AI-drevne pitstopp for tog

Rhein-Ruhr-Express (RRX) flåten kjører døgnet rundt. En av grunnene til dette er kunstig intelligens.

Oppnå opptil 100 prosent systemtilgjengelighet

Toget ruller inn i depotet, portene lukkes, og vedlikeholdsmannskapet svinger i aksjon - klokken tikker.

I løpet av få timer må Rhein-Ruhr-Express-toget (RRX) rulle tilbake fra Rail Service Center (RSC), som drives av Siemens Mobility i Dortmund, og være tilbake på sporet. Åttifire Siemens Desiro HC-biler har koblet Köln, Düsseldorf og Ruhr-regionen siden 2018 — i drift døgnet rundt. TÜV SÜD validerte at RRX-flåten viste et tilgjengelighetsnivå på nesten 100 prosent over en definert tidsperiode (siste validering til september 2024). En hemmelighet: Kunstig intelligens hjelper til med å overvåke tilstanden til togkomponentene, og mange prosesser er automatisert.

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

Et teammedlem sjekker Health States-dashbordet for å overvåke tilstanden til boggiene.

Togene bruker lite tid i depotet fordi reparasjoner kan planlegges på forhånd takket være tilstandsovervåking. Hvis det er et snev av en feil, vil de berørte delene bli erstattet på nøyaktig riktig tidspunkt, med andre ord, ikke for tidlig og ikke for sent. Det forbedrer effektiviteten.

RSC fungerer som et Formel 1-pitstopp: inn og ut av gropen så raskt som mulig. Flere tog på kortere tid, så mindre plass trengs. RSC i Dortmund har bare 70 000 kvadratmeter plass, noe som er veldig kompakt for et depot som betjener 84 kjøretøy. Det gjør det til et forbilde for andre nasjonale og internasjonale vedlikeholdssentre der togene holdes i god stand av Siemens Mobility. Alle kunder drar nytte av kunnskapen i Siemens nettverk av eksperter, for eksempel når AI-algoritmene hele tiden lærer.

Vil du se mer om den enestående systemtilgjengeligheten? Hopp på Rhein-Ruhr-Express - i videoen vår.

Smidig drift og sømløs vedlikeholdsovergang

Forhåndsplanlegging er nøkkelen til jevn drift og optimaliserte vedlikeholdsstopp ved depotet. Derfor er kjøretøyene utstyrt med sensorer som kontinuerlig overvåker mobilitetskritiske komponenter under drift.

De innsamlede dataene overføres nesten i sanntid til Railigent X, en pakke med tjenester og applikasjoner bygget på prinsippene til Siemens Xcelerator. Ved hjelp av kunstig intelligens oppdager systemet avvik og foreslår datoer for neste vedlikeholdsintervall.

Mens toget er i drift, genererer systemet allerede automatisk arbeidsordrer i vedlikeholdsstyringssystemet (CMMS). Når toget deretter ruller inn i depotet, venter vedlikeholdsteamet med riktig ekspertise på det med de riktige verktøyene på riktig spor, og de riktige reservedelene er allerede der. Ofte brukte mekaniske deler, for eksempel braketter for førstehjelpsutstyr, kan byttes ut med mer robuste 3D-trykte versjoner på stedet som er basert på SMOs ekspertise innen additiv produksjon. Metallkomponenter produseres gjennom Siemens Mobilitys globale nettverk for additiv produksjon, med skrivere lokalisert over hele verden. Kombinert med den intelligente vedlikeholdsstrategien reduserer denne tilnærmingen nedetid, optimaliserer tilgjengeligheten av reservedeler og forbedrer bærekraften og effektiviteten i jernbanedrift betydelig.

En vurdering av bærekraftige utviklingsmål av TÜV SÜD i 2024, som evaluerte vedlikeholdstjenestene, tilbudet av serviceinfrastrukturen og rengjøringen av RRX-kjøretøyene ved RSC, ga RSC en enestående score på 91 prosent. Til sammenligning: Gjennomsnittlig poengsum i lignende bærekraftsvurderinger fra TÜV SÜD i ulike bransjer er mellom 60 og 70 prosent.

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

Blanding av menneskelig ekspertise og AI

Til tross for all automatisering reparerer RRX-kjøretøyene selvsagt ikke seg selv. Mennesker fortsetter å spille hovedrollen på depotet. Kunstig intelligens hjelper dem imidlertid med å ta de riktige beslutningene.

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

Til tross for all automatisering fortsetter mennesker å spille den ledende rollen i reparasjonen av kjøretøyene.

AI finnes i flere delprosesser som bygger på hverandre:

Condition monitoring: Sensors måler vibrasjoner i hjul og boggier. Algoritmer oppdager anomalier i målingene. Hjertet i systemet er et spesielt diagnoseverktøy for boggier, som bruker akselerasjonssensorer for å oppdage feil.
Beslutningsstøtte: Apper i Railigent X bruker denne informasjonen til å ekstrapolere uregelmessigheter i togdrift. Boggienes tilstand kan spores i Helsestater dashbord. Gjenværende levetid er en komplementær app for tilstanden til hjulene. AI beregner den optimale vedlikeholdstiden på forhånd, for eksempel for hjulkalibrering og utskifting.

Det spesielle er at AI kan se opptil flere måneder inn i fremtiden. Siden hvert tog må gå til depotet med jevne mellomrom, kan nødvendige reparasjoner også inkluderes i planleggingen. Hvert kjøretøy gjennomgår en omfattende generell inspeksjon hvert åttende år. Selv om AI ennå ikke er i stand til å se så langt inn i fremtiden, fortsetter den stadig å lære hver dag - og vil også gjøre det i fremtiden fra andre steder der Siemens Mobility driver lignende vedlikeholdsmodeller. En dag kunne AI faktisk forutsi så langt som neste generelle inspeksjon.

Da kan nesten 100 prosent av arbeidsordrene automatisk bli utstedt av AI, sammenlignet med 80 prosent i dag. Det er alltid mennesket som bestemmer om en arbeidsordre faktisk blir utført - fortsatt. På depotet i Dortmund passerer toget gjennom en port foran hallen, der kameraer er installert rundt det. I fremtiden kan en AI oppdage skader eller graffiti og automatisk utstede arbeidsordren - uten personell i det hele tatt for den ellers tidkrevende visuelle inspeksjonen. Det er et forskningsprosjekt, men målet er klart: Mennesker ville ikke lenger være pålagt å gjøre arbeidskrevende inspeksjoner, og det trente personalet kunne fokusere på de virkelig tøffe problemene.

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

RRX er det største jernbaneinfrastrukturprosjektet i den tyske delstaten Nordrhein-Westfalen. Det er ment å gi optimale forbindelser mellom statens storbyområder - inkludert Köln.

Fremtiden for offentlig transport

Kundene, en allianse av fem regionale transportforeninger, har inngått avtale med Siemens Mobility frem til 2050 hvilke tjenester som skal leveres, for eksempel tilgjengeligheten av kjøretøyene.

Når togene kjører pålitelig og i tide, er det ikke bare togoperatørene som kommer til nytte, men også deres kunder, passasjerene. Det øker appellen til offentlig transport. Rhein-Ruhr-Express er derfor noe av en plan for fremtidens kollektivtransport - over hele verden.

Om railigent

Railigent X er en del av Siemens Xcelerator-økosystemet. Den databaserte applikasjonspakken for jernbanesystemer samler programvare-som-en-tjeneste-applikasjoner for administrasjon av jernbanens maskinvare og programvare. Den samler inn data fra tog og jernbaneinfrastruktur, behandler den intelligent og bidrar til å forbedre driften, optimalisere vedlikehold, redusere kostnader og øke tilgjengeligheten til nesten 100 prosent. Railigent X brukes allerede i mange passasjer-, infrastruktur- og jernbanetransportprosjekter over hele verden.