Geen kerstverlichting meer op Chemelot

Geen kerstverlichting meer op Chemelot

Door: FHI Digitale Service

Toepassing van DevLab’s MyriaNed-technologie in chemische industrie gaat niet vanzelf

Door: Kees Groeneveld
Foto's: Nando Harmsen

Industriële complexen voor de petrochemie zien er het hele jaar elke nacht uit alsof daar voortdurend kerst wordt gevierd. Een zee van licht maakt de omgeving van Geleen en heel Europoort feeëriek, maar lichtvervuilend en energieverspillend. Daar lijkt nu een eind aan te komen. Op het Chemelotcomplex in Geleen, van oudsher de basis van waaruit het DSM-concern is opgebouwd, is een project gerealiseerd dat er voor zorgt dat ’s nachts het licht uit gaat.

Voor het FHI-initiatief voor coöperatieve technologieontwikkeling, Development Laboratories, gestart in 2005, betekent het Chemelot-project weer een spraakmakende toepassing van de belangrijkste technologie die het collectief voortbracht: het MyriaNed draadloze sensornetwerkprotocol. Dat de toepassing niet vanzelf tot stand komt, in zo’n complexe en veiligheidsgevoelige omgeving, mag duidelijk zijn. Het maakt het verhaal over hoe dat is gelukt des te boeiender.

Rick Wolleswinkel, cto van de nog jonge firma PSPL, Professional & Sustainable Performance Lighting b.v., blijkt de gangmaker achter het project te zijn. Han Bak, ceo van Chess Wise, verpersoonlijkt de inbreng van MyriaNed-technologie. Opdrachtgever en mede-investeerder is het servicebedrijf Sitech, dat de op Chemelot gevestigde bedrijven faciliteert. Sitech’s senior support engineer Hans Smeets en business unit director Richard Schouten zijn direct betrokken. We spreken ook met PSPL-ceo Jaap Feddes, over de business case.

Dat het een complex geheel is, blijkt ook uit het feit dat nog veel meer partijen ‘in het project zitten’: de firma Dietal voor de lampen, Luminext, voor de dashboardsoftware, Van de Pol Installatietechniek, verlichtingsleasemaatschappij LEDs Enable en natuurlijk de verschillende eindgebruikers op Chemelot zoals Arlanxeo, AnQore, Borealis, DSM Engineering Plastics, Fibrant en OCI Nitrogen.

Een hekel aan energieverspilling

“Connectivity, sensoren en duurzaamheid”, daar is Rick Wolleswinkel al heel lang mee bezig. “Maar ik had voor dit project niet zo gek veel industriekennis. Daar blijkt men niet na te denken over licht. ‘Het is er gewoon’. Maar ik heb een hekel aan energieverspilling en het viel mij op een bepaald moment op dat alle lampen altijd aan bleven op industriële 24/7 complexen. Kan dat niet in het donker? vroeg ik me af. ‘Nee, dat kan niet vanwege de veiligheid’ kreeg ik als antwoord. Is dat nou echt zo? Kunnen we niet eens een keer alles open op tafel leggen, bekijken of we een ‘open innovatietraject’ kunnen definiëren?”

Vier maanden heeft Rick er over gedaan om een basis te leggen. Hans Smeets van Sitech hapte toe. “De ideeën van Rick over schakelbare LED-verlichting spraken ons aan, maar de uitvoering was niet zo simpel. In de fabrieken heb je te maken met vervuiling, trillingen, chemische resistentie, explosiegevaar.” Leeuwen en beren op de weg dus.

Hoe kijkt technologie-enabler Han Bak daar tegenaan? Han kent de chemische industrie goed vanuit zijn eerdere werk in de industriële automatisering en hij weet het “technologieontwikkeling en –toepassing vraagt lange adem.” Vanaf 2014 is Chess Wise bezig geweest om het MyriaNed-protocol, inmiddels omgedoopt naar MyriaMesh, toepassingsgereed te maken. “Toen het op niveau was, zijn we vijf pilotprojecten gestart waarvan er vier hebben geleid tot toepassing, een op afstand draadloos te bedienen rolgordijn op zonne-energie, met Verosol; draadloos controleerbare openbare verlichting, met Eneco en Luminext; een sensornetwork voor de back-up van kwaliteitssystemen in de keten van medicijnproductie, de farma; uiteraard de industriële verlichting zoals hier op Chemelot en we hebben nu een complete lijn voor het draadloos aansturen van verlichting in gebouwen. Ideaal bij refurbishment en herontwikkeling omdat je fors kosten kunt reduceren zonder substantiële investeringsprogramma’s.” Han somt graag alle assets op.

Op Chemelot gaat het overigens wel om een substantieel project. Alle verlichting moet worden vervangen. “Toch gaat het hier om een volledige CAPEX 0 oplossing” benadrukt Jaap Feddes, zonder kapitaalinvestering dus. “Operationele lease vormt de basis.” Richard Schouten wijst op het innovatieve aspect ook hiervan. “Er is een flinke investering mee gemoeid. En de procesindustrie steekt haar geld liever in verhogen van productie of projecten met een betere paybacktime of hoger resultaat. Om dit probleem te tackelen heb ik voorgesteld om naar ‘Industrial Light as a Service’ te gaan. De financiële constructie om dit te kunnen doen is ook innovatief. Door deze financieringsmethodiek, in combinatie met het 15 jaar onderhoudsvrije armaturenontwerp, besparen we direct 12 euro per armatuur per jaar.”

ChemelotHoly Grail

Feddes spreekt van een ‘Holy Grail’. “We kunnen nu ook ‘people tracking’ gaan doen, of liever gezegd ‘safety tracking’, voor mensen in noodsituaties.” “Inderdaad”, beaamt Schouten. “Het financiële voordeel kan oplopen naar 16 euro per armatuur als we die volgende innovatie kunnen realiseren. People tracking, ‘verlichting per persoon’ heeft als bijkomend effect dat we ook voor safety doeleinden mensen kunnen volgen en lokaliseren en met schakelen van verlichting medewerkers veilig de plant uit kunnen leiden bij calamiteiten.”

Rick schetst de inhoudelijke complexiteit. “Veiligheidsrequirements betekenden ATEX certificering, bewezen explosieveiligheid. Daar zijn formele afschakelprocedures voor nodig en dat levert een softwareuitdaging op. Een reset geeft al gauw performanceproblemen. Om dit te tackelen hebben we in 2016, buiten het zicht van de klant, pilots gedaan met een 1.000 lampen opstelling. Nu werken er sinds de officiële oplevering van het project, medio 2017, op Chemelot 5.000 lampen via het nieuwe systeem.”

Eind 2018 moeten dat er volgens Richard Schouten 15.000 zijn en hij hoopt dat uiteindelijk alle 35.000 lampen op Chemelot kunnen worden vervangen. Chemelot heeft de primeur, maar het consortium kijkt en werkt verder. De Rotterdamse regio komt uiteraard aan de beurt. “Daar wordt het nog een stuk grootschaliger.” Daar lijkt de situatie overigens nog iets complexer. Jaap Feddes: “Ik kende DSM van binnenuit en de aanwezigheid van Sitech als serviceorganisatie met een duurzaamheidsvisie is eigenlijk een ideaalplaatje. We konden een ‘openboek traject’ volgen, met transparantie over de kosten die toegerekend kunnen worden aan licht, met een scope van tweeëntwintig fabrieken op een locatie waar voorheen één eigenaar was en nu Sitech die fabrieken bedient, maar niet in een ‘traditionele’ contractorrol.”

Systeemcomplexiteit

Han Bak gaat nog eens in op de systeemcomplexiteit. “Je moet voldoende knoppen hebben om aan te kunnen draaien wil je een systeem laten doen wat gevraagd wordt. Dat het is gelukt is eigenlijk een wereldprestatie. In radioland kom je elkaar namelijk voortdurend tegen. Metalen constructies zoals op Chemelot hebben een enorm ‘echoputeffect’. Berichten door de ether worden duizendmaal herhaald. Dan heeft normaal gesproken niemand herkenbare ontvangst. Dat is moeilijk op te lossen.

Veel andere technologieën laten het dan afweten. Het is een enorme pre dat we nu hebben aangetoond dit te kunnen. Allerlei invloeden zorgen voor het effect ‘ik hoor jou wel, maar jij hoort mij niet’. Het is de kunst om de reliability, betrouwbaarheid, minstens zo zeker te krijgen als via een kabelverbinding. Theoretisch kan het zelfs beter. Een kabel is immers niet meer dan één verbinding en draadloos kun je eindeloos nieuwe verbindingen maken.”

Maar waarom nu specifiek het MyriaMesh-protocol? Voor Rick Wolleswinkel is dat wel duidelijk. “Draadloze versies van de bekende industriële communicatieprotocollen zijn te duur voor deze applicatie. Die gebruik je voor procesbesturing, daar waar geen bedrading mogelijk is. We hebben het hier over integrale veiligheidsverbetering vanuit verschillende bronnen. Verlichting loopt qua power mee met de voeding van de plant. Dat betekent dat de betrouwbaarheidseisen enorm hoog zijn, hoger dan normaal bij verlichting.”

Hoe zit het met eventuele storing die de radiosignalen kunnen veroorzaken? Han Bak: “De airtime is minimaal, nog geen één procent. De sensoren zijn meestal in slaap. We hebben ooit een meting laten uitvoeren bij het NLR, Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlab. ‘Zet maar eens aan’, zei men daar, toen het systeem al een poosje draaide. ‘Maar we meten helemaal niks!’”

Rick wijst er wel op dat de hoeveelheid te verzenden data beperkt moet blijven. “Voor spraak of video is het niet geschikt. Wat wel goed gaat is het per fabriek functioneel scheiden van netwerken, via het kiezen van verschillende frequentiebanden. Dat is hier noodzakelijk omdat er verschillende bedrijven opereren op de ene Chemelot-plant.”

Digitalisering is op zoek naar balans, ook in de zware industrie.