Logistiek, materieel en vakmanschap

Prof.dr.ir. André DoréeUniversiteit Twente

Asfalt en bitumendag

20 november 2008

André DoréeUT/CTW - CM&E

20 november 2008Amersfoort; asfalt & bitumendag

Logistiek, Materieel & Logistiek, Materieel &

VakmanschapVakmanschap

a SMART futurea SMART future for dutch road constructionfor dutch road construction

www.aspari.utwente.nl

• zie ook infradagen (www.aspari.utwente.nl)

– veranderde markt/contract omstandigheden– noodzaak tot professionaliseren– zorg over arbeid/personeel– meer methode gericht leren

• overspoeling door SMART– ICT, Sensoren, visualisatie, miniaturisatie etc

• SMART future• aanpak ASPARi

professionalisering asfaltwegenbouwverbetering beheersing uitvoeringsproces

macro ontwikkelingen (1)

risicoprofiel wegenbouwer

Effectief risico groeit

betrokkenheid, Q&Q ploegen (zorgelijk)

macro ontwikkelingen (2)

• snelle ontwikkeling sensor technologien• expansie communicatie technologien / internet• groei software/capaciteit analyses & visualisatie• hoogwaardiger GIS en Surveying apparatuur• toename image processing • evolutie in SMART Technologies• +…….. nieuwe generatie medewerkers

“overspoelen” ook de wegenbouw

“In technology we trust” …??

Gaat dat vanzelf goed ??

niet vanzelfsprekend !!

Wegenbouw

in ontwerp van mengels en wegdekken is de methode component doorslaggevend

in verwerking/uitvoering is de ervaringscomponent doorslaggevend

nieuwe technologie wringt met traditionele praktijk

Materieel evolutie

technologie/comfort

kloof wordt groter

intuitie/ervaring schiet te kort

status/skillsfysieke ervaring

de opgave …

voor de asfaltwegenbouw

• meer oog voor risicobeheersing • meer grip op procesbeheersing &

verbetering• meer methode gebaseerde werkwijzen• betere integratie van nieuwe technologien• verbeterde en toegesneden opleidingen

ASPARi

asphalt paving research & innovation

• nwe technologieën toepassen (action research/learning)• inpassing in het proces centraal (bruikbaarheid)• continue monitoring proces & omstandigheden• methode gebaseerde werkwijzen ontwikkelen

– feedback voor proces verbetering

– proactiviteit en feed forward beheersing

– aanzet tot monitoring op afstand

– wetenschappelijk valideren en verankeren

• richting: virtual road construction site

• wat gebruiken we…..

Temperatuur meting

Positie meting

• voorbeeld

IR foto’s achter de balk

IR camera flimt het wegdekGPS

Rover

IR meting tbv koelingcurve

Thermokoppels in het asfalt &Nucleaire meting verdichting

Weerstation in de berm

Observatie

walsen, verdichten & transport

• GPS op vrachtwagens

• Walsen– 1 bandenwals

– 2 driewielwalsen

– 2 tandemwalsen

• GPS

• Nucleaire meting

GPS

de koelingscurve

Om de koeling van asfalt te volgen– IR camera op de spreidmachine (1)– IR cameraop statief (3)– IR camera los (2)– Thermo koppels in asfalt (6)– Weerstation

• Temperatuur• Wind• Zon instraling

130

140

150

160

170

430 480 530 580 630 680 730 780

Staked position (metres)

Su

rfac

e te

mp

erat

ure

(oC

)

average surface temperature

Moving average

Aziehavenweg - comparison of STAB measured surface temperature and PaveCool simulation results

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Time (minutes)

Tem

pera

ture

(oC

)

STAB position 240 STAB position 360 STAB position 740 PaveCool simulation

Aziehavenweg in-asphalt temperature measurements for position 240

-

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

07:30:00 10:30:00 13:30:00 16:30:00

Time

Te

mp

era

ture

(ºC

)

STAB

SMA

06:00 06:29 06:59 07:28 07:58 08:28 08:57 09:27 09:57 10:26 10:56 11:26 11:55 12:25 12:55 13:24 13:54 14:240

5

10

15

20

25

30

Actual time

Pav

er S

pee

d (

m/m

in)

Paver speed

Start paving STAB layer at 07h02 Start paving SMA layer at 11h51

asphalt plant breakdown from 09h12 to 10h24

End of paving the STAB layer at 10h57

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

07:41:00 07:45:00 07:46:00 07:50:00 07:53:00 07:55:00 08:13:00 08:36:00 08:45:00 08:56:00 09:00:00 09:06:00

Time of each of roller pass

Den

sity

in k

g/m

3

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

Tem

per

atu

re in

oC

Density

Surface temp

In-asphalt temp

90.9oC

123.3oC

2413 kg/m3 2418 kg/m3

Order of compaction passes:

Bandenwals 4 passesTandemwals 2 passesDrierolwals 5 passes

NB - 0.7% increase in density for 5 extra roller passes

44-minute compaction window

Ambitie bouwplaats

• GPS op materieel

• calibratie van koelingscurve op de bouwplaats

• IR meting temperatuur achter de balk

• de machines digitaal verbonden

• aangeven zone voor verdichting voor walsen

Permanente georeferencing

Animaties

• matlab ruw

• omgewerkt 1 woensdag strook 2_15 sec clip.mov• omgewerkt 2 aps_camera_str3.mov• omgewerkt 3 free_camera_str3.mov

bespreken met ploegen …

Iteration 1

Iteration 2

Iteration 3

Model generality

Res

earc

h sc

ope

Problem definition

Develop operational strategy

Implement operational strategy Evaluate strategy

Specify learning

Logistiek (# vrachtauto’s)

keuze v/d planner

versus

• fleet demand benadering

• Nat Highway Institute • EZStrobe simulatie

Deventer - A35

Nijkerk - A35

Deventer - N18

Nijkerk - N18

Deventer - Emmastr

Te leggen hoeveelheid asfalt ton 752 752 352 352 320Te werken uren uur 8 8 8 8 8Tempo waarin asfalt wordt aangeleverd ton/uur 94.0 94.0 44.0 44.0 40.0Uitgiftesnelheid asfalt van asfaltcentrale ton/uur 94.0 94.0 44.0 44.0 40.0Gemiddelde vrachtwagencapaciteit ton 28.9 30.3 28.9 30.3 28.9In totaal vereiste aantal vrachtwagenritten aantal 26.1 24.8 12.2 11.6 11.1Beladingstijd min 5 6 5 6 5Rijtijd naar bouwlocatie min 45 90 65 110 57Lostijd min 4.4 4.4 7.8 7.8 8.5Terugrit naar fabriek min 45 90 65 110 57Cyclustijd uur 1.7 3.2 2.4 3.9 2.1Aantal ritten per vrachtwagen aantal 4.8 2.5 3.4 2.1 3.8Aantal benodigde vrachtwagens aantal 5.4 9.8 3.6 5.7 2.9Aantal benodigde vrachtwagens (opgerond) aantal 6 10 4 6 3

sspp UWLWS

LtimeCycle 60

**2

OntladenMix

Normal[7.7906,2.588]

1

VrachtL

AantV

LadenMix

Gamma[6,1]

AsCM

1

>0 , 1

>0 , 1

1

TransVLeNC

110

VrachtVol

A

Transport Ontvangen van Mix

HoevMix

HoevAs

>0 , GrVracht

GrVracht

MixOntl

>0 , 1

1

1

Asfaltcentrale

OntM

1>0 , 1

1

BeschHop

per

1

>0 , 1

1

TransVVolNB

110+Gamma[1,18.5]

1

Ambitie logistiek

• proactieve snelheidsregeling ASM – GPS op vrachtwagens (met melding GPRS)– berekening ETA en de buffer in transport– stochastische compensatie verkeersdrukte en route

• route rijgedrag en ontmenging– GPS logger en inerte sensor op vrachtwagens– knoppenbalk voor mate ontmenging op ASM– analyse invloed route & rijgedrag op ontmenging

Ambitie SMART wegenbouw

• digitaal verbonden site• proactiviteit weersomstandigheden • meer sensoren gebruiken• meer SMART technologies inpassen• virtuele site maken voor training (in VR lab)• meer consistente werkmethoden

Verder …

als we willen …..• methode gebaseerde werkwijze • procesverbetering en vernieuwing• betere integratie van nieuwe technologien• betere beheersbare risico’s voor wegenbouwers• verbeterde en toegesneden opleidingen

dan moeten we….. cyclisch integrerende aanpak • Technologie ontwikkeling

• Opleiding• Onderzoek

• Procesverbetering