Systeemanalyse kiezelsensoren in asfalt
Opdrachtgever: Rijkswaterstaat
Projectleider: Roland van de Kerkhof
Rijkswaterstaat beheert in Nederland de hoofdwegen (in opdracht van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat). Samen met gespecialiseerde dienstverleners voert Rijkswaterstaat inspecties uit en besteedt het onderhoudswerkzaamheden uit aan verschillende aannemers. In het verleden is gebleken dat het asfalt op sommige delen van wegen sneller slijt dan andere delen, terwijl het op hetzelfde moment aangelegd is.
Een van de ideeën is om kiezelsensoren aan te brengen in de toplaag van het asfalt, waarmee men bijvoorbeeld de belasting en de conditie van het asfalt kan meten. Uit eerste brainstormsessies met marktpartijen zijn verschillende mogelijke toepassingen gekomen: (1) bijhouden welk asfaltmengsel er gelegd is, (2) meten wat de belasting van de weg is, (3) meten wat de huidige conditie van de weg is of (4) meten wat de kwaliteit is van het bindmiddel (bitumen). Geen van deze toepassingen is echter op dit moment al beschikbaar in de markt.
Rijkswaterstaat en de betrokken partijen zijn daarom geïnteresseerd in welke toepassing het meest waardevol is, zodat ze gezamenlijk de innovatie in de komende jaren vorm kunnen geven.
De vraag van Rijkswaterstaat aan SD&Co:
“Op welke manieren kunnen kiezelsensoren in de deklaag van asfalt van waarde zijn voor de belanghebbenden in de Nederlandse infrastructuur en hoeveel waarde kan hiermee – in potentie – behaald worden?”
Om deze vraag te beantwoorden heeft SD&Co samen met een kernteam van Rijkswaterstaat en hun partners een innovatie business case opgesteld. Deze was onderverdeeld in verschillende stappen:
- 1De wereld van het asfalt begrijpen en de processen die daarbij komen kijken
- 2Het inventariseren van ideeën (hypotheses) over hoe kiezelsensoren van waarde kunnen zijn in deze wereld
- 3Kwalitatief toetsen: hoe werkt het mechanisme en hoe plausibel is het?
- 4Kwantitatief toetsen: het berekenen van de waarde en de kosten
Lessen uit het project
Juist wanneer je nog niet precies weet hoe de innovatie gaat werken, is het slim om eerst na te denken over de mogelijke waarde ervan
In veel gevallen wanneer er een business case uitgewerkt gaat worden, is men al vrij ver in de ontwikkeling van de innovatie. Op dat moment wordt vooral onderzocht of het waardevol is om de innovatie te implementeren of niet. In dit project zat de technologie nog in een veel vroeger stadium: de echte ontwikkeling moest nog gaan beginnen. Als er meerdere richtingen zijn waarop een innovatie verder ontwikkeld kan worden, is het verstandig om aan de voorkant goed te begrijpen welke richtingen in potentie het meest waardevol zijn.
In het geval van Rijkswaterstaat waren er 13 verschillende ideeën over hoe kiezelsensoren toegepast konden worden. Uiteindelijk bleek slechts 1 van de 13 ideeën (het accuraat bijhouden van welk asfaltreceptuur waar ligt) waardevol.
Conclusie
Altijd als er meerdere paden mogelijk zijn in de ontwikkeling en meerdere jaren ontwikkeling nodig is, dan is het nuttig om in een vroeg stadium een innovatie business case te doen.
Werk met de juiste mensen op het juiste moment: een kernteam, ondersteund door specialisten
Bij grote projecten als deze, waarbij het om een volledig nieuwe techniek gaat, zijn er al snel een hoop disciplines bij betrokken. Dat is enerzijds goed, maar een groot projectteam kan er ook voor zorgen dat het erg lang duurt voordat er stappen gezet worden.
Rijkswaterstaat had, voordat ze het project met SD&Co startten, een projectteam waarin alle relevante specialisten aanwezig waren. Uiteindelijk waren er hierdoor wel 80 mensen betrokken bij het project!
Daarom hebben we voor dit project een kernteam gevormd. Nadat de hoofdlijnen met het kernteam uitgezet zijn, zijn de juiste specialisten betrokken in deep-dive sessies om de hoofdlijnen verder uit te werken. Op deze manier is de business case in 3 stappen uitgevoerd.
Conclusie
Een kernteam zorgt ervoor dat er niet te veel maar ook niet te weinig mensen aangesloten zijn.
De echte relevantie van een business case zit maar in een paar dingen
Bij dit project waren er een groot aantal mogelijke variabelen, zowel aan de waarde- als kostenkant, die mogelijk van invloed konden zijn. Hierdoor kwamen er uit de deep-dive sessies 13 mogelijke hypotheses. Al deze hypotheses uitwerken zou de business case onnodig ingewikkeld maken en de beslissing er niet eenvoudiger op maken.
Daarom hebben we met het kernteam een inschatting gemaakt van de relevantie en impact van de hypotheses. Hieruit bleek dat 3 van de 13 hypotheses de grootste relevantie hadden, waardoor alleen deze hypotheses meegenomen zijn in de business case.
Conclusie
In de praktijk heeft elke business case maar een klein aantal dingen die echt relevant zijn. Beperk daarom het aantal mee te nemen variabelen om het begrijpelijk en efficiënt te houden.
Algemene conclusie project Rijkswaterstaat
- De kosten voor het meten van de sensoren waren een stuk hoger dan vooraf ingeschat.
- Met de sensoren bleek maar een deel van de oorzaken van slijtage voorspeld te kunnen worden, waardoor de accuraatheid te laag was.
Dankzij de business case is er een hoop tijd en vooral kosten bespaard in het verder ontwikkelen van de sensoren.
Volgende stap
Klaar om uw systeem digitaal tot leven te brengen?
Laten we samen verkennen hoe een digital twin kan helpen met de verdere ontwikkeling van uw systeem — efficiënt, veilig en accuraat.
Stationsplein 45, Unit A4.004
3013 AK Rotterdam