Digitales Bremskraft-Messsystem für Züge unterstützt die Schweizerischen Bundesbahnen (SSB)

Mit der Brake Force Measurement Solution (BFMS) bahnt Kistler den Weg für die effiziente Wartung und Instandhaltung von Schweizer Nahverkehrszügen. Die kompakte Lösung im mobilen Rollkoffer ist hardware- und softwareseitig so ausgelegt, dass sie modular erweitert und um zusätzliche Messgrößen – etwa den Pneumatik-Bremsdruck – ergänzt werden kann.

Wie lassen sich mit digitaler Messtechnik die Abläufe im Zugservice optimieren, dass Nahverkehrszüge schneller gewartet werden und in den Betrieb zurückkehren können? Eine Antwort auf diese Frage gibt ein Pilotprojekt von Kistler mit dem SBB-Servicestandort „Regionalfahrzeug InstandhaltungsCenter Ostschweiz“ (RICO) in Oberwinterthur. Hier werden in enger Taktung Züge der Thurbo- und Seehas-Flotten der SBB gewartet, repariert und bei Bedarf umgebaut.

Der größte Teil der betreuten Flotten besteht aus mehrteiligen Gelenktriebwagen, die im S-Bahn- und Regionalverkehr zum Einsatz kommen. Die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit sind gerade im öffentlichen Nahverkehr hoch: Die Endkunden erwarten Pünktlichkeit und Verlässlichkeit, die nur durch eine effiziente und sichere Abwicklung notwendiger Servicearbeiten erreicht werden kann – Termintreue ist ganz entscheidend. Entsprechend groß ist die Verantwortung der Servicetechniker: Züge müssen schnell und sicher die regelmäßigen Checks absolvieren, um in den Fahrbetrieb zurückzukehren.

Kundenspezifische Messtechnik optimiert Serviceprozess

Als Partner für die laufende Verbesserung der Prozesse bei RICO holte man sich die Messtechnik-Experten von Kistler an Bord, um zunächst die Bremskraftmessung zu optimieren. Diese ist ein zentraler Bestandteil der Instandhaltung und sowohl national als auch international durch Regelwerke genau festgelegt. „Die bisherigen Abläufe waren störanfällig und nicht sehr effizient. Daher waren wir über das Angebot von Kistler sehr erfreut, im Zuge einer Entwicklungspartnerschaft den gesamten Prozess zu analysieren und insgesamt zu optimieren“, berichtet Ranieri Baratto, Flottentechniker bei SBB RICO.

Das Digital Solution Engineering Team von Kistler betrachtete dazu nicht nur die gesamte Messkette, sondern auch den kompletten Prozess beim Kunden. Als Ziele wurden eine verbesserte Datenerfassung und ‑auswertung festgelegt sowie vor allem eine einfache Handhabung und Bedienbarkeit des Systems. Gemeinsam entwickelt wurde ein effizienterer Arbeitsablauf, der von kundenspezifisch ausgelegter Messtechnik von Kistler – sowohl Hardware als auch Software – unterstützt wird. In mehreren Schritten wurden die Praxistauglichkeit der Lösung diskutiert und getestet sowie Komponenten gegebenenfalls angepasst. 

Die neue BFMS (Brake Force Measurement Solution) von Kistler für RICO besteht aus vier Bremskraftsensoren 9303A1B, dem modularen Datenerfassungssystem KiDAQ in Kompaktausführung und einem Notebook mit der anwendungsspezifischen Software. Alle Komponenten finden in einem robusten Hartschalenkoffer Platz, der einen flexiblen Transport von Triebwagen zu Triebwagen ermöglicht. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Software für die Messapplikation über die hauseigenen Tablets der Mitarbeitenden von RICO zu steuern.

Das System ist darüber hinaus so auslegt, dass zukünftig auch Drucksensoren integriert werden können, um die an den Bremsscheiben real aufgebaute Kraft direkt mit dem vorhandenen pneumatischen Druck des Bremssystems abgleichen zu können. Dann könnte nämlich mit nur einem Messschritt eine Aussage über das gesamte Bremssystem gemacht werden.

Anwenderfreundlich, effizient und zukunftssicher

Besonderen Wert legte RICO auf die eingesetzte Softwarelösung, um sowohl Anforderungen an Rückverfolgbarkeit erfüllen zu können als auch die Erstellung von Dokumentationen und Berichten zu automatisieren. Das Kistler Digital Solutions Engineering Team entwickelte daraufhin eine eigene Anwendung auf der Basis von KiStudio Lab, um die Serviceprozesse von RICO genau abzubilden: Nach Auswahl des Zugtyps werden dem Anwender, der Schritt für Schritt durch den Prozess geführt wird, die Reihenfolge der Drehgestelle und die Anzahl der Bremsen grafisch dargestellt.

Mit den vier Bremskraftsensoren kann ein komplettes Drehgestell in einem Prozessschritt ausgemessen werden. Die Software zeigt auf einen Blick die gemessene Bremskraft pro Rad und Drehgestell sowie die Kraftwirkung im zeitlichen Verlauf an. Die prozessspezifischen Kennwerte werden direkt eingeordnet und mit den vorgegebenen Referenzwerten verglichen. Alle Messreihen werden sowohl lokal als auch sicher in der Cloud gespeichert, so dass frühere Messungen jederzeit verfügbar sind und in ganzheitliche Datenanalysen einbezogen werden können.

Auch in puncto Investitionssicherheit hat Kistler vorgesorgt und seine Lösung konsequent modular und erweiterbar ausgelegt. Bei Bedarf lassen sich weitere Messmodule nutzen, die mit derselben Software zentral gesteuert werden. Damit lassen sich perspektivisch auch lange Züge mit sechs Wagen und sieben Drehgestellen effizient in einem Schritt vermessen. Entsprechend positiv fällt das Fazit von Ranieri Baratto aus: „Die Zusammenarbeit mit Kistler ist sehr vertrauensvoll und konstruktiv und versetzt uns in die Lage, die Verfügbarkeit des Rollmaterials weiter zu steigern. Mit Kistler haben wir einen wichtigen Partner für die zunehmende Automatisierung von Wartung und Instandhaltung gewonnen.