Luxovius: op een unieke wijze één centraal overzicht van onze assets

De ontwikkelingen in de wereld van warmte volgen elkaar snel op. Waar warmtenetten in het verleden puur gemaakt werden voor het leveren van de warmte die als bijproduct ontstond, kiest men nu bewust voor de verwarming van woningen en kantoren via een warmtenet. Warmtebedrijf Ennatuurlijk is op dit moment druk bezig met het verbeteren en verduurzamen van haar warmtenetwerk.

Programma manager Carel van de Geijn: “Van losse, autonome assets, willen we toe naar een keten van assets die automatiseringtechnisch één warmtenetwerk vormen. Met het programma Luxovius zorgden we in een relatief korte doorlooptijd voor één centraal overzicht en één centrale bediening, waarbij we alle alarmen centraal weergeven en historische procesgegevens centraal verzamelen en verwerken tot bedrijfsinformatie. Ook ontwikkelden we standaarden voor de lokale operationele techniek (OT). Voor Luxovius gingen we op unieke wijze een partnerschap aan met vier marktpartijen.”

Tilburg1

Warmtenetwerken werden van oudsher niet gezien als systeem, maar als een aantal losse componenten. Op basis van deze losse componenten bouwde Ennatuurlijk haar netwerk op. Warmte, bijvoorbeeld warmte uit de industrie, wordt via een transportnet met een hoge druk, snelheid en temperatuur vervoerd naar een wijkverdeelstation, waar de temperatuur en druk worden verlaagd. Vervolgens wordt de warmte verplaatst naar de afnemers, waar deze via een afleverset in de vloer of radiator terecht komt. Daarnaast worden klanten via de afleverset voorzien van warm tapwater.  

Edgar Smits, adviseur operationele techniek: “Elke assetbesturing is autonoom; er is geen connectie met de besturing van andere assets. Dit noemen we een lokale OT. Bovendien zit er heel veel verschil tussen de warmtenetten van Ennatuurlijk. Sommige bouwden we zelf, sommige kochten we, sommige zijn 30 jaar oud, andere zijn nieuw. Als gevolg hiervan hebben we te maken met wel 20 verschillende soorten lokale OT, met elk een eigen uitstraling en manier van werken.”

State-of-the-art OT-omgeving

Begin 2018 kregen Carel en Edgar de opdracht om het verouderde eTerra DCS-systeem van General Electric te vervangen. eTerra was een centraal bedieningssysteem (centrale OT) voor meerdere belangrijke assets van Ennatuurlijk. Carel: “We kwamen echter al snel tot de conclusie dat het daadwerkelijke probleem niet zou worden opgelost door enkel het vervangen van dit systeem. Daarnaast constateerden we dat er geen goede probleemanalyse was gedaan en geen scherp doel was geformuleerd. We besloten daarom van voor af aan te beginnen.” 

In een opstartfase werd onderzocht waar Ennatuurlijk precies tegenaan liep. “Dit waren enerzijds de dagdagelijkse problemen: risico’s voor de warmtelevering omdat de OT-omgeving niet up-to-date was. De organisatie was goed in staat om de acute problemen die als gevolg hiervan ontstonden op te lossen, maar dit ‘pleisters plakken’ zorgde niet voor échte verbeteringen: de omgeving bleef hetzelfde. 

Daarnaast wil Ennatuurlijk haar ambitie waarmaken: lokale duurzame energie voor iedereen in Nederland. Daar past een state-of-the-art OT-omgeving bij. Dat doel schreven we uit. Hierbij keken we naar wat we nu, en naar wat we in de toekomst nodig hebben. Met een GAP-analyse brachten we het verschil tussen de huidige en gewenste situatie met bijbehorende prestaties in beeld. Dit verschil wilden we oplossen en vormde het startpunt voor Luxovius. Het vervangen van het eTerra DCS-systeem, waarmee we aanvankelijk begonnen, was hier slechts een onderdeel van.”

De OT-driehoek

Luxovius bundelt losse, autonome assets tot een keten van assets met behulp van automatisering. Hierbij besloot Ennatuurlijk te gaan werken met één centrale OT, waarop alle lokale OT in de bestaande vorm werd aangesloten: de OT-driehoek.

Luxovius is gebouwd op drie pijlers:

1.    Centrale bediening – Ennatuurlijk wil een centraal overzicht over alle assets creëren, met één uniforme uitstraling en bedieningswijze voor alle lokale OT (gebruikersinterface). De binnenkomende data wordt omgezet naar één taal, zodat de verschillende OT met elkaar kan communiceren (centrale aansluitinterface).
2.    Een uniforme weergave en afhandeling van alarmen – Voor het snel en efficiënt afhandelen van storingen wil Ennatuurlijk één centrale plaats waar alle alarmen binnenkomen.
3.    Centraal opslaan en ter beschikking stellen van historische procesgegevens – Om data gedreven te werken, wil Ennatuurlijk haar historische procesgegevens op één centrale plek opslaan en op een gestandaardiseerde manier ter beschikking stellen. 

Gaandeweg het project werden hier op basis van common sense nog drie onderdelen aan toegevoegd, om nog meer toegevoegde waarde te kunnen bieden:
1.    Standaardisering – In de toekomst wil Ennatuurlijk één uniform warmtenetwerk creëren, waarbinnen lokale OT-installaties er zoveel mogelijk hetzelfde uitzien. Daarom ontwikkelde Luxovius een standaard bibliotheek voor het besturen van typische assets. Wanneer Ennatuurlijk de lokale OT van een asset vervangt, bouwt men deze OT op uit de standaard componenten uit de bibliotheek. 
2.    Niet-Ennatuurlijk installaties - Niet alle installaties zijn van Ennatuurlijk, zoals installaties van industrie waarvan Ennatuurlijk de warmte overkoopt. Met deze partijen moeten afspraken worden gemaakt en moet informatie worden uitgewisseld. Zij zijn aangesloten op de driehoek via een lijn van afspraken in plaats van techniek.
3.    DP Optimizer – Onderdeel van het te vervangen eTerra-systeem, was een softwaremodule voor het begeleiden en balanceren van de drukbalans binnen het warmtenetwerk. Het vervangen van deze module bleek een grote uitdaging, omdat de documentatie ontbrak, het systeem niet meer aansloot bij de werkelijke situatie en de kennis van de bedenker niet meer beschikbaar was. Ennatuurlijk moest zelf een vertaling maken van het oude systeem naar de nieuwe situatie. Architect OT Jean-Paul Leenders ontwierp en realiseerde de slimme netwerkmanager DP Optimizer, die nog beter werkt dan het oude systeem.

Edgar: “Wij ontwierpen de volledige OT-architectuur zelf. Wij geloven in onze eigen kracht en kennen ons productieproces zelf het beste. Door zelf de architectuur te ontwerpen weten we bovendien zeker dat deze maximaal aansluit bij onze bedrijfsdoelen.”

Werken in fases, op basis van vertrouwen

Ennatuurlijk koos ervoor om niet te werken op basis van standaard leverancier-klantrelaties, maar zich te omringen met partners op basis van vertrouwen en gelijkwaardigheid. 

Carel: “Na de GAP-analyse gingen we aan de slag met de volgende fase: de Proof of Concept. Hiervoor zetten we een aanbesteding op de markt, waarin we de functionele vraag omschreven. Geïnteresseerde partijen maakten een voorstel waarin ze omschreven hoe zij deze zouden invullen. Op basis van deze informatie selecteerden we vier partners waarvan wij dachten dat zij ons konden helpen én waarmee we het partnerschap het beste konden vormgeven. Tijdens de Proof of Concept beoordeelden we hen zowel op techniek als op houding, gedrag en partnerschap. We keken onder meer hoe ze communiceerden, omgingen met fouten en samenwerkten met de andere partners. Onze partners zijn medeverantwoordelijk voor het resultaat. We schrijven niet voor wat zij moeten doen, maar schetsen enkel welk resultaat we willen zien. Hoe zij hier vervolgens technisch invulling aan geven is aan hen. Vaak leveren verschillende partners samen de gewenste prestatie.”

De Proof of Conceptfase was leerzaam en leverde verschillende successen op, die Ennatuurlijk meenam naar de volgende fase. Van één partner werd gedurende het traject afscheid genomen. De overige drie bleken een match.

Vier strategische partners

Na het succes van de Proof of Concept, startte Ennatuurlijk begin 2021 de realisatiefase met vier strategische partners. KienIA, Hollander Techniek en Conslusion Mission Critical werden na de succesvolle Proof of Concept opnieuw betrokken. Vodafone sloot aan als nieuwe partner.
1.    KienIA
Als ingenieursbureau voor industriële automatisering is KienIA al vanaf de start van Luxovius betrokken als adviseur en sparringpartner. KienIA ondersteunde onder meer bij het maken van de architectuur, bij de projectleiding en het maken van de functionele ontwerpen.
2.    Hollander Techniek
Als software integrator is Hollander Techniek verantwoordelijk voor de applicatiesoftwareontwikkeling en de integratie van diensten. Hollander Techniek implementeert de software van B&R op centraal niveau en koppelt deze aan de lokale OT. Door te werken met een standaard interfacelaag, vormde de verscheidenheid aan lokale OT bij Ennatuurlijk geen probleem.
3.    Conclusion Mission Critical
Conclusion Mission Critical, onderdeel van het Conclusion ecosysteem, host en bewaakt de datacenters. De organisatie vervult daarnaast de centrale rol van ketenregisseur. In deze rol biedt zij overzicht over de beheeractiviteiten en stuurt zij de andere leveranciers en partners aan met betrekking tot het oplossen van incidenten en doorvoeren van wijzigingen op OT-gebied.
4.    Vodafone
Vodafone sloot in de realisatiefase aan en verzorgt de datastromen tussen lokale OT en centrale OT. Hiermee is de organisatie verantwoordelijk voor de complete WAN-infrastructuur ‘as-a-service’.

Het eerste en grootste ombouwproject

De realisatiefase werd opgesplitst in verschillende delen, te beginnen met het inrichten van de centrale OT. 2021 stond in het teken van voorbereidingen treffen, standaarden ontwikkelen, keuzes maken en soms keuzes herzien omdat de werkelijkheid anders was dan eerder gedacht. Daarnaast was het na alle voorbereidingen en voorgaande fases tijd om het eerste warmtenetwerk om te bouwen. En niet zomaar één. Edgar: “Ons warmtenet in Midden- en West-Brabant voorziet 45% van onze klanten van warmte en is daarmee ons grootste en belangrijkste net. De keuze om dit als eerste om te bouwen had te maken met de technische eigenschappen: het besturingssysteem was sterk verouderd, waardoor de leveringszekerheid in gevaar dreigde te komen. Desalniettemin was het een enorm spannende stap voor iedereen binnen het team.” Carel: “Het slagen van deze eerste ombouw is mede het resultaat van de goede samenwerking. Natuurlijk ging hierbij wel eens iets mis, maar in dat geval waren er geen grote conflicten. In plaats daarvan keken we steeds constructief naar wat de volgende stap was.”

Tilburg

Noodprojecten
Tijdens het programma moest de huidige operatie blijven draaien. Carel: “We realiseerden de nieuwe omgeving daarom eerst naast de huidige omgeving. Maar we liepen wel operationele risico’s. Gedurende het programma keken we constant welke risico’s onze aandacht vroegen met het oog op de continuïteit van onze processen. Als gevolg hiervan voerden we verschillende ‘noodprojecten’ uit, waarbij we zoveel mogelijk keuzes maakten voorgesorteerd op de lange termijn.”

Klaar voor de toekomst
Inmiddels bevindt Luxovius zich in de afrondende fase. Carel vertelt: “De centrale OT staat. Dit jaar ontsluiten we 450 assets en leggen we de laatste hand aan de ontwikkeling van de standaarden. We zijn trots dat het ons is gelukt om in een redelijk conservatief bedrijf als Ennatuurlijk, in dit korte tijdsbestek en met alle coronabeperkingen zo’n omvangrijk programma uit te voeren. Is alles perfect gegaan? Zeker niet. Maar als er iets tegenviel vonden we elkaar en losten we dit samen op. De open en transparante manier van werken met een team van partners was essentieel voor het succes, net als het werken in fases. Hierdoor hadden we grip op het proces en inzicht in onder meer de kosten en doorlooptijd. Bij een groot programma als Luxovius is een goede communicatie naar en het vertrouwen van de organisatie onmisbaar. Deze werkwijze zorgde ervoor dat we voorspelbaar en betrouwbaar waren en continu waarmaakten wat we beloofden. Dat was heel fijn voor alle stakeholders. En het resultaat mag er zijn. Luxovius is een heel mooi programma dat binnen de planning en het budget is afgerond en bovenal een goed resultaat biedt. Als regie-organisatie staan wij nu op afstand van de operatie en worden we enkel geïnformeerd wanneer er sprake is van functionele verstoringen. Alle andere zaken worden automatisch opgepakt door de ketenregisseur. Dit zorgt voor rust binnen de organisatie. Bovendien verminderde het aantal dagelijkse problemen sterk door het programma. En Luxovius is nog maar het begin. Met dit fundament kunnen wij nieuwe stappen zetten om onze ambitie, lokale duurzame energie voor iedereen in Nederland, waar te maken.”

Tekst

Partners aan het woord:

Hollander Techniek

Hollander Techniek is binnen Luxovius verantwoordelijk voor de applicatiesoftwareontwikkeling en de integratie van diensten. Eric van de Glind, Projectleider Industrie: “Hollander Techniek ontzorgt haar klanten met de gehele industrie 4.0 piramide (isa 95 model). Binnen Luxovius combineren we door middel van een DCS-systeem twee lagen: PLC en SCADA. Een groot voordeel! Onze meerwaarde zit daarnaast in meedenken. Ons doel is iets neerzetten waar Ennatuurlijk écht wat aan heeft.”

Eric vervolgt: “Luxovius is een heel mooi en omvangrijk project. In totaal schreven we tienduizenden uren software en op het hoogtepunt werkten er meer dan twintig collega’s binnen Hollander mee. We hebben veel kennis van diverse systemen, platformen en processen. Hierdoor kunnen we Ennatuurlijk goed adviseren om de diversiteit van lokale OT te ontsluiten en/of om te bouwen. Daarnaast verzorgen we de paneelbouw, bouwen we de locaties om en zorgen we voor kennisoverdracht aan de gebruikers/beheerders.”

Flexibiliteit
“Vanwege de verschillende wijzigingen op locatie was de flexibiliteit die wij bieden heel welkom. Zo realiseerden we in twee maanden tijd een oplossing toen bleek dat de aansluiting van het warmtenet Midden- en West-Brabant niet zo kon als gehoopt. Dit betekende veel avonden en weekenden doorwerken, maar we kregen het voor elkaar.”

Samenwerking met B&R
Bijzonder was de betrokkenheid van softwareleverancier B&R bij dit project. Eric: “B&R is een internationaal bedrijf, maar wel heel bereikbaar. De ontwikkelaars sloten vanuit Oostenrijk aan en dachten mee over de inrichting van de software. Ook bij uitdagingen konden we altijd een beroep op hen doen.”

Warmtenet optimaliseren
Hollander Techniek is niet alleen partner in projecten, maar ondersteunt ook 24/7 aan de servicekant. “Wij hebben van A tot Z verstand van het proces van Ennatuurlijk. Wanneer er een asset stilstaat, kunnen we snel zien waar het probleem zit en dit oplossen.” De komende tijd blijft Hollander Techniek samenwerken met Ennatuurlijk. “We gaan nu kijken hoe we de data die wordt verzameld kunnen gebruiken om het warmtenet te optimaliseren.”

Tekst

KienIA

Als verlengstuk van Ennatuurlijk was KienIA onze sparringpartner, ondersteunde het bureau bij het maken van de architectuur en hield de organisatie ons scherp. Directeur/adviseur Niek de Koning: “We ervaren de samenwerking met Ennatuurlijk als heel positief. We werken op basis van vertrouwen, waarbij er van beide kanten alle ruimte is om elkaar aan te spreken op elkaars functioneren. Dit zorgt soms voor pittige inhoudelijke discussies, maar altijd in een goede atmosfeer.”

Niek: “KienIA was van begin af aan als adviseur betrokken bij Luxovius. We startten samen met Ennatuurlijk met het opstellen van 10 beleidspunten. Automatisering is een strategische keuze en het is dan ook belangrijk om te weten met welk doel je dit doet. Vanuit deze punten formuleerden we vervolgens het programma Luxovius. Ik waardeer het lef en vertrouwen van Ennatuurlijk om het programma niet als klassiek project, maar als partnerschap in de markt te zetten. De kern van deze aanpak is: goede mensen om je heen verzamelen en samen met hen aan de slag gaan. KienIA vervulde hierbij als één van de partners de rol van adviseur, ondersteunde bij het ontwerp van de architectuur, schreef de functionele ontwerpen en nam een deel van de projectleidersrol uit handen.”

De volgende stap
“Het leukste aan dit project vind ik dat we echt een nieuwe architectuur maken waarmee Ennatuurlijk klaar is voor de toekomst. Dit is een cruciale voorwaarde voor de energietransitie. Van radiale netwerken met grote warmteleveranciers moet Ennatuurlijk over naar fijnmazige netten met allerlei verschillende warmtebronnen en afnemers. De grote warmtebronnen als de RWE-elektriciteitscentrale in Geertruidenberg zullen immers op termijn verdwijnen. Nu de basis van OT op orde is, komt dit vijfde generatie warmtenet in zicht; een net waarmee Ennatuurlijk steeds meer verschillende warmtebronnen kan ontsluiten. Denk aan warmte uit de industrie of aardwarmte uit diepe aardlagen. Hiervoor legden we met Luxovius de basis.”

Tekst

Conclusion Mission Critical

Conclusion Mission Critical ondersteunt als IT-dienstverlener de kritische processen van prominente organisaties in het hart van de maatschappij. “Ennatuurlijk is een goed voorbeeld van zo’n bedrijf”, vertelt Sander Verberk, Unit Manager Conclusion Mission Critical. “Er was direct een klik tussen onze bedrijven op het gebied van cultuur, drive en vraag en aanbod.”

Sander vervolgt: “Onze verantwoordelijkheid binnen Luxovius ligt bij het hosten van het platform waarop de applicatie draait, de onderliggende diensten en het beschikbaar stellen ervan volgens de gestelde eisen. We beheren en onderhouden de applicatie en zorgen ervoor dat deze wendbaar en veilig is voor dreigingen van buitenaf. Daarnaast vervullen we de rol van ketenregisseur, waarbij we de omgeving 24/7 monitoren, het eerste aanspreekpunt voor gebruikers zijn en ervoor zorgen dat meldingen, in samenwerking met de andere partners, adequaat worden opgelost.”

Samen successen realiseren
De manier van werken op basis van een partnerschap sprak Conclusion Mission Critical erg aan. “Samen werken, leren, verbeteren en successen realiseren: daar gaan we voor. De samenwerking met Ennatuurlijk en de andere partners is open, transparant en recht door zee. We zeggen waar het op staat, als het goed gaat én als het niet goed gaat. Al deze zaken zorgen voor een hele prettige samenwerking.”