Radsatzmanagement von Morgen – getrieben durch Erfahrung, realisiert durch Software

Im Jahr 2020 wurde der Weltmarkt für Radsätze und -achsen auf rund 3,1 Mrd. US-Dollar geschätzt. Die Instandhaltungskosten für Drehgestelle und deren Radsätze sind jedoch um ein Vielfaches höher als der Anschaffungspreis. So sind für den Fahrzeughalter die Lebenszykluskosten eines Schienenfahrzeuges ein wichtiges Entscheidungskriterium bei der Vergabe von Neuaufträgen. Deshalb wird der Fokus auf die Entwicklung und Instandhaltung von Radsätzen gelegt, um einerseits die Lebensdauer von Radsätzen zu verlängern und andererseits die Kosten für die EVUs zu senken. Natürlich bei voller Verfügbarkeit der Flotte sowie Steigerung der Sicherheit auf der Schiene.

Let’s talk Rail! hieß es am 16. September 2021. Dort find bereits zum zweiten Mal unser RailVoice Webinar – diesmal  mit Fokus auf modernes Radsatzmanagement – statt. Von den Speakern gab es spannende  Einblicke in den Lebenszyklus – von der Bedarfsplanung über die Entwicklung bis hin zur Instandhaltung – eines Radsatzes. Die Zuhörer hatten die Möglichkeit von den Erfahrungen internationaler Experten zu lernen. Eine Zusammenfassung zum Event gibt’s hier: RailVoice

„The prolongation of the lifecycle of wheelsets (and bogies) offers huge potential for savings in maintenance. It is rather complex, requiring innovation in design and materials used, and joint effort of manufacturers and operators.“ – Marcel Ujfalusi, Head of Business Development and Marketing bei Bonatrans Group a.s.

Enorme Belastung für Radsätze

Im Schienenverkehr wird vieles an der Kontaktfläche zwischen Radreifen bzw. dem Vollrad und der Schiene entschieden. Bis zu 22,5 Tonnen Gewicht lastet auf einem Radsatz, bei einer Kontaktfläche in der Größe von nicht einmal einer 50 Cent Euromünze. Darüber hinaus ist der Radsatz auch noch für die Übertragung der seitlichen Spurführungskräfte verantwortlich. Die Anforderungen an das Material sind enorm. Kleinste Änderungen bezüglich der Umwelteinflüsse können starke  Auswirkungen nach sich ziehen. Begonnen beim Höhenprofil der Streckenführung, der Beladung, bis hin zur Luftfeuchtigkeit – all das kann zu großen Unterschieden bezüglich der Lebensdauer, und somit auch bezüglich der Lebenszykluskosten eines Radsatzes führen. Zudem ist zu beachten, dass Radsätze gemäß ECM-Verordnung als sicherheitskritische Bauteile eingestuft sind.

Deshalb nicht verwunderlich, definiert die für die Radsatzinstandhaltung zuständige DIN-Norm (EN15313:2016) ein sehr umfangreiches Rahmenwerk, wie der Instandhaltungsprozess auszusehen hat. Im Zentrum steht die Instandhaltungs- und Dokumentationsanforderung über den gesamten Lebenszyklus des Radsatzes. Spätestens hier sollte man einen Blick auf die IT-Landschaft und Systembrüche zwischen Prozessen und Systemen der beteiligten Unternehmen werfen.

Die Hauptkomponenten der Instandhaltungsanforderungen

Um dies etwas besser nachvollziehen zu können, werden wir im Folgenden auf die fünf Hauptkomponenten der Instandhaltungsanforderung eingehen.

1. Instandhaltungsplan: Im Instandhaltungsplan werden die allgemeinen Instandhaltungsintervalle sowie durchzuführende Sondermaßnahmen definiert.
2. Rückverfolgbarkeit: Hier stoßen EVUs und Instandhaltungsbeauftrage oft auf große Herausforderungen betreffend ihrer IT-Systemumgebung. Zunächst gilt es eine eindeutige Identifikation des Radsatzes und dessen Komponenten herzustellen – teilweise rückwirkend – zu erfassen und nachhaltig zu dokumentieren. Darauf aufbauend  muss gemäß den normativen Vorgaben eine komplette Historie aller instandhaltungs- und sicherheitsrelevanten Maßnahmen geführt werden. Darüber hinaus müssen Details zu Lagerung und Transport protokolliert und in einer Datenbank gespeichert werden. Dabei sind hier noch normative und informative Unterschiede zwischen Radsätzen für Personenfahrzeuge und Lokomotiven, sowie Güterwagen zu beachten.
3. Ausrüstung und Systeme: Sämtliche Messmittel und Werkzeuge müssen unter den durch die EN 15313:2016 festgelegten Bedingungen freigegeben werden. Dieses offizielle Freigabedokument wird ebenfalls gespeichert. Zudem müssen Messmittel in regelmäßigen Intervallen kalibriert werden, und auch die Ergebnisse aus diesen Vorgängen müssen erfasst und abgelegt werden.
4. Qualifizierung Mitarbeiter: Mitarbeiter, welche Schweißarbeiten an Radsätzen durchführen, müssen ebenso qualifiziert sein, wie auch Mitarbeiter im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung. Auch hier ist es von unschätzbarem Mehrwert mittels moderner IT-Systeme alle Qualifikationen der verschiedenen Mitarbeiter auf einen Blick parat zu haben, und so auch als Werkstatt rascher planen zu können. Aber dazu mehr in diesem Beitrag.
5. Betriebserfahrung: Die letzte Komponente des Instandhaltungsplanes bedarf etwas mehr unserer Aufmerksamkeit. Hinter dem Schlagwort „Betriebserfahrung“ verbirgt sich eine nicht unwesentliche Herausforderung bezüglich der Beschaffung und Aufbereitung einer Vielzahl an Sensordaten. Nach Aufbereitung und Verfügbarmachung dieser Daten werden wichtige Fragen bezüglich der Lebensdauer des Radsatzes beantwortet und eine Prognose möglicher zusätzlicher Instandhaltungsmaßnahmen in der Zukunft ermöglicht. An diesem Punkt haken wir von Boom Software ein.

Unser erklärtes Ziel:

Die Softwarelösungen von Boom ermöglichen eine sichere, zuverlässige sowie benutzerfreundliche Integration eines Regelkreises, welcher den Rückfluss der Betriebserfahrung nicht nur sicherstellt, sondern mit modernsten statistischen Modellen um zusätzliche Information anreichert, und so frühzeitig davor warnt, wenn es zu Bedarfsspitzen bezüglich des Radsatzes eines Schienenfahrzeuges kommt.

Der Druck auf der Schiene steigt

Vielleicht mag dies für so manchen Betreiber als eine Art Komfort-Feature wirken, doch das müssen wir entschieden zurückweisen. Der Druck – und hier pflichten uns Betreiber & Instandhalter bei – auf der Schiene steigt. Transportleistungen aller wichtigen Schienenverkehrsrouten weisen steigende Tendenzen auf. Zunehmende Privatisierung, sowie erhöhter Kostendruck bei (teil)staatlichen EVUs fordern alle Instanzen der ECM-Struktur zu Kostenbewusstheit. Im Falle des Radsatzes sind vor allem zwei Kostentreiber im Auge zu behalten: zum einen sind das die naheliegenden Lebenszykluskosten (LCC) und zum anderen die Bedarfsermittlung.

Daten als Schlüssel für Kostenersparnis

Hinsichtlich der Lebenszykluskosten einen Radsatzes sind Radsatzhersteller seit über 100 Jahren bestrebt, die Verlängerung der Lebensdauer eines Radsatzes – vor Allem durch die Verwendung moderner Werkstoffe und Fertigungsverfahren – herbeizuführen. Aber auch Boom leistet hier mit Softwarelösungen seinen Beitrag: Durch gekonnte Aufbereitung der Betriebsdaten eines Radsatzes, ist der Instandhaltungsplan auf die tatsächlichen Betriebsbedingungen angepasst. So wird der Radsatz länger im Betrieb gehalten.

Jedoch sind die Lebenszykluskosten des Radsatzes nur eine Seite der Medaille. In Bezug auf Radsätze muss die Bedarfsermittlung ebenso beherrscht werden. Denkt man nur daran, dass ein plötzlicher Engpass an neuen bzw. verfügbaren Radsätzen zum Stillstand von Wagenmaterial führen kann. Selbst wenn der Bedarf an Wagenmaterial durch Leasing gedeckt ist, so sind die Kosten definitiv nicht im zu vernachlässigbaren Bereich.

Bei all dem darf man nicht vergessen, dass Radsätze stets nach Auftrag gefertigt werden. Da die Produktionskapazitäten bei den meisten Herstellern nahezu ausgeschöpft sind, kommt es hier zu Wartezeiten von bis zu mehreren  Monaten – von Auftragseingang bis zur Auslieferung.

Spätestens jetzt sollte klar sein: ein rasches Gegensteuern bei plötzlich auftretenden Engpässen im Radsatzmanagement ist nicht möglich. Um hier nicht Gefahr zu laufen sowohl Kapazität als auch Geld zu verlieren, müssen für eine gute Bedarfsplanung eine Vielzahl an Daten erfasst & analysiert werden. Boom Software ist es durch jahrelange Erfahrung und Know-how möglich, sichere Vorhersagemechanismen zu modellieren und damit moderne Bedarfsplanung in Ihrem Unternehmen zu etablieren.

Gemeinsam mit externen ExpertInnen und internationalen Unternehmen, darunter NextSense und Bonatrans, haben wir im Rahmen unseres Webinars das Thema Radsatz näher beleuchtet.

Hier können Sie den Nachbericht zum Webinar lesen