De opdrachtgever Marin heeft zoveel vertrouwen in het gekozen traject, dat de eerste werkdag na het geplande inbedrijfstellen volledig is volgeboekt. Door vooraf virtueel te testen zijn er nu nog maar twee weken nodig voor het inbedrijfstellen, in plaats van zes. Dat is pure tijdwinst. En dat is nog maar één aspect van de meerwaarde.

We schreven er al eerder over, als tijd geld is, en je kunt veel tijd besparen door een deel van de testen virtueel te doen, dan ligt de keuze redelijk voor de hand. VSE en Controllab voerden HIL-testen uit, Hardware In the Loop, waarbij de machine – de sleepwagen bij Marin – wordt gesimuleerd door een computer en de besturing wordt gekoppeld aan de simulatie. Doet de besturing wat hij moet doen? Onder standaard condities, maar ook onder bijzondere condities?

Live-testen
Dat deel is achter de rug. Bij Marin is de gehele sleepwagen en alle periferie volledig gestript en opnieuw opgebouwd. De veiligheidsvoorzieningen zijn aangepast aan meest actuele eisen, de besturing is ingebouwd en de eerste live-testen zijn succesvol verlopen. Op de laatste dag van de inbedrijfstelling mogen we meekijken. En meevaren, natuurlijk!
“Bij Marin hebben we te maken met kritische gebruikers. Dat moet ook wel, want de belangen zijn groot. Dan is het prettig om te merken dat die gebruikers veel vertrouwen hebben in de kwaliteit en in de oplevering. Zoveel dat ze dus inderdaad direct na de geplande inbedrijfstelling, de agenda vol hebben gepland met opdrachten.” Aan het woord is Jan van Vuuren, projectleider van VSE. “Bij dit project is echt alles van belang. Zelfs de belichting kan een bepalende factor zijn, het is een samenspel van heel veel factoren.”

Marin
Bij Marin worden scheepsmodellen getest in het enorme Zeegangs- en Manoeuvreerbassin. Boven dat bassin loopt een sleepwagen, die heel nauwkeurig meebeweegt met de bewegingen van een scheepsmodel dat in het water ligt. De sleepwagen bestaat uit een deel dat bestemd is voor de onderzoekers en een deel dat is bestemd voor de klant, de uiteindelijke opdrachtgever van de test. Op iedere denkbare hoek van het model staan camera’s en sensoren gericht en ook het model zelf is voorzien van meetinstrumenten. Het bassin kan alle mogelijke golven op zee nabootsen en de sleepwagen volgt het model, wat bij extreme golven vraagt om heuse zeebenen. En die nauwkeurigheid, gecombineerd met een hoge acceleratie en remkracht, zijn in de basis de echte uitdagingen. Uitdagingen waarvan de fabrikant van de besturing zich achter de oren krabde en zei: “Als iemand dit kan, dan is het VSE.” En zo bleek. Inmiddels is dit het vijfde bassin waarvan VSE de ombouw voor zijn rekening nam.

Tijd voor vernieuwing
Het bassin blijkt al zestien jaar in bedrijf. Jan de Boer van Marin: “Na zestien jaar in bedrijf te zijn geweest, was het tijd voor vernieuwing van de technologie. Toen we met het eerste bassin begonnen, stuurde Siemens ons naar VSE voor de invulling. Zij waren in staat ons een beeld te schetsen waarvan wij ook het gevoel hadden dat het haalbaar was. We hebben nu al vier bassins samen met VSE gedaan, maar dit is het moeilijkste bassin. Als het dan lukt om on time, on budget én met de beoogde kwaliteit op te leveren, dan kan je alleen maar tevreden zijn.” De Boer kwam vorig jaar in aanraking met virtueel testen. “Gezien de enorme tijdsdruk die er op dit project lag, wilden we daar heel graag mee aan de slag. Uiteindelijk heeft het me nog verbaasd hoe snel alles in het testen is gegaan, het gaat echt ongelofelijk goed.”
Het project kende een heel duidelijke scheiding, VSE zorgde voor de elektrische besturing en de software. De remmen, hardware en veiligheidsdeuren waren de verantwoordelijkheid van Marin. Het hele systeem is dan ook door VSE gevalideerd tot aan de remmen.

Finetunen
Van Vuuren: “Bij het inbedrijfstellen bewaar je het spannendste voor het laatst. Je begint met de spanning op het systeem te zetten en test vervolgens het geheel terwijl het op blokken staat. Na een handbediende run en het testen van de noodsystemen, kom je toe aan het spannendste deel, de snelheid en de nauwkeurigheid.” Inmiddels zijn de eerste fysieke testen op locatie uitgevoerd, wij mogen meemaken dat het echte finetunen begint. Gebruikers, die in verschillende ploegen werken – en dus ook testen – hebben naar aanleiding van die eerste fysieke testen, hun wensen kenbaar gemaakt. “Zo voegen we nog een geluidssignaal toe, waar dat gewenst is en kunnen we instellingen al dan niet handmatig mogelijk maken.” Maar veel meer dan dat is er niet aan te passen.

Waar de gebruikers vooral aan moeten wennen is hoe soepel de acceleratie verloopt. We merken tijdens het testen bijna niet dat de wagen begint te rijden, en hoe snel het gaat. Het geheel functioneert ook nagenoeg geruisloos. Marin-medewerker Peter Geurts grapt tegen zijn collega’s: “Ze hebben het veel te goed gemaakt, ik mis dat nostalgische gevoel dat we ons vast moesten houden.” Maar dat ‘veel te goed’, is ook voor hem een pluspunt. “Doordat alles veel soepeler loopt en reageert, zullen de meetsignalen veel minder ruis vertonen en zal het geheel veel minder snel slijten. We blijven wel met dezelfde onderhoudsintervallen werken, maar dat is puur voor het veiligheidssysteem.”

Oplevering
Tussen de start van de opdracht en de uiteindelijke oplevering ligt een jaar. Van Vuuren: “We hebben een compleet nieuw ontwerp gemaakt van de wagenbesturing, aan de hand van de gevraagde prestaties. We hebben daarvoor een Motion Controller van Siemens uit de Simotion lijn gebruikt. Hiermee hebben we de vrijheid de diverse regelingen te bouwen en te koppelen die Marin nodig heeft. Daarnaast hebben we het veiligheidssysteem volledig vernieuwd. Maar het spannende zat hem in de nauwkeurigheid van de regeling.

De wagen wordt geregeld op een positie op een moment in de tijd. Dat gegeven bepaalt de snelheid. Een camera geeft de positie van de meetwagen die wordt teruggerekend naar de positie in het bassin, vervolgens weer naar de wagenpositie en daarvandaan naar de modelpositie.” Klinkt ingewikkeld maar het blijkt glashelder.
Negen weken de tijd kreeg het team voor de gehele ombouw. “Op sommige momenten waren we hier met tien VSE-medewerkers tegelijk aan het werk. Tijd is hier nou eenmaal geld.” En de opdrachtgever? Die vertelt al zijn collega-instituten over het soepele verloop.

##
Een paar getalletjes:
De hoofdwagen, dat is de wagen die van het begin van het bassin naar het eind rijdt, weegt 94.000 kilo, wordt aangedreven door acht 40kW asynchrone servomotoren, heeft een topsnelheid van 6m/s en een maximale acceleratie van 0,8m/s2.
De subwagen, dit is de wagen die dwars op de hoofdwagen beweegt en daaronder ‘hangt’, weegt 28.000 kilo, wordt aangedreven door vier 17,5kW asynchrone servomotoren, heeft een topsnelheid van 4m/s en een maximale acceleratie van 0,8m/s2.
Bij die gewichten en snelheden wordt een positienauwkeurigheid bereikt van maar liefst +/- 0,001m.