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Paradas en boxes para trenes impulsadas por IA

La flota del Rhein-Ruhr-Express (RRX) funciona las 24 horas del día. Una de las razones es la inteligencia artificial.

Lograr una disponibilidad del sistema de hasta el 100 por ciento

El tren entra en el depósito, las puertas se cierran y el equipo de mantenimiento entra en acción: el tiempo corre.

En cuestión de horas, el tren Rhein-Ruhr-Express (RRX) debe salir del Centro de Servicio Ferroviario (RSC), operado por Siemens Mobility en Dortmund, y volver a la vía. Ochenta y cuatro vehículos Desiro HC de Siemens han conectado Colonia, Düsseldorf y la región del Ruhr desde 2018, y funcionan las 24 horas del día. TÜV SÜD validó que la flota de RRX demostró un nivel de disponibilidad de casi el 100 por ciento durante un período de tiempo definido (la última validación fue hasta septiembre de 2024). Un secreto: la inteligencia artificial ayuda a monitorizar el estado de los componentes del tren y muchos procesos están automatizados.

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

Un miembro del equipo comprueba el panel de control del estado de salud para comprobar el estado de los bogies.

Los trenes pasan poco tiempo en el depósito porque las reparaciones se pueden planificar con antelación gracias a la monitorización del estado. Si hay algún indicio de defecto, las piezas afectadas se sustituirán exactamente en el momento adecuado, es decir, ni demasiado pronto ni demasiado tarde. Eso mejora la eficiencia.

La RSC funciona como una parada en boxes de Fórmula 1: entra y sale de boxes lo más rápido posible. Más trenes en menos tiempo, por lo que se necesita menos espacio. El RSC de Dortmund tiene solo 70 000 metros cuadrados de espacio, lo que es muy compacto para un depósito que da servicio a 84 vehículos. Eso lo convierte en un modelo a seguir para otros centros de mantenimiento nacionales e internacionales en los que Siemens Mobility mantiene los trenes en buen estado de funcionamiento. Todos los clientes se benefician de los conocimientos de la red de expertos de Siemens, ya que los algoritmos de la IA aprenden constantemente, por ejemplo.

¿Quiere obtener más información sobre la excelente disponibilidad del sistema? Súbase al Rin-Ruhr-Express, en nuestro vídeo.

Transición fluida de operaciones y mantenimiento

La planificación anticipada es clave para operar sin problemas y optimizar las paradas de mantenimiento en el depósito. Por eso los vehículos están equipados con sensores que supervisan continuamente los componentes críticos para la movilidad durante la operación.

Los datos recopilados se transmiten casi en tiempo real a Railligent X, un conjunto de servicios y aplicaciones basado en los principios del Siemens Xcelerator. Mediante inteligencia artificial, el sistema detecta anomalías y propone fechas para el siguiente intervalo de mantenimiento.

Mientras el tren esté en funcionamiento, el sistema ya genera automáticamente órdenes de trabajo dentro del sistema de gestión del mantenimiento (CMMS). Cuando el tren llegue al depósito, el equipo de mantenimiento, con la experiencia adecuada, lo espera con las herramientas adecuadas en la vía adecuada y las piezas de repuesto adecuadas ya están ahí. Las piezas mecánicas de uso frecuente, como los soportes de los botiquines de primeros auxilios, se pueden sustituir por versiones más robustas impresas en 3D in situ, basadas en la experiencia de SMO en fabricación aditiva. Los componentes metálicos se producen a través de la red global de fabricación aditiva de Siemens Mobility, con impresoras en todo el mundo. Combinado con la estrategia de mantenimiento inteligente, este enfoque reduce el tiempo de inactividad, optimiza la disponibilidad de piezas de repuesto y mejora significativamente la sostenibilidad y la eficiencia de las operaciones ferroviarias.

Una evaluación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible realizada por TÜV SÜD en 2024, que evaluó los servicios de mantenimiento, el suministro de la infraestructura de servicios y la limpieza de los vehículos RRX en la RSC, le dio a la RSC una puntuación sobresaliente del 91 por ciento. En comparación: la puntuación media en evaluaciones de sostenibilidad similares realizadas por TÜV SÜD en varios sectores oscila entre el 60 y el 70 por ciento.

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

Combinar la experiencia humana y la IA

A pesar de toda la automatización, los vehículos RRX, por supuesto, no se reparan solos. Los humanos siguen desempeñando el papel principal en el depósito. Sin embargo, la inteligencia artificial les ayuda a tomar las decisiones correctas.

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

A pesar de toda la automatización, los humanos siguen desempeñando el papel principal en la reparación de los vehículos.

La IA se puede encontrar en varios subprocesos que se basan unos en otros:

  • Condition monitoring: Sensors miden las vibraciones en las ruedas y los bogies. Los algoritmos detectan anomalías en las mediciones. El núcleo del sistema es una herramienta de diagnóstico especial para bogies, que utiliza sensores de aceleración para detectar defectos.
  • Apoyo a la toma de decisiones: las aplicaciones de Railigent X utilizan esta información para extrapolar las irregularidades en la operación de los trenes. El estado de los bogies se puede rastrear en el Estados de salud tableros de mandos. Vida útil restante es una aplicación complementaria para el estado de las ruedas. La IA calcula el tiempo óptimo de mantenimiento por adelantado, por ejemplo, para la calibración y la sustitución de las ruedas.

Lo que es especial es que la IA puede ver hasta varios meses en el futuro. Como todos los trenes tienen que ir al depósito a intervalos regulares, las reparaciones necesarias también pueden incluirse en la planificación. Cada vehículo se somete a una inspección general exhaustiva cada ocho años. Aunque la IA aún no es capaz de ver un futuro tan lejano, aprende constantemente todos los días y también lo hará en el futuro desde otros lugares en los que Siemens Mobility opera modelos de mantenimiento similares. Algún día, la IA podría predecir hasta la próxima inspección general.

Para entonces, casi el 100 por ciento de las órdenes de trabajo podrían haber sido emitidas automáticamente por la IA, en comparación con el 80 por ciento actual. Siempre es el ser humano el que decide si una orden de trabajo se ejecuta realmente, aun así. En la estación de Dortmund, el tren pasa por una puerta frente al pasillo, donde hay cámaras instaladas a su alrededor. En el futuro, una IA podría detectar daños o grafitis y emitir automáticamente la orden de trabajo, sin necesidad de personal para la inspección visual que de otro modo llevaría mucho tiempo. Es un proyecto de investigación, pero el objetivo es claro: los seres humanos ya no estarían obligados a realizar laboriosas inspecciones y el personal formado podría centrarse en los problemas más difíciles.

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

La RRX es el mayor proyecto de infraestructura ferroviaria del estado alemán de Renania del Norte-Westfalia. Su objetivo es proporcionar conexiones óptimas entre las áreas metropolitanas del estado, incluida Colonia.

El futuro del transporte público

Los clientes, una alianza de cinco asociaciones de transporte regionales, han acordado contractualmente con Siemens Mobility hasta 2050 los servicios que se van a prestar, como la disponibilidad de los vehículos.

Cuando los trenes circulan de forma fiable y puntual, no solo se benefician las compañías de trenes, sino también sus clientes, los pasajeros. Eso aumenta el atractivo del transporte público. El Rin-Ruhr-Express es, por lo tanto, una especie de modelo para el transporte público del futuro, en todo el mundo.

Acerca de Railigent

Railligent X forma parte del ecosistema Xcelerator de Siemens. El paquete de aplicaciones basadas en datos para sistemas ferroviarios incluye aplicaciones de software como servicio para gestionar el hardware y el software ferroviarios. Recopila datos de los trenes y la infraestructura ferroviaria, los procesa de forma inteligente y ayuda a mejorar las operaciones, optimizar el mantenimiento, reducir los costes y aumentar la disponibilidad hasta casi el 100 por ciento. Railigent X ya se utiliza en muchos proyectos de transporte de pasajeros, infraestructuras y mercancías por ferrocarril en todo el mundo.