IAMS - Intelligent Asset Management System

Das IAMS (Intelligent Asset Management System) ist ein Instandhaltungsmanagementsystem für Schieneninfrastruktursysteme. Allerdings ist die verwendete Methodik und Systematik auch auf andere Instandhaltungsprobleme übertragbar. Ziel ist es, den Entscheidungsprozess zu erleichtern und zu verbessern. Das IAMS liefert Unterstützung für die gesamte Prozesskette von der Daten Erfassung bis zur Entscheidung. Ausgangspunkt sind Messdaten, die aus der kontinuierlichen Erfassung von Anlagenparametern oder Inspektionen resultieren. Darüber hinaus können auch externe Datenquellen wie Wetterparameter oder die prognostizierte Systembelastung berücksichtigt werden. Diese Daten bilden den Input für das IAMS.

Der erste Schritt des IAMS beinhaltet die Auswertung der Messwerte, das heißt den aktuellen Zustand zu diagnostizieren und die künftige Zustandsentwicklung vorherzusagen.

Man unterscheidet dabei zwischen zwei Arten der Datenauswertung: datengesteuert oder auf Expertenwissen basieren. Bei der ersten Variante werden die historischen und aktuellen Messwerte zur Bewertung des Anlagenzustands und seiner Vorhersage herangezogen.  Verallgemeinert werden aus diesen Korrelationen Regeln für die Diagnose und Prognose abgeleitet. Bei der zweiten Art der Datenanalyse beruhen diese Regeln auf Expertenwissen. Beide Arten haben Vor- und Nachteile, so dass die Entscheidung, wie die Daten zu analysieren sind, sowohl von der Verfügbarkeit und Qualität der historischen Daten als auch von dem vorhandenen Expertenwissen abhängt. Im Allgemeinen liefert eine Kombination aus beiden Methoden die besten Ergebnisse.

Die Generierung der für die Planung notwendigen Informationen erfolgt basierend auf dem Wissen über den aktuellen und zukünftigen Zustand von Systemkomponenten. In der präskriptiven Datenanalyse wird untersucht, welche Instandhaltungsaufgaben nötig sind, um das System in einem gewünschten Zustand zu halten, und welche Kosten und Risiken zu erwarten sind. Dabei kommen insbesondere die Analyse der Lebenszykluskosten (LCC) und die der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit und Sicherheit (RAMS) zum Tragen.

Diese Informationen bilden die Grundlage für verschiedene Planungsentscheidungen auf den drei Ebenen der Instandhaltungsplanung: Im Detail werden langfristig Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategien festgelegt. Mittelfristig liegt der Fokus auf der Planung von kostenintensive Instandhaltungsmaßnahmen, die durch lange Vorlaufzeiten gekennzeichnet sind. Kurzfristig erfolgt eine detaillierte Instandhaltungsplanung unter Berücksichtigung verschiedener Rahmenbedingungen wie unter anderem Budgets, verfügbare Instandhaltungsteams, Sicherheitsanforderungen oder Fahrpläne/Produktionspläne.

Bereits in der Vergangenheit hat das Fraunhofer IVI verschiedene Konzepte und Tools entwickelt, um den Entscheidungsprozess in der Bahn- und Straßeninstandhaltung zu unterstützen und zu automatisieren. Diese Werkzeuge decken die folgenden Aufgabenstellungen ab:

• Taktischen Planung von Instandhaltungsmaßnahmen: Zielstellung ist dabei, die notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen zu gruppieren und groben Zeitabschnitten (Wochen oder Monaten) zuzuordnen. Dabei werden Budgetbeschränkungen und Ressourcen berücksichtigt.
• Operativen Planung: Detaillierte Zuordnung von Aufgaben und Maschinen, wobei das Entstehen von Strafkosten reduziert, aber gleichzeitig der effiziente Einsatz alle Instandhaltungsmaschinen gewährleistet werden soll.
• Unterstützung der mittelfristigen Planung von Instandhaltungsaufgaben in einem Straßennetz: Der Fokus liegt auf den Auswirkungen der Instandhaltungsmaßnahmen auf den Verkehr. Maßnahmen werden so aufeinander abgestimmt, dass der Verkehr nicht übermäßig beeinträchtigt wird.
• Operativen Planung: Instandhaltungsaufgaben werden in die vorher festgelegten Zeitfenstern eingeplant. Darüber hinaus erfolgt die Zuweisung zu Arbeitsteams, wobei alle Randbedingungen, wie Zeit- und Sicherheitsrestriktionen, Ausstattung, etc., berücksichtigt werden.
• Entscheidungsunterstützung auf strategischer Ebene: Unter Berücksichtigung stochastischer Informationen werden verschiedene Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategien auf Kosten und Risiken untersucht, um die Instandhaltungsmanager bei der Entscheidung für eine bestimmte Strategie zu unterstützen.
• Adaptiven Anpassung der operativen Planung: Anpassung von operativen Einsatzplänen, um auf kurzfristige Entwicklungen, wie unvorhergesehene Ausfälle oder Verzögerungen, optimal zu reagieren.