- 9 de febrero de 2021
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Dinámica de fluidos
Escrito por William C. Vantuono,Editor en Jefe
EDICIÓN DE FEBRERO DE 2021 DE RAILWAY AGE: CSX y la operación de trenes de cercanías de MBTA están mejorando el rendimiento y la disponibilidad de las locomotoras mediante el monitoreo y análisis de precisión del combustible y el aceite lubricante, respectivamente.
El combustible y el aceite lubricante son, literalmente, la sangre vital de una locomotora diésel-eléctrica. El combustible es el segundo costo operativo de ferrocarril más grande, después de la mano de obra. Y el aceite lubricante es mucho más complejo de lo que parece, ya que su química es un indicador preciso de qué tan bien está funcionando un motor y cuándo podría ser inminente una falla. CSX y el MBTA’Las operaciones de trenes de cercanías están utilizando análisis y tecnología impulsada por inteligencia artificial (IA) para optimizar y analizar el combustible y el aceite lubricante, respectivamente.
Datos Moleculares MBTA
El MBTA, bajo la dirección del Director de Ferrocarriles Ryan Coholan, se asoció con 4Atmos Technologies LLC, un proveedor con sede en Dallas, Texas, de soluciones de Big Data para el IIoT (Internet Industrial de las Cosas) y análisis predictivos dentro de un programa llamado Oil Velocity Solutions. El programa aplica modelado de IA a datos de laboratorio de aceite lubricante y los agrupa “en coincidencias con firmas de fallas conocidas, no solo umbrales para límites superiores e inferiores”, según el presidente de 4Atmos, Mike Jensen. “Los fluidos son registradores de datos moleculares esperando contar sus historias”.”
El programa Oil Velocity Solutions analiza no menos de siete modos de falla de locomotoras relacionados con el aceite lubricante, vinculados a:
• Fugas de combustible/Viscosidad.
• Sobrepresión del cárter.
• Escape de gases/turbocompresor.
• Contaminación/dilución del refrigerante.
• Desgaste de los rodamientos del motor de tracción.
• Metales de desgaste.
Tras un exitoso programa piloto de seis meses, la MBTA contrató a 4Atmos para monitorear todas sus locomotoras en producción completa. “Hemos ayudado a establecer récords en la MBTA en lo que llamamos buenas detecciones y ahorros”, señala Jensen. “Hemos visto un rápido retorno de la inversión, una reducción en los retrasos de los trenes, una disminución en los costos de mantenimiento de las locomotoras y una mejora en la confiabilidad, con un tiempo promedio de anticipación de 30 días para la predicción de fallas”.”
Desde 2018, el MBTA ha pasado de muestreos de aceite cada 45 días a muestreos cada 10 días, lo que incorpora análisis predictivos de aceite/fluidos; un Laboratorio de Aceite en el lugar atendido por personal del MBTA; una clasificación de la flota de locomotoras “en riesgo”; recomendaciones de prescripción para inspección y reparación; y monitoreo de garantía de overhauled (revisión general). El programa cuenta con soluciones de reporte basadas en la web y móviles que proporcionan:
• ML (aprendizaje automático) avanzado con IA.
• Concordancia de transferencia de flota para activos de riesgo.
Vista de 360 grados de la salud de la locomotora.
• Narrativas prescriptivas para inspección y reparación dirigidas.
• Integración con sistemas de gestión de activos.
• Comparaciones con la ’Biblioteca de Fallas“ de 4Atmos y la base de datos de muestras de aceite.
Las “Llamadas de Petróleo” semanales abordan locomotoras heredadas en riesgo, así como unidades (como revisiones generales) con garantía, y revisiones de los cuadros de mando diarios del laboratorio. La coordinación se realiza entre múltiples departamentos de MBTA e involucra a proveedores y consultores. El aspecto más valioso de este programa y su enfoque de “profundización”, dice Jensen, es “la capacidad de tomar decisiones basadas en evidencia”. Esas decisiones son “prescriptivas y proactivas, en lugar de reactivas”.”
4Atmos ha implementado un programa similar de análisis de aceite en CSX, que hasta la fecha ha registrado más de 1.000 “buenas detenciones”.”
Escritorio de Conservación de Combustible de CSX
Dentro del centro NetOps de CSX en Jacksonville, Florida, hay un escritorio de conservación de combustible. que opera las 24 horas, los 7 días de la semana. Respaldado por múltiples proveedores, entre ellos Wi-Tronix LCC, y utilizando tecnología desarrollada internamente, el Fuel Conservation Desk monitorea en tiempo real todas las locomotoras de carga activa de CSX. Con una sola persona en su personal, es la idea original del Director de Estrategia y Utilización de Combustible, Corey Davis, un veterano de CSX con 24 años y ganador del AAR’Premio a la Excelencia Ambiental John H. Chafee 2020.
Davis ha supervisado esfuerzos que han resultado en que CSX redujera su consumo de combustible en más de 8%—aproximadamente 32 millones de galones— entre 2012 y 2018, y cortara las emisiones de dióxido de carbono en 332,000 toneladas en solo un año. Ha trabajado para integrar completamente Wabtec’tecnología Trip Optimizer con interfaces de Positive Train Control (PTC), que permite a estos sistemas ajustarse automáticamente a los cambios de la red en tiempo real para optimizar la eficiencia del combustible, lo que resulta en un ahorro de combustible de aproximadamente un 6%.
“En total, las iniciativas bajo el liderazgo de Davis han llevado a una eficiencia de combustible récord y han reducido el consumo de combustible del ferrocarril en casi 60,000 galones por día’, señaló CSX. ”Mirando hacia el futuro, también ha estado íntimamente involucrado en el desarrollo de los ambiciosos objetivos de reducción de emisiones de GEI (gases de efecto invernadero) de CSX que han sido aprobados por la Iniciativa de Objetivos Basados en la Ciencia (SBTI)“.”
El Fuel Conservation Desk (Escritorio de Conservación de Combustible), que Davis describe como “enfocado en la seguridad” y “enfocado al láser en los objetivos de sostenibilidad de CSX”, proporciona monitoreo de cumplimiento en tiempo real, así como capacitación en tiempo real para ingenieros de locomotoras sobre técnicas operativas de conservación de combustible. Davis, nativo de Atlanta y proveniente de una familia ferroviaria tradicional con raíces en las predecesoras de CSX, Seaboard Air Line/Seaboard Coast Line y Louisville & Nashville (L&N), se refiere a estas características como “en el momento”.”
El objetivo de CSX para 2030 de reducción de GEI es de 37.3%. A partir de 2020, el ferrocarril, dice Davis, está adelantado a lo previsto, gracias en parte a iniciativas basadas en análisis predictivos como el Fuel Conservation Desk (Escritorio de Conservación de Combustible). Añade que su función es separada y distinta de lo que comúnmente se conoce en la jerga ferroviaria como el “power desk” (escritorio de potencia), cuyas funciones primarias implican “tomar decisiones técnicas sobre la asignación y utilización de locomotoras”.”
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