Applicatie voor het plannen van onderhoud offshore windturbines integreert AI model en verschillende databronnen tot een handige tool voor de planner.

Beslissingstool voor onderhoud offshore windturbines

Planning automatiseren

Windparkbeheerder Otary wil het inplannen van het onderhoud van haar offshore windturbines efficiënter maken en automatiseren. Het inplannen gebeurt in een spreadsheet op basis van verschillende factoren die bepalend kunnen zijn voor onderhoud zoals bijvoorbeeld beschikbaarheid van onderdelen, een vaartuig of de technici met de juiste skills, het weer, het type werk, de af te leggen afstand van de vessels enzovoort. De planner moet dus rekening houden met veel factoren die bovendien in de tijd wijzigen. Vaak moeten deze parameters in verschillende systemen worden opgezocht. Door een op maat gemaakte tool te ontwikkelen kunnen de meeste processen en berekeningen worden geautomatiseerd en het werk van de planner vereenvoudigd. De planner kan zich dan concentreren op het definiëren van het te vinden evenwicht tussen deze factoren, het systeem zal optimaliseren naar dat evenwicht

Recent heeft Otary een AI-model ontwikkeld dat op basis van de weersvoorspelling de verwachte energieproductie op een bepaald tijdstip per windturbine voorspelt. De productie verschilt namelijk per windturbine door de positionering en de windrichting. Het AI-model genereert deze data 4 maal per dag op basis van de meest recente weerdata voor de komende dagen. Afhankelijk van het soort onderhoud moet de windturbine voor korte of langere tijd stilgelegd worden. Door een planningstool op maat te maken, kan rekening gehouden worden met deze parameter om het verlies aan elektriciteitsproductie mee op te nemen in het te vinden evenwicht tussen de verschillende factoren

Daar weersvoorspellingen voortdurend wijzigen, is een geoptimaliseerd plan bij een volgende update van de voorspellingen niet noodzakelijk nog altijd het meest optimale. De automatisiatie maakt het mogelijk meer parameters in rekening te brengen en toch steeds ‘up to date’ plannen te hebben. Dergelijk optimalisatiewerk is manueel niet vol te houden.

Het doel van dit project is een vlot werkbare dynamische tool voor de planner te ontwikkelen die alle data combineert, berekeningen automatiseert en actualiseert van zodra nieuwe data beschikbaar zijn.

Digital twin

In eerste instantie wordt op relatief korte termijn (3 à 4 maand) een proof of concept opgezet. Op die manier kan de gebruikservaring geëvalueerd worden om de volgende stappen uit te werken.

We zetten een webapplicatie op die gegevens uit verschillende bronnen verzamelt en presenteert in een gebruiksvriendelijke interface waarmee de planner verschillende scenario’s kan simuleren of een optimalisatieproces kan starten. Het hart van de applicatie is een digital twin van het windpark die de output van het park per windturbine simuleert op basis van alle parameters die door de planner zijn ingesteld.

Op basis van de meteovoorspellingen en de voorspelde productie wordt aan de hand van verschillende parameters bepaald welke windturbines de specifieke onderhoudstaak kunnen ondergaan. Daarvoor worden de drie offshore windparken Mermaid, Seastar en Rentel in beeld gebracht met hun respectievelijke windturbines. De tool houdt rekening met factoren als het soort onderhoudswerk (zoals bijvoorbeeld schilderwerken of werken aan de turbine), het tijdstip van de dag en de productiecapaciteit op dat moment. Op basis hiervan geeft de tool visueel weer aan welke windturbines kan gewerkt worden en aan welke niet. De redenen van afwijzing kunnen geraadpleegd worden. De tool wordt 4 x per dag (om de 6 uur) met accurate info gevoed.

Doordachte tool voor planner

De tool is door de planner enthousiast onthaald. De combinatie van meerdere factoren in dezelfde tool zorgen voor een groot gebruiksgemak. In één oogopslag kan hij overzichtelijke en accurate informatie raadplegen om beslissingen te nemen. Hierdoor boekt hij significante tijdswinst en kunnen minder menselijke fouten gemaakt worden. De meetbare resultaten van de tool worden over 6 maand kenbaar gemaakt.

‘Deze tool, ontwikkeld door Coteng, heeft het potentieel om de ideale co-piloot te worden in offshore planning’ aldus Katja D’haeyer, data scientist bij Otary

Optimalisatietool voor onderhoud offshore windturbines

Prioritaire versus routine onderhoudswerkzaamheden

Otary wil zijn offshore windturbines onderhouden volgens een optimaal goed werkend systeem. Aan een windturbine zijn namelijk heel wat verschillende onderhoudswerkzaamheden nodig. Wat op een bepaalde dag mogelijk is, hangt ook af van de beschikbare profielen op een schip. Sommige werkzaamheden worden slechts jaarlijks of sporadisch uitgevoerd, andere zijn prioritair. Een werkdag is opgebouwd met prioritaire taken en wordt aangevuld met overige taken. Otary vraagt een planningstool die deze twee soorten werkzaamheden aan een bepaald team toewijst volgens een wel gedefinieerde logica en geoptimaliseerd naar het gevraagde evenwicht tussen de verschillende parameters.

Onderhoudstaken optimaliseren met digitale tool

Coteng bouwt een tool om de onderhoudswerkzaamheden te plannen. De tool definieert het beschikbare team met het juiste profiel op een bepaald schip. Zij worden gelinkt aan een bepaalde dringende taak (= MOET-taak). De werkdag wordt verder ingevuld met minder dringende werkzaamheden (= MAG-taak). Deze optimalisatietool gebruikt de gegevens die gegenereerd worden door de beslissingstool (zie hoger). Dit wil zeggen dat de onderhoudswerken enkel op die windturbines worden uitgevoerd die passen in het door de planner gevraagde evenwicht tussen de verschillende parameters. Verder wordt bij het plannen onder andere rekening gehouden met de reistijd naar het park, de voorziene duurtijd van de werkzaamheden, de laadtijd van het materiaal, enzovoort.

Efficiëntie vergroten

De combinatie van meerdere factoren in dezelfde tool zorgt voor een groot gebruiksgemak. In één oogopslag kan de planner overzichtelijke en accurate informatie raadplegen om beslissingen te nemen. Wanneer nieuwe data beschikbaar komen, worden plannen en berekeningen automatisch geactualiseerd. De resultaten van de tool worden na een inwerkperiode van 6 maand gemeten en geëvalueerd. Deze tools werden binnen een periode van 6 maanden volledig ontwikkeld, van concept tot werkend model in productie. Na evaluatie van de gebruikservaring over een langere periode kunnen de tools verder uitgebouwd worden met extra functionaliteiten.

Dit project maakt deel uit van het ELBE EUROCLUSTER-project (GA- 101074230), dat financiering heeft ontvangen van het COSME-programma van EISMEA (oproep SMP-COSME-2021-CLUSTER).

Gefinancierd door de Europese Unie. Opvattingen en meningen zijn echter uitsluitend die van de auteur(s) en komen niet noodzakelijkerwijs overeen met die van de Europese Unie of EISMEA. Noch de Europese Unie, noch de subsidie verlenende instantie kan hiervoor verantwoordelijk worden gehouden.

Get in contact

Do you want to make your company futureproof, speed up processes and gain insights by taking the correct steps? Talk to our team of experts. They are ready to find the best solution that works and pays off. No fuss, just results.

I want to reach out