Slim sturingsalgoritme dringt energieverbruik van machines terug

Mede dankzij een VLAIO ontwikkelingsproject kon Out of the Box Engineering een slim sturingsalgoritme realiseren. Met een pilootopstelling in een rioolwaterzuiveringsinstallatie levert het een proof of concept op.

Trefwoorden: #algoritme, #Out of the Box Engineering, #sturing, #VLAIO

Lees verder

Productnieuws

( Foto: Out of the Box Engineering )

ENGINEERINGNET.BE - Met de Carbon Reducing Controller of kortweg CRC, ontwikkelde Out of the Box Engineering een slimme machinesturing. Pompen, compressoren, turbines, enz. hebben elk hun eigen optimale setpoint, maar een energie-efficiënte sturing van processen waar meerdere machines in combinatie werken, is nog steeds een grote uitdaging. 

Gigantisch potentieel van een slimme machinesturing  
Als adviseur procesautomatisatie zag René De Ren, zaakvoerder van Out of the Box Engineering, hoe machines steeds gestuurd werden naar hun eigen optimale setpoint. “Dat werkt prima voor toepassingen met slechts één of identieke machines,” vertelt René.

“Maar in het geval van een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) bijvoorbeeld, werken meerdere pompen van verschillende types en verschillende generaties samen in eenzelfde proces. Daarbij past men klassiek de cascade-sturing toe. Wanneer een pomp de gewenste flow niet meer kan leveren, wordt er een tweede, een derde, … bij ingeschakeld. De energie-efficiëntie van het geheel is daardoor verre van optimaal. Bovendien is de slijtage van individuele pompen heel variabel en moeilijk te voorspellen.”

Pompen in een RWZI zijn slechts één voorbeeld. Dezelfde problematiek stelt zich bij alle industriële installaties met pompen, compressoren, gasturbines, warmtepompen, … René besefte dat het potentieel van een slimme machinesturing gigantisch zou zijn en ging met al zijn kennis en kunde aan de slag.

Ontwikkelingsproject opent nieuwe deuren   
Ook VLAIO zag dat potentieel. Een VLAIO bedrijfsadviseur begeleidde René bij de uitwerking van een ontwikkelingsproject en dat opende nieuwe deuren voor OTB-Engineering. René: “Ondanks het feit dat we wegens corona alle meetings online deden, verliep de samenwerking met VLAIO prima. De bedrijfsadviseur stuurde me mee in de juiste richting en zijn advies over hoe ik dit project verstaanbaar onder woorden kon brengen was erg waardevol.”

“Het ontwikkelingsproject vormde een concrete incentive voor een actief partnership met PerkIT. De kennis die uit de samenwerking met Stefan Kerkhofs voortkwam, hielp ons artificieel intelligente algoritmes en machine learning te ontwikkelen. Zo kwam de vorming van het sturingsalgoritme in een stroomversnelling. Het algoritme vergaart nu gigantische hoeveelheden aan data – zoals machinebeschikbaarheden, flows, … – en leert hoe de verschillende machines best aangestuurd worden om een optimale energie-efficiëntie te bekomen voor het hele proces.”

“We lieten een beta-versie los op een labo-opstelling om de eerste testen mee uit te voeren en het concept te valideren. Uiteraard volgden er verschillende verbeteringen en stelden zich nieuwe uitdagingen. De benodigde rekenkracht om de data te verwerken was er zo één, maar samen met Perk IT pasten we daar een programmatorische mouw aan. De formule schreven we op het bassin in ons labo.”

OTB-Engineering wist het met VLAIO uitgestippelde traject goed aan te houden. René: “We valideerden het concept en slaagden erin het energieverbruik met 15% te laten zakken. Uiteraard is de ROI afhankelijk van tal van parameters, maar ik durf te stellen dat veel installaties met de CRC hun energieverbruik tot 40% kunnen terugschroeven.”

“Energiebesparing en het terugdringen van onze CO2-uitstoot is een zeer actueel thema én een absolute noodzaak. Uiteraard is de ROI afhankelijk van tal van parameters, maar ik durf te stellen dat veel installaties met de CRC hun energieverbruik tot 40% kunnen terugschroeven.” - René De Ren, zaakvoerder OTB-Engineering

Een groen toekomstperspectief  
René: “Energiebesparing en het terugdringen van onze CO2-uitstoot is – nu nog meer dan bij aanvang van het project – een zeer actueel thema. Zeg maar gerust een absolute noodzaak. Niet enkel de bedrijven genieten met onze CRC van een lagere energiefactuur en een schoner imago. Ook de return voor Vlaanderen als maatschappelijk-economische regio is substantieel. Het kan ons nog een stapje dichter brengen bij het behalen van de Europese klimaatdoelstellingen.”

“Om de stabiliteit van het systeem te beoordelen, hebben we momenteel een pilot lopen op een RWZI. Deze opstelling illustreert ook de schaalbaarheid en eenvoudige plug & play installatie, enkel een PLC moet gekoppeld worden. De kracht zit in het AI algoritme en dat biedt nog zo veel meer mogelijkheden.”

“Naast de optimalisatie van het energieverbruik zal de CRC in de toekomst namelijk ook in staat zijn om accurate voorspellingen te maken met betrekking tot revisie en vervanging van machines. Bovendien zal de machineconfiguratie op basis van fieldparameters volledig op maat samengesteld kunnen worden. Over- of onderdimensionering (en de bijhorende energie-inefficiëntie) zijn daarmee verleden tijd. Op die manier bieden we dus een groen toekomstperspectief voor de Vlaamse procesindustrie.”

Wat is de volgende stap die jij wil zetten met je bedrijf?    
Als ambitieuze ondernemer wil je maar één ding: dat je zaak vooruit gaat. Daarom investeer je én daarom innoveer je. Maar ook al heb je bakken ervaring, toch blijf je met heel wat vragen zitten.

VLAIO is jouw gids bij de realisatie van je plannen. Wij zijn een kritisch klankbord en brengen sterktes en zwaktes in kaart. Daarbij geven we ook concreet advies over subsidies en financiering. En we brengen je in contact met de juiste experten.

Heb je net als Out of the Box Engineering een vernieuwend idee dat jouw onderneming kan versterken, maar moet je nog uitdagingen overwinnen bij de ontwikkeling van die innovatie? Bekijk de subsidie 'ontwikkelingsproject'

Maak een afspraak met een VLAIO bedrijfsadviseur  
Wil je jouw innovatieve groeiplannen ook graag bespreken? Maak dan afspraak met een VLAIO bedrijfsadviseur via vlaio.be/afspraak.