In de afgelopen vier jaar heeft Yokogawa samen met AkzoNobel gewerkt aan een nieuwe PH-meter, geoptimaliseerd voor het meten van de zuurgraad in een pekeloplossing. Het wordt door Nouryon beschouwd als een enorme stap voorwaarts.
Om vanuit samenwerking een goed product te kunnen ontwikkelen, zijn twee factoren onontbeerlijk: vertrouwen en openheid. Yokogawa heeft de afgelopen vier jaar samen met Nouryon (voorheen Akzonobel) gewerkt aan een pH-meter die door engineers, technicians, operators en het management van het chemiebedrijf wordt beschouwd als een enorme stap voorwaarts.
Op de plant van Nouryon Industrial Chemicals Rotterdam MEB wordt chloor gemaakt. Via elektrolyse worden zoutmoleculen gesplitst in natrium en chloor. Om dit proces zo optimaal mogelijk te laten verlopen, is het belangrijk om de zuurgraad te meten. Minstens zo belangrijk is dat de pH-metingen betrouwbaar zijn. En daar zat tot voor kort nou juist de crux.
Zuurgraadmetingen
Ongeveer vier jaar geleden ging Martijn Dane, procestechnoloog bij Nouryon, zich noodgedwongen verdiepen in pH-meters. ‘Het onderhoud aan de pH-meters die we toen in gebruik hadden, vergde veel tijd en bracht hoge kosten met zich mee. Veel storingen, veel overuren van medewerkers. Bovendien waren ze niet praktisch in gebruik en hadden we het idee dat de meetresultaten beter konden.’ Een serieuze kwestie want als de meting van de zuurgraad scheef loopt, en het chemicaliën verbruik wordt vervolgens aangepast op basis van verkeerde metingen, dan heeft dit invloed op de efficiëntie van het proces.
Martijn kreeg een brochure onder ogen waarin een meting werd beschreven die zeer geschikt is voor pekeltoepassingen. ‘Ik heb contact opgenomen en al snel werd duidelijk dat dit de partij was die ons kon helpen met de oplossing.’
‘ Dit zijn vraagstukken waar we graag onze tanden in zetten ’
Jorrit Walgien, accountmanager bij Yokogawa, herinnert zich die eerste gesprekken. ‘Dit zijn vraagstukken waar we graag onze tanden in zetten. Toen het probleem en de wenselijke en mogelijke oplossing helder was, begonnen bij ons de radertjes te draaien.’
Co-Innovating
Met de slogan ‘Co-innovating tomorrow’ presenteert Yokogawa zich als een vooruitstrevende en meedenkende partij. ‘Dit project valt in alle opzichten onder de noemer co-innovation’, vertelt Erik Visser, sales en marketing manager bij Yokogawa. De term symboliseert de drive om in langdurige en nauwe samenwerking met klanten oplossingen te ontwikkelen die waarde toevoegen. ‘Het is meer dan een product leveren en verkopen. We hebben laten zien dat we volhardend zijn en dat we blijven communiceren. Dat geldt overigens ook voor Nouryon. Over en weer is volop medewerking verleend en zijn in alle openheid inzichten en resultaten gedeeld. Door deze aanpak hebben we een topproduct kunnen maken, dat nooit zo goed zou zijn geworden zonder de input van Nouryon. Dat is co-innovation!’
De oplossing was niet van de ene op de andere dag gerealiseerd. Martijn: ‘Grote veranderprojecten kosten nu eenmaal tijd. Soms duurde het vanwege drukte bij ons wat langer en een andere keer had Yokogawa meer tijd nodig. Door openheid en goede communicatie was daar begrip voor en hebben we zorgvuldigheid en kwaliteit zwaarder laten wegen dan snelheid.’
Verbetertraject
Krystian Pietrzyk is senior technicus instrumentatie en kwaliteitsmetingen bij Nouryon. ‘Ik kan je niet vertellen hoe veel telefoontjes ik en mijn collega’s van afdeling I/KM in het verleden heb gehad over de pH-metingen. Toen ik in dienst kwam, ging daarom ook direct veel tijd zitten in de zoektocht naar de beste oplossing. Ik heb testen uitgevoerd, rapportages bestudeerd en vergeleken en dan weer met Yokogawa overlegd over hoe de sensoren nog verder konden worden verbeterd.’
In eerste instantie werd een bestaande sensor van Yokogawa geplaatst, de SC24. Krystian: ‘Voorheen werd gebruik gemaakt van een uitstromend referentiesysteem maar deze werd vergiftigd door ons proces. Daarom zijn we ons gaan richten op een gesloten referentiesysteem. De SC24 was een goede stap voorwaarts en deze sensor is uiteindelijk, in nauwe samenwerking, doorontwikkeld naar de FU-20 MTS met een zoutgevoelige sensor.’
Omdat het productieproces bij Nouryon gewoon doorging, werden prototypes getest naast een vertrouwde meting, zodat het testen nooit ten koste ging van het productieproces. Bovendien konden resultaten zo goed met elkaar worden vergeleken. Ook op dit gebied heeft Yokogawa meegedacht.
Krystian Pietrzyk is senior technicus instrumentatie en kwaliteitsmetingen bij Nouryon
Zoutgevoelig glas
Dit traject heeft dus geleid tot de ontwikkeling van een geheel nieuwe sensor die geschikt is voor het meten van de zuurgraad in een pekeloplossing. Erik Visser: ‘De meting bestaat uit een stukje elektronica en een glazen sensor. Als daar water met zout langs stroomt, dan kan dat glas gaan slijten, en uiteindelijk breken.’ Ook heeft het zout invloed op de meting zelf. ‘Die glazen sensor reageert op waterstof maar die heeft een referentie, een nullijn nodig. Maar door het zout is die nullijn moeilijk te definiëren. Dus als je ander glas maakt, wat zoutgevoelig is dan kun je daarmee, op basis van het zoutpercentage, een nullijn maken. En vanaf die nullijn kun je vervolgens de pH gaan meten’, legt Erik uit.
Het blazen van deze speciale bol van zoutgevoelig glas is ambachtswerk. Bij de fabriek van Yokogawa in Amersfoort zitten een aantal glasblazers die deze onderdelen van de sensor met de hand blazen. Dit zoutgevoelige glas vraagt namelijk om een speciale techniek van blazen, ook omdat die bol weer aan normaal glas moet kunnen worden bevestigd. Dat is een extreem moeilijke en intensieve procedure. In de oude SC24 zaten meerdere glaslassen. De FU-20 MTS heeft nog maar één glaslas. Ook is er meer kunststof gebruikt voor de behuizing zodat de sensor in zijn geheel minder kwetsbaar is geworden. En ook aan de juiste afdichting, de aansluiting van het glas op het kunststof, is veel zorg besteed. Want ook voor de afdichting geldt dat deze geschikt moet zijn voor het chloor alkali proces.
Sensor FU-20 MTS
Uitdagingen
Om te komen tot de ultieme pH-meter, hebben beide partijen veel tijd en inzet in het project gestoken. Martijn: ‘Ik moest het management overtuigen dat dit lange ontwikkeltraject zich uiteindelijk zou gaan bewijzen. En ondertussen moest Krystian op de werkvloer alle zeilen bijzetten om de collega’s van de afdeling productie MEB te vragen om hun vertrouwen en geduld. Hij is echt een voorvechter geweest om te zorgen dat dit nieuwe systeem een kans zou krijgen.’
Jorrit kan dit bevestigen: ‘Vanuit Yokogawa hebben we in het begin onze eigen service engineers naar Nouryon gestuurd. Samen met hen heeft Krystian geconstateerd waar nog verbeterpunten lagen. Uiteindelijk heeft Krystian een hele procedure geschreven voor de medewerkers van Nouryon.’ Krystian vult aan: ‘Ik kon gelukkig rekenen op volledige support van mijn collega’s en mijn leidinggevende.’
Op hun beurt hadden Erik en Jorrit binnen Yokogawa ook een uitdaging. Erik ‘Onze fabriek ontwikkelt en produceert voor klanten wereldwijd. Wij moesten duidelijk maken dat het ontwikkelen van deze sensor voor deze specifieke klant, voor deze specifieke applicatie, de moeite waard zou zijn.’ Martijn: ‘Wij waarderen het zeer dat Yokogawa ons de kans heeft gegeven om mee te denken en ze hebben ook echt naar ons geluisterd. Dat is vast niet altijd makkelijk geweest maar zo hebben we wel in hele goede samenwerking een goed nieuw product ontwikkeld.’
Vertrouwen
De basis voor deze co-innovation zijn vertrouwen en doorzettingsvermogen. Dankzij de open communicatie en de vele persoonlijke contactmomenten wisten alle betrokkenen dat hier een uniek stukje techniek uit voort zou komen. Omdat naast de techniek ook de wijze van gebruiken en onderhouden van belang is voor het succes, is door Yokogawa een speciale trainingsdag georganiseerd zodat engineers weten hoe ze met de apparaten moeten omgaan. ‘Dat gaat erg goed. Op het gebied van correctief onderhoud hebben we een enorme stap voorwaarts gemaakt. Onderhoud kost veel minder geld, het proces verloopt soepeler, de operators zijn vrolijker. Sinds we de nieuwe sensoren in gebruik hebben, ben ik niet één keer voor pH-metingen gebeld. Dat was voor die tijd wel anders’, vertelt Krystian.
Ook Martijn heeft alle reden om tevreden te zijn. ‘Ik kan positieve resultaten aan het management laten zien. De kosten van het preventief en correctief onderhoud van de pH metingen zijn enorm omlaag gegaan. Verder zitten we nu veel beter in het pH bereik en zijn de metingen nauwkeuriger. We zien dat we minder chemicaliën gebruiken en dit sluit goed aan op de duurzaamheidsambities van Nouryon. Een andere stip op de horizon voor Nouryon is de volledige automatisering van alle systemen. We kunnen nu beter in kaart brengen wat deze pH-meting doet en dat zorgt ervoor dat we meer in control zijn op het gebied van het doseren, kalibreren en het onderhouden.’