Schiphol en Sioux pionieren met zelfrijdende volautomatische passagiersbruggen

Schiphol wil de meest duurzame en kwalitatief hoogwaardige luchthaven in de wereld worden. De slogan ‘We are innovators’ verraadt daarbij het pad dat het bewandelt. Technologische en procesmatige vernieuwing staan centraal in het realiseren van dit doel. Samen lanceerden ze een wereldprimeur. De luchthaven nam een volautomatische dubbeluitgevoerde passagiersbrug in gebruik. Het intelligente hart van deze technologie is de Automated Docking Add-on Module (ADAM), een ontwikkeling van Sioux Technologies.

‘Iedereen in onze sector kijkt naar wat wij doen.’ Dat zegt Oscar Maan, innovatiemanager bij Amsterdam Airport Schiphol. ‘Wij zetten samen met enkele andere luchthavens zoals Heathrow en JFK de toon op het gebied van beveiliging, de passagiersflow, informatievoorziening en bagageafhandeling. Wat op Schiphol wordt bedacht en geïmplementeerd geldt overal als benchmark; het wordt besproken en elders nagestreefd. In het geval van onze volautomatische dubbel uitgevoerde passagiersbrug zal het niet anders zijn.’

Joystick

Dat het dokken van een vliegtuig aan een gate niet altijd soepel verloopt weet iedereen die regelmatig vliegt. Passagiers moeten met regelmaat lang wachten tot de deuren opengaan. Ze staan dan niet zelden in het gangpad gepakt als sardines in een blik. Dat leidt tot irritatie. Maar dit soort vertragingen hebben ook andere negatieve consequenties.

Maan: ‘On time performance is een KPI voor Schiphol. Tijd is geld in de luchtvaart. We hebben er dan ook financiële afspraken over met klanten zoals airlines en afhandelaars. Daarnaast ontstaat er met regelmaat schade aan vliegtuigen door het manoeuvreren met passagiersbruggen. Vreemd is dat niet: ze wegen tonnen en worden op het zicht met weinig marge voor fouten met een joystick gestuurd. Ook dat raakt onze operatie en leidt tot klachten en claims. Om een probleem te elimineren moet je de oorzaak kennen. Die ligt in dit geval evenveel in technisch als menselijk falen.

Automatisering vormt dan de oplossing. Kant en klare producten bestonden nog niet. We besloten die zelf te creëren. Onze bruggenleverancier - het Chinese TianDa – en KLM waren daarbij natuurlijke projectpartners. Maar we beseften al snel dat het niet zou lukken zonder een ontwikkelpartij met een uitzonderlijke expertise in het design en de engineering van complexe robots met intelligente visuele systemen. Bovendien zijn er goede redenen om de ontwikkeling en productie van dit soort kritische technologie dicht bij huis te doen. Zo kwamen we uit bij Sioux.'

Zelflerend algoritme

De technologische kern van de nieuwe passagiersbrug van Schiphol wordt gevormd door ADAM. Sioux startte in 2016 met de ontwikkeling van deze module die als plug-and-play add-on in bestaande en nieuwe passagiersbruggen kan worden geïntegreerd. Daarbij gebruikt het bedrijf volgens Annemarie Buddemeijer, projectmanager bij Sioux Technologies, het totale palet aan competenties op het gebied van wiskunde, software en optomechatronica.

‘Het is een geavanceerd systeem, alleen al omdat het op eigen kracht de twee deuren herkent waaraan het moet dokken. Dat is een prestatie van formaat. Ieder vliegtuig is anders; in kleurschakering, bedrukking, grootte, design, noem maar op. De omstandigheden zijn bovendien hoogst variabel. Het moet altijd goed gaan: ongeacht de positionering, overdag, ‘s nachts, bij tegenlicht, als de zon er vol op schijnt, wanneer het regent, sneeuwt, bij mist… Dat bereiken we met behulp van twee camera’s waarmee we in de diepte kijken.

De rekenkracht van de on-board computer - het is vanuit het oogpunt van betrouwbaarheid een autonoom systeem - garandeert de noodzakelijke analysesnelheid van de 3D-data. De intelligente component is een Smart Vision algoritme, dat we tijdens de softwareontwikkeling hebben gevoed met meer dan 1000 beelden die we op Schiphol verzamelden. Maar er waren ook andere uitdagingen, bijvoorbeeld op het vlak van communicatie met de aandrijving van de brug zelf. Bovendien wordt ADAM gemonteerd op de kop van de brug. Het kan daar vriezen, maar de temperatuur in de box kan ook oplopen tot 70 graden Celsius. Daarnaast heb je te maken met trillingen en kerosinedampen. Ook klimaatbeheersing en de robuustheid waren hierdoor belangrijke ontwikkelthema’s.’

Trots en positief

Op dit moment wordt de volautomatische passagiersbrug op Schiphols F-pier gebruikt door KLM en haar partners voor intercontinentale vluchten. De trial waarin een optimalisatieslag werd gemaakt in een volledig operationele omgeving werd 2019 al afgerond. Over de voorgenomen uitrol - Sioux was voorbereid op de manufacturing van 50 stuks - is nog geen besluit genomen.

Maan: ‘De COVID-19-pandemie treft de luchtvaartsector zwaar. Organisaties staan onder druk, de focus ligt op deze crisis doorkomen. Vorig jaar ontving Schiphol nog 70 miljoen passagiers. Vandaag de dag is dat een stuk minder. De inkomsten maken een vrije val en dat heeft als gevolg dat alle uitgaven onder de loep worden genomen, waaronder het budget voor de passagiersbrug.

Het zegt echter niets over wat we samen hebben bereikt. De pilot was een succes. Het systeem mag na doorontwikkeling maximaal 1 op de 1000 keer falen en we zijn al goed op weg. Deze vernieuwing komt bovendien uit onze eigen koker, raakt direct aan onze strategische inzet om operationeel te excelleren, dient een sector breed belang en kan globaal worden toegepast. Die joystick gaat op termijn hoe dan ook tot het verleden behoren. Wij zijn dan ook zeer trots en positief en Sioux Technologies mag dat ook zijn. Zonder hen waren we niet zover gekomen. Laten we hopen dat we het momentum enigszins kunnen behouden en binnen afzienbare tijd toch alvast een paar extra passagiersbruggen van de toekomst kunnen realiseren.’