Піт-стопи для поїздів на базі штучного інтелекту

Автопарк Райн-Рур-Експрес (RRX) працює цілодобово. Однією з причин цього є штучний інтелект.

Досягнення до 100-відсоткової доступності системи

Поїзд заїжджає в депо, ворота закриваються, а бригада технічного обслуговування починає діяти - годинник цокає.

Протягом декількох годин поїзд Rhein-Ruhr-Express (RRX) повинен повернутися з Центру залізничного обслуговування (RSC), яким керує Siemens Mobility в Дортмунді, і повернутися на колію. Вісімдесят чотири автомобілі Siemens Desiro HC з'єднали Кельн, Дюссельдорф та Рурський регіон з 2018 року — працюють цілодобово. TÜV SÜD підтвердив, що автопарк RRX продемонстрував рівень доступності майже 100 відсотків протягом визначеного періоду часу (остання перевірка до вересня 2024 року). Секрет: Штучний інтелект допомагає контролювати стан компонентів поїзда, і багато процесів автоматизовані.

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

Член команди перевіряє інформаційну панель «Стани здоров'я» для моніторингу стану візків.

Потяги проводять мало часу на депо, оскільки ремонт можна спланувати заздалегідь завдяки моніторингу стану. Якщо є натяк на дефект, уражені деталі будуть замінені точно в потрібний час, іншими словами, не надто рано і не надто пізно. Це підвищує ефективність.

RSC працює як піт-стоп Формули-1: якомога швидше увійти і виходити з ями. Більше поїздів за менший час, тому потрібно менше місця. RSC в Дортмунді має всього 70 000 квадратних метрів площі, що дуже компактно для депо, яке обслуговує 84 транспортні засоби. Це робить його зразком для наслідування для інших національних та міжнародних центрів технічного обслуговування, де поїзди підтримуються в належному стані компанією Siemens Mobility. Всі клієнти користуються знаннями в мережі експертів Siemens, оскільки алгоритми штучного інтелекту постійно навчаються, наприклад.

Хочете дізнатися більше про надзвичайну доступність системи? Сходіть на Рейн-Рур-Експрес — у нашому відео.

Плавна робота та безперебійний перехід технічного обслуговування

Попереднє планування є ключем до безперебійної роботи та оптимізованих зупинок технічного обслуговування на депо. Саме тому транспортні засоби оснащені датчиками, які постійно контролюють рухливість важливих компонентів під час роботи.

Зібрані дані передаються практично в режимі реального часу на Рейлігент X, набір послуг і додатків, побудованих на принципах Siemens Xcelerator. Використовуючи Штучний інтелект, система виявляє аномалії та пропонує дати наступного інтервалу технічного обслуговування.

Поки поїзд працює, система вже автоматично генерує робочі замовлення в системі управління технічним обслуговуванням (CMMS). Коли поїзд переїжджає на депо, команда технічного обслуговування з належним досвідом чекає на нього з потрібними інструментами на відповідній колії, і правильні запасні частини вже є. Часто використовувані механічні деталі, такі як кронштейни для аптечок, можна замінити на більш надійні версії з 3D-друком на місці, які базуються на досвіді SMO у виробництві добавок. Металеві компоненти виробляються через глобальну мережу адитивного виробництва Siemens Mobility з принтерами, розташованими по всьому світу. У поєднанні з інтелектуальною стратегією технічного обслуговування цей підхід скорочує час простою, оптимізує доступність запасних частин та значно підвищує стійкість та ефективність залізничних операцій.

Оцінка Цілей сталого розвитку TÜV SÜD у 2024 році, яка оцінювала послуги з технічного обслуговування, надання сервісної інфраструктури та очищення транспортних засобів RRX на RSC, дала RSC видатний бал 91 відсоток. Для порівняння: середній бал аналогічних оцінок стійкості TÜV SÜD в різних галузях промисловості становить від 60 до 70 відсотків.

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

Поєднання людського досвіду та штучного інтелекту

Незважаючи на всю автоматику, автомобілі RRX, звичайно, не ремонтують самі. Люди продовжують відігравати провідну роль на депо. Штучний інтелект допомагає їм приймати правильні рішення.

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

Незважаючи на всю автоматизацію, люди продовжують відігравати провідну роль у ремонті транспортних засобів.

AI можна знайти в декількох підпроцесах, які будуються один на одному:

Condition monitoring: Sensors вимірюють вібрації в колесах і візках. Алгоритми виявляють аномалії вимірювань. Серцем системи є спеціальний діагностичний інструмент для візків, який використовує датчики прискорення для виявлення дефектів.
Підтримка прийняття рішень: Програми в Railigent X використовують цю інформацію для екстраполяції порушень у роботі поїздів. Стан візків можна відстежувати в Стани здоров'я інформаційні панелі. Залишився термін корисного використання є додатковим додатком для стану коліс. AI заздалегідь розраховує оптимальний час технічного обслуговування, наприклад, для калібрування та заміни коліс.

Особливістю є те, що штучний інтелект може бачити до декількох місяців у майбутнє. Оскільки кожен поїзд повинен їхати до депо через регулярні проміжки часу, необхідний ремонт також може бути включений у планування. Кожен транспортний засіб проходить комплексний загальний огляд кожні вісім років. Хоча штучний інтелект ще не може бачити так далеко в майбутнє, він постійно продовжує вчитися щодня — і також буде робити це в майбутньому з інших місць, де Siemens Mobility використовує подібні моделі технічного обслуговування. Одного разу ШІ дійсно міг би передбачити наступну загальну перевірку.

На той час майже 100 відсотків робочих замовлень можуть автоматично видаватися штучним інтелектом, порівняно з 80 відсотками сьогодні. Це завжди людина, яка вирішує, чи дійсно виконується робочий наказ - все-таки. На депо в Дортмунді поїзд проходить через ворота перед залом, де навколо нього встановлені камери. У майбутньому штучний інтелект може виявляти пошкодження або графіті та автоматично видавати наказ на роботу - взагалі без персоналу для тимчасового візуального огляду. Це дослідницький проект, але мета зрозуміла: люди більше не повинні будуть робити трудомісткі перевірки, а навчений персонал міг би зосередитися на справді важких проблемах.

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

RRX є найбільшим проектом залізничної інфраструктури в німецькому штаті Північний Рейн-Вестфалія. Він покликаний забезпечити оптимальні зв'язки між мегаполісами штату - включаючи Кельн.

Майбутнє громадського транспорту

Клієнти, альянс п'яти регіональних транспортних асоціацій, домовилися з Siemens Mobility до 2050 року про надання послуг, таких як наявність транспортних засобів.

Коли поїзди курсують надійно і вчасно, виграють не тільки оператори поїздів, а й їхні клієнти, пасажири. Це підвищує привабливість громадського транспорту. Таким чином, Rhein-Ruhr-Express є чимось на зразок плану громадського транспорту майбутнього - у всьому світі.

Про рейлігент

Рейлігент X є частиною екосистеми Siemens Xcelerator. Набір додатків на основі даних для залізничних систем об'єднує програми програмного забезпечення як послуги для управління залізничним апаратним та програмним забезпеченням. Він збирає дані з поїздів та залізничної інфраструктури, обробляє їх розумно та допомагає покращити роботу, оптимізувати технічне обслуговування, зменшити витрати та підвищити доступність майже до 100 відсотків. Railigent X вже використовується в багатьох проектах пасажирського, інфраструктурного та залізничного вантажного транспорту по всьому світу.