Archiv

Die zustandsbasierte Instandhaltung (IH) als Teil der datengetriebenen Instandhaltungsstrategie (CBM – engl. Condition Based Maintenance) von Schienenfahrzeugen soll das Instandhaltungssystem in Zukunft kosten­günstiger, ressourcenschonender und digitaler gestalten. Es wird deshalb Budget in unterschiedliche Einzel­projekte und firmenübergreifende Programme investiert, um in diesem zukunftsträchtigen Bereich schnell voranzukommen. Doch in der Praxis schaffen es bis dato nur wenige praktische Anwendungsfälle (Use Cases) in die tatsächliche Umsetzung und Implementierung in die Instandhaltungssysteme. Aber woran liegt das? Die durchgeführten Untersuchungen innerhalb der DB zeigen die Herausforderungen für datengetriebene Anwendungsfälle in der IH-Praxis auf.

Squat-Defekte sind Schienenfehler, erkennbar an einer charakteristischen Nierenform mit V-Riss an der Schienenoberfläche. Dieser Defekt wurde in den 1970er Jahren speziell in England vertiefend erforscht. Ursache dafür sind Beschädigungen durch Rollkontaktermüdung, die durch plastische Scherverformung des Mikrogefüges an der Schienenoberfläche entstehen. Diese Defekte können durch Kombination von präventiver Schieneninstandhaltung und Einsatz von Schienengüten mit höherer Festigkeit und Härte vermieden werden. Seit den 1990er Jahren tritt dieser Defekt wieder vermehrt auf. Genaue Analysen haben gezeigt, dass bei neuen Squats andere Mechanismen ausschlaggebend sind. Zur Erläuterung der Komplexität dieses Defekts, Stud genannt, wurde das Squat/Stud-Treppenkonzept entwickelt. Dieses fasst sämtliche bekannten Parameter zusammen, die für Stud-Bildung ausschlaggebend sind. Es zeigt aber auch auf, dass noch einiges an Forschungsaufwand nötig ist, um Stud-Defekte zu verstehen und in weiterer Folge vermeiden zu können.

Die Bahninfrastruktur muss auch zukünftig den Herausforderungen hinsichtlich Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Automatisierung gerecht werden. Für den Einsatz von Gleisbaumaschinen wird damit eine termingerechte und ordnungsgemäße Durchführung der erforderlichen Arbeiten noch wichtiger. Dies bedeutet für Plasser & Theurer, dass konventionelle Produktentwicklungsprozesse, bei unverändert hoher Qualität, weiterentwickelt und verkürzt werden müssen. Durch Anwendung eines simulationsgetriebenen Produktentwicklungsprozesses wird Plasser & Theurer diesen Anforderungen gerecht. Moderne Simulationsmethoden begleiten den Entwicklungsprozess von der Konzeptphase bis zur Serienreife und ergänzen damit herkömmliche Labor- und Feldtests. Im Folgenden werden der beschriebene Entwicklungsprozess und die zentrale Rolle der Simulation anhand eines Beispiels in der Aggregatentwicklung gezeigt. Die Vorteile für den Kunden sind erprobte und speziell an seine Bedürfnisse angepasste Produkte.

Die fahrzeugseitige Kollisionsvorhersage ist eine Schlüsseltechnologie für den fahrerlosen Eisenbahnbetrieb, welche in diesem Beitrag einer systematischen Analyse unterzogen werden soll. Dabei ist vor allem das Fehlen einer allgemeinen anwendungsorientierten Leistungsvergleichsmetrik festgestellt worden, die weder eine Fortschrittsmessung erlaubt noch Entwicklern ein klares Ziel vorgibt. Eine Literaturrecherche offenbarte die Verwendung tiefer neuronaler Netze in erst kürzlich entwickelten Ansätzen. Die dafür notwendigen offenen Datenmengen gab es für den Straßenbereich bereits ca. 10 Jahre früher und mit ca. 10-fachem Umfang. Zudem existieren zu den im Straßenverkehr eingesetzten Sensoren, als schienenspezifische Ergänzung, bereits Patente zur Hinderniserkennung auf Basis von transversalelektromagnetischen und Oberflächenwellen. Die konkurrierende Lösung der Streckenabzäunung kann allerdings erst ab einer noch unbekannten Größe des Einsatzgebiets wirtschaftlich unterboten werden.