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antriebstechnik 5/2018

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Drahtlos zu weniger

Drahtlos zu weniger Kosten So funktioniert effizienzsteigernde Fernüberwachung von Radsatzlagern an Zügen Traditionell werden Züge auf Basis bestimmter Zeitintervalle oder Laufleistungen gewartet. Das hat jedoch vergleichsweise hohe Betriebs- und Kapitalkosten zur Folge. Wie ein Pilotprojekt bei der schwedischen Eisenbahngesellschaft SJ gezeigt hat, kann ein drahtloses Zustandsüberwachungssystem Abhilfe schaffen. Aber auch andere Branchen können von der Technologie profitieren. Dietmar Seidel ist Leiter Fachpresse & Corporate Publishing bei der SKF GmbH in Schweinfurt Viele Bahnbetreiber stehen unter erheblichem Kostendruck. Dieser resultiert nicht nur aus der zunehmenden Liberalisierung innerhalb der Branche, sondern auch aus der Konkurrenz zu alternativen Transportmitteln. „In einem solchen Umfeld bedeutet jeder überflüssige Stillstand einen echten Rückschritt – nicht nur in Sachen Kundenzufriedenheit, sondern auch in punkto Rentabilität“, erläutert Filip Rosengren, Leiter des Eisenbahn-Segments bei SKF: „Denn je weniger ungeplante Ausfälle es gibt; je seltener die Züge in den Betriebswerken stehen und je kürzer die dortigen Aufenthalte sind, desto wirtschaftlicher und kundenfreundlicher operiert das gesamte Unternehmen.“ Zustand statt Intervall Damit die Bahnbetreiber derartige Optimierungspotenziale erschließen können, hat SKF einen Lösungsansatz entwickelt: Moderne Zustandsüberwachungstechnologie trägt dazu bei, die Instandhaltungsarbeiten an den Radsatzlagern auf ein sicherheitstechnisch unbedenkliches Minimum zu reduzieren. Das drahtlose System namens „SKF Insight Rail“ analysiert kontinuierlich den aktuellen Zustand der Radsatzlager und erkennt einsetzenden Verschleiß in einem Frühstadium. Dadurch kann es nicht nur überraschenden Ausfällen vorbeugen, sondern auch helfen, die Wartungsphasen auszudehnen – nämlich auf vorhersehbare Zeitpunkte, zu denen der zustandsbedingte Austausch eines Radsatzlagers tatsächlich erforderlich ist. „Das befreit den Betreiber von kostenintensiven, starr getakteten und damit teilweise überflüssigen Instandhaltungsroutinen“, so Franz Wittmann, Großkundenbetreuer für Bahntechnik bei SKF in Schweinfurt. Drahtlose Direktverbindung Bei SKF Insight Rail handelt es sich im Kern um kleine Sensoreinheiten. Die Sensoren lassen sich leicht an den Radsatzlagereinheiten montieren bzw. nachrüsten. Sie erfassen schon kleinste Schwingungsveränderungen der Lager, wobei eine ausgefeilte Signalverarbeitung in Kombination mit komplexen Algorithmen dafür sorgt, dass die Analyse der Sensor-Daten auf einer verlässlichen Daten-Basis beruht. „Außerdem ist jeder einzelne Sensor netzwerkfähig“, ergänzt Paul Meaney, Leiter der Produktentwicklung für den Bahntechnikbereich bei SKF in Schweinfurt, „und kann drahtlos 58 antriebstechnik 5/2018

SPECIAL I VERNETZTE ANTRIEBSTECHNIK 01 02 01 Die kompakte, drahtlose Sensor-Lösung ebnet Bahnbetreibern einen praktikablen Weg zur vorausschauenden Instandhaltung 02 Dank ihrer drahtlosen Netzwerkfähigkeiten und ihrer autarken Stromversorgung lassen sich die SKF Insight-Rail-Sensoren einfach am Radsatzlagerdeckel montieren 03 03 Mithilfe von SKF Insight Rail lassen sich Instandhaltungsarbeiten an Radsatzlagern auf ein sicherheitstechnisch unbedenkliches Minimum reduzieren direkt mit der Cloud kommunizieren. Selbst für seine Stromversorgung ist keine Verkabelung erforderlich, weil er über eine integrierte, langlebige Batterie verfügt. Das macht einen ebenso umständlichen wie kostenintensiven und schadensanfälligen Verkabelungsaufwand überflüssig.“ Auf Basis der Sensoren lassen sich verschiedenste Messungen von Lagerzuständen entlang des kompletten Zuges durchführen, wie etwa Schwingung oder auch Temperatur. Zudem ist jeder einzelne Sensor mit einem GPS-Modul ausgestattet, das Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit ermöglicht. Hinzu kommen Triaxial­ Beschleunigungsaufnehmer, Bewegungsmelder, Temperaturfühler, ein hochempfindlicher Hochfrequenz-Schwingungsaufnehmer und eine Echtzeituhr. Dabei lässt sich jeder einzelne Sensor bequem aus der Ferne konfigurieren, was dem Anwender nicht zuletzt eine komfortable Anpassung an individuelle Überwachungs- oder auch Betriebspläne erlaubt. Ferndiagnose via Cloud Die entlang des Zuges gesammelten Sensordaten lassen sich an eine Ferndiagnosezentrale übertragen. Da kaum ein Bahnbetreiber über die erforderlichen Ressourcen bzw. Spezialkenntnisse verfügt, um die anfallenden Datenmengen zeitnah und kompetent auszuwerten bzw. zu interpretieren, bietet SKF eine Online-Überwachung und -Beratung via Cloud an. In einem weltumspannenden Netzwerk von Remote-Diagnostic-Centres achten die dort verfügbaren Wälzlager-Experten an sieben Tagen die Woche und 24 h am Tag auf individuell auffällige Werte und sprechen dem Kunden im Bedarfsfall konkrete Empfehlungen für die optimale (Gegen-)Maßnahme aus. So muss sich der Betreiber nicht mehr selbst mit der Verarbeitung und Interpretation der Vielzahl von Daten beschäftigen. Feldtests vielversprechend Das System ist inzwischen in mehreren Ländern auf seine Praxistauglichkeit geprüft worden. Die schwedische Eisenbahngesellschaft SJ z. B. testet die Lösung an ausgewählten Zügen schon seit 2015. Hier hat das Sensorsystem samt Fernüberwachung durch SKF drei sich anbahnende Schäden ebenso zuverlässig wie frühzeitig und präzise identifiziert. Das versetzte SJ in die Lage, die erforderlichen Wartungsarbeiten weit im Voraus zu planen. Und damit nicht genug: „Nach intensivem Austausch mit mehreren anderen Bahnbetreibern gehen wir davon aus, dass sich durch die kontrollierte Verlängerung des Wartungsintervalls von vier auf fünf Jahre an einem Zug mit einer jährlichen Laufleistung von ca. 250 000 Kilometer rund 2 000 Euro pro Drehgestell und Jahr sparen lassen“, schätzt Filip Rosengren. „Langfristig bieten sich sogar zusätzliche Einsparpotenziale, weil dank der Frühwarnungen des Systems auch Lagerbestände für Ersatzteile reduziert oder gar Reserve-Fahrzeuge abgeschafft werden können.“ www.skf.de Video Wie die drahtlose und vernetzte Technologie in der Praxis funktioniert, erfahren Sie in diesem Video: https://youtu.be/lApSrBcsu4A antriebstechnik 5/2018 59

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