Asfalt en bitumendag
Logistiek, materieel en vakmanschap Prof.dr.ir. André Dorée Universiteit Twente
20 november 2008
Logistiek, Materieel & Vakmanschap a SMART future for dutch road construction André Dorée www.aspari.utwente.nl
UT/CTW - CM&E 20 november 2008 Amersfoort; asfalt & bitumendag
• 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 asfaltwegenbouw verbetering 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/skills fysieke 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
GPS Rover
IR camera flimt het wegdek
Observatie
Weerstation in de berm Thermokoppels in het asfalt & Nucleaire meting verdichting
IR meting tbv koelingcurve
IR foto’s achter de balk
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
160
o
Surface temperature ( C)
170
150
average surface temperature Moving average 140
130 430
480
530
580
630
Staked position (metres)
680
730
780
Aziehavenweg in-asphalt temperature measurements for position 240 200.0 STAB
180.0
SMA
160.0
Temperature (ºC)
140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 07:30:00
10:30:00
13:30:00
16:30:00
Time
Aziehavenweg - comparison of STAB measured surface temperature and PaveCool simulation results 180 160
Temperature (oC)
140 120 100 80 60 40 20 0 0
20
40
60
80
100
120
140
Time (minutes)
STAB position 240
STAB position 360
STAB position 740
PaveCool simulation
160
Paver speed 30
25
End of paving the STAB layer at 10h57
15
2500 10
200.0 2413 kg/m
asphalt plant breakdown from 09h12 to 10h24
2418 kg/m
3
3
180.0
2400 160.0 5
0 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 14:24 Start paving STAB layer at 07h02
Actual time
Start paving SMA layer at 11h51
140.0
44-minute compaction
o
123.3 C
120.0 2200
100.0
Order of compaction passes: 2100
80.0
o
90.9 C
Bandenwals 4 passes Tandemwals 2 passes Drierolwals 5 passes
60.0 40.0
Density
2000
NB - 0.7% increase in density for 5 extra roller passes
Surface temp In-asphalt temp
1900
20.0 0.0
07:41:00
07:45:00
07:46:00
07:50:00
07:53:00
07:55:00
08:13:00
08:36:00
Time of each of roller pass
08:45:00
08:56:00
09:00:00
09:06:00
Temperature in oC
2300 Density in kg/m3
Paver Speed (m/min)
20
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 …
Logistiek (# vrachtauto’s) keuze v/d planner versus
Cycle time = 2 * L *
[
60 + W p + L p + Ws + U s S
]
Deventer ‐ Nijkerk ‐ Deventer ‐ Nijkerk ‐ Deventer ‐ A35 A35 N18 N18 Emmastr
• fleet demand benadering • Nat Highway Institute • EZStrobe simulatie
Te leggen hoeveelheid asfalt Te werken uren Tempo waarin asfalt wordt aangeleverd Uitgiftesnelheid asfalt van asfaltcentrale Gemiddelde vrachtwagencapaciteit In totaal vereiste aantal vrachtwagenritten Beladingstijd Rijtijd naar bouwlocatie Lostijd Terugrit naar fabriek Cyclustijd Aantal ritten per vrachtwagen Aantal benodigde vrachtwagens Aantal benodigde vrachtwagens (opgerond)
ton uur ton/uur ton/uur ton aantal min min min min uur aantal aantal aantal
752 8 94.0 94.0 28.9 26.1 5 45 4.4 45 1.7 4.8 5.4 6
752 8 94.0 94.0 30.3 24.8 6 90 4.4 90 3.2 2.5 9.8 10
352 8 44.0 44.0 28.9 12.2 5 65 7.8 65 2.4 3.4 3.6 4
352 8 44.0 44.0 30.3 11.6 6 110 7.8 110 3.9 2.1 5.7 6
320 8 40.0 40.0 28.9 11.1 5 57 8.5 57 2.1 3.8 2.9 3
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
