AI-drevne pitstop til tog

Rhein-Ruhr-Express (RRX) flåden kører døgnet rundt. En af grundene hertil er kunstig intelligens.

Opnå op til 100 procent systemtilgængelighed

Toget ruller ind i depotet, portene lukker, og vedligeholdelsespersonalet går i aktion - uret tikker.

Inden for få timer skal Rhein-Ruhr-Express-toget (RRX) rulle tilbage fra Rail Service Center (RSC), der drives af Siemens Mobility i Dortmund, og være tilbage på sporet. 84 Siemens Desiro HC-køretøjer har forbundet Köln, Düsseldorf og Ruhr-regionen siden 2018 — og er i drift døgnet rundt. TÜV SÜD validerede, at RRX-flåden viste et tilgængelighedsniveau på næsten 100 procent over en defineret periode (sidste validering indtil september 2024). En hemmelighed: Kunstig intelligens hjælper med at overvåge togkomponenternes tilstand, og mange processer er automatiserede.

A team member checks the Health States dashboard for monitoring the condition of the bogies.

Et teammedlem tjekker Health States-instrumentbrættet for at overvåge boggiernes tilstand.

Togene bruger lidt tid i depotet, fordi reparationer kan planlægges på forhånd takket være tilstandsovervågningen. Hvis der er en antydning af en defekt, udskiftes de berørte dele på nøjagtigt det rigtige tidspunkt, med andre ord ikke for tidligt og ikke for sent. Det forbedrer effektiviteten.

RSC fungerer som et Formel 1-pit stop: ind og ud af gruben så hurtigt som muligt. Flere tog på kortere tid, så der er brug for mindre plads. RSC i Dortmund har kun 70.000 kvadratmeter plads, hvilket er meget kompakt til et depot, der betjener 84 køretøjer. Det gør det til en rollemodel for andre nationale og internationale vedligeholdelsescentre, hvor togene holdes i god stand af Siemens Mobility. Alle kunder drager fordel af viden inden for Siemens netværk af eksperter, da for eksempel AI-algoritmerne konstant bliver ved med at lære.

Vil du se mere om den fremragende systemtilgængelighed? Hop på Rhein-Ruhr-Express - i vores video.

Problemfri drift og problemfri vedligeholdelsesovergang

Forhåndsplanlægning er nøglen til problemfri drift og optimerede vedligeholdelsesstop på depotet. Derfor er køretøjerne udstyret med sensorer, der løbende overvåger mobilitetskritiske komponenter under drift.

De indsamlede data overføres næsten i realtid til Railigent X, en pakke af tjenester og applikationer bygget på principperne fra Siemens Xcelerator. Ved hjælp af kunstig intelligens registrerer systemet anomalier og foreslår datoer for det næste vedligeholdelsesinterval.

Mens toget er i drift, genererer systemet allerede automatisk arbejdsordrer inden for vedligeholdelsesstyringssystemet (CMMS). Når toget derefter ruller ind i depotet, venter vedligeholdelsesteamet med den rette ekspertise på det med de rigtige værktøjer på det rette spor, og de rigtige reservedele er allerede der. Ofte anvendte mekaniske dele, såsom beslag til førstehjælpskasser, kan udskiftes med mere robuste 3D-printede versioner på stedet, der er baseret på SMO's ekspertise inden for additiv fremstilling. Metalkomponenter produceres gennem Siemens Mobilitys globale netværk for additiv produktion, med printere placeret rundt om i verden. Kombineret med den intelligente vedligeholdelsesstrategi reducerer denne tilgang nedetid, optimerer tilgængeligheden af reservedele og forbedrer bæredygtigheden og effektiviteten i jernbanedrift betydeligt.

En vurdering af bæredygtige udviklingsmål foretaget af TÜV SÜD i 2024, som evaluerede vedligeholdelsestjenesterne, leveringen af serviceinfrastrukturen og rengøringen af RRX-køretøjer på RSC, gav RSC en fremragende score på 91 procent. Til sammenligning: Den gennemsnitlige score i lignende bæredygtighedsvurderinger foretaget af TÜV SÜD i forskellige brancher er mellem 60 og 70 procent.

Technicians receive their work orders digitally on mobile devices, as seen here during a visual inspection of a train.

Blanding af menneskelig ekspertise og AI

På trods af al automatisering reparerer RRX-køretøjerne naturligvis ikke sig selv. Mennesker fortsætter med at spille den ledende rolle på depotet. Kunstig intelligens hjælper dem dog med at træffe de rigtige beslutninger.

Despite all the automation, humans continue to play the leading role in repairing the vehicles.

På trods af al automatisering spiller mennesker fortsat den førende rolle i reparationen af køretøjerne.

AI kan findes i flere delprocesser, der bygger på hinanden:

Condition monitoring: Sensorer måler vibrationer i hjul og boggier. Algoritmer registrerer anomalier i målingerne. Hjertet i systemet er et specielt diagnoseværktøj til boggier, der bruger accelerationssensorer til at opdage defekter.
Beslutningsstøtte: Apps i Railigent X bruger disse oplysninger til at ekstrapolere uregelmæssigheder i togdrift. Bogiernes tilstand kan spores i Sundhedsstater dashboards. Resterende brugstid er en supplerende app til hjulets tilstand. AI beregner den optimale vedligeholdelsestid på forhånd, såsom til hjulkalibrering og udskiftning.

Hvad der er specielt er, at AI kan se op til flere måneder ud i fremtiden. Da hvert tog skal gå til depotet med jævne mellemrum, kan nødvendige reparationer også inkluderes i planlægningen. Hvert køretøj gennemgår en omfattende generel inspektion hvert otte år. Selvom AI endnu ikke er i stand til at se så langt ind i fremtiden, fortsætter den konstant med at lære hver dag - og vil også gøre det i fremtiden fra andre steder, hvor Siemens Mobility driver lignende vedligeholdelsesmodeller. En dag kunne AI faktisk måske forudsige så langt som den næste generelle inspektion.

På det tidspunkt kan næsten 100 procent af arbejdsordrer automatisk blive udstedt af AI sammenlignet med 80 procent i dag. Det er altid mennesket, der bestemmer, om en arbejdsordre rent faktisk udføres - stadig. På depotet i Dortmund passerer toget gennem en port foran hallen, hvor kameraer er installeret omkring det. I fremtiden kunne en AI registrere skader eller graffiti og automatisk udstede arbejdsordren - uden personale overhovedet til den ellers tidskrævende visuelle inspektion. Det er et forskningsprojekt, men målet er klart: Mennesker ville ikke længere være forpligtet til at udføre besværlige inspektioner, og det uddannede personale kunne fokusere på de virkelig hårde problemer.

The RRX is the largest rail infrastructure project in the German state of North Rhine-Westphalia.

RRX er det største jernbaneinfrastrukturprojekt i den tyske delstat Nordrhein-Westfalen. Det er beregnet til at give optimale forbindelser mellem statens storbyområder - herunder Köln.

Fremtiden for offentlig transport

Kunderne, en alliance af fem regionale transportforeninger, har indgået aftale med Siemens Mobility indtil 2050 om, hvilke tjenester der skal leveres, såsom tilgængeligheden af køretøjerne.

Når togene kører pålideligt og til tiden, er det ikke kun togoperatørerne, der gavner dem, men også deres kunder, passagererne. Det øger tiltrækningen af offentlig transport. Rhein-Ruhr-Express er derfor noget af en plan for fremtidens offentlige transport - over hele verden.

Om railigent

Railigent X er en del af Siemens Xcelerator-økosystemet. Den databaserede applikationspakke til jernbanesystemer samler software-as-a-service-applikationer til styring af jernbanehardware og -software. Det indsamler data fra tog og jernbaneinfrastruktur, behandler dem intelligent og hjælper med at forbedre driften, optimere vedligeholdelsen, reducere omkostningerne og øge tilgængeligheden til næsten 100 procent. Railigent X bruges allerede i mange passager-, infrastruktur- og jernbanegodstransportprojekter verden over.