FIRST CLASS ENGINEERING. Technische Berechnung Erarbeitung technischer Lösungen

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1 FIRST CLASS ENGINEERING Technische Berechnung Erarbeitung technischer Lösungen 1

2 Unternehmen Über uns Team mit mehr als 110 Mitarbeitern an den Standorten Basel, Bautzen, Chemnitz, Essen und Leipzig vertreten Über 25 Jahre Marktpräsenz und Spezialisierung auf dem Schienenfahrzeugsektor Essen Leipzig Chemnitz Bautzen Garant für höchste Fachkompetenz bei der Neuentwicklung, Modernisierung oder Umrüstung von spurgeführten Fahrzeugen Basel 2

3 Unternehmen Kurzvita 1992 GRÜNDUNG IKB Ingenieur- und Konstruktionsbüro GmbH 2001 ANERKENNUNG Gutachter & Schweißfachbetrieb 2008 ERÖFFNUNG Niederlassung Basel 2003 ERÖFFNUNG Niederlassung Chemnitz 2013 INTEGRATION in Friedhelm Loh Group ZERTIFIZIERUNG nach ISO UMBENENNUNG in CIDEON Engineering GmbH 2008 ERÖFFNUNG Niederlassung Leipzig 2016 INTEGRATION in CRCCE 3

4 Unternehmen Neuer Eigentümer seit März 2016 CRCC Gruppe (China Railway Construction Corporation Limited) 64 Mrd. Umsatz und Mitarbeiter, präsent in 90 Ländern Hauptfokus Railway Infrastructure Construction Unter den Top 100 der global gelisteten Firmen CRCCE (CRCC High-Tech Equipment Corporation Limited) 600 Mio. Umsatz und Mitarbeiter, präsent nur in China Produkte Railway Maintenance Machinery CE cideon engineering 13 Mio. Umsatz und mehr als 110 Mitarbeiter, präsent in 9 Ländern Unterstützt CRCCE bei Railway Maintenance Machinery Konzepten 4

5 Dienstleistungen Übersicht aller Dienstleistungen Dokumentation Onsite- Engineering Bereich Mechanik Projektleitung Fahrzeugkonzepte & Refit Gutachten Zulassung Bereich E-Technik Güteprüfung 5

6 Bereich Mechanik Technische Berechnung Übersicht Portfolio Einschränkungsberechnung FEM- Berechnung Statische Festigkeit Optimierung Entwicklung Bereich Mechanik Technische Berechnung Analytische Berechnungen Mehrkörpersimulation Ermüdungsfestigkeit 6

7 Technische Berechnung Schwerpunkte Das Unternehmen verfügt über eine 25-jährige Erfahrung bei der Planung und Durchführung von Engineering- Leistungen In der Vergangenheit fokussierte sich der Einsatz auf die Branchen Schienenfahrzeugtechnik Automobilzulieferindustrie allgemeiner Maschinenbau 7

8 Technische Berechnung Manpower & Tools Fachbereich Technische Berechnung umfasst 10 Mitarbeiter zwei Mitarbeiter sind zugelassene Gutachter des EBA für die Schwerpunkte Fahrzeugaufbau, Drehgestell, Fahrwerk, Crash, Zug- und Stoßrichtung von Schienenfahrzeugen Festigkeitsnachweise mit den Finite-Elemente-Systemen Solver NX / MSC Nastran, Abaqus Pre- / Postprozessor Patran, HyperMesh, FEMAP Schraubenberechnungen MDESIGN Schweißverbindungen FATEVAS Volumenbauteile/ Guss RIFEST 8

9 Technische Berechnung Schwerpunkte Sowohl in der Konstruktion, und Rekonstruktion von Schienenfahrzeugen und deren Baugruppen, als auch bei der Gestaltung von Betriebsmitteln für die Produktion wurden umfangreiche Erfahrungen gesammelt. Der statische Festigkeits- und Ermüdungsfestigkeitsnachweis von Baugruppen oder ganzen Fahrzeugen gestattet eine Optimierung des Materialeinsatzes und eine Minimierung des Sicherheitsrisikos. 9

10 Technische Berechnung Nachweisarten Statischer Festigkeitsnachweis außergewöhnlicher Lasten Nachweis gegen bleibende Verformungen oder Bruch Ermüdungsfestigkeitsnachweis der Betriebsbelastungen Akzeptanz von wiederkehrenden Belastungen für eine festgelegte Lebensdauer 10

11 Referenzen Festigkeitsnachweise zu Schienenfahrzeugkomponenten, u.a. für Transformatorenkessel Anforderungen Erstellen von Berechnungsmodellen für Transformatorkessel für den Desiro, z.b. Mainline 2. Das zugrundeliegende Normenwerk umfasst eine Reihe von Aspekten, welche sowohl Festigkeitseigenschaften aller verwendeter Materialien als auch die Abbildung unterschiedlicher Belastungsszenarien und den Umgang mit ihnen fordern. Kundennutzen Schnelle Projektrealisierung Nutzung der vorhandenen Erfahrungen im Umgang mit den Ansprüchen an einen Festigkeitsnachweis zur Zulassung bei nationalen oder internationalen Behörden. Reduzierung von Material-, Fertigungsund Betriebskosten Realisierung Berechnungsleistungen Zusammenarbeit zwischen Konstruktion und Berechnung Gemeinsame Erarbeitung konstruktiver Lösungen 11

12 Referenzen Projekt: Berechnung Drehgestell Solaris Tram Leipzig ǀ Kunde: Solaris Bus & Coach S.A. Anforderungen Erstellung der Lastannahmen nach VDV152 und EN13749 Bewertung der statischen Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit Betreuung der Versuche am Prüfstand Kundennutzen Effiziente Optimierung der Tragstruktur in Zusammenarbeit mit dem Kunden Enge Zusammenarbeit mit den zuständigen Gutachtern und dem Prüfinstitut für eine erfolgreiche Realisierung des Projektes Realisierung Erstellung zulassungsgerechter Nachweise für die Strukturfestigkeit Erarbeitung einer Prüfspezifikation Validierung der Ergebnisse aus dem Prüfstand 12

13 Referenzen Projekt: Konstruktion & Berechnung Schienenfräs- und Schleifzug Anforderungen Schienenfräs- und Schleifzug kombiniert Einhaltung der zweier Bezugsprofile W6-A von Network Rail sowie G1 entsprechend UIC505-1 Höchstgeschwindigkeit 100km/h bei Eigenfahrt und Schleppfahrt Stufenlos regelbare Arbeitsfahrt im Bereich zwischen 0 15km/h Kundennutzen Entsprechend des Fahrzeug-Layouts und der Konzepte des Kunden Konstruktion und Berechnung großer Teile des Fahrzeuges von einem Engineering-Partner Nutzung des Know-How sowie Zugriff auf Experten der Fachbereiche FEM/Zulassung und spezifischer Fachgebiete Realisierung Entwicklung der Rohbautragstruktur inkl. FEM-Nachweis aller 3 Wagenkästen Integration der rohbaubestimmenden Anbauteile entsprechend Projekt-Layout Ausbau der Wagenkästen mit Klappen, Böden und Ausrüstungsteilen Engineering der Steuerköpfe und Integration eines Führerstandes 13

14 Referenzen Projekt: Berechnung Monorail ǀ Kunde: ZELC CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Corp. Ltd. Anforderungen Erstprojekt im Bereich der Einschienenbahnen Zusammenarbeit mit einem chinesischen Auftraggeber Abstimmung der Einbaukomponenten mit chinesischen Zulieferern Kundennutzen Designstudie, Entwicklung, Konstruktion und Berechnung des Fahrzeuges von einem Engineering-Partner Nutzung des technischen Know-Hows von Experten der verschiedenen Fachbereiche Realisierung Vorauslegung der Aluminium-Strang- Pressprofile FE-Analyse der Fahrzeugstruktur nach ASCE-Standard (Automated People Mover) Entwicklung und Auslegung des Fahrwerks 14

15 Einschränkungsberechnung Fachgebiet Einschränkungsberechnungen von Schienenfahrzeugen zwei Mitarbeiter sind zugelassene Gutachter des EBA für die Berechnungen wird Tool DIMA genutzt UIC Fahrzeugbegrenzungslinien für Eisenbahnfahrzeuge EN Bahnanwendungen - Begrenzungslinien - Teil 2: Fahrzeugbegrenzungslinien 15

16 Lichtraumbedarf Berechnung des Lichtraumbedarfs Einschränkungsberechnung für Vollbahnfahrzeuge nach UIC 505 / 506 bzw. nach EN bei Sonderfahrzeugen zusätzlich nach EN Lichtraumbedarfsberechnung für U-, S- und Straßenbahnfahrzeuge nach BOStrab-Lichtraum-Richtlinien 16

17 Referenzen Berechnung Lichtraumbedarf & Einschränkung Lokomotiven Lok D60C für Gmeinder Güterwagen Autotransportwagen Hccrrs / / für Carwaggon AG Autotransportwagen Hccrrs / Nebenfahrzeuge Materialtransportwagen MTR 100 für Badische Gleisbaumaschinen GmbH Tragwagen MTF17/MTF24 DB-Rettungszug für Tatravagonka Poprad Materialtransportwagen MTR

18 Referenzen Berechnung Lichtraumbedarf & Einschränkung Sonderfahrzeuge Eisenbahndrehkräne KRC 910 / 1200 / 1600 für Kirow Ardelt Berechnung Straßenbahn Citylink für Vossloh Rail Vehicles Schleifwagen für Vossloh High Speed Grinding Hüllraumberechnungen nach BOStrab-Lichtraum-Richtlinien AVENIO Siemens für SWM Straßenbahn Citylink Chemnitz 18

19 Nachweis zur Entgleisungssicherheit Im Rahmen einer Einzelfallbetrachtung werden Fahrzeuge gemäß Vorgaben aus Normen und Technik auf ihre Entgleisungssicherheit geprüft. EN Bahnanwendungen - Zulassungsprozess bezüglich der fahrtechnischen, Eigenschaften von Eisenbahnfahrzeugen - Prüfung des Fahrverhaltens und stationäre Versuche ERRI (ORE) B55 Entgleisungssicherheit von Güterwagen in Gleisverwindungen 19

20 Mehrkörpersimulation (MKS) Grundlagen MKS ist eine Methode der Computersimulation, bei der reale Mehrkörpersysteme durch mehrere unverformbare Körper abgebildet werden Ein Mehrkörpersystem ist ein mechanisches System von Einzelkörpern, die durch Gelenke oder Kraftelemente (z. B. Federn, Dämpfer) gekoppelt sind und unter dem Einfluss von Kräften stehen 20

21 Mehrkörpersimulation (MKS) Schwerpunkte Folgende Leistungsspektren decken wir mit dem Mehrkörpersimulationstool Simpack ab: Nachweise zur Fahrsicherheit Nachweise zur Fahrstabilität Lichtraumbedarfsberechnungen nach EBO (Einschränkungsberechnung nach EBO durch Simulation) Lichtraumbedarfsberechnungen nach BOStrab Ableitung von Fahrzeugbegrenzungslinien Fahrkomfort 21

22 Mehrkörpersimulation (MKS) Vorteile Fundierte Entscheidungsbasis Durch Simulationen können Konsequenzen der Entscheidung vor Realisierung analysiert sowie Probleme frühzeitig erkannt und vermieden werden. Wettbewerbsvorteil durch Produktoptimierung Konzepte, Ideen, Alternativen, Szenarien werden in Simulationsmodellen analysiert und optimiert - vor Inbetriebnahme. Reduzierung von Entwicklungszeit und -kosten Produktentwicklung und -optimierung erfolgen im Simulationsmodell. Versuche können verkürzt oder vermieden werden. 22

23 Referenz Projekt: MKS zu Schienenfräse Peking Kunde: CRCC Anforderungen Amerikanische Gleislagequalität FRA5 Auswertung nach GBT Fahrkomfortzahl maximal 3,5 Kundennutzen Einsparung von Fahrversuchen Realisierung Fahrkomfortberechnung in der Fahrerkabine Fräszug MM1000B Peking 2-teilig 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! CE cideon engineering GmbH & Co. KG Bautzen, Chemnitz, Essen, Leipzig - Deutschland CE cideon engineering Schweiz AG Basel - Schweiz 24