Infrastrukturmanagement

Zustandsbasierte prädiktive Instandhaltung

© Fraunhofer IVI

Durch die Nutzung neuer Technologien im Bereich der Sensorik und das gezielte Einsetzen von Datenanalysemethoden soll die Wartung von Anlagen effizienter und kostengünstiger gestaltet werden. Idealerweise erfolgt eine gezielte Wartung in dem Intervall, nach dem ein Fehler erkannt wurde und bevor dieser Fehler zum Ausfall führt. Durch eine prädiktive zustandsbasierte Instandhaltung sollen sowohl unnötige Wartungsarbeiten als auch Ausfälle vermieden werden.

IAMS - »Intelligent Asset Management System«

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Europaweit gibt es ein Umdenken in der Bahnbranche. Es werden immer mehr Messsysteme entwickelt, die den Zustand der Gleise, des Gleisbettes oder der Weichen überwachen. Dadurch reduziert sich der Aufwand für manuelle Inspektionen. Die aufgezeichneten Daten können aber auch zur zustandsbasierten Instandhaltung genutzt werden. Auf diesem Weg wird der Instandhaltungsprozess verbessert und automatisiert.

In einer europäischen Forschungsinitiative entwickeln verschiedene Forschungsinstitute und Bahninstandhaltungsunternehmen zusammen ein automatisiertes, zustandsbasiertes und echtzeitfähiges Instandhaltungsmanagementsystem (IAMS) für die Schieneninfrastruktur. Analyse- und Vorhersagealgorithmen liefern Informationen über den aktuellen und Prognosen für den zukünftigen Zustand der Schieneninfrastruktur. Diese Vorhersagen sind stets mit Ungewissheiten behaftet und werden im Entscheidungsprozess als wahrscheinlichkeitstheoretische Informationen berücksichtigt. Das Fraunhofer IVI entwickelt robuste Optimierungsalgorithmen um den komplexen, mehrstufigen Entscheidungsprozess der Instandhaltungsplanung zu vereinfachen und zu automatisieren.

Entscheidungsunterstützung auf den drei Ebenen der Instandhaltungsplanung

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Um den Planungsprozess zu vereinfachen, unterteilt man im Instandhaltungsmanagement die Planung meist in drei Ebenen. Die erste Ebene ist die der strategischen Planung. Hier werden grundsätzliche Strategien für die Instandhaltung sowie die Technologien für Erneuerungen festgelegt. Die zweite Ebene ist die der taktischen Planung, wo mittelfristig eine grobe Planung der notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen vorgenommen wird. Die letzte Ebene ist die der operativen Planung. Dort werden detaillierte Pläne entwickelt, die die reibungslose Ausführung aller Maßnahmen gewährleisten. Zusätzlich ist es allerdings notwendig, während der Ausführung der Pläne dynamisch auf unerwartete und unvorhergesehene Ausfälle oder Änderungen reagieren zu können.

Die drei Planungsebenen sind eng miteinander verknüpft. Zum einen liefert die strategische Planung die Strategien, die den Rahmen der taktischen Planung bilden, und die grobe Zeitplanung der taktischen Ebene ist die Grundlage für die operative Planung. Zum anderen liefert die Umsetzung der Pläne neue Informationen für die ersten beiden Planungsebenen, die in Zukunft berücksichtigt werden sollten.

Shift2Rail

Innovative Technologien für den Schienenverkehr

Die Gemeinsame Technologieinitiative (JTI) Shift2Rail hat das Ziel, die Qualität und Effizienz von Schienenverkehrsservices durch die Übernahme innovativer Technologien zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen neue Technologien entwickelt, implementiert, demonstriert und validiert werden, die außerdem den höchsten Sicherheitsstandards genügen.