Safety Cube Methode van de Universiteit Twente

OPGELEVERD <

Safety Cube Methode van de Universiteit Twente

Dr. Mohammad Rajabali Nejad, docent aan de faculteit Engineering Technology van de Universiteit Twente, is de uitvinder van de Safety Cube Methode en de auteur van deze Nederlands Technische Afspraak (NTA). De Safety Cube Method (SCM) beschrijft een stapsgewijs proces om integrale veiligheid te bereiken.

Safety Cube Foto: Universiteit Twente

‘‘Veiligheidsrisico’s en risico’s ’ op schade en ongelukken zoveel mogelijk beperken’

SCM bouwt voort op de fundamentele aspecten van veiligheid en beveiliging: de mens, het technische systeem, de omgeving van het technische systeem en hun interacties. Het leert van het verleden en bereidt zich voor op de toekomst. SCM identificeert en beheerst risico’s gedurende de gehele levenscyclus, voor zowel eenvoudige producten, als complexe systemen. De methode heeft nu een officiële NTA gekregen door een unieke samenwerking tussen Dr Mohammad Rajabali Nejad en de NEN. De NTA is ontwikkeld in een experimentele setting.

> Het Safety Cube concept. Bij de implementatie van een nieuw en innovatief product of systeem, is de basis van de succesvolle integratie veiligheid. Drie ontwerpaspecten vormen essentiële afwegingen: het technische (systeem), het menselijke (sociale) en de omgeving (milieu). De interacties tussen deze drie zijn ook van cruciaal belang, dus er zijn eigenlijk zes ontwerpoverwegingen, net zoals er zes kanten aan een kubus zijn. Dr. Rajabali Nejad legt uit; “Het kubusconcept maakt het concept tastbaar. De zijkanten van een kubus zijn allemaal even groot en dit maakt duidelijk dat elk onderdeel belangrijk is. Het ziet er eenvoudig uit, maar de Safety Cube kan rekening houden met heel veel complexe variabelen, zoals tijd en hiërarchie”.

> Ervaringen uit het veld. Chua Eu Chieh, UT-alumnus en Senior Consultant Asset Management Advisian; “Ik hoorde voor het eerst over de Safety Cube Method (SCM) tijdens mijn masteropleiding, Safety by Design. Vervolgens heb ik het toegepast in mijn onderzoeksthesis over veiligheidsrisicobeheer bij systemen voor de opslag van elektrische energie. De Safety Cube Method kwam goed van pas bij het uitsluiten van potentiële gevaren gerelateerd aan systeeminterfaces, wat essentieel is voor de algemene veiligheid van het systeem. Het beste van alles is dat de Safety Cube Method de andere bestaande analyse-instrumenten, zoals de voorlopige gevarenanalyse (PHA) en de ontwerpstructuurmatrix (DSM), kon integreren”.

Estefanía Moras Jimenez (UT student IDE); “Door de UT colleges en een Capita Selecta gerelateerd aan de Safety Cube Method ben ik de complexe analyse die deze aanpak oplevert, gaan begrijpen. De methode geeft een overkoepelend beeld van veiligheidsgerelateerde kwesties; hoe deze uit verschillende bronnen en in verschillende stadia van de productontwikkeling naar voren kunnen komen. Of het nu wordt toegepast op een bestaande oplossing of tijdens het ontwerpproces, de methode werpt licht op aspecten die het op de markt gebrachte eindproduct alleen maar ten goede kunnen komen”.

Veiligheid is een marketing must, legt Rajabali Nejad uit, maar is vaak niet expliciet aanwezig aan het begin van een ontwerpproces. Dr. Rajabali Nejad leert studenten om veiligheid te integreren in de vroegste stadia van ontwerpprocessen. De website SafetyCube. com heeft meer informatie over de ontwikkeling van de Safety Cube-theorie, samen met voorbeelden van het gebruik van deze methodologie, inclusief de integratie van stedelijke en industriële vervoersmodaliteiten. <

TECHNIEK <

Slimme baksteen SmartBrick

maakt kademonitoring kosteneffectief en schaalbaar

De eerste SmartBricks van Althen zijn geplaatst op de locatie Proefbelasting Overamstel. SmartBrick is ontstaan vanuit een innovatiecompetitie van de Gemeente Amsterdam, waar het in twee eerdere fases van dit programma de hoogste score behaalde uit 46 inzendingen.

SmartBrick wordt op dit moment geïmplementeerd om het concept te valideren, voordat het wordt uitgerold naar mogelijk 200 kilometer kades in Amsterdam.

Smartbrick is een nieuwe IoT-sensor ontworpen voor betaalbare en nauwkeurige monitoring van civiele infrastructuur (kades, funderingen, gebouwen, etc.). De slimme baksteen detecteert en bewaakt helling en andere fysieke parameters met hoge nauwkeurigheid en stuurt deze gegevens direct draadloos door naar een online controlecentrum. Het is uniek in zijn combinatie van nauwkeurige dagelijkse metingen, geïntegreerde AI en ultralaag stroomverbruik, waardoor een volledig draadloos, eenvoudig te installeren, batterijgevoed en goedkoop meetsysteem ontstaat.

“Smartbrick is een low-cost, hightech, plak-and-play monitoringsapparaat dat grootschalig constructies kan monitoren en zo toe-

Wat betekent de SmartBrick voor Onderhoud?

SmartBrick monitort dagelijks zeer nauwkeurig de scheefstand van gebouwen en kunstwerken. Rietberg; “Door deze beweging over de tijd heen te monitoren, wordt de status van de civiele infrastructuur bepaald en kan de noodzaak voor onderhoud worden voorspeld. Hiermee wordt meer zekerheid aan de eigenaar gegeven, dure inspectie voorkomen en kan vroegtijdig onderhoud worden vervangen door gericht onderhoud waar dat nodig is. SmartBrick is ontzettend makkelijk te implementeren en zeer laag in kosten. De slimme baksteen wordt met epoxy bevestigd, verstuurd via telecom netwerken volledig draadloos data en werkt op batterij, wat maakt dat deze binnen dertig seconden kan worden geïnstalleerd (plak&play)”.

komstige instorting van kademuren en infrastructuur kan voorkomen”, zegt Bernd Rietberg, Business Development Manager Althen Industrial IoT. “Door de opkomst van nieuwe elektronica en industriële IoT worden dit soort concepten toegankelijk en schaalbaar”.

> Proefbelasting Overamstel. De proeftuin waar SmartBrick geplaatst is, is een uitdagend project waarin een kade gecontroleerd wordt belast tot deze daadwerkelijk naar voren beweegt. “Het project biedt ontzettend veel waardevolle data voor onderzoekers om te begrijpen hoe kadefalen tot stand komt en hoe dit tijdig kan worden voorspeld”, aldus Erik Hutcheson, projectleider van Proefbelasting Overamstel. “Door het gecontroleerde belasten van deze kade, kunnen rekenmodellen gevalideerd worden. Met dit model kunnen we straks heel precies voorspellen hoe kades bewegen en wanneer er risico optreedt en ingegrepen moet worden”.

Plaatsing eerste SmartBrick Foto: Althen

‘ ’‘Smartbrick monitort of kadewanden gaan bezwijken’ > SBIR Monitoring van bruggen en kademuren. Medio 2020 nodigde de gemeente Amsterdam en RVO ondernemend Nederland uit om mee te doen met een Innovatiecompetitie voor monitoring bruggen en kademuren voor Gemeente Amsterdam (SBIR oproep). Er werd gevraagd om een innovatief voorstel in te dienen om het areaal kades en bruggen vaker, sneller en goedkoper te meten. Met in totaal meer dan 200 kilometer kade met zandlagen gefundeerde kadeconstructies, is het voor de gemeente essentieel om te weten welke kilometers prioriteit moeten krijgen. “Momenteel worden bruggen en kademuren in onze stad op traditionele wijze gemonitord en bewaakt. Dit gebeurt op slechts circa 10% van de stad, terwijl het overige deel niet zonder risico is”, aldus Casper van der Peet, technisch manager monitoring bruggen en kademuren van de gemeente Amsterdam en projectleider van de SBIR. “De SBIR is in het leven geroepen om innovatieve technieken en methodieken te ontwikkelen waarmee we in staat zullen zijn al onze bruggen en kademuren te monitoren, op een goedkopere en effi ciëntere manier. Smartbrick is één van de vier winnende en veelbelovende technieken uit de SBIR die ons hopelijk verder kan helpen met deze opgave”. Zesenveertig partijen hebben zich in 2020 aangemeld bij de SBIR competitie. Acht partijen gingen door naar de eerste fase. In juli 2021 is bekend gemaakt dat Althen met drie andere partijen de competitie heeft gewonnen, waarbij Althen de hoogste score ontving. De oplossingen uit de competitie worden nu doorontwikkeld en in de praktijk getest. De laatste fase van het SBIR-traject duurt tot juli 2022, waarna SmartBrick verder uitgerold kan gaan worden in de gemeente Amsterdam. <

Hoe werkt SBIR?

SBIR (‘Small Business Innovation Research’) werkt als een gefaseerde innovatiecompetitie, waarbij per fase telkens de ondernemingen met de beste offertes doorgaan. SBIR is het inkopen door de overheid van onderzoeksdiensten om een markt te creëren waarop ze later zelf kan gaan inkopen. Een aanbestedende dienst identifi ceert een specifi eke uitdaging en stelt een budget beschikbaar. De ondernemers met de meest kansrijke haalbaarheidsonderzoeken (fase 1) krijgen opdracht hun product verder te ontwikkelen (fase 2). Daarna kan de ondernemer de innovatie zelf op de markt brengen (fase 3), de overheid kan als eerste klant (‘launching customer’) de innovatie inkopen.