Het andere uiterste

Eddo Cammeraat is directeur van De Graaf Aandrijvingen.

In het vakgebied mechanische aandrijftechniek zien we grofweg twee interessante ontwikkeltrends. Enerzijds wordt er verregaand geminiaturiseerd en worden de elektrische en mechanische aandrijfcomponenten steeds kleiner. Die componenten vinden dan veelal hun weg in toepassingen in bijvoorbeeld medische systemen, lucht- en ruimtevaart maar ook in onder meer mobiele telefoons en tablets. Anderzijds worden aandrijfsystemen steeds groter en kom je deze vooral tegen in de scheepsbouw en offshore. In beide gevallen worden nog steeds de grenzen van het fysisch haalbare opgezocht en opgerekt. Nieuwe materialen, verbeterde engineeringtools en ervaringen uit andere branches leiden tot deze continue innovaties. Er zit dus nog volop beweging in de aandrijftechniek.

Wat drijft nu de ontwikkeling van steeds grotere aandrijvingen? In branches zoals de mijnbouw maar ook de scheepbouw zie je de benodigde installaties steeds groter worden. De belangrijkste reden hiervoor is de groeiende vraag naar een grotere productiviteit en opbrengst per installatie.

Omdat bijvoorbeeld de offshore windturbines steeds groter en zwaarder worden, moeten ook de kranen die de onderdelen hijsen, de schepen die de onderdelen vervoeren en alle apparatuur voor het plaatsen of vervangen groter en zwaarder worden. Hetzelfde geldt ook voor de offshore constructies voor de winning van olie of gas, de schepen voor het leggen van kabels en pijpen en vele andere offshore applicaties.

Voor de voortstuwing van schepen wordt steeds meer gebruikgemaakt van thrusters (roerpropellers of ook wel Z-drives). Deze verbeteren de manoeuvreerbaarheid van schepen, wat voordelen biedt bij het plaatsen van windturbines en platforms, maar ook bij het winnen van gas en olie op open zee. Om het gewenste stuwvermogen te realiseren, worden deze propellers steeds groter. In de aandrijflijn van motor tot schroef moeten dus ook de overbrengingen – lagers, koppelingen en tandwielkasten – steeds robuuster worden uitgevoerd. Ondanks de grootte en het vermogen dat ze moeten kunnen overbrengen, worden tandwielkasten bijvoorbeeld zo licht mogelijk uitgevoerd om gewicht te besparen. Constructeurs kunnen deze niet tot in het oneindige opschalen om te voldoen aan de specificaties voor het vermogen.

Andere ontwikkelingen zijn het gevolg van het gegeven dat ook de scheepvaart steeds meer gaat voor groen. Dit blijkt onder meer uit het toenemende aantal hybride aandrijvingen waarbij wordt gekozen voor een combinatie van elektrische en dieselaandrijvingen. Ook de bijbehorende koppelingen om van diesel naar elektrisch te schakelen, en omgekeerd, worden steeds groter en zijn specifiek afgestemd op de omstandigheden op een schip.

Behalve de voortstuwingssystemen maken ook machines op het dek een (aandrijftechnische) ontwikkeling door. De lieren voor het verhalen van een schip, de sleeplieren en de hijslieren aan dek moeten steeds meer oplossingsspecifiek worden geëngineerd, vanwege de complexere omstandigheden of eisen.

Deze continue vraag naar grotere en complexere aandrijfsystemen vraagt veel van de leveranciers en fabrikanten maar ook van de relatie met de afnemers (machine- en scheepsbouwers) en eindgebruikers. Engineering en projectmanagement zijn de huidige toverwoorden. Overal wordt geïnvesteerd in engineers en daardoor is de laatste jaren de vraag dus ook veel groter dan het aanbod. Nog los van de toenemende kwaliteit en ervaring die er van de engineers wordt gevraagd. Ook op het vlak van projectmanagement wordt er steeds meer verlangd; levertijden worden korter en overschrijdingen kunnen niet meer. Daarentegen duren de engineeringprocessen langer en is de verkrijgbaarheid van de juiste materialen een andere complicerende factor. Ook het leveren onder keur en met de bijbehorende vereiste documentatie, gecontroleerd door instanties als DNV, GL of ABS, heeft een grote impact op zowel het engineeringsproces als op de productie en de uiteindelijke approval. In het productie- en assemblageproces moeten dan de levertijdbesparingen worden gerealiseerd – met behoud van kwaliteit.

De relatie tussen de afnemers en leveranciers/fabrikanten wordt dan ook in toenemende mate van strategisch belang en langzaamaan wordt er van het traditionele inkoopproces afgestapt. De noodzakelijke, intensievere samenwerking tussen de diverse engineers en projectmanagers van zowel de afnemers als de leveranciers zal ertoe gaan leiden dat de afnemers al in een vroeg stadium van een project strategische partners zullen selecteren. Ook de mechanische aandrijftechniek is dus een vakgebied vol ‘grote’ uitdagingen.