Hechte samenwerking met bedrijfsleven houdt technische opleidingen up-to-date

Techniekdocenten
Marten Voogd bij de zogeheten 'drukskid' met de nodige instrumenten van Endress+Hauser waaronder temperatuur- en drukmeters. Met deze skid gaan studenten aan de slag om luchtflow en luchtdruk in de drie blauwe vaatjes (rechts op de foto) te regelen in cascadeschakeling.

Techniekdocenten Alfa-college enthousiast over interactie met Endress+Hauser: Hechte samenwerking met bedrijfsleven houdt technische opleidingen up-to-date

Voor de docenten van het Alfa-college in Groningen staat het als een paal boven water dat (technische) opleidingen zo goed mogelijk moeten aansluiten op de actuele vraag vanuit de arbeidsmarkt. Naast up-to-date kennis en de nodige ervaring van het docententeam vereist dit met name in de praktijklokalen state-of-the-art systemen, instrumenten en technologie. Dit alles op peil houden vergt doorlopende investeringen in zowel vakkennis als apparatuur. Gelukkig helpt het bedrijfsleven hierbij een handje. Zo ondersteunt een aantal toonaangevende bedrijven, waaronder Endress+Hauser, de afdeling ‘Instrumentatie & Meet- en Regeltechniek’ van dit ROC met apparatuur, knowhow en gerichte (docenten)trainingen.

Frank Senteur

Het Alfa-college biedt als christelijk regionaal opleidingscentrum (ROC) voor Noord- en Oost-Nederland verschillende soorten onderwijs. Zowel jongeren als volwassenen kunnen er terecht voor reguliere mbo-opleidingen, bij- en omscholing, educatieve trajecten en bedrijfsopleidingen (op maat). De school is actief in de provincies Groningen (4 locaties), Drenthe (3 locaties) en Overijssel (2 locaties), waarbij onderwijs, trainingen en masterclasses worden gegeven aan meer dan 14.000 studenten en cursisten. Hiervoor zorgt een bevlogen multidisciplinaire organisatie die uit ruim 1.400 medewerkers bestaat.

De opleiding TSOEI

Marten Voogd en Harry Elenius werken al meer dan twintig jaar samen als techniekdocenten op de locatie van het Alfa-college aan de Admiraal de Ruyterlaan in Groningen Stad. Hier volgen zo’n 1.200 studenten verschillende opleidingen in zowel het dagonderwijs (BOL) als via de beroepsbegeleidende leerweg (BBL), waarbij ze één dag in de week lessen volgen en de rest van de week in een bedrijf werkzaam zijn. “Harry en ik zijn docent bij de vakgroep Elektrotechniek,” opent Marten Voogd zijn uitleg over de activiteiten. “Op onze locatie verzorgen we de opleiding ‘Technicus Service Onderhoud en Instrumentatie’ (TSOEI). Dit is een gespecialiseerde opleiding die voldoet aan de actuele vraag vanuit het technische bedrijfsleven waarvan de behoefte aan goed opgeleide en snel inzetbare technici onverminderd groot is. We onderhouden dan ook nauwe banden met het bedrijfsleven, want we willen dat de opleiding gelijke tred houdt met de ontwikkelingen in de praktijk. Het bedrijfsleven waardeert dit enorm en ondersteunt ons met moderne apparatuur, trainingen en kennis. In ons praktijklokaal zijn we 30 jaar geleden begonnen met vier gesponsorde skids met industriële apparatuur die elk een tweetal regelkringen in cascadeschakeling bevatten. Mede met dank aan een aantal sponsors, waaronder Endress+Hauser, staan er inmiddels wel wat meer skids. Met de verschillende opstellingen kunnen studenten praktijkoefeningen uitvoeren waaronder het zo belangrijke storing zoeken. Ook kan hiermee het regelkring gedrag worden bestudeerd. Deze faciliteiten bieden unieke mogelijkheden voor studenten omdat zij zo ervaring en kennis kunnen opdoen die niet op die manier in de bedrijven kan worden opgedaan. Daar kan immers niet bewust een storing worden gecreëerd om vervolgens te gaan onderzoeken hoe je die zou kunnen oplossen. Niet alleen zou dat natuurlijk een groot veiligheidsrisico opleveren, maar ook direct kunnen resulteren in productiestilstand en product afkeur. Die risico’s loop je bij onze educatieve opstellingen niet.”

Totaaloverzicht van de zogeheten ‘Flow-ratio-skid’ met op de voorgrond de Field Xpert tablet van Endress+Hauser die door Mirte Winters is gebruikt tijdens haar onderzoek naar cavitatie.

Basiskennis blijft belangrijk

“Onze opleidingen vallen onder de vakgroep ‘Elektrotechniek’ waarbij de opleiding TSOEI opleidt tot een “rijks erkend diploma,” benadrukt Harry Elenius. Ook verzorgen we masterclasses bij bedrijven over bepaalde thema’s waarbij cursisten na afloop een ‘Alfa Certificaat’ ontvangen. Voor onze opleidingen TSOEI heb je minimaal Niveau 3 Elektrotechniek als voorkennis nodig en daarbij is ook en vooral basiskennis op natuurkundig gebied belangrijk. De werking van instrumenten die binnen de meet- regeltechniek worden toegepast is immers gebaseerd op natuurkundige principes. Vandaar dat wij in onze practica naast sleutelen en meten, veel aandacht schenken aan de theoretische onderbouwing van de instrumenten. Neem een PI-regelaar; veel studenten weten weliswaar waarvoor zo’n instrument gebruikt wordt. Maar weten ze ook wat voor signaal daar precies vanaf komt, hoe dat ontstaat en wat je daar dan vervolgens mee doet? Als je dat niet weet kun je straks in de praktijk bijvoorbeeld niet goed achterhalen waarom een regelaar of een proces niet goed werkt.”

“We onderhouden dan ook nauwe banden met het bedrijfsleven, want we willen dat de opleiding gelijke tred houdt met de ontwikkelingen in de praktijk”

Totaaloverzicht van de zogeheten ‘Flow-ratio-skid’ met op de voorgrond de Field Xpert tablet van Endress+Hauser die door Mirte Winters is gebruikt tijdens haar onderzoek naar cavitatie.

Internet of Things

“Onze contacten met Endress+Hauser gaan ver terug,” zegt Marten Voogd over de ‘eerste kennismaking’. “We wilden jaren geleden een IoT-dag organiseren en wisten dat Endress+Hauser daar al heel ver mee was. Zij hebben toen samen met Siemens presentaties verzorgd over HART en FOUNDATION Fieldbus. Daar wordt vandaag de dag nog steeds mee gewerkt in de industrie, dus dat blijft nog even actueel. Endress+Hauser komt hier al zo’n twintig jaar over de vloer en in de afgelopen decennia hebben zij steeds meer apparatuur ingebracht waaronder onlangs Liquiline geleidbaarheidsmeters en een Field Xpert industriële tablet.”

Knowhow overbrengen

Inmiddels is er in de verschillende skids en testopstellingen in de practicumruimte van het Alfa-college een behoorlijk aantal ‘blauw/witte instrumenten’ van Endress+Hauser te vinden. We hebben het dan over druk- en temperatuurmeters, flowmeters, geleidbaarheidsmeters, onderhouds- en beheersoftware, etc. Jaap Westeneng, Digital Solutions Consultant bij Endress+Hauser zegt daarover: “Het gaat natuurlijk niet alleen om het neerzetten van instrumenten en systemen. Dat zou te gemakkelijk zijn. Heel belangrijk is dat je dit combineert met up-to-date begeleiding bij het installeren, inregelen en vervolgens beheren en onderhouden van de toepassingen. Wij zien het als belangrijke taak om onderwijsinstellingen gericht te ondersteunen bij de programmering en praktische invulling van hun opleidingen. Zo hebben wij Marten Voogd en Harry Elenius een uitgebreide HART training gegeven en uitgelegd wat je met het Field Xpert tablet kunt doen. Dit is specifiek ontwikkeld voor inbedrijfstelling en het onderhoud van procesinstrumenten van zowel ons als die van andere fabrikanten. Daarmee werkt het Alfa-college met dezelfde tools als die momenteel in de industrie worden gebruikt. Hier worden voor beheer en onderhoud ook gerichte werkprocessen gehanteerd en dat moet eveneens op opleidingsniveau duidelijk overgebracht worden. Het bijvoorbeeld configureren en controleren van een instrument is één ding, maar die handelingen vervolgens borgen in werkprocessen, registreren en bewaken in een instrument-beheersysteem is minstens zo belangrijk. Hier wordt immers de levensduurverwachting en het (toekomstig) prestatieverloop van een instrument op gebaseerd. Het gaat er dus ook om dat er besef wordt gekweekt voor een juist beheer van instrumenten en apparaten.”

“Neem een PI-regelaar; veel studenten weten weliswaar waarvoor zo’n instrument gebruikt wordt. Maar weten ze ook wat voor signaal daar precies vanaf komt, hoe dat ontstaat en wat je daar dan vervolgens mee doet?”

Van W@M naar Netilion

“Alles wordt tegenwoordig digitaal vastgelegd. Dit om het beheer van vaak grote aantallen instrumenten gemakkelijker en efficiënter te maken” zegt Marten Voogd. “We hebben jarenlang een W@M account gehad bij Endress+Hauser totdat ze hiermee stopten en overstapten op Netilion. W@M heeft maar liefst twintig jaar bestaan en logisch dat je dan op een gegeven moment naar iets beters gaat als Netilion. Daarmee ga je van ‘geregistreerd’ naar ‘smart connected’ zodat je veel meer grip hebt op je instrumenten en systemen. Ook het invoeren van instrumentgegevens gaat tegenwoordig veel makkelijker. Je hoeft alleen maar de QR-codes op het instrument te scannen en dan wordt het automatisch toegevoegd en verrijkt in het ecosysteem. Ook krijg je meteen een overzicht van de product status van het instrument, hoe lang onderdelen nog beschikbaar zijn, wanneer de volgende onderhoudsbeurt is, etc. De crux van digitalisering is dat je dingen op de juiste manier in het beheerssysteem moet vastleggen. Fout in is fout uit. Dat is duidelijk. Daarnaast zul je moeten kijken of het een relevant instrument is en of dit al dan niet onderdeel is van de fysieke systeemopstelling (de skid). Met Netilion kunnen we het beheer van ons instrumentarium verbeteren en onze studenten leren welke digitale systemen er inmiddels zijn om je werkzaamheden gemakkelijker en efficiënter uit te kunnen voeren.”

Je hoeft alleen maar de QR-codes op het instrument te scannen en dan wordt het automatisch toegevoegd en verrijkt in het ecosysteem…

Bijblijven

“Als leverancier vinden we het belangrijk om nieuwe ontwikkelingen zo snel mogelijk te delen met technische onderwijsinstellingen als het Alfa-college,” benadrukt Jaap Westeneng. “Neem de verbinding tussen het instrument en het besturingssysteem. Dat gebeurt nog steeds via een klassieke 4-20 mA verbinding, eventueel in combinatie met HART communicatie. Maar ondertussen is Industrieel Ethernet verder geëvalueerd tot 2-draads Ethernet dat als Ethernet-APL de verwachte digitale vervanger is van het 4-20 mA HART signaal. Deze nieuwe fysieke laag maakt gebruik van bestaande communicatietechnologieën zoals PROFINET, Modbus TCP en EtherNet/IP. Deze kunnen nu ook toegepast worden voor 2-draads sensoren en actuatoren zonder dat hiervoor specifieke gateways nodig zijn. Dat is met HART toch een stuk lastiger. Daarom is het belangrijk dat ook in het technisch onderwijs met Ethernet-APL technologie ervaring wordt opgedaan zodat studenten daar zo snel mogelijk vertrouwd mee raken.”

“Een andere relatief nieuwe ontwikkeling waar we ook al mee werken is simulatie,” vult Marten Voogd aan. “We hebben een Honeywell systeem waarmee we van bepaalde processen een simulatiemodel kunnen maken en zo makkelijk en zonder gevaar dingen kunnen uitproberen. Dan heb je het dus in feite over wat tegenwoordig ook wel bekend staat als ‘digital twin’. Hiermee wordt in de proceswereld steeds vaker gewerkt om bijvoorbeeld te kijken of met ‘fine-tuning’ bestaande processen geoptimaliseerd kunnen worden. Ook kun je met simulatie een systeem eerst testen voordat je dit fysiek gaat bouwen. Daarnaast zien we dat Augmented Reality met name bij het onderhoud in opmars is. Al die nieuwe ontwikkelingen volgen we op de voet en zo nodig en mogelijk krijgen die een plaatsje in het lesprogramma. We proberen het gat tussen theorie en praktijk altijd zo klein mogelijk te houden zodat studenten die van onze opleidingen komen snel inzetbaar zijn. Want daaraan is altijd al grote behoefte geweest en dat zal er niet minder op worden.”

Van links naar rechts: Harry Elenius, Jaap Westeneng, Marten Voogd en Mirte Winters.

Afstudeerster Mirte Winters:
“Interessant om cavitatie bij pompen in beeld te brengen”

Tijdens ons bezoek aan het praktijklokaal van het Alfa-college was Mirte Winters hard aan het werk aan haar afstudeeropdracht waarbij ze onderzoek deed naar cavitatie bij pompen. Mirte zit in het laatste jaar van de opleiding Elektrotechniek Major Sensor Technology aan de Hanze Hogeschool Groningen en legt uit hoe haar onderzoek in elkaar zit en welke technieken ze daarbij gebruikt. “Cavitatie, waarbij schade aan het inwendige van een pomp wordt veroorzaakt, ontstaat door het imploderen van luchtbelletjes in het medium dat wordt verpompt,” legt Mirte Winters uit. “Dat kan water zijn of een andere vloeistof. Ik test hier met water waarbij ik met een Endress+Hauser Promass coriolis meter de doorstroomsnelheid en dichtheid van het water meet. Daarbij is gebleken dat hoe harder de pomp draait des te geringer de dichtheid van het water wordt en des te minder kans er is op cavitatie. Bij een lagere toevoerdruk neemt de kans daarop juist weer toe. Met een frequentieregelaar stel ik het toerental van de pomp in op verschillende waarden en meet de daarbij optredende flow, druk, de dichtheid van het water en de cavitatie. Zo probeer ik relaties in beeld te brengen tussen verschillende parameters zoals de dichtheid en de mate van cavitatie. Ook onderzoek ik het effect van de flow op de cavitatie.”

Opgegroeid met techniek

“Toen ik 10 was bouwde ik al radio’s dus die technische aanleg en interesse heb ik al van kinds af aan,” antwoordt Mirte Winters op de vraag wat haar zo aantrekt in de techniek. “Ik heb een behoorlijk technische vader, dus dan zit techniek blijkbaar in je genen. Logisch dan ook dat ik op de havo wis- en scheikunde in mijn pakket had en daarna een technische opleiding ben gaan volgen aan de Hanze Hogeschool. Ik wil uiteindelijk docent worden met een tweedegraads bevoegdheid zodat ik les kan gaan geven op mbo- en havo-niveau. Momenteel volg ik een natuurkunde opleiding, maar omdat ik eveneens een bachelor elektrotechniek heb, zou ik dat vak ook kunnen doceren. Dat gaat dus wel goed komen. Eerst nog even afstuderen.”


Longreads zijn artikelen die wekelijks online geplaatst worden die uit het magazine komen.