Zo helpt digitale technologie de nucleaire industrie vooruit

De recente doorbraak in fusietechnologie heeft een nieuw licht doen schijnen en opwinding veroorzaakt binnen de nucleaire industrie, ook al is het potentieel ervan tot nu toe slechts op kleine schaal aangetoond. Deze ontwikkeling, gecombineerd met de aanhoudende behoefte aan energiezekerheid en betaalbaarheid, heeft geresulteerd in duidelijke steun van de Europese overheden voor nieuwe digitale technologieën. Dit is hoe digitalisering de nucleaire industrie kan helpen verbeteren.

Rol van digitalisering

Uiteraard blijven kerncentrales een uitdaging op het gebied van constructie, ontwerp en kennisbeheer, zoals blijkt uit frequente budgetoverschrijdingen en stijgende kosten. Sleuteltechnologieën – die al voor ons beschikbaar zijn – zouden de komende jaren echter sneller en goedkoper kernenergie kunnen opleveren.

Vraag is hoe we het soort uitdagingen waar de industrie nu al mee te maken heeft, slim kunnen oplossen. Nucleair ingenieurs en operators willen beslissingen kunnen nemen middels een gecontroleerde weergave van gegevens, de oplevering vastleggen op basis van hun gedeelde projectplan en ervoor zorgen dat de regelgeving wordt nageleefd zonder het creëren van omslachtige procedures. Al deze processen worden beter mogelijk gemaakt via digitalisering.

Enkele voorbeelden van belangrijke capaciteiten die digitaal een tastbaar verschil kunnen maken voor nieuwe kernenergie in de komende 5-10 jaar:

• 3D-modellen gebruiken om het project te ontwerpen, ontwikkelen en testen voordat de bouw begint;
• Kosten laag houden door technische specificaties digitaal bij te werken, zodat deze in een vroeg stadium kunnen worden ingebed in het projectbeheer;
• Het management in staat stellen om de levering in realtime en remote te beoordelen, zodat fouten vroegtijdig kunnen worden geïdentificeerd;
• Samenwerking en consistentie mogelijk maken voor de vele verschillende projectpartners door één enkele versie van de waarheid (‘de digitale rode draad’) in het project te hebben.

Dit soort mogelijkheden zullen overheid, exploitanten en regelgevers helpen de valkuilen van eerdere projecten te vermijden. Het gebruik van digitale technologieën, zelfs in de context van een enkele kerncentrale, levert enorm profijt op, zowel wat betreft kostenverlaging als snelheid van levering.

Investeren in personeel

Het uitbouwen van digitale capaciteiten moet een essentieel onderdeel zijn van de toekomstige Europese ambities op het gebied van kernenergie. Om haar kracht volledig te benutten, moet de nucleaire industrie er echter voor zorgen dat ze aantrekkelijk is voor de beroepsbevolking van de toekomst, en dat ze haar huidige arbeidskrachten bijscholen in digitale en andere opkomende technologieën.
Denk hierbij bijvoorbeeld aan het geven van trainingen in een digitale omgeving, zoals in een virtual of augmented reality. Dit zal het vertrouwen, de kennis en de vaardigheden vergroten en de veiligheid voor de betrokken personen verbeteren. Bovendien kan het leren van fouten in de digitale omgeving werknemers helpen om uitdagingen het hoofd te bieden op een manier die kostbaar en gevaarlijk zou zijn als ze ter plaatse zouden gebeuren.

Het gebruik van digitale vaardigheden zal niet alleen een nieuwe golf van talent naar de sector aanmoedigen en aantrekken, maar zal ook de ontwikkelingstijden van projecten versnellen, omdat fouten eerst in de digitale omgeving kunnen worden gemaakt en direct gecorrigeerd.

Leren van andere branches

Als het gaat om digitalisering, is samenwerking essentieel – en de nucleaire industrie kan daarbij leren van andere industrieën. De lucht- en ruimtevaart- en auto-industrie hebben bijvoorbeeld samengewerkt met hun toeleveringsketens bij het ontwerpen, modelleren en simuleren op een enkel platform via een virtual twin – zoals te zien is bij Dassault Systèmes en Airbus.

Virtual twins gaan verder dan het concept van digitale tweelingen. Digital twins zijn gewoon een digitale vorm van een object, de virtuele versie ervan. Virtuele tweelingen bieden echter de mogelijkheid om alles om je heen in 3D te modelleren en vervolgens te testen en te simuleren om er zeker van te zijn dat het model geperfectioneerd is.

Technologieën zoals virtual twins kunnen helpen bij het beheren van kennis en het coördineren van lessen uit complexe technische methoden in verschillende sectoren. Dit is mogelijk door informatie op één plek op te slaan, toegankelijk voor iedereen die het nodig heeft.

Door beproefde benaderingen uit andere industrieën te gebruiken, kunnen nucleaire spelers hun concurrentievoordeel vergroten door processen te versnellen en nieuwe manieren van werken mogelijk te maken. Het zorgt er ook voor dat fouten van andere sectoren kunnen worden omzeild, waardoor er meer tijd overblijft voor creativiteit en succes.

Digitale oplossingen moeten geschikt zijn voor hun doel

Binnen de nucleaire industrie zijn er beperkte voorbeelden van virtual twins die worden gebruikt om de projectvoortgang te versnellen. Het is daarom essentieel om vast te stellen wat de belangrijkste vragen zijn over waar nieuwe technologieën de meeste voordelen kunnen bieden. Er is immers een duidelijke behoefte om problemen te identificeren alvorens oplossingen aan te bieden met betrekking tot hoe digitale hulpmiddelen kunnen helpen deze op te lossen.

Virtual twin-technologie kan bijvoorbeeld een rol spelen bij taakautomatisering en planningsoptimalisatie. Of bij het bevorderen van efficiëntie en bedenken van effectievere manieren om met nieuwe technologieën zoals fusie en kleine modulaire reactoren (SMR’s) te werken. Wanneer we uitkijken naar de toekomst van de nucleaire industrie, is het belangrijk om te onthouden dat digitale oplossingen en expertise cruciaal zijn om de grenzen van duurzame innovatie, samenwerking en productie te verleggen.

Alleen door de last van omslachtige administratieve en gegevensverwerkingstaken weg te nemen, kan het personeel van morgen zich concentreren op activiteiten die waarde toevoegen, zoals het oplossen van problemen, governance en kritieke veiligheidsuitdagingen. Digitale technologieën zullen de belanghebbenden in de industrie helpen om op samenwerking gebaseerde, innovatieve oplossingen te bieden en de nucleaire sector duurzaam vooruit te stuwen in de richting van de netto nuldoelstellingen.

Aneela Nasim, Infrastructure Energy & Materials Lead bij Dassault Systèmes