Smart und flexibel: Zustandsorientierte Instandhaltung auf Basis des Data Matrix Codes

• Die Verknüpfung von Datenbanken auf Basis des Data Matrix Codes ermöglicht nachhaltige, zustandsorientierte Instandhaltungskonzepte
• Schaeffler erweitert fahrzeugbasierte, vorhandene Condition Monitoring Systeme um die Lager-Zustandsdiagnose
• Railway Condition Monitoring System für digitalisierte Überwachung und Instandhaltung kompletter Trieb- bzw. Laufdrehgestelle in Personenzügen

Die Digitalisierung im Schienenverkehr ist auch für die Wartungsplanung ein großer Zugewinn. Die Basis hierfür bilden sensorbasierte Daten von ortsfesten Messstationen oder von in Bahnfahrzeugen installierten Onboard-Systemen. Schaeffler, einer der weltweit führenden Automobil- und Industriezulieferer, zeigt auf der InnoTrans 2022, wie Kunden diese Daten auf unterschiedlichen Wegen nutzen können. Damit gewährleistet das Unternehmen die bestmögliche Sicherheit und Verfügbarkeit von Fahrzeugen.

Verlängerte Laufleistung und Systemverständnis durch digitalen Datentransfer
Die Kennzeichnung von Lagerkomponenten mit dem DMC bildet den Grundstein für die Entwicklung einer digitalen Lieferkette, die mittels standardisiertem Datenaustausch Komponentenhersteller, OEM und Bahnbetreiber umfasst. Der DMC kennzeichnet Bauteile mit einer eindeutigen, digitalen Lasermarkierung. In der verknüpften Datenbank werden Herstellungs-, Montage- und Wartungsdaten gespeichert. So entsteht ein digitaler Zwilling, der zugleich die eindeutige Zuordnung von montierten Lagern zu Fahrzeugen ermöglicht.

Doch damit nicht genug. Sein volles Potential entfaltet der digitale Zwilling, wenn nicht nur die Daten des Komponentenherstellers, sondern auch die des OEM und des Fahrzeugbetreibers erfasst werden. Der digitale Zwilling eines Lagers enthält Informationen auf welchen Radsatz, in welchem Drehgestell und für welchen Waggon es beim OEM montiert wurde. Nach Auslieferung können anschließend kontinuierlich Echtzeit-Daten aus dem Fahrbetrieb ergänzt werden. Das sind unter anderem Laufleistung oder sensorbasierte Temperatur- oder Schwingungsmessungen.

App-gestützte Datenauswertung aus Onboard-Condition Monitoring Systemen von Drittanbietern
Bereits vorhandene, fahrzeugseitige Condition Monitoring Systeme für die Diagnose von Radsatzlagern zu nutzen – diesen Ansatz verfolgt Schaeffler aktuell beispielsweise im Rahmen einer Kooperation mit ZF. In Bahnfahrzeugen, die mit dem ZF System Heavy Duty TAG ausgestattet sind, greift eine App von Schaeffler auf die vorhandene Sensorik und die Onboard Unit-Gateways zu. Mit einer auf die Wartung von Lagern spezialisierten Analyse-Software werden die erfassten Schwingungsdaten automatisch ausgewertet und für die vorausschauende Planung von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an Lagern genutzt.

In diesem Fall profitiert der Fahrzeugbetreiber auch davon, dass kein separates Onboard-System installiert werden muss. Die auf der InnoTrans 2022 präsentierte Lösung mit ZF steht stellvertretend für die technisch problemlos realisierbare Kombination mit Condition Monitoring-Systemen weiterer Anbieter.

Proaktive Wartung: Schaeffler Railway Condition Monitoring System (RCMS)
Für die vorausschauende Zustandsüberwachung von kompletten Trieb- bzw. Laufdrehgestellen in Personenzügen hat Schaeffler ein eigenes Komplettsystem entwickelt. Im Fahrzeug integrierte Sensoren messen Beschleunigung, Drehzahl und Temperatur. Die Daten werden in Onboard-Prozessmodulen von spezialisierter Software analysiert und aufbereitet. Die Auswertung der Schwingungssignale gibt dabei frühzeitig Hinweise auf ungewöhnliche mechanische Belastungen. Betreiber und Instandhalter können so via Internetverbindung weltweit den Zustand von einzelnen Radsatzlagern bis hin zu kompletten Radsätzen und Drehgestellen überwachen und Wartungen einplanen, bevor die geringste funktionale Beeinträchtigung aufritt.

Auf der InnoTrans veranschaulicht Schaeffler den Nutzen für Betrieb und Wartung seines RCMS-Systems anhand der Überwachung von Radsatzlagern, beginnend beim wichtigen Aspekt der Betriebssicherheit: Das frühe Erfassen und die schnelle webbasierte Übermittlung von Abweichungen zum Sollzustand reduzieren das Risiko von ungeplanten Stillständen. Die durch das Condition Monitoring mögliche Planung der Wartung und Instandhaltung hat vor allem auch wirtschaftliche Vorteile. Sie ersetzt die reaktive und vermeidet unnötige präventive Wartung. Letztlich führt diese zu einer Verlängerung der Wartungsintervalle und einer höheren Laufleistung verbunden mit signifikanter Kosten- und Zeitersparnis.