• 9. Februar 2021

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Strömungsmechanik

Geschrieben von William C. Vantuono,Chefredakteur

RAILWAY AGE, FEBRUAR 2021 AUSGABE: CSX und der Nahverkehrsbetrieb der MBTA verbessern die Leistung und Verfügbarkeit von Lokomotiven durch präzise Überwachung und Analyse von Kraftstoff und Schmieröl.

Kraftstoff und Schmieröl sind buchstäblich das Lebenselixier einer dieselelektrischen Lokomotive. Kraftstoff ist nach den Arbeitskosten die zweitgrößte Betriebskostenposition der Eisenbahn. Und Schmieröl ist weitaus komplexer, als es den Anschein hat, da seine Chemie ein genauer Indikator dafür ist, wie gut ein Motor läuft und wann ein Ausfall bevorstehen könnte. CSX und die MBTA’s Nahverkehrsbahn nutzt Analysen und künstliche Intelligenz (KI)-gestützte Technologie zur Optimierung und Analyse von Kraftstoff und Schmieröl, bzw. 

MBTA Molekulardaten

MBTA, unter der Leitung von Chief Railroad Officer Ryan Coholan, hat eine Partnerschaft geschlossen mit 4Atmos Technologies LLC, mit Sitz in Dallas, Texas, Anbieter von Big-Data-Lösungen für das Industrial Internet of Things (IIoT) und prädiktiven Analysen im Rahmen eines Programms namens Oil Velocity Solutions. Das Programm wendet KI-Modellierung auf Labor-Schmieröldaten an und gruppiert diese “in Übereinstimmungen mit bekannten Ausfallsignaturen, nicht nur Schwellenwerten für obere und untere Grenzwerte”, so 4Atmos-Präsident Mike Jensen. “Flüssigkeiten sind molekulare Datenaufzeichner, die darauf warten, ihre Geschichte zu erzählen.”

Das Oil Velocity Solutions-Programm analysiert nicht weniger als sieben schmierölbedingte Triebfahrzeugausfälle, die sich auf Folgendes beziehen:

• Kraftstofflecks/Viskosität.
• Überdruck im Kurbelgehäuse.
• Abgasentlüftung/Turbolader.
• Kühlmittelkontamination/Verdünnung.
• Verschleiß der Traktionsmotorenlager.
• Verschleißmetalle.

Nach einem erfolgreichen sechsmonatigen Pilotprojekt beauftragte die MBTA 4Atmos mit der Überwachung aller ihrer Lokomotiven in voller Produktion. “Wir haben der MBTA geholfen, Rekorde aufzustellen, was wir als gute Fänge und Einsparungen bezeichnen”, bemerkt Jensen. “Wir haben einen schnellen ROI, reduzierte Zugverspätungen, gesunkene Wartungskosten für Lokomotiven und eine verbesserte Zuverlässigkeit erzielt und kamen auf eine durchschnittliche Vorlaufzeit von 30 Tagen für die Ausfallvorhersage.”

Seit 2018 hat die MBTA die Ölprobenentnahme von 45 auf 10 Tage umgestellt, die prädiktive Öl-/Flüssigkeitsanalyse, ein Öllabor vor Ort mit MBTA-Mitarbeitern, eine “Risiko”-Bewertung der Lokomotivflotte, Empfehlungen für Inspektion und Reparatur sowie die Überwachung von Überholgarantien umfasst. Das Programm bietet webbasierte und mobile Reporting-Lösungen, die Folgendes liefern:

• Fortgeschrittenes ML (maschinelles Lernen) mit KI.
• Flottenübereinstimmung für gefährdete Vermögenswerte.
• 360-Grad-Ansicht des Lokomotivenzustands.
• Vorgeschriebene Narrative für gezielte Inspektionen und Reparaturen.
• Integration mit Asset-Management-Systemen.
• Vergleiche mit 4Atmos’ “Library of Failures” und der Ölprobendatenbank.

Die wöchentlichen “Oil Calls” befassen sich mit gefährdeten Altlokomotiven sowie mit Einheiten (wie Überholungen) mit Garantie und Überprüfungen täglicher Labor-Scorecards. Die Koordination erfolgt abteilungsübergreifend innerhalb der MBTA und umfasst Lieferanten und Berater. Der wertvollste Aspekt dieses Programms und seines “Deep Dive”-Ansatzes sei “die Fähigkeit, evidenzbasierte Entscheidungen zu treffen”, so Jensen. Diese Entscheidungen seien “präskriptiv und proaktiv, anstatt reaktiv”.”

4Atmos hat ein ähnliches Öl-Analyseprogramm bei CSX implementiert, das bis heute weit über 1.000 “gute Fanggriffe” verzeichnet hat.”

CSX Kraftstoff-Spartisch

Innerhalb des CSX NetOps Centers in Jacksonville, Florida, gibt es einen Schreibtisch für Kraftstoffeinsparung. das rund um die Uhr geöffnet ist. Unterstützt von mehreren Anbietern, unter anderem Wi-Tronix LCC, und unter Nutzung von intern entwickelter Technologie überwacht das Fuel Conservation Desk alle aktiven CSX-Linienlokomotiven in Echtzeit. Besetzt mit einer einzigen Person, ist es die Idee von Corey Davis, Director of Fuel Strategy and Utilization, einem CSX-Veteranen mit 24 Jahren Dienstzeit und Träger des AAR’s 2020 John H. Chafee Environmental Excellence Award.

Davis hat Bemühungen geleitet, die dazu geführt haben, dass CSX seinen Kraftstoffverbrauch zwischen 2012 und 2018 um mehr als 8%– etwa 32 Millionen Gallonen – gesenkt und die Kohlendioxidemissionen in nur einem Jahr um 332.000 Tonnen reduziert hat. Er hat daran gearbeitet, die vollständige Integration von Wabtec’s Trip Optimizer-Technologie mit Schnittstellen zur Zugsicherungstechnik (PTC), die es diesen Systemen ermöglicht, sich automatisch an Echtzeit-Netzänderungen anzupassen, um die Kraftstoffeffizienz zu optimieren und so rund 6% Kraftstoffeinsparungen zu erzielen.

“Insgesamt haben Initiativen unter Davishs Führung zu einer Rekordkraftstoffeffizienz geführt und den Kraftstoffverbrauch der Eisenbahn um fast 60.000 Gallonen pro Tag reduziert’, stellte CSX fest. ”Mit Blick auf die Zukunft war er auch maßgeblich an der Entwicklung der ehrgeizigen Ziele von CSX zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen (GHG) beteiligt, die von der Science Based Targets Initiative (SBTI) genehmigt wurden.“ 

Der Fuel Conservation Desk, den Davis als “sicherheitsorientiert” und “mit voller Konzentration auf die Nachhaltigkeitsziele von CSX” beschreibt, bietet Echtzeit-Compliance-Überwachung sowie Echtzeit-Coaching für Lokführer zu kraftstoffsparenden Betriebstechniken. Davis, ein gebürtiger Atlantaner, der aus einer traditionellen Eisenbahnerfamilie stammt, deren Wurzeln bis zu den Vorgängern von CSX, Seaboard Air Line/Seaboard Coast Line und Louisville & Nashville (L&N), zurückreichen, bezeichnet diese Funktionen als “im Moment”.” 

Das für 2030 gesteckte Ziel von CSX zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beträgt 37,3%. Laut Davis liegt die Eisenbahngesellschaft bereits 2020 vor dem Zeitplan, teilweise dank Initiativen, die auf prädiktiver Analytik basieren, wie dem Fuel Conservation Desk. Er fügt hinzu, dass dessen Funktion getrennt und abweichend von dem ist, was im Eisenbahnerjargon üblicherweise als “Power Desk” bezeichnet wird, dessen Hauptfunktionen “technische Entscheidungen über Lokomotivzuweisungen und -nutzung” umfassen.”   

Schlagwörter 4Atmos Technologies LLC, Eilmeldung, CSX, MBTA Pendlerbahn, Wabtec Corp., WiTronix