Das RAM-Modell für SBB-Infrastruktur Autor: Martin Messerli / dipl. Ing. FH Leiter Sicherungsanlagen SBB
RAM Modell für SBB-Infrastruktur (Reliability -Availability Maintainability) Ausgangslage: Verfügbarkeitsziele übergeordnet festgelegt Über Jahrzehnte gewachsenes Netz à keine systematische Methodik zur Anlagengestaltung Nur für neue Anlagen ist RAM(S) ein fester Bestandteil Verfügbarkeitsverbesserung mit bestehenden Ansätzen ist ausgereizt è Zur positiven Trendentwicklung braucht es zusätzliche Massnahmen Deshalb: è Einführung systematisches RAM-Modell für die gezielte Steuerung der Verfügbarkeit des Bahnnetz. 2
RAM Modell für SBB-Infrastruktur (Reliability -Availability Maintainability) Ziele: Top-down Definition konkreter Verfügbarkeitsziele Differenzierung des Netzes und Anlagen bezüglich kundenrelevanter Verfügbarkeit. Monitoring zur Identifikation von Abweichungen Schwachstellen-Identifikation im bestehenden Netz Dimensionierung neuer Anlagen Ableitung von Kosten- Nutzenoptimalen Massnahmen zur Anforderungserfüllung. è Bis 2040 sollen 20 % der anlagenbedingten Störungen reduziert werden. 3
Kennzahlendefinition im Rahmen des RAM Konzepts. Störungshäufigkeit und Störungsausmass wirken auf die Verfügbarkeit. Störungshäufigkeit R ELIABILITY Zuverlässigkeit "Wie oft fällt eine Anlage (ein Teilsystem) aus?" 1 Anzahl Ereignisse mit Verpätungsfolge pro Jahr MTBF x Störungshäufigkeit Störungsausmass A VAILABILITY (UNAVAILABILITY) Verfügbarkeit Kundenwirkung "Wie lange ist eine Anlage (ein Teilsystem) pro Jahr nicht in Betrieb?" Zugverspätungsminuten 1 Mio. Trassen-km pro Jahr A Störungsausmass M AINTAINABILITY Instandhaltbarkeit "Wie lange dauert ein Ausfall einer Anlage (eines Teilsystems)?" Interventionszeit 1) Reparaturzeit MTTR 4
Differenzierte Verfügbarkeitsziele bis auf Ebene Anlage Das RAM-Modell bricht übergeordnete Verfügbarkeitsziele bis auf Ebene Anlage herunter KONZERNZIEL KUNDENPÜNKTLICHKEIT 1 Betriebspunkte Neuralgisch Sehr hoch Hoch Mittel Tief 2 höchst kritisch hoch kritisch R M Teilsysteme normal kritisch wenig kritisch unkritisch 3 A 5
1 Betriebspunktklassifikation auf Basis der Anzahl Züge/Tag, der Betriebsdichte und der Umfahrungsmöglichkeiten. QUANTITATIVE AUSWERTUNG SCHRITT 1 Durchschn. Anzahl Züge/Tag SCHRITT 2 Anzahl Trassen pro Zugnummernfeld/Tag (Betriebsdichte) QUALITATIVE AUSWERTUNG SCHRITT 3 Differenzierung nach Umfahrbarkeit > 500 = Neuralgisch > 225 500 = Sehr hoch > 100 225 = Hoch > 50 100 = Mittel < 50 = Tief > 120 > 40... 120 < 40 Klassifizierung aus SCHRITT 1 +1 +/-0-1 Umfahrungsmöglichkeit vorhanden? keine schlecht gut Klassifizierung aus SCHRITT 2 +1 +/-0-1 6
1 Bisherige Verfügbarkeitskarte. Neuralgisch Sehr hoch Hoch Mittel Tief 7
1 Neue Verfügbarkeitskarte nach Schritt 1, 2 und 3. basierend auf den Zugzahlen 2012/13 Hotspot-Zonen (Prio 1) Neuralgisch Sehr hoch Hoch Mittel Tief 8
2 R A M Vorgehen zur Kritikalitätsklassifikation Teilsysteme (Beispiel Weiche SA) Kritikalitätsklassifizierung der Teilsysteme basiert v.a. auf der Anlagenbelastung SCHRITT 1 Belastung Betriebspunkt in Anteil Züge pro Tag Relative Belastung 40% und 200 Züge/Tag = höchst kritisch 40% = hochkritisch 20% bis 40% = normal kritisch 1% bis 20% = wenig kritisch <1% = unkritisch SCHRITT 2 Sondereffekte Relevanz Interventionsgleise 125 26P126 127 26S 13 225 26Q 226 227 A14 14 26R A13 15 25 Gelterkinden 31 30 22 32 2 C2 72 2 3 Ev8 7 1 4 8 B32 B3 B4 11 18 3 4 C3 C4 Hauenstein Nord Relevanz Flankenschutzweichen 63 19 74 Ev19 20 23 24 25 83 129 30P130 131 84 229 30Q230 231 26 D83 D84 30S 30R 31P 31Q 312 311 313 314 31R 132 32P133 31S 23232Q 233 SCHRITT 3 Umstellhäufigkeit Weichen pro Tag > 50 > 2-50 0.15-2 < 0.15 SCHRITT 2 +1 +/-0-1 unkrit. 9
2 Kritikalitätsklassifikation Teilsysteme Pilot-Betriebspunkt Tecknau. Alle Teilsysteme eines Betriebspunktes werden einer der fünf Kritikalitätsklassen zugeordnet. 1 2 3 4 Tecknau Hauenstein Nord unkritisch wenig kritisch normal kritisch hochkritisch höchst kritisch 10
3 Baukastenklassen Teilsystem Weiche SA. R M Mehrere Elemente werden zu einer Baukastenklasse zusammengefasst Einheitliche Ausstattung pro Baukastenklasse: Komplexitätsreduktion durch Zusammenfassung der standardisierten Vorgaben Anzahl Klassen kann von Teilsystem-Typ zu Teilsystem-Typ verschieden sein Zusammenfassung Vorgaben in Handbuchblatt je Teilsystem-Typ 11
3 Handbuchblatt Teilsystem Weiche SA (1/2). R M Zusammen mit Experten der jeweiligen Anlagen werden die Vorgaben je Teilsystem erarbeitet. Höchstkritische Weichen Verfügbarkeitsvorgaben pro Weiche: Belastung: >120Trassen/Tag/Weiche M MTBF: 8.6 Jahre R MTTR: 60 Minuten Anlagendesign/ Ausstattung Weichenheizung mit Verschlussheizung Weichendiagnosesystem Doppelte Kreuzungsweichen und Schnellfahrweichen müssen umfahrbar sein Weichenrollen Präventive Instandhaltung Besonders sorgfältiger Einbau (Q-Check) Kleinunterhalt (schmieren/ölen) jede Woche Kontrolle alle 3 Monate inkl. Ersatz schadhafter Elemente Wartung Weichenantrieb alle 6 Monate Reinigung alle 24 Monate Instandsetzung / Störungsbehebung 1. Priorität bei Störungsbehebung 1. Priorität bei Schneeräumen Fach-Unterstützung Störung aus der BZ sofort Störungsbehebung durch hoch qualifizierte Teams 12
3 Handbuchblatt Teilsystem Weiche SA (2/2). R M Zusammen mit Experten der jeweiligen Anlagen werden die Vorgaben je Teilsystem erarbeitet. Höchstkritische Weichen Verfügbarkeitsvorgaben pro Weiche: Belastung: > 50 Trassen/Tag/Weiche M MTBF: 9.3 Jahre R MTTR: 70 Minuten Anlagendesign/ Ausstattung Weichenheizung mit Verschlussheizung Weichendiagnosesystem Präventive Instandhaltung sorgfältiger Einbau (Q-Check) Kleinunterhalt (schmieren/ölen) jede 2. Woche Kontrolle alle 6 Monate inkl. Ersatz schadhafter Elemente Wartung Weichenantrieb alle 6 Monate Reinigung alle 36 Monate Instandsetzung / Störungsbehebung 2. Priorität bei Störungsbehebung 2. Priorität bei Schneeräumen Fach-Unterstützung Störung aus der BZ nach 30Min Störungsbehebung durch hoch qualifizierte Teams 13
3 Vorgehen zur Berechnung der MTTR-Werte Die Anspannung der MTTR-Ziele erfolgt schrittweise und differenziert über die nächsten Jahre. 2013 Aktuell gültige SLA mit Instandhaltung heutige Festlegungen Bsp. Sicherungsanlagen Neuralgisch (Hauptverkehrszeit) 60min 2014 Erste Anspannung für die 5 Hotspotzonen 2015 Weitere Anspannung der neuralgischen Betriebspunkte neuralg., sehr hoch, hoch 70min mittel, tief Erreichungsgrad : 73% 90min Monitoring 14
Grobplanung Rollout RAM Ziele und Erreichung. RAM Modell für das Bahnnetz wird in den nächsten 2 Jahren schrittweise implementiert. 2013 2014 2015 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 1 Aufbau RAM-Management 2 3 Modellierung Betriebspunkte in RAM Datenbank Delta-Analyse Anlagen-Ausstattung 4 5 6 Umsetzungsprogramme Anlagen SOLL-IST Monitoring R, A, M -Werte Nutzung RAM Baukasten für Anlagenneudesign Allgemein Neuralgische BP Restliche BP 15
Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit! 01. Juni 2013 1 6