Spicer Off-Highway gaat Leuvense technologie toepassen in aandrijvingen
De vorkheftrucks van Spicer Off-Highway Belgium (SOHB) kunnen voortaan soepeler schakelen dankzij technologie die werd opgepakt door het Flanders‘ Mechatronics Technology Centre (FMTC). Het gaat om de toepassing van regeltechnieken die gebruikmaken van informatie over het dynamisch gedrag van de aandrijflijn. De technologie zag het levenslicht op de KU Leuven bij de afdeling Productietechnieken, Machinebouw en Automatisering (PMA) van de professoren Hendrik Van Brussel en Jan Swevers.
Aan de basis ligt een eenvoudig uitgangspunt: wie in de aansturing rekening houdt met het dynamisch gedrag, kan zijn machines sneller, nauwkeuriger, lichter en krachtiger maken. Dynamisch gedrag geeft aan hoe een machine beweegt en trilt als je ze aanstuurt en is te beschrijven met een model van de machine.
Regeltechnieken die vertrekken van een dergelijk machinemodel zijn al meerdere jaren een onderzoeksdomein bij Van Brussel en Swevers. Het gebruik van hun onderzoeksresultaten door de industrie was tot nog toe echter beperkt. Want het principe mag dan eenvoudig zijn, een goede beschrijving van het dynamisch gedrag van machines is niet altijd voorhanden.
Om aan deze nood tegemoet te komen, startte FMTC met de Leuvense academici in 2003 een onderzoeksproject om modelgebaseerde regeltechnieken toegankelijk te maken voor de Vlaamse machinebouwers. Wim Symens, programmaleider bij FMTC, vond in Brugge een relevante testopstelling bij Spicer Off-Highway Belgium (SOHB), een dochter van het Amerikaanse bedrijf Dana Corporation. ’Een nauwe betrokkenheid van een of meerdere industriële partners bij het begin van het onderzoek is de beste garantie om tot een industrieel toepasbaar eindresultaat te komen‘, meent Symens. ’SOHB stelde ons de nodige testinfrastructuur ter beschikking en volgde het onderzoek bovendien van zeer nabij op.‘
Onderzoeker Bart Paijmans werkte in het kader van zijn doctoraatsproefschrift aan de materie. ’Bij SOHB kreeg ik carte blanche om mijn theoretische bevindingen experimenteel te valideren op real-life testopstellingen en volledige machines‘, zegt hij daarover.
In het project ontwikkelden de onderzoekers een techniek die toelaat om op een systematische manier regelaars te ontwerpen voor systemen met een variërend dynamisch gedrag. Matlab-programmatuur ondersteunt deze ontwerpprocedure die werd gevalideerd op de aansturing van natte-platenkoppelingen in een power-shift-transmissie van SOHB. Dergelijke transmissies vinden hun toepassing in vorkheftrucks. Ze laten toe te schakelen met behoud van doorgegeven koppel: de verbinding tussen motor en aangedreven wielen wordt op geen enkel ogenblik onderbroken. Doordat SOHB de modelgebaseerde regeltechnieken toepast op dergelijke transmissies, is het bedrijf in staat om soepelere schakelingen te ontwikkelen. Bovendien is het op deze manier mogelijk regelaars op een systematische manier te ontwerpen, wat met traditionele aanstuurtechnieken niet het geval is.
Met de resultaten bewijst het FMTC dat de kloof tussen academisch onderzoek en praktijk best is te overbruggen. ’De intense samenwerking met FMTC en de universiteit liet ons niet alleen toe een concreet zicht te krijgen op de nieuwste regeltechnieken, maar bovendien hebben we deze technieken rechtstreeks vertaald naar toepassingen op onze machines‘, zegt Mark Versteyhe, manager advanced engineering bij SOHB. Versteyhe meent dat dit soort samenwerkingen voor de kennisdoorstroming een hoop voordelen biedt, in vergelijking met het neerleggen van haalbaarheidsstudies of opdracht bij externe bureau die er slechts mooie rapporten voor afleveren.
