IJB Groep zet data-analyse in bij optimaliseren – en ‘vergroenen’ – betonproductie

0

De aanschaf van een nieuw besturingssysteem opende de deur naar het verzamelen van meer data rond variabelen die de eindsterkte van beton beïnvloeden. Met hulp van Axians onderzoekt de IJB Groep in Lemmer de verbanden tussen variabelen en eindresultaat en hoe sterk die verbanden zijn. Met als ultiem doel: een bepaalde eindsterkte ingeven en dan inzicht krijgen in de benodigde variabelen. ‘Dan kunnen we de bandbreedte van de variatie in eindsterkte smaller maken en zo gecontroleerd mogelijk beton produceren.’

De IJB Groep, gespecialiseerd in funderingen, bestaat uit zes werkmaatschappijen die zich richten op bodemonderzoek, ontwerp, productie en levering van prefab betonnen heipalen en funderingselementen. Het bedrijf heeft vestigingen in Lemmer, Emmeloord, Kampen en Lelystad, waarbij Lemmer de grootste productielocatie is. Vorig jaar augustus koos IJB Groep voor een nieuw besturingssysteem dat recepten, grondstoffen en dosering bepaalt en het proces aanstuurt. ‘We draaiden op een oudere versie, waarop geen uitbreiding mogelijk was. Dat was aanleiding te kiezen voor een upgrade van het besturingssysteem, dat veel extra data blijkt te kunnen opleveren’, verklaart Gertjan van Solkema, adjunct-directeur bij de IJB Groep.

Meer data, meer invloed, beter productieproces

Meer voorspelbaar
De nieuwe informatie betreft bijvoorbeeld hoeveel vermogen de menginstallatie nodig heeft om te bewegen. Van Solkema: ‘Hoe steviger het beton, hoe meer kracht nodig is en hoe meer energie de installatie dus verbruikt. Verder zegt het vermogen iets over de kwaliteit van het beton, over hoe goed het gemengd is.’ Via consultancy KSL Solutions (zie kader), met wie IJB Groep in huis samenwerkt, kwam ICT-dienstverlener Axians in beeld om te onderzoeken in hoeverre deze en andere nieuwe data bruikbaar zijn voor de business. ‘Om te ontdekken of het zinvol is zo’n traject te starten, hebben we eind vorig jaar in Lemmer een pilot gedaan met data uit de drie menginstallaties. Dit om te zien in hoeverre die ons helpen het productieproces beter onder controle te krijgen en voorspelbaarder te maken. De eerste resultaten zijn bemoedigend’, aldus Van Solkema.

Veiligheidsmarge
Menginstallaties maken batches beton van een bepaalde samenstelling. De gedachte is dat wanneer de variabelen bekend zijn, ook de voorspelbaarheid van het eindresultaat te berekenen is. ‘Nu houden we bij het uithardingsproces een veiligheidsmarge van 10 tot 20 procent aan, zodat we altijd boven de minimaal vereiste druksterkte zitten. Met andere woorden, omdat de uitkomst van onze processen zo variabel is, ga je overdimensioneren om er zeker van te zijn dat je een bepaalde ondergrens altijd bereikt’, stelt Van Solkema. ‘Als je het uithardingsproces zo kunt sturen dat je altijd de vereiste druksterkte haalt, kun je het aandeel cement reduceren.’

Talrijke variabelen
De variatie waar de adjunct-directeur op duidt, ontstaat vanwege de talrijke variabelen die een rol spelen bij de productie van beton. Denk bijvoorbeeld aan de buitentemperatuur, vochtigheid en basistemperatuur van het product. En ook aan de temperatuur in de mal, net als de korreldikte. ‘De receptuur bepaalt hoe snel beton hardt. Temperatuur en (lucht)vochtigheid werden eerder niet gemeten, op dat vlak levert het nieuwe pakket heel veel data op. We hebben Axians ingeschakeld om verbanden tussen variabelen en resultaat te zoeken. We weten dat die bestaan, maar niet welke en ook niet hoe sterk die verbanden zijn.’ Beoogd voordeel voor de IJB Groep is dat op die manier zeker te stellen is dat na een bepaalde tijd een bepaalde eindsterkte is gehaald. ‘Zo elimineer je het risico dat beton te vochtig of juist te droog is. Het product wordt voorspelbaarder en stabieler, je krijgt een constante flow in je productieproces en daarmee een hogere kwaliteit in product én proces. Op die manier kunnen we garanderen dat we met de minst mogelijke hoeveelheid beton de vereiste eindsterkte leveren.’

Zo groen mogelijk
Niet te hoeven overdimensioneren en daardoor ‘zo groen mogelijke’ producten leveren, sluit aan bij de missie van de IJB Groep om door efficiënte en innovatieve productie het milieu zo min mogelijk te belasten. Hoewel verduurzaming niet de initiële insteek is van dit traject, kan het een positieve bijvangst zijn. ‘Vanwege de hoge CO2-voetafdruk staat cementgebruik in een enorm slecht daglicht. De markt wil producten met een lager cementgehalte en minder beton in bouwwerken. Onze heipalen en funderingselementen zijn echter lastig zonder beton te maken. Wel onderzoeken we of het aandeel cement in beton te verkleinen is of dat we bijvoorbeeld met smallere balken kunnen werken zodat minder beton nodig is.’

Recyclen duur
Om beton op termijn circulair te laten zijn, bijvoorbeeld voor hergebruik als betongranulaat, is de kwaliteit bepalend. ‘Voor beton uit de jaren 70 tot 90 is hergebruik geen haalbare kaart vanwege allerlei vervuilend isolatiemateriaal dat erin zit. Scheiden is duur, dus is slechts een klein percentage herbruikbaar. Als grondstof is het daarom economisch niet interessant’, betoogt Van Solkema. ‘Dat wetende: als je nu niets wijzigt, heb je over veertig jaar niets aan het beton van nu. Dus moet je dat nu aanpakken. Punt is: iedereen wil het, maar niemand wil ervoor betalen, de consument ook niet. Wellicht helpt het wanneer de overheid een minimaal recyclebaar aandeel oplegt. Hoe normaler het wordt, hoe geringer het prijsopdrijvende effect.’

Sterktemetingen
Vooralsnog richt de IJB Groep zich op het nog beter onder controle krijgen van het productieproces. Daarbij zijn er verschillende mogelijkheden om dezelfde eindsterkte te bereiken, variërend van minder cement in beton, meer warmte in de mallen of beton langer laten uitharden. ‘We voeren nu elke dag metingen uit met 50 tot 60 productmonsters in de vorm van kubussen en gaan na wat de sterkte ervan is na 1, 7, 14 en 28 dagen. Aan de hand van data over receptuur, vochtigheid en temperatuur hopen we verbanden te ontdekken om de eindsterkte van beton te kunnen voorspellen. Met als ultiem doel dat je een bepaalde eindsterkte kunt ingeven en dan inzicht krijgt in de variabelen die daarvoor nodig zijn. Dan kunnen we de bandbreedte van de variatie in eindsterkte smaller maken en zo gecontroleerd mogelijk beton produceren.’

Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’

Stevige reductie
Voor het zover is, heeft de IJB Groep nog een aantal stations te gaan, stelt Van Solkema. ‘Tot aan de bouwvak willen we een nog grotere dataset verzamelen, met extra gegevens om de kwaliteit van beton nog beter te analyseren en de receptuur verder te verbeteren. Denk aan data over vermogen in de menginstallatie en de vochtigheidsgraad van zand en grind. Als we het vochtgehalte in beton beter kunnen reguleren en de invloed van andere variabelen beter kunnen monitoren, wordt de voorspelbaarheid van de eindsterkte vele malen groter’, zegt hij. ‘Meer data betekent meer invloed en een beter productieproces. Ik verwacht dat we volgend jaar zomer de bandbreedte qua variatie in eindsterkte stevig gereduceerd hebben.’

KSL Solutions opent black box voor IJB Groep
In het verbetertraject wordt IJB Groep ondersteund door KSL Solutions in Huizen, specialist in het opstellen van strategische plannen en de implementatie ervan, die zich met name richt op de proces- en maakindustrie. ‘Doel is de operatie efficiënter, veiliger en leuker neer te zetten. Dat er meer rust in de organisatie komt en je toch meer kunt produceren. Met meer fun en meer verbinding met elkaar’, verklaart René Kindervater, ceo bij KSL Solutions. ‘De combinatie leggen tussen proces en de menskant is heel belangrijk. Dat je de betontechnoloog, die denkt dat hij na een succesvol traject overbodig is geworden, meeneemt in het verandertraject en laat zien dat hij juist een koploper is en dat zijn kennis altijd nodig blijft.’
Om het proces van de betonproductie te verbeteren, onderzocht KSL Solutions allereerst welke oplossingen het goedkoopst waren en het meeste opleverden. ‘Een sensor om de warmte in een silo te meten kost niks, maar zorgt wellicht wel voor een beter resultaat. Meer variabelen leiden tot meer data en daardoor ben je in staat betere analyses uit te voeren en betere voorspellingen te doen. Daarbij kies ik liever voor 95 procent betrouwbaarheid dan 100 procent met dure oplossingen’, aldus Kindervater.

‘Doel is de operatie efficiënter, veiliger en leuker neer te zetten’, aldus René Kindervater. Foto: KSL Solutions

Als het traject er uiteindelijk niet toe leidt dat betonsterkteklassen voorspeld kunnen worden, dan nog levert het IJB Groep veel meer inzicht in het proces op. ‘Met data open je een black box en onderbouw je feitelijk het onderbuikgevoel van mensen. En soms leidt het tot onverwachte inzichten, doordat de software relaties legt waar je zelf niet aan denkt. Bijvoorbeeld de invloed van een warme mal op vrijdag tegen een ijskoude mal op maandagochtend als de productie weer opgestart wordt.’
Gaandeweg het traject draagt KSL steeds meer over aan de organisatie. ‘We komen niet voor een verbetertrajectje, we willen echt een organisatie neerzetten waarin continu verbeteren geborgd is en iedereen betrokken wordt bij wat we doen.’ Momenteel werken KSL Solutions en Axians samen aan een zesdaagse managementtraining, om hen te helpen het verbeterpotentieel in hun eigen organisatie te ontdekken. ‘Daarvoor reiken we allerlei technieken aan, waarmee zij een smart plan kunnen opstellen om hun proces te verbeteren of te komen tot productinnovatie. Net zoals we voor IJB Groep hebben gedaan.’

 

Share.

Reageer

CAPTCHA Image

Reload Image

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.