Arrêts de fosse alimentés par l'IA pour les trains

La flotte Rhein-Ruhr-Express (RRX) fonctionne 24 heures sur 24. L'une des raisons à cela est l'intelligence artificielle.

Atteindre jusqu'à 100 % de disponibilité du système

Le train roule dans le dépôt, les portes se ferment et l'équipe de maintenance passe à l'action — le temps presse.

En quelques heures, le train Rhein-Ruhr-Express (RRX) doit repartir du Rail Service Center (RSC), exploité par Siemens Mobility à Dortmund, et être de retour sur la voie. Quatre-vingt-quatre véhicules Siemens Desiro HC ont relié Cologne, Düsseldorf et la région de la Ruhr depuis 2018 — fonctionnant 24 heures sur 24. TÜV SÜD a validé que la flotte de RRX a démontré un niveau de disponibilité de près de 100 % sur une période de temps définie (dernière validation jusqu'en septembre 2024). Un secret : L'intelligence artificielle aide à surveiller l'état des composants du train, et de nombreux processus sont automatisés.

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

Un membre de l'équipe vérifie le tableau de bord Health States pour surveiller l'état des bogies.

Les trains passent peu de temps dans le dépôt car les réparations peuvent être planifiées à l'avance grâce à la surveillance de l'état. S'il y a un soupçon de défaut, les pièces concernées seront remplacées exactement au bon moment, en d'autres termes, pas trop tôt et pas trop tard. Cela améliore l'efficacité.

Le RSC fonctionne comme un arrêt de Formule 1 : entrer et sortir de la fosse le plus rapidement possible. Plus de trains en moins de temps, donc moins d'espace est nécessaire. Le RSC de Dortmund n'a que 70 000 mètres carrés d'espace, ce qui est très compact pour un dépôt qui dessert 84 véhicules. Cela en fait un modèle pour d'autres centres de maintenance nationaux et internationaux où les trains sont maintenus en bon état de marche par Siemens Mobility. Tous les clients bénéficient des connaissances au sein du réseau d'experts Siemens, car les algorithmes d'IA continuent d'apprendre constamment, par exemple.

Voulez-vous en savoir plus sur la disponibilité exceptionnelle du système ? Départ sur le Rhein-Ruhr-Express — dans notre vidéo.

Opérations fluides et transition de maintenance transparente

La planification préalable est essentielle pour des opérations fluides et des arrêts de maintenance optimisés au dépôt. C'est pourquoi les véhicules sont équipés de capteurs qui surveillent en permanence les composants essentiels à la mobilité pendant le fonctionnement.

Les données collectées sont transmises presque en temps réel à Railigent X, une suite de services et d'applications construits sur les principes de Siemens Xcelerator. À l'aide de l'intelligence artificielle, le système détecte les anomalies et propose des dates pour le prochain intervalle de maintenance.

Pendant que le train est opérationnel, le système génère déjà automatiquement des ordres de travail dans le système de gestion de la maintenance (SGMC). Lorsque le train arrive ensuite au dépôt, l'équipe de maintenance ayant la bonne expertise l'attend avec les bons outils sur la voie appropriée, et les bonnes pièces de rechange sont déjà là. Les pièces mécaniques fréquemment utilisées, telles que les supports pour les trousses de premiers soins, peuvent être remplacées par des versions imprimées en 3D sur site plus robustes qui sont basées sur l'expertise de SMO en fabrication additive. Les composants métalliques sont produits par le biais du réseau mondial de fabrication additive de Siemens Mobility, avec des imprimantes situées dans le monde entier. Combinée à la stratégie de maintenance intelligente, cette approche réduit les temps d'arrêt, optimise la disponibilité des pièces de rechange et améliore considérablement la durabilité et l'efficacité des opérations ferroviaires.

Une évaluation des objectifs de développement durable par TÜV SÜD en 2024, qui évaluait les services de maintenance, la fourniture de l'infrastructure de service et le nettoyage des véhicules RRX au RSC, a donné au RSC une note exceptionnelle de 91 %. À titre de comparaison : Le score moyen dans les évaluations de durabilité similaires effectuées par TÜV SÜD dans diverses industries se situe entre 60 et 70 pour cent.

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

Mélange expertise humaine et IA

Malgré toute l'automatisation, les véhicules RRX ne se réparent pas, bien sûr, eux-mêmes. Les humains continuent de jouer le rôle principal au dépôt. L'intelligence artificielle les aide cependant à prendre les bonnes décisions.

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

Malgré toute l'automatisation, les humains continuent de jouer le rôle de premier plan dans la réparation des véhicules.

L'IA peut être trouvée dans plusieurs sous-processus qui s'appuient les uns sur les autres :

Condition monitoring : Sensors mesurent les vibrations dans les roues et les bogies. Les algorithmes détectent les anomalies dans les mesures. Le cœur du système est un outil de diagnostic spécial pour les bogies, qui utilise des capteurs d'accélération pour détecter les défauts.
Aide à la prise de décision : Les applications de Railigent X utilisent ces informations pour extrapoler les irrégularités dans l'exploitation des trains. L'état des bogies peut être suivi dans le États de santé tableaux de bord. Vie utile restante est une application complémentaire pour l'état des roues. L'IA calcule le temps de maintenance optimal à l'avance, par exemple pour l'étalonnage et le remplacement des roues.

Ce qui est spécial, c'est que l'IA peut voir jusqu'à plusieurs mois dans le futur. Puisque chaque train doit se rendre au dépôt à intervalles réguliers, les réparations nécessaires peuvent également être incluses dans la planification. Chaque véhicule est soumis à une inspection générale complète tous les huit ans. Bien que l'IA ne soit pas encore capable de voir aussi loin dans le futur, elle continue constamment d'apprendre chaque jour — et le fera également à l'avenir à partir d'autres endroits où Siemens Mobility exploite des modèles de maintenance similaires. Un jour, l'IA pourrait en effet peut-être prédire jusqu'à la prochaine inspection générale.

D'ici là, près de 100 pour cent des ordres de travail pourraient être automatiquement émis par l'IA, contre 80 pour cent aujourd'hui. C'est toujours l'humain qui décide si un ordre de travail est effectivement exécuté — quand même. Au dépôt de Dortmund, le train passe par une porte devant le hall, où des caméras sont installées autour de lui. À l'avenir, une IA pourrait détecter des dommages ou des graffitis et émettre automatiquement le bon de travail - sans aucun personnel du tout pour l'inspection visuelle autrement fastidieuse. C'est un projet de recherche, mais l'objectif est clair : les humains ne seraient plus tenus de faire des inspections laborieuses, et le personnel formé pourrait se concentrer sur les problèmes vraiment difficiles.

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

Le RRX est le plus grand projet d'infrastructure ferroviaire dans l'État allemand de Rhénanie-du-Nord-Westphalie. Il est destiné à fournir des connexions optimales entre les régions métropolitaines de l'État - y compris Cologne.

L'avenir des transports en commun

Les clients, une alliance de cinq associations régionales de transport, ont convenu contractuellement avec Siemens Mobility jusqu'en 2050 des services à fournir, tels que la disponibilité des véhicules.

Lorsque les trains circulent de manière fiable et à l'heure, ce ne sont pas seulement les opérateurs ferroviaires qui en bénéficient, mais aussi leurs clients, les passagers. Cela renforce l'attrait des transports en commun. Le Rhein-Ruhr-Express est donc en quelque sorte un modèle pour les transports publics du futur — dans le monde entier.

À propos de railigent

Railigent X fait partie de l'écosystème Siemens Xcelerator. La suite d'applications basées sur les données pour les systèmes ferroviaires regroupe des applications logicielles en tant que service pour la gestion du matériel et des logiciels ferroviaires. Il recueille des données provenant des trains et de l'infrastructure ferroviaire, les traite intelligemment et aide à améliorer les opérations, optimiser la maintenance, réduire les coûts et augmenter la disponibilité à près de 100 %. Railigent X est déjà utilisé dans de nombreux projets de transport de passagers, d'infrastructures et de transport ferroviaire de marchandises dans le monde entier.