Minder storingen en lagere kosten door slimmer onderhoudsmodel

Onderzoekers aan de Universiteit Twente hebben een rekenmodel ontwikkeld waarmee je onderhoud aan treinen, het spoor, vliegtuigen, zelfrijdende auto’s, robots en kerncentrales beter kunt plannen. Dit zorgt voor een hogere betrouwbaarheid en lagere kosten. Dennis Guck van de vakgroep Formal Methods and Tools promoveerde onlangs op dit onderzoek.

Onderhoud is essentieel om treinen, het spoor, vliegtuigen, zelfrijdende auto’s, robots en kerncentrales in goede conditie te houden en storingen te voorkomen. Onderzoekers van de UT-vakgroep Formal Methods and Tools ontwikkelden een nieuw rekenmodel om de kosten en de baten van onderhoud beter in kaart te brengen. Hierdoor krijgen organisaties inzicht in welke onderhoudsacties essentieel zijn en waar er bespaard kan worden. Het model is al in gebruik genomen bij diverse organisaties, waaronder ProRail. Martijn van Noort, ProRail:  “We hebben het UT-rekenmodel ingezet om bij een nieuw product te kunnen voorspellen hoeveel verbetering dit gaat opleveren in ons onderhoud. Het model helpt ons om een goede kostenafwegingen te kunnen maken. Dit is onderdeel van het programma ExploRail.”

Onderhoud kost veel geld. Jaarlijks geven bedrijven als ProRail, Rijkswaterstaat en KLM ieder miljoenen uit aan onderhoudsactiviteiten. ProRail gebruikt bijvoorbeeld speciale treinen om de ligging van het spoor te verbeteren. Het spoor is niet beschikbaar tijdens onderhoud, dit brengt hoge kosten met zich mee. Maar wanneer je te weinig onderhoud pleegt, leidt dit tot een kortere levensduur van het spoor en meer storingen. Ongeplande storingen en defecten zijn nóg kostbaarder dan preventief onderhoud. Bovendien is onderhoud van belang voor de veiligheid van het spoor. Het is dus zaak om de kosten en de baten van onderhoud goed tegen elkaar af te wegen.

Mariëlle Stoelinga, promotor van Dennis Guck, legt uit hoe het UT-rekenmodel werkt: “Bestaande modellen kijken vaak alleen naar de kosten van onderhoud, of de effecten van slijtage en storingen. Ons model combineert beide, waardoor  je betere afwegingen kunt maken. Dit model combineert drie ingrediënten. Aan de basis staan modellen die de slijtage van systeemcomponenten in kaart brengen: hoe snel ontstaan defecten in het systeem als je geen onderhoud pleegt? En wat is het effect van onderhoud op het voorkomen van defecten? We ontwikkelden een kansberekeningsmodel om antwoord te vinden op deze vragen. Vervolgens rekenen we door welke effecten slijtage aan componenten hebben op het functioneren van het systeem. Tenslotte rekenen we de kosten en baten uit met geavanceerde kansberekeningen; de UT is wereldleider op het gebied van algoritmes voor het doorrekenen van kansberekeningsmodellen, stochastisch model checking genaamd. Samen leveren deze drie ingrediënten een systeem op waarmee onderhoudsingenieurs hun onderhoud kunnen optimaliseren.”