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System leitet unter Verwendung von künstlicher Intelligenz und industriellem Internet der Dinge ein neues Zeitalter der vorausschauenden Instandhaltung im Schienenverkehr ein

Da der Verkehr für etwa 20 % der CO2-Emissionen verantwortlich ist, müssen auch die Eisenbahnen bei der Bewältigung von Umweltproblemen zum Zuge kommen. Eine EU-Initiative macht den Bahnbetrieb für eine nachhaltige Zukunft digitaler und wettbewerbsfähiger.

Verkehr und Mobilität

Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts Andromeda wurde ein System entwickelt, das intelligente Geräte für das industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) sowie künstliche Intelligenz (KI) in die allererste durchgängige Lösung für die vorausschauende Instandhaltung der Eisenbahninfrastruktur integriert. „Die Eisenbahn ist das sicherste, effizienteste und nachhaltigste motorisierte Verkehrsmittel“, stellt der Projektkoordinator sowie Mitbegründer und Finanzchef von KONUX, Maximilian Hasler, fest. „Insgesamt besteht das Ziel darin, Infrastrukturbetreibern und anderen relevanten Interessengruppen dabei zu helfen, die Kapazität und Verfügbarkeit des Netzes zu verbessern, die Lebensdauer der Anlagen zu verlängern, sowie das Personal zu einer effizienteren Instandhaltung zu befähigen.“

Erste, für KI-Lösungen konzipierte, vorausschauende Instandhaltung im Schienenverkehr

Das System überwacht und analysiert laufend die Verlässlichkeit von Schlüsselkomponenten und liefert umsetzbare Empfehlungen. Letztlich ermöglicht es eine bessere Instandhaltungsplanung, indem es den Infrastrukturbetreibern hilft, Ausfälle vorherzusehen, bevor sie auftreten, sowie den optimalen Zeitpunkt und die Art der erforderlichen Instandhaltung zu erkennen. Konkret verbessert das System die Verfügbarkeit durch Frühwarnungen bei kritischen Zuständen und durch gezielte Instandhaltung. Es unterstützt auch die Digitalisierung der Eisenbahninfrastruktur durch eine permanente automatisierte Zustandsüberwachung. Die KI kann Ausfälle erkennen und helfen, sie zu verhindern, bevor sie auftreten. Rund um die Uhr liefert ein Dashboard einen Überblick über alle kritischen Weichen und deren Zustand. Aufgrund seiner Ausfallprognosen und effektiven Instandhaltungsmaßnahmen verringert die Lösung auch die Instandhaltungskosten. Zudem erhöht sie die Lebensdauer der Anlagen durch vorausschauende Instandhaltung und Qualitätssicherung der durchgeführten Instandhaltungstätigkeiten. Eine Qualitätsprüfung der Instandhaltung ermittelt, welche Maßnahmen erfolgreich waren und wie lange es dauert, um die wirtschaftlichsten und nachhaltigsten Verfahren zu bestimmen.

Erhöhung der Zuverlässigkeit und Kapazität des Eisenbahnsystems

Hochpräzise Sensoren sind der Schlüssel zu wichtigen Erkenntnissen über die Verlässlichkeit von Komponenten. Daher hat das Konsortium ein proprietäres, autonomes IIoT-Gerät entwickelt, das für vorausschauende Instandhaltungsprogramme und extreme Umweltbedingungen optimiert ist. Es ist vollständig zertifiziert und erfüllt modernste Sicherheitsanforderungen. Das Gerät kann problemlos in weniger als 10 Minuten vor Ort eingesetzt werden. Diese Zeitspanne ist entscheidend, da sie den regulären Zugverkehr nicht stört. Die hochmoderne Architektur gestaltet das Datenmanagement skalierbar, flexibel, reaktionsfähig und sicher. „Sie stellt sicher, dass wir schneller als je zuvor vom Punkt des Lernens zum Betrieb kommen können“, merkt Hasler an. „Ihre Modularität ermöglicht uns eine unglaublich schnelle und zuverlässige Einrichtung neuer Kundenumgebungen.“ Die Algorithmen des maschinellen Lernens sind imstande, bisher unerreichbare Informationen zu erzeugen. „Wir können unserer Kundschaft jetzt mit einer Trefferquote von über 90% sagen, wie sich der Zustand ihrer Anlagen in den nächsten 90 Tagen entwickeln wird“, erklärt Hasler. Dies ermöglicht Endnutzergruppen eine bessere Zeitplanung von Instandhaltungsmaßnahmen. Infolgedessen gewinnen sie die Kontrolle über ihren Instandhaltungsbedarf und die Verfügbarkeit ihrer Anlagen. „Wir können auch Empfehlungen für den optimalen Zeitpunkt und die Art der erforderlichen Instandhaltung geben, indem wir die Wirksamkeit und Nachhaltigkeit der verschiedenen Instandhaltungsmaßnahmen, die wir vor Ort sehen, messen und vergleichen.“ Durch die Verbesserung der Kapazität, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz von Eisenbahnen trägt Andromeda dazu bei, ihre Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu anderen, weniger nachhaltigen Beförderungsmitteln zu erhöhen. Hasler fasst zusammen: „Auf diese Weise wird das Projekt den Ländern helfen, ihren Emissionseinsparungszielen näher zu kommen und gleichzeitig den Fahrgästen ein zuverlässigeres, bequemeres und angenehmeres Reiseerlebnis zuteil werden zu lassen.“

Schlüsselbegriffe

Andromeda, Instandhaltung, Eisenbahn, vorausschauende Instandhaltung, Eisenbahn, IIoT, Eisenbahninfrastruktur

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