Predictive Maintenance Investition in die Eisenbahn für die Welt von morgen. DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik September 2016

Transkript

1 Predictive Maintenance Investition in die Eisenbahn für die Welt von morgen

2 Die Vernetzung der Daten aller Anlagen auf einer offenen Plattform liefert die Basis für vorausschauende Instandhaltung Big Data Plattform infraview 2

3 Die Vorteile für den Betreiber sind: Qualität steigern indem viele Daten (inkl. Kontextdaten) kombiniert werden, um die Qualität der Anlagen auf Basis genauer Diagnosen und belastbarer Prognosen zu erhöhen Schneller werden um die Chancen der Digitalisierung durch neue Dienste und Geschäftsmodelle frühzeitig nutzbar machen zu können Wissen erweitern indem man die Eingriffsschwelle in die Betriebsprozesse selbst definieren und verändern kann Mit anderen Betreibern zusammenarbeiten indem man Visualisierungen und Auswertungen austauscht und Interessen bündelt Mit der Industrie zusammenarbeiten um Bestandsanlagen wirtschaftlich digital anschließen zu können indem Schnittstellen eindeutig vorgegeben werden und so die Stabilität des Gesamtsystems gewährleistest ist um die Darstellungen (Leitstände, Apps etc.) und Auswertungen (von Data Mining, Dashboards bis Realtime Analysen) mehrerer Hersteller nutzen zu können 3

4 Die Nutzung einer gemeinsamen Plattform bringt Vorteile für die Instandhaltung von Fahrzeugen und Infrastruktur Fahrzeuge überwachen Infrastruktur Fahrzeuge Schnittstellen und Plattform infraview Fahrzeuge überwachen sich selbst sich selbst Vorteile Gleichartige Plattformarchitektur für alle Quadranten Dadurch reduzierter Entwicklungsaufwand und vereinfachte Nutzung durch einheitliches Layout / Systemaufbau Kombination aller Daten (Fahrzeug, Infrastruktur, Kontextdaten) führt zu zusätzlichen Optimierungsmöglichkeiten Wissen generieren, Abhängigkeiten erkennen, vorhandenes Wissen erhalten 4

5 Die Nutzung einer gemeinsamen Plattform bringt Vorteile für die Instandhaltung von Fahrzeugen und Infrastruktur Fahrzeuge überwachen Infrastruktur installiert in/auf Regelfahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrwegzustands Regel- und Messzugsysteme Fahrzeuge installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands Checkpoints Schnittstellen und Plattform infraview Fahrzeuge überwachen sich selbst installiert in/auf Fahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrzeug-zustands Fahrzeugsysteme sich selbst installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagenzustands Infrastruktursysteme 5

6 Mit wenigen Fahrzeugen können viele Infrastrukturdaten erfasst werden Beispiel: Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen Gleislage Fahrzeuge installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands Checkpoints Schnittstellen und Plattform infraview Fahrzeuge überwachen sich selbst installiert in/auf Fahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrzeug-zustands Fahrzeugsysteme sich selbst installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands Infrastruktursysteme 6

7 Auf dem Fahrzeug verfügbare Daten werden über die Plattform nutzbar gemacht Beispiel: Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen Schienenoberfläche Fahrzeuge installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands Checkpoints Schnittstellen und Plattform infraview Landseitige Plattform für Onboard- Diagnosesysteme sich selbst installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands Infrastruktursysteme 7

8 Mit wenigen Checkpoints können viele Fahrzeuge und bzw. deren Parameter gemessen werden Beispiel: Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen Schienenoberfläche Beispiel: Sensorik im Gleisbett detektiert drohende Radlagerschäden ( Checkpoints ) Schnittstellen und Plattform infraview Landseitige Plattform für Onboard- Diagnosesysteme sich selbst installiert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands Infrastruktursysteme 8

9 Weitere Daten von Infrastrukturkomponenten werden über die Plattform nutzbar gemacht Beispiel: Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen Schienenoberfläche Beispiel: Sensorik im Gleisbett detektiert drohende Radlagerschäden ( Checkpoints ) Schnittstellen und Plattform infraview Landseitige Plattform für Onboard- Diagnosesysteme Weichenantriebe, Weichenheizungen, Bahnübergänge, Signale etc. 9

10 Funktionale Architektur der Datenerfassung, -übertragung und -verarbeitung Identifikation Komponenten Bauteile in einem Funktionsverbund (z.b. Ölpumpe/Motor/Lok) Sensorik und Datenerfassung Umsetzung physikalischer Eigenschaften in elektrische Messgrößen Vorverarbeitung Erfassen, Verstehen und Vorverarbeiten (Filtern, Aggregieren und Transformieren von analog in digital) der Sensordaten Übertragung Übertragung der Daten zwischen Anlage und Zentralanwendungen Datenverarbeitung Speicherung, Anreicherung und Bereitstellung von Daten Analyse Datenanalyse und Interpretation 10

11 Fahrzeuge überwachen Infrastruktur Regel- und Messzugsysteme diagnose aus dem Regelzug (Gleislage, Oberleitung) Regelinspektion mit Gleismesszügen (komplettes Spektrum Gleislage und Fahrzeug- Reaktion) Kontinuierliche Überwachung der Gleisgeometrie* aus dem Regelzug mit übersichtlicher Aufbereitung der Messergebnisse für den Anlagenverantwortlichen Gesonderte Auswertungen für Messungen im Weichenbereiche Ausrüstung von Eisenbahnfahrzeugen im Regelbetrieb möglich EVU: Auswertungen Fahrkomfort, Ermittlung von Infrastruktur- oder Fahrzeugfehler * gemäß EN und Ril Vorteile/Referenz Kontinuierliche Überwachung der Gleislagequalität im Hochgeschwindigkeitsnetz der DB Netz AG Zustandsprognose der Gleislagequalität ermöglicht Instandsetzungen im Fahrweg gezielt zu planen (direkte Belieferung der Anlagenverantwortlichen bei der DB Netz AG) Prüfung der Qualität und Nachhaltigkeit von Instandsetzungen Nutzung des Messsystems auf verschiedenen Fahrzeugbaureihen 11

12 Fahrzeuge überwachen sich selbst Fahrzeugsysteme MIP (Mobile Integrationsplattform): technische Diagnosevormeldung Datenfernübertragung relevanter Fahrzeugdaten (verschiedene BUS- Systeme & Komponenten) Im Fahrzeug integrierte Sensorik erfasst Zustand von Fahrzeug(-komponenten) Auswertung der Daten auf Fahrzeug und/oder automatische Übertragung an Zentrale Fahrzeugspezifische Aussagen zu Echtzeitstatus und adhoc-diagnose Monitoring Fehlerentwicklung und Instandhaltungsplanung Vorbereitende Instandhaltungsmaßnahmen Vorteile/Referenz Verfügbarkeitssteigerung der Fahrzeugflotte und Reduzierung Standzeiten Vermeidung ungeplanter Werkstattaufenthalte Wirtschaftlichere Instandhaltung Schadensvormeldung zustandsabhängiger Komponententausch Streckung von Wartungsintervallen Reduktion Fahrzeugausfälle Erhöhung des Sicherheitsniveaus 12

13 Infrastruktur Fahrzeuge Checkpoints DafuR (Detektionsanlage für unrunde Räder) Erfassung und dadurch gezielte Behebung folgender Fehler (Flachstelle, Aufschweißung, Laufflächenschaden, Polygon) Einsatz als dynamische Gleiswaage zur Messung der Radlasten und Schiefladung Zugbilderkennung und/oder SOFIS-Tag zur genauen Fahrzeugzuordnung Vorteile/Referenz Flächendeckende Installation bei DB Netz AG (25 Anlagen) Automatische Einspeisung in das Instandhaltungssystem von DB Fernverkehr zur Werkstattdisposition von Radsätzen Positive Auswirkungen auf Wartungsintervalle Auswertung über Fahrwegbelastung ca. 15 Anlagen weltweit, u.a. Litauen, Iran, Spanien, Irland, Türkei, Anfragen aus China 13

14 Infrastruktur sich selbst Infrastruktursysteme Weichendiagnose Weichenheizungsüberwachung und -steuerung Bahnübergangsdiagnose Überwachung und Diagnose von Infrastrukturkomponenten des Bestandes für die Anlagentypen Weiche, Weichenheizung und Bahnübergang Weitere Anlagentypen und Invest-Modelle in Vorbereitung Vorteile/Referenz Schnellere Entstörung Vermeidung von Verschleiß Prognosen zu drohenden Störungen Adapter für bestehende Lösungen vorhanden voestalpine Strukton Weitere Anlagentypen möglich Analyse von Abhängigkeiten 14

15 Wir unterstützen Sie mit einzelnen Leistungsbausteinen oder dem gesamten Leistungspaket Analyse Consulting Konzeption Konzepterstellung Plattformkonzept Tech. Engineering Umsetzung Techn. Umsetzung/ Rollout Schulung Marktplatz Nutzung der offenen Plattform für weitere Anwendungen Qualität Anpassung Instandhaltungssystematik und Regelwerk Betrieb Datenauswertung/ Prognosen Support/ Betriebsführung 15

16 Unser Know-how Ihr Erfolg Vorausschauende Instandhaltung durch Nutzung intelligenter Datendiagnosen und analysen Damit erhöhen wir die Zuverlässigkeit unserer Anlagen Intelligentes Datenmanagement Prozesssicherheit Durch die genaueren Voraussagen zum Instandhaltungszeitpunkt entwickeln wir die klassischen Instandhaltungsstrategien unter Nutzung der vorhandenen Daten weiter. 16

17 Bei Fragen wenden Sie sich an: Bildnachweise Sämtliche Bilder DB AG S.3 u.l. Axel Hartmann S.9 o.l. Kai Michael Neuhold S.9 u.l. Uwe Miethe S.9 u.r. Frank Kniestedt S.14 Frank Kniestedt