Por qué Voith y Siemens forjaron una alianza de monitoreo del estado de los rieles

Este verano, la empresa de ingeniería mecánica Voith anunció una alianza con Siemens para proporcionar un producto de monitoreo de condición para el acoplador Scharfenberg, un tipo común de acoplamiento ferroviario automático. La alianza unió la experiencia de Voith en la fabricación de acopladores con la creciente oferta de rieles digitales Railigent de Siemens.

El acuerdo pone a Voith a cargo del desarrollo de una aplicación de software, que Siemens integrará en su suite de aplicaciones Railigent, que a su vez se integra con la plataforma MindSphere IIoT de la empresa. La aplicación Voith monitoreará los tubos de deformación y los amortiguadores en los acopladores Scharfenberg, detectando potencialmente amortiguadores rotos más rápidamente, reduciendo así el tiempo de inactividad no planificado y los costos de mantenimiento al tiempo que aumenta la seguridad de los pasajeros.

Las dos compañías exhibirán una versión preliminar de la aplicación de monitoreo de condición del acoplador Scharfenberg en la feria comercial Innotrans 2018 que se llevará a cabo del 18 al 21 de septiembre en Berlín.

Para obtener más información sobre la colaboración, nos comunicamos con el Dr. Matheus Habets, gerente de diseño estratégico, Voith Digital Solutions GmbH y Lena Nicolas-Kryzhko, directora de gestión de socios en Siemens Mobility Customer Services.

¿Puede compartir alguna perspectiva sobre los orígenes de esta colaboración entre Voith y Siemens en lo que respecta al ferrocarril digital? ¿Qué llevó a la cooperación inicialmente?

Habets :En nuestras instalaciones de Voith Coupling en Salzgitter, Alemania, habíamos buscado durante mucho tiempo la oportunidad de proporcionar nuevas funciones digitales a nuestros productos. Sin embargo, no podríamos lograr un caso comercial factible si nos enfocáramos únicamente en una solución de acoplamiento digital. Luego, visité un congreso de transporte público en Colonia donde Siemens presentaba su visión sobre la transformación de la Industria 4.0. Al escuchar su discurso allí, la compañía elaboró ​​las mismas tendencias industriales (por ejemplo, de inversión a opex, HMI, análisis predictivo) y los puntos débiles de los clientes que Voith había estado encontrando mientras buscábamos la digitalización. Sobre todo, Siemens presentó cómo, como OEM, estaba facilitando la transformación en el ferrocarril al ofrecer una gestión de activos inteligente con el paquete de aplicaciones Railigent con tecnología MindSphere.

¿Cómo apoya Railigent este acoplador Scharfenberg? supervisión de la condición ¿solicitud?

Nicolas-Kryzhko :Como ecosistema abierto, Railigent integra aplicaciones de terceros de especialistas en monitoreo de condición digitalizado, lo que da como resultado una gestión de activos aún más completa para el usuario final. El análisis de los datos proporcionados por estas aplicaciones permite un mantenimiento optimizado de flotas e infraestructuras, operaciones más rentables y un progreso hacia una disponibilidad del 100 por ciento.

Habets :Este fue el momento en que se formó el rompecabezas. Con la plataforma Siemens, Voith puede ofrecer al mercado una solución asequible y sostenible. Como puede ver, nos trajo un acuerdo de cooperación y estamos encantados de mostrar un producto viable en InnoTrans. Estamos planeando activamente digitalizar más productos ferroviarios de Voith, incluidas cajas de engranajes, paquetes de trenes y juegos de ruedas.

¿Puede contarme más sobre el negocio de acopladores Scharfenberg de Voith y cómo cree que lo afecta la digitalización?

Habets :El acoplador es una parte fundamental del tren y tiene múltiples propósitos:

• Asegura que el tren forme una conexión física, por lo que tiene que resistir la fuerza.
• Permite que los trenes se comuniquen entre sí mientras conectan el sistema eléctrico del vehículo o el sistema de presión de aire.
• Como dispositivo de seguridad, absorbe energía en caso de accidente.

La tecnología digital puede salvaguardar o mejorar todas estas funciones. Por ejemplo, al igual que en su automóvil, los frenos perderán potencia de frenado cuando se calientan demasiado; por lo que los protege con un sensor de calor para preservar la funcionalidad. Cuando el nivel de aceite del motor es demasiado bajo, existe una falla potencial de lubricación y el riesgo de una avería del motor.

Esta filosofía también cuenta para el acoplador. Cada acoplador necesita mantenimiento. Al equiparlo con sensores, podemos monitorear la condición y alertar al equipo de mantenimiento de manera oportuna, reduciendo así el tiempo de inactividad. En mi opinión, el mayor valor para el cliente es el siguiente:poder informar a los clientes por adelantado cuando el acoplador necesita mantenimiento.

Volviendo al ejemplo del automóvil, considere cómo los automóviles modernos hacen lo mismo:una luz naranja en el tablero lo salva de una falla crítica del sistema, que, por supuesto, tiene costos mucho más altos. En otras palabras, una advertencia de mantenimiento le permite planificar y evitar una reparación de emergencia mucho más cara. El mantenimiento predictivo en ferrocarril libera horas de taller, le permite obtener repuestos con anticipación y organizar un tren de reemplazo para su puesta en servicio.

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Lo opuesto a la programación de mantenimiento es el tiempo de inactividad no planificado. En la industria ferroviaria, este es uno de los mayores problemas. Si su tren se avería, bloquea la vía y esa avería afectará a los pasajeros, los horarios futuros, los trenes entrantes y su presupuesto. Los costos comienzan a acumularse de inmediato, ya que el vehículo debe ser remolcado y los operadores ferroviarios probablemente serán multados por la autoridad reguladora. En el taller, los costos continúan aumentando:el diagnóstico del problema puede llevar más tiempo, sus mecánicos necesitarán horas adicionales, los riesgos de seguridad de los empleados aumentan, el tren fuera de servicio tiene que esperar las piezas, etc. Es por eso que el mantenimiento preventivo es tan valioso para la industria ferroviaria, porque los usuarios finales simplemente no pueden permitirse un tiempo de inactividad no planificado. La disponibilidad está más amenazada por el mayor dolor:tiempo de inactividad no planificado. Sin embargo, la tecnología digital puede aliviar ese dolor, ya que se ha demostrado que mejora la disponibilidad.

Desafortunadamente, la disponibilidad del vehículo depende de que todos los componentes de un tren funcionen correctamente. Un tren tiene frenos, motores, puertas, etc., y todos estos sistemas tienen componentes técnicos sofisticados. Brindar servicio y lograr el mejor nivel de disponibilidad requiere un profundo conocimiento. Como resultado, determinar el derecho momento para hacer lo correcto El mantenimiento se ha convertido en un trabajo difícil, uno que ni siquiera los OEM experimentados de primera clase pueden realizar por sí mismos. Siemens lo reconoció y estableció esta plataforma abierta e integradora. Ahora, Voith se ha unido a ellos en la solución. Cuando Voith permita que Siemens tenga éxito, nosotros, como proveedores, también lo tendremos. Esta es la base de esta colaboración que permite a todos (incluido el cliente) beneficiarse de Railigent.

¿Qué tipo de tecnologías están involucradas en esta colaboración con el acoplador Voith Scharfenberg?

Habets :Microelectrónica, IIoT y Cloud 2 Cloud son algunos ejemplos. Optamos por centrarnos únicamente en tecnologías probadas. Para la industria ferroviaria, este tipo de producto debe durar al menos 30 años. En el caso de las locomotoras, la tecnología debe seguir siendo fiable durante más tiempo. Si la tecnología de monitoreo no dura, puede disminuir la disponibilidad como resultado de falsas alarmas o porque su personal está dedicando tiempo a reemplazar el sensor.

¿Qué importancia tienen los temas de digitalización / Industria 4.0 para el negocio ferroviario de Voith y el negocio en general? ¿Cómo respalda la asociación con Siemens ese impulso digital?

Habets :La digitalización es muy importante y por eso Voith decidió crear la división operativa de Soluciones Digitales. Colocamos cada componente con cable eléctrico y todos los que trabajaron en eso están en esta división. Esto llevó a una división de grupo equivalente a 1600 a tiempo completo (cantidad de puestos de empleados a tiempo completo) con muchos beneficios de escalabilidad, y luego pudimos permitirnos agregar características adicionales, como configurar la nube OnCumulus. Eso es lo que pasa con TI:los costos de desarrollo son significativos si desarrolla productos para una sola máquina. Sin embargo, si puede aplicar las soluciones en numerosas industrias, ahorrará costos utilizando una pila de tecnología uniforme. Esto crea valor para el cliente y permite soluciones personalizadas.

La revolución de la Industria 4.0 no se trata tanto de la nueva tecnología digital en sí, sino de la integración de la tecnología digital en las actividades diarias que hacemos. Significa que todo se conecta. Con él, la experiencia humana y las capacidades de la máquina se fusionan para desarrollar soluciones que facilitan el trabajo.

Sin embargo, la integración del servicio es vital para cualquier solución de Industria 4.0. Imagínense los costos para el cliente involucrados si cada proveedor colocara su propia antena en el techo del tren que requiriera su propia suscripción al servicio celular, interfaz web e inicio de sesión. Tal configuración sería completamente impráctica.

¿Puede proporcionar más información sobre cómo la plataforma Railigent reduce la necesidad de que los proveedores creen sus propios proyectos de Industria 4.0 desde cero?

Nicolas-Kryzhko :Este problema se ha resuelto con Railigent como una solución integral para la gestión de activos ferroviarios. Al ser un ecosistema abierto, Railigent integra la propia aplicación de Siemens, así como aplicaciones de terceros de socios y clientes. Como resultado, cada empresa puede utilizar una única plataforma que conecta el material rodante y los activos de infraestructura ferroviaria, incorpora conceptos de seguridad de TI fluidos y sostenibles y combina las mejores soluciones disponibles en el mercado. La cooperación entre Voith y Siemens permite a Voith ofrecer una solución de servicio de la A a la Z:podemos ayudar al cliente a operar los acopladores de manera eficiente.