Je leest:

Wiskunde-denktank helpt industrie

Wiskunde-denktank helpt industrie

Auteur: | 2 februari 2010

Van 25 tot en met 29 januari hielpen wiskundigen het bedrijfsleven een handje. Tijdens de twaalfde editie van de ‘Studiegroep Wiskunde met de Industrie’, dit jaar gehouden op het Centrum Wiskunde & Informatica te Amsterdam, bogen zeventig wiskundigen uit binnen- en buitenland zich over diverse wiskundige vraagstukken.

Het concept van de Studiegroep Wiskunde met de Industrie ontstond in 1968 in het Engelse Oxford. Door het succes en het enthousiasme van zowel wiskundigen als industriëlen heeft dit verschijnsel zich langzaam maar zeker door de wereld verspreid. Inmiddels vind je zulke studieweken in Engeland, Denemarken, Canada, Australië, Indonesië, Ierland, Schotland, Nieuw-Zeeland, Nederland… Van 25 tot 29 januari vond op het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam de twaalfde editie van de Studiegroep Wiskunde met de Industrie plaats. Zeventig wiskundigen gingen een week aan de slag om te werken aan problemen die door vijf bedrijven waren voorgelegd aan de deelnemers van de Studiegroep.

Van kip naar kipnugget

Stork vroeg de wiskundigen hoe de ‘flow’ in vleesverwerkingsmachines kan worden geoptimaliseerd. Om van een kip een kipschnitzel of kipnugget te maken, wordt de vleesmassa door buizen geperst waarin het verschillende processen ondergaat. De druk waarmee de buizen gedurende het proces worden gevuld, bepaalt de samenstelling en kwaliteit van het vlees. Als de druk bijvoorbeeld te hoog is, bestaat het risico dat de kipnugget uiteindelijk niet in zijn juiste vorm wordt gegoten. De wiskundigen ontwikkelden een model dat dit proces beschrijft en waarmee het kan worden geoptimaliseerd.


Maximale capaciteit zonne-energie per huishouden

De KEMA vroeg aan de wiskunde-denktank een model te ontwikkelen dat de hoeveelheid energie uitrekent die een huishouden maximaal zelf kan opwekken met alternatieve energiebronnen. Door decentrale opwekking van energie ontstaat er een tweerichtingsverkeer op het elektriciteitsnet. Elk huishouden wordt als het ware zelf energieleverancier. Omdat deze energie bij overcapaciteit niet kan worden opgeslagen, kunnen netwerkproblemen ontstaan. Het netwerk raakt overbelast met het risico op uitschakeling.

De wiskundigen brachten het probleem terug tot de kern en zochten vervolgens naar een manier om de kwestie wiskundig te modelleren. Zij ontwikkelden een nieuw model dat voor ieder huishouden in Nederland kan berekenen hoeveel zonnepanelen of andere energiebronnen maximaal kunnen worden ingezet. Deze oplossing maakt een brede toepassing van duurzame energie mogelijk.

Navigeren binnenshuis

Voor de European Space Agency (ESA), de Europese ruimtevaartorganisatie, zochten de wiskundigen naar een oplossing die satellietnavigatie in huis mogelijk maakt. Zij ontwikkelden een algoritme om met satellietnavigatie de positie van mensen binnenshuis nauwkeurig te bepalen. Dit is zeer complex, omdat van slechts enkele gebruikers absolute bepalingen beschikbaar zijn. Van de overige gebruikers kan alleen de positie worden bepaald met behulp van relatieve afstanden met veel onzekere factoren. Met het algoritme is een nauwkeurige plaatsbepaling binnenshuis mogelijk. Satellietnavigatie in huis kan worden toegepast in onder meer route-informatie voor hulpdiensten en in winkelcentra. Het kan de brandweer de weg wijzen in een brandend gebouw en in winkelcentra kan satellietnavigatie bijvoorbeeld helpen een vermist kind op te sporen.

Maximale aandrijfkracht met minimale energie

MARIN (het Maritime Research Institute Netherlands) zocht naar een oplossing om de sturing van thrusters vast te leggen en te optimaliseren. Een thruster is een speciaal soort scheepsschroef die bestaat uit acht motoren en die 360 graden kan draaien. Schepen die gebruik maken van dynamic positioning (een systeem dat automatisch hun koers en positie constant houdt) zijn uitgerust met thrusters. Zij zorgen er onder meer voor dat schepen en boorplatformen niet afdrijven op plekken waar niet geankerd kan worden. De wiskundigen ontwikkelden een algoritme waarin de automatische sturing van de thruster is vastgelegd zodat het schip of boorplatform in zijn goede oriëntatie wordt teruggezet. Hiermee wordt de aandrijfkracht van de thruster geoptimaliseerd en gaat het energieverbruik omlaag.



De organisatie van de SWI was dit jaar in handen van het CWI en is tot stand gekomen met steun van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), de Technologiestichting STW en het Koninklijk Wiskundig Genootschap (KWG).

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 februari 2010
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.