Optimierung von Instandhaltungsprozessen mit Extended Reality und Digital Twins (OptXR)

Projektbeschreibung

Eine effiziente, zeitnahe und zuverlässige Instandhaltung des rollenden Materials ist für eine effektive Verwaltung der Eisenbahninfrastruktur und der Vermögenswerte erforderlich. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit und Pünktlichkeit des Eisenbahnbetriebs einschließlich des Personenverkehrs zu gewährleisten. Dennoch müssen immer größere Herausforderungen bewältigt werden, um eine effiziente Instandhaltung zu gewährleisten: genaue Überwachung der Leistung der Anlagen angesichts zunehmender technischer Komplexität; Optimierung und Rationalisierung kostspieliger Instandhaltungsmaßnahmen durch Vorwegnahme der Lebensdauer von Anlagen, systematischer Ausfälle oder möglicher Pannen; und Unterstützung von Instandhaltungsmitarbeitern an vorderster Front, die die erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen sicher und effizient und unter Druck durchführen müssen, wobei sie häufig nur über eine begrenzte Ausbildung und Kenntnisse über bestimmte Anlagentypen oder deren Betriebsgeschichte verfügen.

Digitale Zwillinge (DTs) sind leistungsstarke Werkzeuge, die physische Eisenbahnanlagen auf der Grundlage großer Datenmengen virtuell modellieren können, um das Verhalten dieser Anlagen in Echtzeit genau wiederzugeben und vorherzusagen. DTs in Kombination mit Extended Reality (XR) helfen den Mitarbeitern an der Front und den technischen Experten dabei, (1) die Funktionsweise, die Spezifikationen und den erfassten Status der komplexen elektromechanischen Subsysteme einzelner Anlagen zu verstehen und zu visualisieren, um aktuelle Fehlfunktionen zu beheben, und (2) die zukünftige Leistung einzelner Anlagen zu erkennen, um durch rechtzeitige Wartung zukünftige Fehlfunktionen zu vermeiden und somit sowohl reaktive Wartung als auch unnötige geplante Wartung zu vermeiden. Ein positives und wesentliches Nebenprodukt wird schließlich die immersive Schulung am Arbeitsplatz sowie das Wissensmanagement und der Wissenstransfer sein, um die starke Fluktuation bei den Humanressourcen zu überwinden. Mit dieser Vision vor Augen wird OptXR Wissen, Prozesse und Werkzeuge entwickeln, um die Sicherheit und Pünktlichkeit von Wartungsprozessen mit digitalen Zwillingen (DTs) und erweiterter Realität (XR) zu verbessern.

Um dieses Gesamtziel zu erreichen, müssen mehrere Ziele erreicht werden:

1. Entwicklung einer Software- und Hardware-Betriebssystemarchitektur zur nahtlosen Integration von digitalen Zwillingen, XR und Diagnosefunktionen für die Unterstützung von Mitarbeitern in Echtzeit.
2. Aufbauend auf den Erfahrungen der SBB mit geschlossenen Systemen für Außentüren und Kupplungen, schnelle Entwicklung und Erprobung von DTs für diese hochrelevanten und komplexen Anlagenklassen unter Verwendung einer skalierbaren Diagnosesystemarchitektur mit einer kontextbezogenen, intuitiven, einfachen und effektiven XR-Benutzeroberfläche
3. Durchführung von kontrollierten Experimenten mit Partnern bei der SBB in SBB-Anlagen zur Validierung der verbesserten Leistung von Wartungsaktivitäten mit OptXR-Unterstützung
4. Empfehlung von Schritten für die Implementierung und den großflächigen Einsatz OptXR wird die SBB einen wichtigen Schritt in Richtung der praktischen Vorteile der Digitalisierung durch DTs und XR in Bezug auf die Optimierung und Rationalisierung der Instandhaltungsarbeiten bringen, ohne die Sicherheit und Pünktlichkeit des Bahnverkehrs zu beeinträchtigen.
   Mit OptXR macht die SBB einen wichtigen Schritt, um die Vorteile der Digitalisierung durch DTs und XR in der Praxis zu nutzen: Optimierung und Rationalisierung der Wartungsarbeiten, ohne die Sicherheit und Pünktlichkeit des Bahnverkehrs zu gefährden.