Pionier in Sachen Schieneninstandhaltung
smart High Speed Grinding
- Weltweit einziger Anbieter des innovativen Schleifverfahrens High Speed Grinding
- Smart Maintenance als Evolutionsstufe der HSG-Technologie
Zustandbasiertes Schienenschleifen im deutschen Hochleistungsnetz
Seit 2022 misst & schleift gemäß erfasstem Zustand der smart HSG auf Deutschlands hochbelasteten Strecken
mehr erfahren Effektive Riffelbeseitigung
Seit 2013 ist der HSG-city in zahlreichen europäischen sowie asiatischen Städten & Metropolen zur Riffelentfernung und Lärmminderung im Einsatz
mehr erfahren Zahlreiche Anwendungsfelder
- Neulagenbearbeitung, Head Check-Prävention oder Riffel- sowie Schmierfilmbeseitigung
- Effektive Alternative zum BüG-Schleifverfahren
- Mitschleifen von Weichen mit federbeweglichen Herzstücken ohne Radlenker
Funkionsweise & USPs
Mit High Speed Grinding (HSG) ebnete Vossloh den Weg für eine präventive Schieneninstandhaltung
mehr erfahren Emissionsfreies Schleifen mit HSG-city hybrid
Kapazitätserhöhung im deutschen Hochleistungsnetz durch zustandbasiertes Schleifen
Aktive Fehlerprävention vermeidet Schienenfehler, Langsamfahrstellen und Schienenwechsel
SENSE: integrierte Sensorik erfasst Schienenzustand
- Messdaten ermöglichen die optimale Planung unserer Schienenbearbeitung
- Das Wissen um den tatsächlichen Zustand des eigenen Schienennetzes ist der wesentliche Stellhebel für eine intelligente und effiziente Schieneninstandhaltung.
- Dafür verfügt der HSG-Schleifzug smart über integrierte Messtechnik, um Quer- und Längsprofilmessungen durchzuführen und ist zudem mit einem Trolley für die Wirbelstromprüfung (für eine noch verlässlichere Rissprävention) ausgerüstet.
- Die Sensortechnik arbeitet relativ autonom und misst beide Schienen gleichzeitig, wodurch auch eine Spurweitenermittlung möglich ist. Mittels Querprofilmessung lässt sich auch die Verschleißreserve im Schienenkopf messen
- Messungen während der Fahrt ermöglichen tagesaktuelle Berichte über den Gleiszustand
- Intelligente Auswertung der Messdaten
- Exakt auf den Bedarf des Gleises zugeschnittene Instandhaltungsmaßnahmen
- Störungsreduzierung
- Keinen weiter steigenden Fräsbedarf à gleichbedeutend mit weniger Sperrpausen
SEE: mapl-e vereinfacht Planungs- & Steuerungsprozesse
SOLVE: zustandsorientierte Bearbeitung mit dem Schleifspurengenerator
- Antwort auf: WIE muss ich bearbeiten
- Auf Basis der Erkenntnisse aus mapl-e und dank des neuen HSG-Schleifaggregats werden bei der anschließenden Schleifkampagne mithilfe des Schleifspurengenerators die Sensordaten zur automatischen Auswahl der Schleifspuren verwendet. Diese Vorgehensweise ermöglicht sowohl eine zielgerichtete Reaktion auf den erfassten Zustand des Querprofils als auch eine präzise Führung der Schleifkörper entlang der Fahrkante. So werden die Schleiffacetten im folgenden Schleifzyklus gegebenenfalls von der Lauffläche hin zur Fahrkante verschoben. Dank der in die Länge gezogenen Kontaktlinie entfernen die Schleifkörper damit versprödete Oberflächen (aufgehärtete Randschicht) sowie Ansätze von Riffelbergen und Schlupfwellen.
- Nutzung von Daten aus der unmittelbar vorausgegangenen Überfahrt
Verfügbarkeit:„Availability as a service“
Aus einem Dienstleister wurde ein Partner
Alternativ steht der kompakte HSG-city bereit
Über 30 Kompakt-Maschinen sind weltweit mit großem Erfolg im Einsatz
Seit 2021 sammelt der HSG-city smart Zustandsdaten in mehreren Nahverkehrsnetzen in Europa. Mehr als 800 Mess-Kilometer wurden bislang absolviert.
Was misst der smart HSG-city derzeit?
/ Position: GPS / Galileo ±5 m
/ Distanz mit Odometer ±1 mm/m
/ Messcomputer im zentralen Modul für drahtlose Bedienung / Überwachung sowie automatisches Hochladen der Messdaten (WiFi / 4G)
/ Vollständige Analyse Querprofils:
/ Schienenkopf-Abweichung
/ Abnutzung / Verschleiß
/ Rillentiefe (optional)
/ Spurweite
/ Längsprofil mit Riffelsensor (1 Messung pro mm; Genauigkeit ±0,008 mm)
Effektive Riffelbeseitigung im Nahverkehr
Primäre Kundenziele in Mailand
Reduzierung von Lärm & Vibrationen
Riffel unter Kontrolle bringen
Bessere Instandhaltungsplanung
Mehr präventive Maßnahmen
Bessere Nutzung der Wartungsbudgets
Tram Network in Mailand
Ältestes Straßenbahnnetzwerk Italiens
~ 120 km zweigleisig mit 18 Linien
> 200 Gleisarten
sehr kurze Sperrpausen
sehr kleine Radien (15 m)
Die U-Bahn der lombardischen Hauptstadt
- Um aufgrund der Dimensionen beider Netze den Überblick zu behalten und die Datenflut der Messergebnisse zu minimieren bzw. die gewonnenen Erkenntnisse effizienter nutzen zu können, ist ATM eine Entwicklungspartnerschaft mit Vossloh eingegangen.
- ATM gab uns die Möglichkeit, sowohl die neue Messtechnik bei smart HSG-city als auch die Auswertung & Umsetzung der gewonnenen Daten in mapl-e intensiv zu testen.
- Die Vereinbarung gilt auch für die Metropolitana di Milano, die vier Linien umfasst, die sich über 113 Stationen (davon 78 unterirdisch) und rund 120 Kilometer erstrecken. Das U-Bahn-Netz der lombardischen Hauptstadt ist seit 1964 in Betrieb und soll in den kommenden Jahren weiter ausgebaut werden.
Regelmäßige Messkampagnen
Um die besondere Eigenschaft des High Speed Grinding-Verfahrens – nämlich die hohe Arbeitsgeschwindigkeit von bis zu 60 km/h – auch bei der Zustandserfassung der Schiene nutzen zu können, erfolgt die Messung des Längs- & Querprofils mit Hilfe von Laserscanning. Das berührungslose optische Messsystem mit voll integrierten Lasertriangulationssensoren ermöglicht zudem eine Datenverarbeitung in Echtzeit.
-
smart HSG-city erfasst Schienen- &
Gleiszustandsdaten ohne Streckensperrung
Messungen, die derzeit von smart HSG-city durchgeführt werden:
- Vollständige Querprofilanalyse:
- Schienenkopfabweichung
- Verschleiß & Abnutzung
- Zusätzlich wollte ATM eine Messung der Rillentiefe im Straßenbahnnetz, die ebenfalls durch Laserscanning ermittelt wird.
- Längsprofil/Riffelungen
- Spurweite
- Gleislage & Verformung
- Position & Entfernung: Alle Zustandsdaten werden metergenau erfasst und geortet. Vossloh bringt verschiedene Methoden zur eindeutigen Lokalisierung zusammen. Wenn die Messung ausgelöst wird, startet der Kilometerzähler. Darüber hinaus unterstützen globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) die Positionsbestimmung.
Datenanalyse – Datenvisualisierung – Datenzugriff
- Um die riesigen Datenmengen zu intuitiv verständlichen Behandlungsvorschlägen zu verarbeiten, werden die Daten nach jeder Messfahrt auf die mapl-e Plattform hochgeladen. Die Daten werden in der Cloud gespeichert und sind von jedem Endgerät aus abrufbar.
- Mit mapl-e vereinfachen wir alle Planungs- und Steuerungsprozesse für die Asset Manager.
- Die übersichtliche Darstellung und sehr einfache Bedienung ermöglichen einen schnellen Zugriff auf die verarbeiteten Daten. Der Schienenzustand wird intuitiv in Ampelfarben visualisiert. Diese vereinfachte Bewertung in gut, schlecht und kritisch erfolgt über variable Toleranzbänder. So können Asset Manager jederzeit schnell und einfach wichtige Einflussgrößen oder Schwellenwerte verändern und deren Auswirkungen auf Schichtleistung und Kosten spielerisch testen.
- mapl-e unterteilt die gemessene Strecke in mehrere Behandlungsabschnitte – je nach Art und Tiefe des Fehlers. Damit Asset Manager
- einen vollständigen Überblick erhalten
- die zu behandelnden Streckenabschnitte priorisieren &
- entsprechende Aktivitäten gezielt planen können.
Schleifen, wo erforderlich
- mapl-e beschränkt sich nicht auf die Anzeige von Messdaten, sondern wertet verschiedene Instandhaltungsszenarien für die am besten geeignete Technologie oder Schienenbearbeitungsmaschine mittels komplexer Algorithmensätze auf Knopfdruck aus und berechnet die Bearbeitungszeiten sowie Kosten.
- Die Schleifarbeiten werden auf dem smart HSG-city mit bis zu 60 km/h durchgeführt.
- In mehreren Durchgängen können kleinere Korrekturen des Querprofils durch die Einstellung der Schleifbahnen vorgenommen werden.
- Jede Schienenbearbeitung wird mit einer Messung des resultierenden Querprofils und einer automatischen Dokumentation der Wartungsergebnisse abgeschlossen.
- Aus Sicherheitsgründen und in Übereinstimmung mit dem Regelwerk finden sowohl die Zustandserfassung als auch das Schleifen in Mailand während der nächtlichen Abschaltung zwischen 2:00 und 4:30 Uhr statt.
- Um die kurzen Zeitfenster effektiv nutzen zu können, werden beide Maßnahmen derzeit noch in getrennten Schichten durchgeführt. So wird sichergestellt, dass einerseits die durch den Schleifprozess verursachten Vibrationen die Messungen nicht verfälschen und andererseits die notwendige Anzahl von Schleifdurchgängen durchgeführt werden kann.
- Vor allem das Straßenbahnnetz hat sehr enge Kurven. Radien von nur 15 Metern sind keine Seltenheit. Aus diesem Grund werden die etwa 20 bis 30 Kilometer langen Messfahrten mit einer Straßenbahn als Triebfahrzeug durchgeführt, während das Schleifen mit einem Unimog erfolgt.
Vorteile durch regelmäßige Messkampagnen
Um eine ausreichende Datenmenge zu erreichen, wiederholen wir dies jedes Quartal. Neben der wachsenden Datenmenge lassen sich auch erste Erkenntnisse über die Entwicklung des Verschleißes ableiten, so dass ATM ein besseres Gefühl für seine Schleifstrategie bekommt und Instandhaltungsmaßnahmen proaktiver planen kann. Mit einem mittelfristig stärker präventiv ausgerichteten Wartungsansatz wird ATM auch in der Lage sein, sein Wartungsbudget bei erhöhter Netzverfügbarkeit zu optimieren.
- Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das enorme Potenzial unseres Smart-Maintenance-Ansatzes auf Kundenseite gesehen wird. Die Kombination von smart HSG-city & mapl-e
- verkürzt den Aufwand für das Asset Management und die Planung;
- Diagnosedaten sind schneller verfügbar, und vor allem,
- in einer revolutionär vereinfachten Form.
- Nach der ersten Aussage – „it’s like touching the moon“ – haben wir in der Partnerschaft viel erreicht, um die Schieneninstandhaltung effizienter zu organisieren und gezielter durchzuführen.
„It’s like touching the moon”
(Kundenstatement)
Head check-Prävention im Fahrplan
Funktionsweise & USPs
Schleifleistung des High Speed Grinding Schleifzugs
Über 30 Kompakt-Maschinen sind weltweit mit großem Erfolg im Einsatz
- Entgegen der Meinung einiger, dass der HSG nur am Stahl entlang kratzt
- gewährleisten die Schleifkörper einen kontinuierlichen, gleichmäßigen und kontrollierten Materialabtrag von 0,1–0,4 mm in mehreren Überfahrten.
- Das mit 260 g pro Sekunde und Schiene abgetragene Metallvolumen ist substanziell.
- Bis zu 100 km Schleifleistung pro Schicht möglich.
Funktionsweise des HSG-Schleifprozess‘
- Verfahren speziell für das präventive Schleifen, dessen Alleinstellungsmerkmal die hohe Schleifgeschwindigkeit von bis zu 80 km/h ist, die den flexiblen Einsatz im Modus einer Zugfahrt innerhalb des regulären Fahrplans ermöglicht.
- HSG behebt nicht nur Schienenfehler wie Head-Checks oder Riffel, sondern beugt erneutem Fehlerwachstum zuverlässig vor und verlängert so die Lebensdauer von Schienen um bis zu 100 %.
- Durch ihre Schrägstellung auf der Schiene beginnen die Umfangs-Schleifkörper selbständig zu rotieren (passiv angetrieben)
- Aufgrund der in die Länge gezogenen Kontaktlinie entfernen die Schleifkörper versprödete Oberflächen (aufgehärtete Randschicht) sowie Ansätze von Riffelbergen und Schlupfwellen
- Intensität des Schleifens und Schleifleistung werden durch die Geschwindigkeit der Zugmaschine und den Schleifdruck bestimmt
- Gezielter Abtrag von 0,1 mm in drei bzw. zehn Überfahrten
- Das bestehende Schienenprofil wird nicht verändert, da die Schleifsteine das Profil der Schiene annehmen und nicht umgekehrt
Einsatzmöglichkeiten und -grenzen
Inzwischen in Ländern
- Auf fast allen DB-Hauptstrecken & allen deutschen Hochgeschwindigkeitsstrecken
- In China auf allen PDLs im Einsatz zur Prävention, Neulagenbearbeitung & Reprofilierung
- Seit 2019 offiziell vom chinesischen Ministerium zur Instandhaltung von PDLs empfohlen
- HSG-city seit 2013 in zahlreichen europäischen sowie asiatischen Städten & Metropolen zur Riffelentfernung und Lärmminderung im Einsatz
Zahlreiche Anwendungsbereiche
Anwendungsbeispiele von HSG-city
Emissionsfreies Schleifen mit HSG-city hybrid
Seit 2015 auf erfolgreicher Tournee durch chinesische Großstädte
Fast 300 km pro Jahr seit 2017
Pekinger Metro diverse Linien
Harbin Metro L1
Guangzhou Tram
Nanjing Metro diverse Linien
Shenyang Metro L1
ReTaiwan Taichung L1
Urumqi Metro L1
Changchun Tram L3
Hohhot
Shenzhen
