Des arrêts aux stands alimentés par l'IA pour les trains

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

Atteindre une disponibilité du système allant jusqu'à 100 %

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

Dans quelques heures, le train Rhein-Ruhr-Express (RRX) devra quitter le Rail Service Center (RSC), géré par Siemens Mobility à Dortmund, et reprendre la voie ferrée. Quatre-vingt-quatre véhicules Siemens Desiro HC ont relié Cologne, Düsseldorf et la région de la Ruhr depuis 2018, en service 24 heures sur 24. Le TÜV SÜD a confirmé que la flotte de RRX avait atteint un niveau de disponibilité de près de 100 % sur une période définie (dernière validation remontant à septembre 2024). Un secret : l'intelligence artificielle permet de 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 consulte le tableau de bord Health States pour surveiller l'état des bogies.

Les trains passent peu de temps au dépôt car les réparations peuvent être planifiées à l'avance grâce à la surveillance de l'état. S'il y a la moindre trace de défaut, les pièces concernées seront remplacées exactement au bon moment, c'est-à-dire ni trop tôt ni trop tard. Cela améliore l'efficacité.

Le RSC fonctionne comme un arrêt aux stands de Formule 1 : il entre et sort des stands le plus vite possible. Plus de trains en moins de temps, donc il faut moins d'espace. Le RSC de Dortmund ne dispose que de 70 000 mètres carrés, ce qui est très compact pour un dépôt qui dessert 84 véhicules. Cela en fait un modèle pour les autres centres de maintenance nationaux et internationaux où les trains sont maintenus en bon état de fonctionnement par Siemens Mobility. Tous les clients bénéficient des connaissances du réseau d'experts Siemens, car les algorithmes d'IA ne cessent d'apprendre, par exemple.

Voulez-vous en savoir plus sur la disponibilité exceptionnelle du système ? Montez à bord du Rhein-Ruhr-Express, dans notre vidéo.

Fonctionnement fluide et transition fluide vers la maintenance

La planification préalable est essentielle au bon déroulement des opérations et à l'optimisation des arrêts de maintenance au dépôt. C'est pourquoi les véhicules sont équipés de capteurs qui surveillent en permanence les composants essentiels à la mobilité pendant leur fonctionnement.

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

Lorsque le train est en service, le système génère déjà automatiquement les bons de travail dans le système de gestion de la maintenance (CMMS). Lorsque le train arrive au dépôt, l'équipe de maintenance compétente l'attend avec les bons outils sur la bonne voie, et les bonnes pièces de rechange sont déjà là. Les pièces mécaniques fréquemment utilisées, telles que les supports pour les trousses de premiers secours, peuvent être remplacées par des versions imprimées en 3D sur site plus robustes, basées sur l'expertise de SMO en matière de 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. Associée à une stratégie de maintenance intelligente, cette approche réduit les temps d'arrêt, optimise la disponibilité des pièces de rechange et améliore de manière significative la durabilité et l'efficacité des opérations ferroviaires.

Une évaluation des objectifs de développement durable réalisée par le 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 attribué au RSC une note exceptionnelle de 91 %. À titre de comparaison : le score moyen obtenu lors d'évaluations similaires en matière de durabilité réalisées par le TÜV SÜD dans différents secteurs se situe entre 60 et 70 %.

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

Associer expertise humaine et IA

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

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

Malgré toute cette automatisation, les humains continuent de jouer le rôle principal dans la réparation des véhicules.

L'IA est présente dans plusieurs sous-processus qui s'appuient les uns sur les autres :

Condition monitoring : Des capteurs mesurent les vibrations des roues et des bogies. Les algorithmes détectent les anomalies dans les mesures. Au cœur du système se trouve 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 liées à la conduite des trains. L'état des bogies peut être suivi dans le États de santé tableaux de bord. Durée de vie utile restante est une application complémentaire pour l'état des roues. L'IA calcule à l'avance le temps de maintenance optimal, par exemple pour l'étalonnage et le remplacement des roues.

Ce qui est spécial, c'est que l'IA peut voir dans le futur plusieurs mois. Comme 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 prévoir si loin dans le futur, elle continue d'apprendre chaque jour, et elle le fera également à l'avenir depuis d'autres sites où Siemens Mobility propose des modèles de maintenance similaires. Un jour, l'IA pourrait peut-être prédire jusqu'à la prochaine inspection générale.

D'ici là, près de 100 % des bons de travail pourraient être émis automatiquement par l'IA, contre 80 % aujourd'hui. C'est toujours l'humain qui décide si un ordre de travail est réellement exécuté, quand même. Au dépôt de Dortmund, le train passe par un portail devant le hall, où des caméras sont installées tout autour. À l'avenir, une IA pourrait détecter les dommages ou les graffitis et émettre automatiquement le bon de travail, sans aucun personnel pour une inspection visuelle qui prend du temps. C'est un projet de recherche, mais l'objectif est clair : les humains ne seraient plus tenus d'effectuer des inspections laborieuses, et le personnel qualifié pourrait se concentrer sur les problèmes les plus 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 de l'État allemand de Rhénanie-du-Nord-Westphalie. Il vise à fournir des connexions optimales entre les zones métropolitaines de l'État, y compris Cologne.

L'avenir des transports en commun

Les clients, une alliance de cinq associations régionales de transport, ont passé un accord contractuel avec Siemens Mobility jusqu'en 2050 sur les services qui seront fournis, 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 basée 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 collecte les données des trains et des infrastructures ferroviaires, les traite intelligemment et contribue à améliorer les opérations, à optimiser la maintenance, à réduire les coûts et à augmenter la disponibilité à près de 100 %. Railigent X est déjà utilisé dans de nombreux projets de transport de passagers, d'infrastructures et de fret ferroviaire dans le monde entier.