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Predictive MaintenanceInvestition in die Eisenbahn für die Welt von morgen
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 2016
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20162
Die Vernetzung der Daten aller Anlagen auf einer offenen Plattform liefert die Basis für vorausschauende Instandhaltung
Big Data Plattform infraView
Big Data Plattform infraView
Die Vorteile für den Betreiber sind:
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20163
Qualität steigern… indem viele Daten (inkl. Kontext-daten) kombiniert werden, um die Qualität der Anlagen auf Basis genauer Diagnosen und belastbarer Prognosen zu erhöhen
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
Wissen erweitern… indem man die Eingriffsschwelle in die Betriebsprozesse selbst definieren und verändern kann
Schneller werden… um die Chancen der Digitalisierung durch neue Dienste und Geschäftsmodelle frühzeitig nutzbar machen zu können
Mit anderen Betreibern zusammenarbeiten… indem man Visualisierungen und Auswertungen austauscht und Interessen bündelt
Die Nutzung einer gemeinsamen Plattform bringt Vorteilefür die Instandhaltung von Fahrzeugen und Infrastruktur
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20164
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
Infrastruktur überwachtFahrzeuge
Infrastruktur überwachtFahrzeuge
Fahrzeuge überwachenInfrastruktur
Fahrzeuge überwachenInfrastruktur
Fahrzeuge überwachensich selbst
Fahrzeuge überwachensich selbst
Infrastruktur überwachtsich selbst
Infrastruktur überwachtsich selbst
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Die Nutzung einer gemeinsamen Plattform bringt Vorteilefür die Instandhaltung von Fahrzeugen und Infrastruktur
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20165
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Fahrzeuge überwachenInfrastrukturinstalliert in/auf Regelfahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrwegzustands
Regel- und Messzugsysteme
Fahrzeuge überwachenInfrastrukturinstalliert in/auf Regelfahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrwegzustands
Regel- und Messzugsysteme
Infrastruktur überwachtFahrzeugeinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands
Checkpoints
Infrastruktur überwachtFahrzeugeinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands
Checkpoints
Fahrzeuge überwachensich selbst
installiert in/auf Fahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrzeug-zustands
Fahrzeugsysteme
Fahrzeuge überwachensich selbst
installiert in/auf Fahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrzeug-zustands
Fahrzeugsysteme
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagenzustands
Infrastruktursysteme
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagenzustands
Infrastruktursysteme
Mit wenigen Fahrzeugen können viele Infrastrukturdaten erfasst werden
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20166
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Infrastruktur überwachtFahrzeugeinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands
Checkpoints
Infrastruktur überwachtFahrzeugeinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands
Checkpoints
Fahrzeuge überwachensich selbst
installiert in/auf Fahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrzeug-zustands
Fahrzeugsysteme
Fahrzeuge überwachensich selbst
installiert in/auf Fahrzeugen u.a. zur Überwachung des Fahrzeug-zustands
Fahrzeugsysteme
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands
Infrastruktursysteme
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands
Infrastruktursysteme
Beispiel: „Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen“ überwacht Gleislage
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Auf dem Fahrzeug verfügbare Daten werden über die Plattform nutzbar gemacht
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20167
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands
Infrastruktursysteme
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands
Infrastruktursysteme
Beispiel: „Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen“ überwacht Schienenoberfläche
„Landseitige“ Plattform für Onboard-Diagnosesysteme
Infrastruktur überwachtFahrzeugeinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands
Checkpoints
Infrastruktur überwachtFahrzeugeinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Fahrzeugzustands
Checkpoints
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Mit wenigen Checkpoints können viele Fahrzeuge und bzw. deren Parameter gemessen werden
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20168
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands
Infrastruktursysteme
Infrastruktur überwachtsich selbstinstalliert in/an Infrastruktur u.a. zur Überwachung des Anlagen-zustands
Infrastruktursysteme
Beispiel: „Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen“ überwacht Schienenoberfläche
Beispiel: Sensorik im Gleisbett detektiert drohende Radlagerschäden („Checkpoints“)
„Landseitige“ Plattform für Onboard-Diagnosesysteme
Weitere Daten von Infrastrukturkomponenten werden über die Plattform nutzbar gemacht
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 20169
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Schnittstellen und Plattform –
infraView
Beispiel: Sensorik im Gleisbett detektiert drohende Radlagerschäden („Checkpoints“)
Beispiel: „Infrastrukturdiagnose mit Regelzügen“ überwacht Schienenoberfläche
Weichenantriebe, Weichenheizungen, Bahnübergänge, Signale etc.
„Landseitige“ Plattform für Onboard-Diagnosesysteme
Funktionale Architektur der Datenerfassung, -übertragung und -verarbeitung
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 201610
Sensorik und Datenerfassung
Umsetzung physikalischerEigenschaften in elektrische Messgrößen
VorverarbeitungErfassen, Verstehen und Vorverarbeiten (Filtern, Aggregieren und Transfor-mieren von analog in digital) der Sensordaten
ÜbertragungÜbertragung der Daten zwischen Anlage und Zentral-anwendungen
DatenverarbeitungSpeicherung, Anreicherung und Bereitstellung von Daten
AnalyseDatenanalyse und Interpretation
Identifikation Komponenten
Bauteile in einem Funktionsverbund (z.B. Ölpumpe/Motor/Lok)
Kontinuierliche Überwachung der Gleis-geometrie* 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 13848 und Ril 921.2001
Fahrzeuge überwachen Infrastruktur
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 2016
Vorteile/Referenz
Kontinuierliche Überwachung der Gleislagequalität im Hochgeschwindig-keitsnetz der DB Netz AG
Zustandsprognose der Gleislagequalität ermöglicht Instandsetzungen im Fahrweg gezielt zu planen (direkte Belieferung der Anlagenverant-wortlichen bei der DB Netz AG)
Prüfung der Qualität und Nachhaltigkeit von Instandsetzungen
Nutzung des Messsystems auf verschiedenen Fahrzeugbaureihen
Regel- und Messzugsysteme
Infrastrukturdiagnose aus dem Regelzug (Gleislage, Oberleitung)
Regelinspektion mit Gleismesszügen (komplettes Spektrum Gleislage und Fahrzeug-Reaktion)
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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 Instandhaltungs-maßnahmen
Fahrzeuge überwachen sich selbst
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 2016
Vorteile/Referenz
Verfügbarkeitssteigerung der Fahrzeugflotte und Reduzierung Standzeiten
Vermeidung ungeplanter Werkstattaufenthalte
Wirtschaftlichere Instandhaltung
– Schadensvormeldung
– zustandsabhängiger Komponententausch
– Streckung von Wartungsintervallen
Reduktion Fahrzeugausfälle
Erhöhung des Sicherheitsniveaus
Fahrzeugsysteme
MIP (Mobile Integrationsplattform): technische Diagnosevormeldung
Datenfernübertragung relevanter Fahrzeugdaten (verschiedene BUS-Systeme & Komponenten)
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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
Infrastruktur überwacht Fahrzeuge
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 2016
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
Checkpoints
DafuR (Detektionsanlage für unrunde Räder)
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Überwachung und Diagnose von Infra-strukturkomponenten des Bestandes für die Anlagentypen Weiche, Weichen-heizung und Bahnübergang
Weitere Anlagentypen und Invest-Modelle in Vorbereitung
Infrastruktur überwacht sich selbst
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 2016
Vorteile/Referenz
Schnellere Entstörung
Vermeidung von Verschleiß
Prognosen zu drohenden Störungen
Adapter für bestehende Lösungen vorhanden
– voestalpine
– Strukton
Weitere Anlagentypen möglich
Analyse von Abhängigkeiten
Infrastruktursysteme
Weichendiagnose
Weichenheizungsüber-wachung und -steuerung
Bahnübergangsdiagnose
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Wir unterstützen Sie mit einzelnen Leistungsbausteinen oder dem gesamten Leistungspaket
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 201615
AnalyseConsulting
KonzeptionKonzepterstellung
Plattformkonzept
Tech. Engineering
UmsetzungTechn. Umsetzung/ Rollout
Schulung
BetriebDatenauswertung/ PrognosenSupport/ Betriebsführung
Qualität
Anpassung Instandhaltungs-systematik und Regelwerk
MarktplatzNutzung der offenen Plattform für weitere Anwendungen
Unser Know-how – Ihr Erfolg
DB Engineering & Consulting / DB Systemtechnik | September 201616
Vorausschauende Instandhaltung durch Nutzung intelligenter Datendiagnosen und –analysen
Damit erhöhen wir die Zuverlässigkeit unserer Anlagen
Intelligentes Datenmanagement
Prozesssicherheit
Durch die genaueren Voraussagen zum Instand-haltungszeitpunkt entwickeln wir die klassischen Instandhaltungsstrategien unter Nutzung der vorhandenen Daten weiter.
Bei Fragen wenden Sie sich an:[email protected]
Bildnachweise
Sämtliche Bilder ©DB AG
S.3 u.l. Axel HartmannS.9 o.l. Kai Michael NeuholdS.9 u.l. Uwe MietheS.9 u.r. Frank KniestedtS.14 Frank Kniestedt