren van de voordelen die dit soort voertuigen bieden. Indien partijen geen actie ondernemen, zullen sommige Nederlandse automotive bedrijven op korte termijn geen toekomst meer hebben.

Hiervoor waarschuwt KPMG in het onderzoek ‘The Connected Car is here to Stay’. Voor dit onderzoek is KPMG in gesprek gegaan met verschillende spelers uit de Nederlandse automotive industrie, waaronder toeleveranciers, leasemaatschappijen, importeurs, dealers en verzekeraars. KPMG wijst erop dat de wereldwijde veranderingen in de automotive industrie impact zullen hebben op Nederlandse spelers in deze sector, maar de Nederlandse automotive industrie te klein is om zelf impact te hebben op deze veranderingen. Met het onderzoek wil KPMG daarom de visie van Nederlandse automotive bedrijven op de omarming en impact van connected voertuigen op de Nederlandse automotive industrie in kaart brengen. 

Wat is een connected voertuig?

KPMG definieert een connected voertuig als een auto die is verbonden met de omgeving (in veel gevallen het internet) via een mobiele datastroom. De auto is voorzien van een SIM-kaart die het mogelijk maakt data vanaf de auto te versturen naar cloud servers die deze data verzamelen, maar ook om datastromen op te zetten van cloud servers naar de auto. Het concept van het connected voertuig heeft ook betrekking op voertuigen die met elkaar zijn verbonden via lokale netwerken. 

Data van connected voertuigen kan betrekking hebben op uiteenlopende zaken. Denk hierbij bijvoorbeeld aan:

• veiligheidsinformatie zoals het moment waarop airbags zijn geactiveerd;
• gegevens over de status van functionaliteiten zoals foutmeldingen en rijassistentiesystemen;
• informatie over het gebruik van het voertuig, zoals brandstofverbruik, snelheid en gebruik van pedalen;
• data over gebruikers, zoals instellingen van infotainment- en navigatiesystemen.

‘Auto wordt een data-genererende unit’

Uit het onderzoek blijkt dat de Nederlandse automotive industrie de auto in toenemende mate ziet als een data-genererende unit, iets wat impact zal hebben op hun business model. Zo geeft 92% van de ondervraagde dealers, importeurs, leasemaatschappijen en verzekeraars aan over voertuigen te beschikken die data verzamelen. KPMG voorspelt dat de hoeveelheid data die auto’s verzamelen alleen maar verder zal toenemen, waardoor big data en analytics steeds belangrijker zullen worden. 

Om te kunnen profiteren van deze data is het noodzakelijk dat partijen hun personeel trainen in het analyseren hiervan. Op dit gebied is nog veel werk aan de winkel. Zo geeft slechts 33% van de bedrijven aan dataspecialisten in dienst te hebben die data van connected voertuigen kunnen analyseren. Ook stelt KPMG dat veel bedrijven niet beschikken over de hiervoor benodigde technologieën.

Data- en connectiviteitsplatformen

Het is echter alleen mogelijk data te analyseren als bedrijven daadwerkelijk toegang hebben tot deze data. Dit is in de praktijk lang niet altijd het geval. Zo blijkt in 50% van de gevallen data die momenteel door connected voertuigen wordt verzameld opgeslagen te worden op servers van de autofabrikant, de Original Equipment Manufacturer (OEM). Bedrijven in de automotive industrie hebben hier geen of slechts in beperkte mate toegang toe.

Bedrijven geven aan diverse mogelijkheden te zien om de OEM te omzeilen. Zo kunnen importeurs eigen apps ontwikkelen die informatie over het voertuig aan de bestuurder leveren. Leasemaatschappijen en verzekeraars verbinden eigen devices met connected voertuigen om nieuwe diensten te kunnen bieden die aansluiten op de behoefte van de bestuurder. KPMG zelf verwacht echter dat de sleutel tot succes ligt in een nauwe samenwerking tussen verschillende partijen bij het verzamelen van data en aanbieden van datadiensten. De organisatie verwacht echter dat hierbij een balans gezocht zal moeten worden tussen conflicterende belangen van verschillende betrokken partijen.

Databeveiliging en privacy 

Data die door auto’s wordt verzameld en opgeslagen biedt volgens KPMG kansen, maar brengt ook risico’s met zich mee. De Nederlandse automotive industrie erkent deze risico’s. Zo ziet 27% het als een groot risico dat voertuigen gehackt worden en bestuurders hierdoor de controle over het voertuigen verliezen. 64% schat dit risico laag in. 55% ziet daarnaast privacyproblemen die ontstaan door het vastleggen van locaties en bestemmingen van gebruikers als groot risico, terwijl 45% dit risico als laag inschat. 

KPMG wijst erop dat het verzamelen en opslaan van data over auto’s en in het specifiek gebruikers van deze voertuigen onder de EU Data Protection Directive valt. Belangrijke onderdelen van deze regelgeving zijn ‘Data protection by design’ en ‘Data protection by default’, die bepalen dat de fabrikant de beveiliging van data moet meenemen in het ontwerp van de auto. 

KPMG noemt het vertrouwen in de veiligheid van voertuigen en persoonlijke data die hierdoor wordt verzameld van groot belang. Met het oog hierop pleit de organisatie voor het opnemen van een nieuw beoordelingsgebied in de Euro NCAP test: een cybersecurity beoordeling voor de connected auto. Deze test moet zeker stellen dat de databeveiliging van connected voertuigen op orde is.

Actieplan

Tot slot blijkt dat bedrijven in de Nederlandse automotive industrie verwachten dat data die door voertuigen wordt gegenereerd hun business modellen gaat veranderen. Leiderschap vanuit het management wordt gezien als cruciaal om te zorgen dat bedrijven relevant blijven. Tegelijkertijd zijn respondenten van mening dat de Nederlandse automotive industrie nog niet klaar is voor een grootschalige omarming van connected voertuigen en te profiteren van de voordelen die deze auto’s bieden. 

Om hier verandering in te brengen heeft KPMG een actieplan opgesteld, dat onder andere betrekking heeft op

• het ontwikkelen van een digitale strategie;
• het definiëren van een business model voor de toekomst;
• het opzetten van of deelnemen aan een data- en connectiviteitsplatform. 

Ook adviseert KPMG sterker in te zetten op dataprivacy en -veiligheid. Dit is noodzakelijk om het vertrouwen van gebruikers in connected voertuigen te verstevigen en de merkreputatie van bedrijven te bewaken. KPMG stelt dat beide punten in veel gevallen belangrijke bouwblokken vormen voor de omarming van innovaties, nieuwe producten en nieuwe diensten.

Onderzoek

Meer informatie over het onderzoek en het actieplan dat KPMG heeft opgesteld is te vinden in het onderzoeksrapport van KPMG.
 

Door: Wouter Hoeffnagel

Foto’s: Shutterstock

Nederlandse malariatest in finale European Inventor Award

Een Nederlandse uitvinding lijkt de diagnose van malaria voorgoed te veranderen. Hematoloog Jan van den Boogaart ontwikkelde samen met de Oostenrijkse biochemicus Oliver Hayden de eerste geautomatiseerde, computergestuurde bloedtest voor malaria. De twee hebben daarmee een plek veroverd in de categorie ‘Industrie’ van de finale van de European Inventor Award.

Malaria is een van de dodelijkste ziektes van onze tijd (elke 12 seconden overlijdt er iemand aan). Tot nu toe wordt malaria echter maar in 10% van de gevallen vastgesteld. Van den Boogaart en Hayden van Siemens Healthineers kozen voor een datagedreven aanpak. In plaats van te kijken naar de aanwezigheid van malaria-pathogenen in het bloed, gebruikten zij informatietechnologie om de schadelijke effecten van de ziekte te detecteren, aangegeven door belangrijke bloedparameters in het bloed. 

30 parameters

Van den Boogaart werd geïnspireerd toen hij in 2008 met een Zuid-Afrikaanse collega sprak. Die had geconstateerd dat verschillende van zijn malariapatiënten dezelfde veranderingen in hemogrammen – of bloedprofieltesten – lieten zien. Als deze los van elkaar werden bekeken, bleken geen van deze factoren voldoende om een diagnose vast te stellen. Een combinatie van 30 parameters toonde echter een ‘data-afdruk’ dat malaria met 97% zekerheid identificeerde.  
De uitvinders kregen al in 2011 een Europees patent voor hun systeem en ontwikkelden daarna samen met een onderzoeksgroep van Siemens een malaria-specifiek algoritme voor het bloedtestsysteem. Momenteel werken Van den Boogaart en Hayden aan een uitbreiding van hun ‘data-afdruk’ methode voor de detectie van andere ziektes in bloedmonsters, zoals leukemie. 

Het snel, betrouwbaar en automatisch testen van grote patiëntenpopulaties kan een grote stap vooruit zijn in de strijd tegen de ziekte. Zo’n 3,2 miljard mensen lopen risico op malaria. In 2015 werden volgens cijfers van WHO 200 miljoen mensen getroffen door de ziekte, waarvan 430.000 het niet overleefden. Nauwkeurige testen zoals deze van Siemens zouden 100.000 sterfgevallen kunnen voorkomen. 
De test van Van den Boogaart en Hayden kan ook uitkomst bieden voor reizigers uit westerse landen, die terugkomen met een malaria-infectie. In 59% van de gevallen wordt pas na 8 dagen vastgesteld dat het om malaria gaat. Tot slot kan het ook de vicieuze cirkel van armoede in Afrika doorbreken. Berekeningen stellen de economische last van malaria in Afrikaanse landen – waar 86% van de infecties plaatsvindt – op zo’n 11 miljard euro per jaar. 

Hoe het werkt

De sleutel naar de ontdekking van Van den Boogaart en Hayden was een statistische methode genaamd lineaire discriminant analyse (LDA). De twee onderzoekers berekenden de gemiddelde niveaus van bepaalde bloedparameters in zowel malaria-positieve als malaria-negatieve patiënten met statistische software. Deze data vormde de basis voor het definiëren van een groep van 30 parameters (zoals de dichtheid van rode bloedcellen) die kunnen wijzen op een malaria-infectie.

Van den Boogaart en Hayden ontwikkelden een algoritme om malaria’s ‘data-afdruk’ te programmeren in het Siemens ADVIA 2120i hematologie systeem. Dit geautomatiseerde bloedanalyse-apparaat, dat ongeveer even groot is als een wasmachine, is al in werking in klinieken over de hele wereld (meer dan 3000 units). Het kan hemogrammen met 300 tot 500 parameters maken met een snelheid van 120 bloedmonsters per uur. Met bijna 100% nauwkeurigheid identificeert het systeem malaria in een bloedmonster, zelfs als er slechts lage niveaus van pathogenen aanwezig zijn. 

Nederland is overigens goed vertegenwoordigd in de finale van de European Inventor Award. In de categorie ‘MKB’ behoort Gert-Jan Gruter van Avantium tot de finalisten. Hij ontwikkelde bioplastic voor het maken van flessen. Hans Clevers is genomineerd in de categorie ‘Onderzoek’. De moleculair geneticus kreeg het voor elkaar om specifieke stamcellen buiten het lichaam te laten groeien tot mini-orgaantjes, zogenoemde organoïden.
De finale is op 15 juni in Venetië. 

Door: Kelly Bakker

Bron: European Patent Office

Sirris laat bedrijven kennismaken met cobot Sawyer

Sirris, een Belgisch collectief centrum van en voor de technologische industrie, maakt bekend een Sawyer robot van Rethink Robotics in gebruik te hebben genomen. Deze robot kan niet alleen veilig samenwerken met mensen, maar is dankzij zijn flexibiliteit en eenvoudige configuratie ook geschikt voor het automatiseren van kleine productieruns. Bedrijven uit de technologische industrie kunnen deze cobot, ook wel een collaboratieve robot genoemd, bij het centrum zonder verplichtingen in werking zien.

Het Belgische Sirris is een collectief centrum van de Belgische technologische industrie, dat als doel heeft het concurrentievermogen van bedrijven in deze sector te vergroten. 2.300 bedrijven zijn lid van Sirris. Het centrum voert haalbaarheidsstudies uit, geeft demonstraties van robots en verzorgt opleidingen. Sirris beschikt al langer over een UR3 en UR10 collaboratieve robot van Universal Robots en een LBR iiwa 14 van KUKA. 

Kleine productiereeksen automatiseren

Het centrum wil in samenwerking met de Provinciale Ontwikkelingsmaatschappij (POM) West-Vlaanderen het Smart & Digital Factory Lab in Kortrijk uitbouwen. Dit doet het bedrijf met behulp van een Sawyer robot van het Amerikaanse bedrijf Rethink Robotics. Sirris stelt dat Sawyer bedrijven kan helpen kleine productiereeksen te automatiseren. Dit is met klassieke vormen van automatisering niet mogelijk, aangezien de productieruns hier te klein voor zijn. Sawyer is echter ontwikkeld om snel geconfigureerd en aangepast te worden, wat het mogelijk maakt de robot in te zetten om ook kleine productieruns te automatiseren. 

Sawyer is een collaboratieve robot. Kenmerkend voor dit type robots is hun vermogen op veilige wijze samen te werken met mensen, zonder dat hiervoor een veiligheidskooi nodig is. Dit is mogelijk dankzij de aanwezigheid van sensoren, waarmee de robot de aanwezigheid en locatie van mensen kan vaststellen. Daarnaast is de robot uitgerust met een ingebouwd vision systeem, dat bestaat uit een Cognex camera die is verwerkt in de pols van de Sawyer.  

Handelingen voordoen

De robot wordt getraind met behulp van de Intera software van Rethink Robotics. Met deze software is het mogelijk de robot te trainen door handelingen voor te doen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een grafische interface, waarmee personeel eenvoudig nieuwe taken kan creëren of bestaande taken kan aanpassen. Deze software is beschikbaar via het ingebouwde scherm van de Sawyer. Wie een meer gedetailleerde configuratie wil uitvoeren kan echter ook een laptop aan de robot koppelen. 

De Sawyer is geschikt voor het uitvoeren van uiteenlopende taken. Denk hierbij aan het beladen van machines, testen van printplaten, uitvoeren van assemblagehandelingen en het verpakken van onderdelen. Snel kunnen schakelen tussen verschillende taken is een belangrijk kenmerk van de Sawyer robot. Hiervoor zet de Sawyer zijn ‘Robot Positioning System’ in, dat onder andere gebruik maakt van het ingebouwde vision systeem. Dit systeem maakt het mogelijk zogeheten ‘landmarks’ te detecteren, een soort codes die op machines en werkstukken kunnen worden geplaatst. Aan de hand van deze landmarks kan Sawyer niet alleen detecteren welke taak hij moet uitvoeren, maar ook hoe hij exact is gepositioneerd ten opzichte van het werkstuk en bijvoorbeeld een machine.

Opereren in een veranderende omgeving

Dit systeem maakt de robot relatief eenvoudig in gebruik. Zo is het niet nodig de robot exact op de juiste positie te plaatsen om een bepaalde taak correct uit te laten voeren. De robot detecteert zelf zijn positie ten opzichte van bijvoorbeeld een machine en werkstuk, en past zijn gedrag hierop aan. Verandert de omgeving waarin de robot aan het werk is? Dan detecteert de Sawyer deze verandering en past zijn gedrag hier automatisch op aan. 

ClickSmart eindeffectoren

De robot wordt geleverd met de ClickSmart reeks eindeffectoren. De ClickSmart Plate vormt de basis van deze reeks en maakt het mogelijk eindeffectoren in enkele seconden te verwisselen, zonder dat hiervoor gereedschap nodig is. De robot detecteert met behulp van sensoren welke eindeffector is aangesloten en kiest op basis hiervan de juiste opgeslagen configuratie. Sawyer kan hierdoor direct met de eindeffector aan de slag, zonder dat de robot opnieuw hoeft te worden geprogrammeerd. 

De ClickSmart reeks bestaat uit:

• Een vacuüm grijper van schuim
• Een groot formaat vacuüm grijper
• Een klein formaat vacuüm grijper
• Een groot formaat pneumatische grijper
• Een klein formaat pneumatische grijper

Druksensoren

Sawyer is voorzien van druksensoren, waarmee de robot kan detecteren met welke kracht een object wordt vastgepakt. Dit stelt de robot in staat te werken met gevoelige of breekbare objecten. Daarnaast kan de robot met behulp van deze sensoren controleren of een bepaald onderdeel correct is gemonteerd door hier een bepaalde druk op uit te oefenen. 

De robot heeft een maximaal bereik van 1.260 mm, 7 vrijheidsgraden en kan met een nauwkeurigheid van ongeveer 0,1mm werken. Gereedschappen bewegen gemiddeld met een snelheid van 1,5 m/s en de robot heeft een maximale payload van 4 kg. De Sawyer voldoet aan de ISO 10218-1:2011 norm met veiligheidseisen voor robots en robotapparatuur. De robot kan vast worden gemonteerd op een tafel, maar kan ook op een mobiel voetstuk te plaatsen dat door Rethink Robotics wordt geleverd. Hiermee is de Sawyer robot mobiel en de kan de robot flexibel op iedere gewenste locatie in een productiefaciliteit worden geplaatst.

Meer informatie

Meer informatie over de Sawyer robot is te vinden op de website van Rethink Robotics. Meer informatie over Sirris is hier beschikbaar. 

Door: Wouter Hoeffnagel

Data via satellietbeelden steeds toegankelijker

Het ziet ernaar uit dat ondernemers in de nabije toekomst zich ook dataspecialist kunnen noemen. Verschillende initiatieven uit onder meer Nederland en Frankrijk maken het voor onder meer landbouwbedrijven mogelijk om uitgebreide data te verzamelen over bijvoorbeeld hun vee.

In Nederland is Magnitude Space bezig aan de missie om via tientallen minisatellieten en een sensorsysteem informatie van de aarde inzichtelijk maken. De startup wil 48 minisatellieten – van 10 bij 20 bij 30 cm – met een raket de ruimte in schieten. Het is de bedoeling dat de eerste al eind 2017 gaat vliegen.  Vervolgens gaan miljoenen sensoren, verdeeld over de hele aarde, contact maken met de satellieten. De satellieten sturen de gps-data op hun beurt weer door naar acht grondstations, die de gegevens beschikbaar stellen voor de gebruiker via de cloud. 

Gat in de IoT-markt 

Magnitude Space denkt een gat gevonden te hebben in de markt van Internet of Things (IoT). Een manier om het goedkoop inzichtelijk maken van data op de grond was er tot op heden nog niet. Magnitude Space denkt dat wel te kunnen bieden omdat hun satellieten veel dichter bij de aarde vliegen en goedkoper zijn dan gewone satellieten. Klanten van Magnitude Space kiezen zelf met welk sensorsysteem ze willen werken. 

De co-ceo van Magnitude Space, Laurens Groenendijk, benadrukte in een interview met Sprout.nl dat hun satellieten niet alleen voor de vee- en landbouwindustrie interessant zijn. Zo gaat het bedrijf in Afrika een project met weerstations opzetten. Door sensoren door heel Afrika aan te sluiten op het Magnitude Space-systeem, kunnen er buiten het gsm-netwerk (waar lang niet iedereen toegang tot heeft), snel weermetingen gedaan worden. In Indonesië zijn ze in gesprek met partijen die houten vissersbootjes van een sensor willen voorzien om zo in de gaten te houden of er in illegale wateren gevist wordt. Maar ook een ondernemer in verplaatsbare toiletten schijnt interesse te hebben in het systeem. “Van de 12.000 Dixies die hij elk jaar verhuurt, raakt hij er een paar honderd kwijt. Dat is straks opgelost met een sensor van 15 euro.” 

Magnitude Space heeft inmiddels een miljoen euro aan investeringen binnengehaald. Zo hebben telecom-investeerders er geld in gestopt en krijgt de startup financiering van de Nederlandse overheid, met goedkeuring van de European Space Agence (ESA). De ESA werkt bovendien mee aan de technologie. 

Inzicht 

Ook in Frankrijk is een nieuw initiatief opgezet voor het beschikbaar stellen van data via satellietbeelden. Het IT-bedrijf Atos richt zich met haar dienst Atos Codex echter wel nadrukkelijk op de landbouwsector. Zo maakt de technologie het bijvoorbeeld mogelijk om op relatief eenvoudige wijze de juiste hoeveelheid kunstmest te gebruiken op de juiste locaties, op het juiste moment. Het proces verloopt hierdoor een sneller en een landbouwer kan veel doelgerichter werken.

Volgens het IT-bedrijf kunnen boeren nu grondstoffen efficiënter beheren waardoor de kosten met 15% omlaag gaan. Daarnaast zal de kwaliteit van de gewassen ook toenemen, met een betere oogst tot gevolg. Ook zullen landbouwers een groter inzicht krijgen door uit de data te leren waardoor ze hun kennis uitbreiden.

Door: Kelly Bakker

Bron foto’s: Pixabay
 

Nieuwe maakindustrie-opleiding van start

Nederland is een maakindustrie-opleiding rijker: in Noordoost-Brabant is de Winfabriek opgericht. Dit is een praktijkgerichte opleiding voor een carrière als procesoperator in de maakindustrie.

De Winfabriek is ontstaan naar aanleiding van een samenwerking tussen WeCoPe, Nieuwebaan.nl en IBN. “We signaleerden de afgelopen tijd dat het steeds lastiger wordt om de juiste kandidaten te vinden voor de maakindustrie”, aldus Rick Feldkamp van arbeidsbemiddelaar Nieuwebaan.nl. “Vanaf de opdrachtkant wordt steeds meer kennis gevraagd en andersom hebben kandidaten geen zin meer in een langdurige theoretische opleiding. De mensen die nu nog aan het werk zijn in de maakindustrie, zijn veelal 50-plus of Oost-Europees, doelgroepen die de komende jaren van de arbeidsmarkt zullen verdwijnen. Zodoende zal er op termijn een tekort aan goed opgeleid personeel ontstaan.”   

Faciliteiten

Vorig jaar kwam Feldkamp in contact met een aantal consultants die toevallig veel kennis hadden over de maakindustrie, waaronder op het gebied van lean en procesverbeteringen. “Zij kwamen bovendien op heel veel plekken en wisten zodoende ook waar behoefte aan is. Samen hadden we vrij snel het idee van de Winfabriek op papier. Daarna kwam de praktische uitdaging. We wilden graag een pragmatische opleiding neerzetten; leren op de werkvloer en daadwerkelijk aan de machines staan. Daar heb je natuurlijk flink wat faciliteiten voor nodig. Het doel was om in een grote bedrijfshal een minifabriek op te zetten. We zochten daarom naar een partner die in ons idee geloofde en een samenwerking wilde aangaan.”

In oktober kwamen ze in aanraking met IBN, eveneens een arbeidsbemiddelaar maar wel een met een groot eigen productiebedrijf. Inmiddels wordt de opleidingshal van 300 m2 (in Oss, red.) ingericht naar een complete productielijn en eind deze maand start de eerste opleiding. In de omgeving wordt met vertrouwen naar de Winfabriek gekeken; het ontving onder meer een subsidie van de provincie Noord-Brabant en een investering van de Kracht van New Business Oss. 

Bereidheid om te leren

De opleiding onderscheidt zich met name door de selectieprocedure die eraan vooraf gaat. Feldkamp: “De mens staat daarin voorop. We kijken niet zozeer naar de basiscompetenties en kennis iemand al heeft, maar vooral wat de bereidheid is om te leren en of de kandidaat de vaardigheden heeft om te kúnnen leren.” Kandidaten starten met intakegesprek met een recruiter en daarna een docent. Als die gesprekken positief zijn, komt de kandidaat intern in een groepje van 8 tot 10 personen en worden er onder andere gedragsoefeningen gedaan. Op basis daarvan wordt een persoonlijk ontwikkelplan opgesteld en pas daarna kan iemand met de opleiding starten.

Er wordt bij de Winfabriek niet alleen gezocht naar ‘traditionele’ maakindustrie-medewerkers. “We richten ons ook op instromers of omscholers en mensen die uit een heel ander vakgebied komen. Denk bijvoorbeeld aan dames van begin 40 die een paar jaar thuis hebben gezeten, weer graag aan het werk gaan, maar hun laatste opleiding wat verwaarloosd hebben. Ook kijken we naar meer dan alleen de proceskant; we brengen ook administratieve, financiële en marketingfuncties onder de aandacht.”

Imago opkrikken

De aanmeldingen voor de opleiding lopen nog niet storm, maar dat heeft een reden. “We hebben de afspraak gemaakt dat zowel Nieuwebaan.nl als IBN eerst zelf kandidaten aanleveren. Bij IBN werken 4200 mensen dus daar zitten natuurlijk ook potentiële kandidaten tussen. Met de eerste groep kunnen we gaan ondervinden welke kinderziektes er nog zijn. Vanaf volgende week starten we met social media campagnes en zullen we de opleiding breder in beeld brengen.” Feldkamp hoopt daarmee ook wat te doen aan het negatieve imago dat de maakindustrie de laatste jaren heeft gekregen. “Er wordt nog steeds gedacht dat het gaat om werken in een suffe fabriek, waar je vieze handen van krijgt.  Wij willen, onder andere met filmpjes, laten zien dat er veel meer mogelijkheden zijn binnen de maakindustrie.”

Uiteraard zullen ook nieuwe technieken zoals 3D-printen en robotisering niet ontbreken. “Binnen de minifabriek in Oss zit een ‘experience room’ waarin we een wereld van mogelijkheden hebben gecreëerd. We presenteren daar op allerlei manieren, met name ook digitaal, de fabriek van de toekomst. Daar wordt duidelijk dat je tegenwoordig ook kennis moet hebben van innovatieve apparatuur.”

De opleiding kent drie niveaus: basis, operator A en operator B. De onderscheidende factor daarin is de mate van zelfstandig werken. “De basis is een opleiding waarmee je in de procestechniek aan de slag kunt. Maar op de achtergrond zijn er al plannen om de opleiding uit te breiden naar andere vlakken, zoals logistiek. Maar laten we eerst maar eens bij het begin beginnen.”

Door: Kelly Bakker

Bron: de Winfabriek

Mogelijkheid van hydraulisch windpark onderzocht

Een onderzoeker van de TU Delft heeft voor zijn promotie bekeken of het mogelijk is om op zee een ‘hydraulisch’ windpark neer te zetten. Zijn theorie zou vooral betekenen dat windturbines lichter kunnen worden.

Offshore wind-energie is een competitieve Europese energiebron aan het worden. De groei van wind op zee uit zich in de grote windparken die worden gepland en gebouwd in de Noordzee, waarmee vermogens op GW-niveau (GigaWatt) worden behaald. In de conventionele windturbines bevinden zich helemaal bovenin zware generatoren, waardoor eveneens zware torens nodig zijn. Om een inzicht te geven: als generatoren 1000 kilo minder zouden wegen, zou de toren 1900 kilo minder zwaar hoeven te zijn.

Antonio Jarquin Laguna onderzocht voor zijn promotie aan de TU Delft of het mogelijk is om zoveel mogelijk van die zware generatoren te vervangen en zo het gewicht van veel turbines substantieel te verkleinen. Verschillende windturbines bij elkaar zouden kunnen bijdragen aan hydraulische druk, dat geconverteerd wordt naar een centrale locatie. 

Verdringingspomp

In de huidige toepassing wordt de geproduceerde elektriciteit per windturbine in een windpark naar een centraal offshore-platform geleid en daar geconditioneerd, voordat het door kabels over de zeebodem naar de kust wordt getransporteerd. In dat opzicht kan een offshore-windpark gezien worden als één energiecentrale die elektriciteit produceert door middel van honderden multi-MW-generatoren.

In het concept van Antonio Jarquin Laguna zou de elektriciteitsproductie op een gecentraliseerde wijze in een windpark plaatsvinden, waardoor slechts enkele hoge-capaciteitsgeneratoren nodig zijn. 

Jarquin Laguna richtte zich in zijn onderzoek op een nieuwe manier van generatie. Deze manier zorgt voor het bij elkaar brengen en de transmissie van windenergie binnen een windpark op zee, waar geen tussentijdse elektrische omzetting plaatsvindt, totdat de energie het centrale offshore-platform heeft bereikt.
Dit wordt gedaan via watertechnologie. In het voorgestelde concept van Antonio Jarquin Laguna is de conventionele versnellingskast of de directe aandrijving vervangen door een verdringingspomp, waardoor vanuit de rotor-gondelassemblage water onder druk in een hydraulisch netwerk gebracht wordt. Het water wordt onder hoge druk vanaf de windturbines van het windpark bijeengebracht en doorgeleid naar het centrale offshore-platform, waar vervolgens elektriciteit word gegenereerd door een Peltonturbine. 

Gesimuleerd

Simulatie vormde een belangrijk onderdeel van zijn onderzoek. Zo deed hij simulaties van een (hypothetisch) hydraulisch windpark waarbij turbulente windcondities voorkomen. De prestaties van individuele windturbines zijn vergeleken met die van een windpark met conventionele technologieturbines, met dezelfde inrichting van het windpark en omgevingscondities. De resultaten geven aan dat het hydraulische windpark, ook met de turbulente wind en zog-effecten, in staat is om elektriciteit te produceren met een ‘redelijke prestatie’.

Door: Kelly Bakker

Bron foto’s: Pixabay

Nieuwe faciliteit Thales Alenia Space in België

Thales Alenia heeft aangekondigd een nieuwe faciliteit op te zetten in het Belgische Hasselt. Daarin wordt met name gewerkt aan de automatische productie van fotovoltaïsche samenstellingen (PVA), de elektriciteitsgenererende cellen op satellietzonnepanelen.

Met een wereldwijd budget van ongeveer 20 miljoen euro is deze faciliteit, de eerste van haar soort in Europa, bedoeld om de showcase van Thales Alenia Space voor industrie 4.0 te worden. Het vult de activiteiten aan van de faciliteit in het Italiaanse Nerviano, waar alle fotovoltaïsche assemblages voor alle grote programma’s van de European Space Agency (ESA) en Italian Space Agency (ASI) worden ontworpen en geproduceerd. De nieuwe industrie 4.0 faciliteit zal de satellietfabrikant en haar aandeelhouders in staat stellen om zeer competitieve PVA-oplossingen te bieden voor alle segmenten van de satellieten. 

Toegevoegde waarde

“De productie van fotovoltaïsche assemblages ontwikkelt zich door de inzet van innovatieve technologieën aangevuld met de vaardigheden van de teams die het proces ondersteunen”, zo luidt het persbericht van Thales. “Nieuwe technieken zijn bijvoorbeeld gerobotiseerde assemblage van panelen, digitale data management en traceerbaarheid, online testen en inspecties en augmented reality. Mensen en machines delen de werkplek, wat zorgt voor een harmonieuze mix van cognitieve en lichamelijke capaciteiten en zodoende meer mogelijkheden wat betreft efficiëntie en behendigheid. Relevante en snelle, slimme data analyses van alle bronnen leveren toegevoegde waarde: Thales Alenia waarborgt de beheersing van technologieën en data door het gehele proces van engineering en productie.”

“De ruimtevaartindustrie ondergaat een gigantische transformatie, onder meer door het ontstaan van nieuwe spelers en initiatieven die de industrie opschudden. Terwijl innovatie een sleutelrol blijf in een competitieve omgeving, moeten bedrijven hun processen ook optimaliseren en hun productieproces transformeren zodat het aansluit bij de behoeftes in de markt, zoals kostenreductie en versnelde productie.” 

Mijlpaal

Thales Alenia Space staat in Europa bekend als een van de voorlopers als het gaat om de productie van satellieten. Loïc Galle, CEO van Thales Alenia Space, stelt: “Met de constructie van dit unieke ‘centre of excellence’ in geautomatiseerde productie, bevestigt Thales Alenia Space haar positie in de frontlinie van digitale innovatie en haar vermogen om haar partners door de transformele evolutie van de ruimtevaartindustrie te leiden. Deze fabriek zal de eerste software geautomatiseerde faciliteit zijn voor dit soort ruimteproducten. Het project is een mijlpaal in de uitvoering van onze strategie die zich richt op de uitbreiding van onze industriële footprint in Europa. Bovendien vult het onze bestaande faciliteiten perfect aan. We vergoten ons globale aanbod, transformeren onze productiemethoden en ontwikkelen ons in behendigheid om te voldoen aan de behoeftes van de snel veranderende markt waarin we opereren.” 

De fotovoltaïsche assemblages zullen in huis geproduceerd worden in de faciliteit in Hasselt. Ze zullen daarna geïntegreerd worden in de zonnepanelen op de locatie van Thales in Cannes. Zonnepanelen vormen een essentieel onderdeel van de Spacebus telecommunicatie satellieten van Thales Alenia Space. 

Door: Kelly Bakker

Bron foto: imag[IN] (www.imagin-stillmotion.com)

De impact van Blockchain technologie op de automotive industrie

Blockchain technologie is vooral bekend van de digitale valuta Bitcoin. Dankzij deze technologie is het mogelijk transacties zonder tussenkomst van een bank uit te voeren met bitcoins. Alle transacties zijn inzichtelijk voor derde partijen, zonder dat transacties gewijzigd, verwijderd of op andere wijze gemanipuleerd kunnen worden. De technologie is echter veel breder inzetbaar en gaat volgens Matthew Jones, Blockchain Leader bij IBM, een flinke impact hebben op de automotive industrie. Zo kan Blockchain technologie helpen de leveranciersketen van automotive bedrijven te verbeteren, de onderhoudsgeschiedenis van en slijtage aan een voertuig beter inzichtelijk te maken voor leasemaatschappijen en het gebruik van namaakonderdelen te voorkomen.

Blockchain is een gedistribueerde grootboektechnologie die het mogelijk maakt een onveranderbaar overzicht van transacties te delen met derde partijen. De term ‘transacties’ heeft hierbij niet alleen betrekking op financiële transacties, maar ook op gebeurtenissen zoals de overdracht van een asset tussen twee partijen of een update indien de status van een asset veranderd. Een asset kan hierbij een fysiek object zijn zoals een voertuig, maar een financiële lening of een softwarepakket. 

Belangrijk kenmerken van Blockchain

Jones zet verschillende belangrijke kenmerken van Blockchain technologie uiteen: 

• De toegang tot het gedeelde grootboek is beheerbaar – Wie gebruik maakt van Blockchain technologie, kan zelf bepalen wie toegang heeft tot het gedeelde grootboek. Alleen geautoriseerde partijen krijgen toegang. 
• Het gedeelde grootboek wordt gekopieerd en gedeeld – Wie toegang krijgt tot het grootboek, krijgt hiervan een kopie aangereikt. Iedereen heeft dus toegang tot een kopie van de originele data, zonder dat deze data kan worden gemanipuleerd. Dit vergroot de transparantie en zorgt dat iedereen exact dezelfde data tot zijn beschikking heeft. 
• Transacties zijn versleuteld – Om zeker te stellen dat alleen geautoriseerde partijen toegang hebben tot het grootboek zijn transacties versleuteld. Alleen partijen die de juiste beveiligingscertificaten aangeleverd krijgen kunnen transacties ontsleutelen. Details over de transacties zijn hierdoor zowel beveiligd als afgeschermd, en alleen inzichtelijk voor partijen die hier expliciet toestemming voor hebben.
• Transacties zijn onveranderbaar – Reeksen met transacties worden bij Blockchain technologie gegroepeerd in blokken, die vervolgens worden weggeschreven naar het grootboek. Ieder blok bevat hierbij een onderdeel van het vorige blok, waardoor een onbreekbare keten van blokken ontstaat (de Blockchain). Dit zorgt ervoor dat transacties niet gewijzigd, vernietigd of op andere wijze gemanipuleerd kunnen worden, en maakt het mogelijk assets terug te leiden naar hun originele bron. 
• Het gedeelde grootboek is definitief – Het gedeelde grootboek is definitief en kan hierdoor dienen als System of Record: de leidende bron voor informatie. Alle partijen beschikken hierdoor over exact dezelfde informatie, wat misverstanden en fouten in overzichten met transactiedetails van verschillende partijen voorkomt.  

Meer transparantie

Jones wijst erop dat het gebruik van Blockchain technologie voor fors meer transparantie binnen bedrijven en hun leveranciersketen kan zorgen. Deze toegenomen transparantie biedt verschillende voordelen:

• Doordat minder fouten voorkomen in overzichten met transactiedetails van verschillende partijen, hoeven bedrijven minder resources en tijd te investeren in het corrigeren hiervan.
• Door de grotere transparantie ontstaat minder onenigheid tussen verschillende betrokken partijen.
• Contracten kunnen sneller worden afgewikkeld.
• Informatie over transacties die worden gedeeld via Blockchain technologie worden door alle partijen in hetzelfde dataformaat opgeslagen, wat de complexiteit van het gebruik hiervan vermindert. 

Blockchain technologie in de automotive industrie

Maar hoe kan technologie worden ingezet in de automotive industrie? Jones ziet hiervoor verschillende mogelijkheden: 

Leveranciersketen

Een productiefaciliteit is doorgaans afhankelijk van verschillende toeleveranciers, transportbedrijven en andere derde partijen, waarmee de planning nauwkeurig gecoördineerd moet worden. Een Blockchain gebaseerd systeem geeft alle betrokken partijen op een transparante wijze inzicht in informatie. Aangezien deze informatie afkomstig is uit een gedeeld grootboek, is deze informatie altijd accuraat. Jones stelt dat dit just-in-time logistiek kan verbeteren, foutieve bestellingen voorkomt en de voorraadrotatie verbeterd. 

Financiën

Een autofabrikant moet vaak meerdere weken of zelfs maanden wachten voordat de betaling van een importeur, distributeur of dealer voor bestelde voertuigen binnenkomt. Doordat meerdere partijen verschillende stappen in deze keten beheren, zijn het verstrekken van een kredietbrief door de bank van de koper en het indienen van een Bill of Lading door een autofabrikant nog steeds processen waarbij veel papierwerk komt kijken. Een Blockchain gebaseerd systeem zorgt voor meer transparantie en geeft nauwkeurigere informatie aan de verschillende betrokken partijen. Dit maakt het mogelijk bijvoorbeeld bankdocumenten sneller te verwerken en het afwikkelingstermijn voor betalingen aan de autofabrikant te verkorten.

Geschiedenis van het voertuig

Een leasemaatschappij heeft doorgaans geen of weinig inzicht in het rijgedrag van zijn klanten en de onderhoudsgeschiedenis van hun voertuigen. Een Blockchain gebaseerd systeem maakt het mogelijk rijgedrag en onderhoudsbeurten vast te leggen in een gedeeld grootboek, dat toegankelijk is voor alle partijen. Dit vergroot de transparantie over het gebruik van en slijtage aan het voertuig, wat een leasemaatschappij kan helpen de waarde van het voertuig nauwkeuriger te bepalen op het moment dat het leasecontract ten einde loopt. 

Voertuig- en merkervaring

Een autofabrikant kan overwegen klanten voor een beperkte tijd toegang te geven tot andere voertuigen dan zij hebben aangeschaft. Zo kunnen klanten die een stationwagen hebben aangeschaft bijvoorbeeld een sportwagen aangeboden krijgen gedurende een beperkt aantal weekenden per jaar of een camper gedurende de vakantieperiode. Een Blockchain gebaseerd systeem kan de autofabrikant helpen op veilige wijze inzicht te krijgen in de voorkeuren van een klant. Denk hierbij aan de instellingen van klimaat- en infotainmentsystemen, maar ook aan de exacte positie van de bestuurdersstoel. Jones noemt het profiel dat op basis van deze informatie kan worden opgesteld een ‘Personal Mobility Profile’. Dergelijke profielen kunnen ook interessant zijn voor bijvoorbeeld partijen die deelauto’s aanbieden. Blockchain technologie maakt het mogelijk Personal Mobility Profiles op veilige wijze te delen.

Reserveonderdelen

In sommige gevallen worden door garages (on)bewust namaakonderdelen in voertuigen van klanten gemonteerd. Deze onderdelen voldoen doorgaans niet aan de standaarden van de fabrikant, waardoor deze een minder lange levensduur hebben dan originele onderdelen. Indien een consument zich niet bewust is van de aanwezigheid van een namaak onderdeel, kan reputatieschade voor de autofabrikant ontstaan indien dit onderdeel het vroegtijdig begeeft. Een Blockchain gebaseerd systeem kan zowel autofabrikanten als consumenten helpen de herkomst van reserveonderdelen te herleiden naar de originele productiedatum en -locatie. Dit kan het gebruik van namaakonderdelen tegengaan. 

Bent u op zoek naar meer informatie over de mogelijkheden van Blockchain technologie voor de automotive industrie? Houd dan het blog van IBM in de gaten, waar Matthew Jones de komende tijd dieper ingaat op de onderwerpen die in dit artikel zijn beschreven. De blogposts van Jones zijn hier te vinden. 

Door: Wouter Hoeffnagel

Bron: IBM

Dierenwelzijn en robots: gaat dat samen?

Bij koeien wel! Wie dacht dat robots in de melkveehouderij het summum van vrijheidsbeperking voor de dieren betekent, heeft het mis. Grandioos mis. Op bezoek bij Lely is te zien en te horen hoe de koe juist de ultieme autonomie (terug)krijgt. Het is een investering, maar die betaalt zich dubbel en dwars terug.

Een koe die gemolken wordt door een robot. Is dat niet de ultieme versie van bio-industrie? Hoe kan dat vrijheid betekenen? Wat is daar voor diervriendelijks aan? Nou gewoon, de koe bepaalt wanneer zij gemolken wordt. Een beetje wennen is dat wel, zowel voor de koe als voor de veehouder. De koe is echter snel overtuigd met een beetje extra krachtvoer, dat hem in de robot wordt aangeboden. En al snel blijkt het dier inderdaad zo intelligent als vandaag de dag vaak wordt gezegd. Want in plaats van twee keer per dag ‘legen’ van de uier, op de momenten dat het de boer past, kiest de koe nu zelf voor verlichting. Als leek denk je misschien dat een koe altijd even vaak en evenveel melk produceert. Dat blijkt een misvatting. En juist dat feit maakt dat het op gezette tijden melken, kan leiden tot ontstekingen aan de uiers. 

Vrij koeverkeer

Een melkrobot biedt, zoals we horen, het ultieme ‘vrije koeverkeer’. Koeien kunnen zelf bepalen wanneer en hoeveel ze eten, drinken, herkauwen en dus ook gemolken worden. Ook als ze op stal staan. In een dergelijke stal is sprake van een open inrichting, waarbij de koe vrij kan bewegen. Dat geeft – ook voor koeien die in de stal staan – minder stress en kans op kreupelheid, een langere levensduur met een hoger welzijn en betere gezondheid. Dat alles heeft als prettige bijkomstigheid voor de boer een hogere opbrengst met bovendien een betere kwaliteit. 

Hoe het werkt? 

De koe moet het natuurlijk wel even ‘leren’. Maar dat gaat behoorlijk vlot. Zij weet al snel dat er in de melkrobot een extraatje te krijgen is. Dat is de eerste lokker. Al snel leert de koe dat er in de robot melk wordt afgenomen en dat ze de robot volgens haar eigen ritme kan bezoeken. De robot identificeert de koe, registreert de hoeveelheid melk en de kwaliteit daarvan en kan aan de hand van die gegevens bovendien de krachtvoersamenstelling aanpassen naar de behoefte van deze koe. Gezondheid wordt zo in één moeite door gemonitord en beïnvloed. En dat melken geeft de koe ook nog eens meer comfort. In de robot wordt de uier gelokaliseerd met behulp van sensoren. De robot brengt de melkbekers naar de exacte positie van de spenen waarna de spenen in de bekers worden gereinigd. De koe wordt gemolken waarbij spoelwater, mastitis, penicilline, melk en biest gescheiden worden opgevangen. De melkstroom wordt gemeten en de robot weet zo wanneer de koe voldoende is gemolken. Dat gehele melken gaat snel en de hoeveelheid koeien die door één robot gemolken kan worden, groeit nog steeds.

De boer kan op een app precies volgen hoe zijn koeien het doen. Per robot kunnen er, afhankelijk van verschillende factoren, tussen de 50 en 70 koeien gemolken worden. Studenten van de Landbouwuniversiteit onderzochten in de jaren tachtig hoe koeien zich gedragen als ze zelf mogen kiezen wanneer ze gemolken worden. En of daar een optimale verhouding door ontstaat. Koeien kozen er gemiddeld voor om vier keer per dag gemolken te worden, met een productie die tot 15 procent steeg. 

Dé uitvinding van de 20ste eeuw. Zo wordt deze vinding in de melkveehouderij niet voor niets genoemd.  Maar niet alleen de koe en de kwaliteit van diens melk varen er dus wel bij, ook de veehouder is beter af. In plaats van bij nacht en ontij te moeten gaan melken, en dus ook niet zomaar een dagje ‘de hort op’ te kunnen, beleeft hij of zij nu veel meer vrijheid. Afhankelijk van hoe ver de automatisering is doorgevoerd, kan er zelfs een weekendje weg worden gepland. Waarmee Boer zoekt Vrouw ook zomaar eens tot het verleden zou kunnen gaan behoren. 

Door: Janet Kooren

Noorse bedrijven werken aan eerste autonome containerschip

Het ziet ernaar uit dat Noorwegen de primeur krijgt wat betreft autonome containerschepen. De Noorse bedrijven Yara en Kongsberg hebben de handen ineen geslagen om een containerschip te maken dat autonoom is en elektrische motoren heeft.

Het schip gaat YARA Birkeland heten en zal een verbinding vormen tussen de kunstmestfabriek van Yara in Porsgrunn en de nabijgelegen havens van Brevik en Larvik,. Het nieuwe schip zal veel minder vervuilend zijn en bovendien 40.000 ritten met vrachtwagens door dichtbevolkte gebieden op land besparen. 

Duurzaamheidsdoelen VN

De bedoeling is dat de YARA Birkeland in eerste instantie zal opereren als een bemand vaartuig, in 2019 op afstand bestuurd wordt en volledig autonoom vaart vanaf 2020. De bedrijven stellen dat het emissieloze vaartuig een game-changer is voor de maritieme transport en bij zal dragen aan de duurzaamheidsdoelen van de VN. 
“Voor een vooraanstaand internationaal kunstmestbedrijf als YARA dat de missie heeft om de wereld te voeden en de planeet te beschermen, is het een logische stap om investeren in dit schip”, aldus Svein Tore Holsether, CEO van YARA in een persbericht. “We zijn trots dat we met Kongsberg samen mogen werken om dit elektrische en autonome schip te realiseren en operabel te maken.”

Het autonome schip zal een groot deel van het transport over land overbodig maken. “Er zijn nu elke dag meer dan honderd ritten met dieselvrachtwagens voor nodig om de producten van Yara’s fabriek in Polsgrunn te transporteren naar de havens in Brevik en Larvik. Vanuit daar gaan de producten door naar afnemers van over de hele wereld. Met dit autonome en op batterijen werkende containerschip verplaatsen we het transport van de weg naar de zee en reduceren daarmee geluidsoverlast en de uitstoot van fijnstof, NOx en CO2 en verbeteren de veiligheid op lokale wegen.”

Technologieën

Kongsberg is verantwoordelijk voor de ontwikkeling en oplevering van alle belangrijke technologieën op de YARA Birkeland, zoals de sensoren en de integratie van techniek voor autonome operaties op afstand, het elektrisch varen en controlesystemen voor onder meer de batterijen en de aandrijving. “Met het verplaatsen van vrachttransport van land naar zee, gaat YARA Birkeland een enorme bijdrage leveren aan het behalen van nationale en internationale milieudoelen. Het nieuwe concept is bovendien een stap vooruit wat betreft het beperken van overzees transport in het algemeen”, zegt Geir Håøy, CEO van Kongsberg. 

Expertise 

De huidige controle- en monitorsystemen van Kongsberg zijn al in staat om de technologie te leveren voor onbemande operaties. “Het ontwikkelen van systemen voor autonome operaties is een natuurlijke stap voor Kongsberg; we zijn al tientallen jaren bezig zijn met de ontwikkeling en integratie van geavanceerde sensoren en controle- en communicatiesystemen op allrlei gebieden binnen de scheepsvaart. YARA Birkeland zal het criterium worden voor de toepassing van innovatieve maritieme technologie voor meer efficiënte en milieuvriendelijke scheepstransport.” 

In Noorwegen gaat over een half jaar ook een autonome veerboot varen. 

Door: Kelly Bakker

Bron: Yara/Kongsberg

3D-printtechnologie maakt implantaten goedkoper en comfortabeler

Onderzoekers van de Universiteit van Florida zijn erin geslaagd een nieuwe 3D-printtechnologie te ontwikkelen waarmee medische implantaten en hulpstukken kunnen worden geprint. De productiemethode levert sterkere, goedkopere, flexibelere en comfortabelere implantaten op dan traditionele productiemethoden. De methode kan onder andere worden ingezet voor het produceren van implanteerbare banden en ballonnen, maar ook voor de productie van zachte katheters en medisch gaas.

Op dit moment worden implantaten in veel gevallen gegoten. Deze productiemethode heeft echter zijn beperkingen. Zo moet voor ieder implantaat een mal worden geproduceerd voordat het implantaat kan worden gegoten. Het produceren van implantaten op maat is hierdoor zeer tijdrovend en zorgt voor een lange productietijd. Daarnaast kunnen zeer kleine en complexe implantaten, zoals drains met drukgevoelige kleppen, niet in één keer worden gegoten.  

3D-printen in zachte siliconen

Onderzoekers van de Universiteit van Florida hebben een oplossing gevonden. De onderzoekers hebben een manier ontdekt om implantaten van zachte siliconen te kunnen printen met behulp van een 3D-printer. Hierbij wordt het product geprint in een bak gevuld met microscopische hydrogeldeeltjes, die het implantaat tijdens het printen ondersteunen. Dit was voorheen niet mogelijk, aangezien hydrogeldeeltjes traditioneel watergebaseerd zijn. De zachte siliconen waaruit de implantaten worden geproduceerd zijn echter oliegebaseerd, waardoor deze niet kunnen worden gecombineerd met watergebaseerd hydrogel. 

De oplossing voor dit probleem is gevonden tijdens een ander project, waarbij dezelfde onderzoekers van de Universiteit van Florida zich richten op het printen van organen en weefsel. Voor dit project heeft het team een oliegebaseerde variant van de hydrogeldeeltjes ontwikkeld. “Zodra we begonnen met het printen van oliegebaseerde siliconeninkt in een oliegebaseerde microgel behielden geprinte onderdelen hun vormen”, legt Tommy Angelini, universitair hoofddocent Werktuigbouwkunde en Lucht- en Ruimtevaart aan de Universiteit van Florida, uit. “We waren in staat zeer goede 3D-geprinte silicone onderdelen te creëren – de beste die ik ooit gezien heb.”

Zeer complexe structuren printen

“Ons nieuwe materiaal biedt ondersteuning voor de vloeibare siliconen terwijl deze wordt 3D-geprint, wat ons in staat stelt zeer complexe structuren en zelfs ingekapselde onderdelen van silicone elastomeer te creëren”, aldus Christopher O’Bryan, doctoraalstudent Werktuigbouwkunde en Lucht- en Ruimtevaart aan de Herbert Wertheim College of Engineering van de Universiteit van Florida. Denk hierbij aan de eerder genoemde drains met drukgevoelige kleppen, die niet in één keer gegoten kunnen worden. Ook andere ingekapselde onderdelen kunnen dankzij de oliegebaseerde hydrogeldeeltjes worden geprint. De onderzoekers stellen dat de productiemethode daarnaast ingezet kan worden voor het produceren van nieuwe implanteerbare apparaten die medicijnen gefaseerd afgeven aan het menselijk lichaam.

Kosten terugdringen

De onderzoekers verwachten dat hun ontdekking kan helpen de kosten van medische implantaten terug te dringen. “Het publiek is gevoeliger dan ooit voor de hoge kosten van medische zorg. Bijna maandelijks zien we grote onvrede in zowel de media als bij het publiek over hoge zorgkosten, verspilling in ziekenhuizen en exorbitante kosten van medicijnen”, aldus Angelini. “Iedereen is het erover eens dat de kosten van geneeskunde moeten worden teruggedrongen.”

Zoals gezegd richt het team van de Universiteit van Florida zich niet alleen op het 3D-printen van medische implantaten, maar ook op het 3D-printen van organen en menselijk weefsel. Dit blijft het primaire doel van het team, al verwachten de onderzoekers niet dit op korte termijn te kunnen realiseren. “De realiteit is dat we waarschijnlijk nog decennia verwijderd zijn van het op grote schaal implanteren van 3D-geprint weefsel en organen in patiënten”, legt Angelini uit. 3D-geprinte medische implantaten kunnen echter wel op korte termijn op grote schaal worden ingezet. 

Door: Wouter Hoeffnagel
Foto: Shutterstock