Πίτ στάσεις με τεχνητή νοημοσύνη για τρένα

Ο στόλος Rhein-Ruhr-Express (RRX) λειτουργεί όλο το εικοσιτετράωρο. Ένας λόγος για αυτό είναι η τεχνητή νοημοσύνη.

Επιτυγχάνοντας έως και 100% διαθεσιμότητα συστήματος

Το τρένο μπαίνει στην αποθήκη, οι πύλες κλείνουν και το πλήρωμα συντήρησης κινείται σε δράση - το ρολόι χτυπά.

Μέσα σε λίγες ώρες, το τρένο Rhein-Ruhr-Express (RRX) πρέπει να επιστρέψει από το Κέντρο Εξυπηρέτησης Σιδηροδρόμων (RSC), το οποίο διαχειρίζεται η Siemens Mobility στο Ντόρτμουντ, και να επιστρέψει στην τροχιά. Ογδόντα τέσσερα οχήματα Siemens Desiro HC έχουν συνδέσει την Κολωνία, το Ντίσελντορφ και την περιοχή του Ρουρ από το 2018 και λειτουργούν όλο το εικοσιτετράωρο. Η TÜV SÜD επιβεβαίωσε ότι ο στόλος RRX παρουσίασε επίπεδο διαθεσιμότητας σχεδόν 100% σε καθορισμένο χρονικό διάστημα (τελευταία επικύρωση έως τον Σεπτέμβριο του 2024). Ένα μυστικό: Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά στην παρακολούθηση της κατάστασης των εξαρτημάτων της αμαξοστοιχίας και πολλές διαδικασίες είναι αυτοματοποιημένες.

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

Ένα μέλος της ομάδας ελέγχει τον πίνακα ελέγχου των Κρατών Υγείας για την παρακολούθηση της κατάστασης των φορείων.

Τα τρένα περνούν λίγο χρόνο στην αποθήκη επειδή οι επισκευές μπορούν να προγραμματιστούν εκ των προτέρων χάρη στην παρακολούθηση της κατάστασης. Εάν υπάρχει ένδειξη ελαττώματος, τα εξαρτήματα που επηρεάζονται θα αντικατασταθούν ακριβώς την κατάλληλη στιγμή, με άλλα λόγια, όχι πολύ νωρίς και όχι πολύ αργά. Αυτό βελτιώνει την αποτελεσματικότητα.

Το RSC λειτουργεί σαν pit stop της Formula 1: μέσα και έξω από το pit όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Περισσότερα τρένα σε λιγότερο χρόνο, οπότε απαιτείται λιγότερος χώρος. Το RSC στο Ντόρτμουντ έχει μόλις 70.000 τετραγωνικά μέτρα χώρου, το οποίο είναι πολύ συμπαγές για μια αποθήκη που εξυπηρετεί 84 οχήματα. Αυτό το καθιστά πρότυπο για άλλα εθνικά και διεθνή κέντρα συντήρησης όπου τα τρένα διατηρούνται σε καλή κατάσταση λειτουργίας από τη Siemens Mobility. Όλοι οι πελάτες επωφελούνται από τη γνώση του δικτύου εμπειρογνωμόνων της Siemens, καθώς οι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης συνεχίζουν να μαθαίνουν συνεχώς, για παράδειγμα.

Θέλετε να δείτε περισσότερα σχετικά με την εξαιρετική διαθεσιμότητα του συστήματος; Μεταβείτε στο Rhein-Ruhr-Express - στο βίντεό μας.

Ομαλή λειτουργία και απρόσκοπτη μετάβαση συντήρησης

Ο εκ των προτέρων προγραμματισμός είναι το κλειδί για την ομαλή λειτουργία και τις βελτιστοποιημένες στάσεις συντήρησης στην αποθήκη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα οχήματα είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες που παρακολουθούν συνεχώς κρίσιμα στοιχεία κινητικότητας κατά τη λειτουργία.

Τα δεδομένα που συλλέγονται μεταδίδονται σχεδόν σε πραγματικό χρόνο Ράιλιγκεντ Χ, μια σειρά υπηρεσιών και εφαρμογών που βασίζονται στις αρχές της Siemens Xcelerator. Χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη, το σύστημα εντοπίζει ανωμαλίες και προτείνει ημερομηνίες για το επόμενο διάστημα συντήρησης.

Ενώ η αμαξοστοιχία είναι σε λειτουργία, το σύστημα δημιουργεί ήδη αυτόματα εντολές εργασίας εντός του συστήματος διαχείρισης συντήρησης (CMMS). Όταν το τρένο εισέλθει στη συνέχεια στην αποθήκη, η ομάδα συντήρησης με τη σωστή τεχνογνωσία την περιμένει με τα κατάλληλα εργαλεία στην κατάλληλη γραμμή και τα σωστά ανταλλακτικά είναι ήδη εκεί. Τα συχνά χρησιμοποιούμενα μηχανικά εξαρτήματα, όπως βραχίονες για κιτ πρώτων βοηθειών, μπορούν να αντικατασταθούν με πιο στιβαρές, επιτόπου εκτυπωμένες εκδόσεις 3D που βασίζονται στην τεχνογνωσία της SMO στην πρόσθετη κατασκευή. Τα μεταλλικά εξαρτήματα παράγονται μέσω του παγκόσμιου δικτύου προσθετικής κατασκευής της Siemens Mobility, με εκτυπωτές σε όλο τον κόσμο. Σε συνδυασμό με την έξυπνη στρατηγική συντήρησης, αυτή η προσέγγιση μειώνει τον χρόνο διακοπής λειτουργίας, βελτιστοποιεί τη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών και βελτιώνει σημαντικά τη βιωσιμότητα και την αποδοτικότητα στις σιδηροδρομικές λειτουργίες.

Μια αξιολόγηση των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης από την TÜV SÜD το 2024, η οποία αξιολόγησε τις υπηρεσίες συντήρησης, την παροχή της υποδομής υπηρεσιών και τον καθαρισμό των οχημάτων RRX στο RSC, έδωσε στην RSC εξαιρετική βαθμολογία 91%. Συγκριτικά: Η μέση βαθμολογία σε παρόμοιες αξιολογήσεις βιωσιμότητας από την TÜV SÜD σε διάφορους κλάδους είναι μεταξύ 60 και 70 τοις εκατό.

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

Συνδυασμός ανθρώπινης εμπειρίας και τεχνητής νοημοσύνης

Παρά την αυτοματοποίηση, τα οχήματα RRX δεν επισκευάζονται, φυσικά, από μόνα τους. Οι άνθρωποι συνεχίζουν να παίζουν τον ηγετικό ρόλο στην αποθήκη. Ωστόσο, η τεχνητή νοημοσύνη τους βοηθά να λάβουν τις σωστές αποφάσεις.

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

Παρά την αυτοματοποίηση, οι άνθρωποι συνεχίζουν να διαδραματίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στην επισκευή των οχημάτων.

Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να βρεθεί σε διάφορες υποδιαδικασίες που βασίζονται μεταξύ τους:

Condition monitoring: Οι αισθητήρες μετρούν τους κραδασμούς σε τροχούς και φορεία. Οι αλγόριθμοι ανιχνεύουν ανωμαλίες στις μετρήσεις. Η καρδιά του συστήματος είναι ένα ειδικό εργαλείο διάγνωσης για φορεία, το οποίο χρησιμοποιεί αισθητήρες επιτάχυνσης για την ανίχνευση ελαττωμάτων.
Υποστήριξη λήψης αποφάσεων: Οι εφαρμογές στο Railigent X χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να παρεκτείνουν παρατυπίες στη λειτουργία των τρένων. Η κατάσταση των φορείων μπορεί να εντοπιστεί στο Κράτη υγείας πίνακες ελέγχου. Υπολειπόμενη χρήσιμη διάρκεια ζωής είναι μια συμπληρωματική εφαρμογή για την κατάσταση των τροχών. Το AI υπολογίζει εκ των προτέρων τον βέλτιστο χρόνο συντήρησης, όπως για βαθμονόμηση και αντικατάσταση τροχών.

Αυτό που είναι ιδιαίτερο είναι ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να δει έως και αρκετούς μήνες στο μέλλον. Δεδομένου ότι κάθε τρένο πρέπει να πηγαίνει στην αποθήκη σε τακτά χρονικά διαστήματα, οι απαραίτητες επισκευές μπορούν επίσης να συμπεριληφθούν στον προγραμματισμό. Κάθε όχημα υποβάλλεται σε πλήρη γενική επιθεώρηση κάθε οκτώ χρόνια. Αν και η τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι ακόμη σε θέση να δει τόσο μακριά στο μέλλον, συνεχίζει συνεχώς να μαθαίνει καθημερινά - και θα το κάνει και στο μέλλον από άλλες τοποθεσίες όπου η Siemens Mobility χρησιμοποιεί παρόμοια μοντέλα συντήρησης. Μια μέρα, η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε πράγματι να προβλέψει μέχρι την επόμενη γενική επιθεώρηση.

Μέχρι τότε, σχεδόν το 100 τοις εκατό των εντολών εργασίας θα μπορούσαν να εκδίδονται αυτόματα από την τεχνητή νοημοσύνη, σε σύγκριση με το 80% σήμερα. Είναι πάντα ο άνθρωπος που αποφασίζει εάν μια εντολή εργασίας εκτελείται πραγματικά - ακόμα. Στην αποθήκη στο Ντόρτμουντ, το τρένο περνά μέσα από μια πύλη μπροστά από την αίθουσα, όπου τοποθετούνται κάμερες γύρω από αυτό. Στο μέλλον, μια τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να ανιχνεύσει ζημιές ή γκράφιτι και να εκδώσει αυτόματα την εντολή εργασίας - χωρίς καθόλου προσωπικό για την κατά τα άλλα χρονοβόρα οπτική επιθεώρηση. Αυτό είναι ένα ερευνητικό έργο, αλλά ο στόχος είναι σαφής: Οι άνθρωποι δεν θα έπρεπε πλέον να κάνουν επίπονες επιθεωρήσεις και το εκπαιδευμένο προσωπικό θα μπορούσε να επικεντρωθεί στα πραγματικά δύσκολα προβλήματα.

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

Το RRX είναι το μεγαλύτερο έργο σιδηροδρομικής υποδομής στη γερμανική πολιτεία της Βόρειας Ρηνανίας-Βεστφαλίας. Προορίζεται να παρέχει βέλτιστες συνδέσεις μεταξύ των μητροπολιτικών περιοχών του κράτους - συμπεριλαμβανομένης της Κολωνίας.

Το μέλλον των δημόσιων συγκοινωνιών

Οι πελάτες, μια συμμαχία πέντε περιφερειακών ενώσεων μεταφορών, έχουν συμφωνήσει συμβατικά με τη Siemens Mobility έως το 2050 ποιες υπηρεσίες θα παρέχονται, όπως η διαθεσιμότητα των οχημάτων.

Όταν τα τρένα κινούνται αξιόπιστα και εγκαίρως, δεν είναι μόνο οι φορείς εκμετάλλευσης αμαξοστοιχιών που ωφελούνται, αλλά και οι πελάτες τους, οι επιβάτες. Αυτό ενισχύει την ελκυστικότητα των δημόσιων συγκοινωνιών. Το Rhein-Ruhr-Express είναι επομένως κάτι σαν ένα σχέδιο για τις δημόσιες συγκοινωνίες του μέλλοντος - παγκοσμίως.

Σχετικά με το railigent

Ράιλιγκεντ Χ είναι μέρος του οικοσυστήματος Siemens Xcelerator. Η σουίτα εφαρμογών βασισμένη σε δεδομένα για σιδηροδρομικά συστήματα συνδυάζει εφαρμογές λογισμικού ως υπηρεσία για τη διαχείριση σιδηροδρομικού υλικού και λογισμικού. Συλλέγει δεδομένα από τρένα και σιδηροδρομικές υποδομές, τα επεξεργάζεται έξυπνα και βοηθά στη βελτίωση των λειτουργιών, στη βελτιστοποίηση της συντήρησης, στη μείωση του κόστους και στην αύξηση της διαθεσιμότητας σε σχεδόν 100%. Το Railigent X χρησιμοποιείται ήδη σε πολλά έργα επιβατών, υποδομών και σιδηροδρομικών εμπορευματικών μεταφορών παγκοσμίως.