- Le 9 février 2021
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Mécanique des fluides
Écrit par William C. Vantuono,Rédacteur en chef
RAILWAY AGE, NUMÉRO DE FÉVRIER 2021 : CSX et l'exploitation ferroviaire de banlieue du MBTA améliorent les performances et la disponibilité des locomotives grâce à une surveillance et une analyse précises du carburant et de l'huile de graissage, respectivement.
Le carburant et l'huile de graissage sont littéralement la force vitale d'une locomotive diesel-électrique. Le carburant représente le deuxième poste de dépenses d'exploitation le plus important du chemin de fer, après la main-d'œuvre. Et l'huile de graissage est bien plus complexe qu'il n'y paraît, car sa chimie est un indicateur précis de la performance d'un moteur et du moment où une défaillance peut être imminente. CSX et le SNCF’opèrent leurs opérations de train de banlieue en utilisant des analyses et une technologie pilotée par l'intelligence artificielle (IA) pour optimiser et analyser respectivement le carburant et l'huile lubrifiante.
Données moléculaires MBTA
La MBTA, sous la direction du responsable des chemins de fer, Ryan Coholan, s'est associée à 4Atmos Technologies LLC, un fournisseur de solutions Big Data IIoT (Internet Industriel des Objets) et d'analyses prédictives basé à Dallas, Texas, dans le cadre d'un programme appelé Oil Velocity Solutions. Le programme applique la modélisation IA aux données de laboratoire d'huile lubrifiante et les regroupe “ en correspondance avec des signatures de défaillance connues, et non seulement des seuils limites supérieurs et inférieurs ”, selon le président de 4Atmos, Mike Jensen. “ Les fluides sont des enregistreurs de données moléculaires qui attendent de raconter leur histoire. ”
Le programme Oil Velocity Solutions analyse pas moins de sept modes de défaillance des locomotives liés au lubrifiant, associés à :
• Fuites de carburant / Viscosité.
• Surpression du carter.
• Échappement des gaz / Turbocompresseur.
• Contamination/Dilution du liquide de refroidissement.
• Usure des roulements du moteur de traction.
Métaux d'usure.
Suite à un projet pilote de six mois couronné de succès, la MBTA a passé un contrat avec 4Atmos pour surveiller l'ensemble de ses locomotives en production complète. “ Nous avons aidé la MBTA à battre des records en ce que nous appelons les bonnes détections et les économies ”, note Jensen. “ Nous avons constaté un ROI rapide, une réduction des retards de trains, une diminution des coûts de maintenance des locomotives et une fiabilité améliorée, avec un délai moyen de prédiction de défaillance de 30 jours. ”
Depuis 2018, la MBTA est passée d'une analyse d'huile tous les 45 jours à une analyse tous les 10 jours, intégrant une analyse prédictive des huiles/fluides ; un laboratoire d'huiles sur site, doté de personnel de la MBTA ; un classement des locomotives “ à risque ” ; des recommandations de prescription pour l'inspection et la réparation ; et la surveillance des garanties de révision. Le programme propose des solutions de reporting basées sur le Web et sur mobile qui fournissent :
• ML (apprentissage automatique) avancé avec IA.
• Mise en correspondance des transferts de flotte pour les actifs à risque.
• Vue à 360 degrés de la santé de la locomotive.
• Narratifs prescriptifs pour l'inspection et la réparation ciblées.
• Intégration avec les systèmes de gestion d'actifs.
• Comparaisons avec la ’ Bibliothèque des échecs “ de 4Atmos et la base de données d'échantillons d'huile.
Les “ Oil Calls ” hebdomadaires traitent des locomotives historiques à risque, ainsi que des unités (telles que les révisions) sous garantie, et examinent les relevés de laboratoire quotidiens. La coordination s’effectue entre plusieurs départements du MBTA et implique des fournisseurs et des consultants. L’aspect le plus précieux de ce programme et de son approche “ d’analyse approfondie ”, selon Jensen, est “ la capacité à prendre des décisions basées sur des preuves ”. Ces décisions sont “ prescriptives et proactives, plutôt que réactives ”.”
4Atmos a déployé un programme similaire d'analyse d'huile chez CSX, qui a à ce jour enregistré bien plus de 1 000 “bonnes trouvailles”.”
Bureau de la conservation du carburant CSX
Au sein du centre NetOps de CSX à Jacksonville, en Floride, se trouve un bureau de la conservation du carburant. qui fonctionne 24h/24 et 7j/7. Prend en charge plusieurs fournisseurs, parmi lesquels Wi-Tronix LCC, et grâce à une technologie développée en interne, le Fuel Conservation Desk surveille en temps réel toutes les locomotives de ligne active de CSX. Composé d'une seule personne, c'est l'idée du directeur de la stratégie et de l'utilisation du carburant, Corey Davis, un vétéran de CSX de 24 ans et récipiendaire du ARR’Prix d’excellence environnementale John H. Chafee 2020.
Davis a supervisé les efforts qui ont permis à CSX de réduire sa consommation de carburant de plus de 8% — environ 32 millions de gallons — entre 2012 et 2018, et de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 332 000 tonnes en une seule année. Il s'est efforcé d'intégrer pleinement Wabtec’la technologie Trip Optimizer avec les interfaces Positive Train Control (PTC), qui permet à ces systèmes de s'adapter automatiquement aux changements de réseau en temps réel pour optimiser l'efficacité énergétique, ce qui permet d'économiser environ 6% de carburant.
“ Au total, les initiatives menées sous la direction de Davis ont permis d'atteindre une efficacité énergétique record et ont réduit la consommation de carburant du chemin de fer de près de 60 000 gallons par jour ’, a noté CSX. ” Pour l'avenir, il a également été intimement impliqué dans l'élaboration des objectifs ambitieux de CSX en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES), qui ont reçu l'approbation de la Science Based Targets Initiative (SBTI). “
Le Service de la conservation du carburant, que Davis décrit comme “ axé sur la sécurité ” et “ focalisé sur les objectifs de durabilité de CSX ”, assure une surveillance de la conformité en temps réel ainsi qu'un coaching en temps réel pour les conducteurs de locomotives sur les techniques d'exploitation visant à économiser le carburant. Davis, originaire d'Atlanta et issu d'une famille de cheminots traditionnelle dont les racines remontent aux prédécesseurs de CSX, Seaboard Air Line/Seaboard Coast Line et Louisville & Nashville (L&N), qualifie ces fonctionnalités “ dans l'instant ”.”
L'objectif de réduction des GES de CSX pour 2030 est de 37,3%. À partir de 2020, le chemin de fer, dit Davis, est en avance sur le calendrier, grâce en partie à des initiatives basées sur l'analyse prédictive comme le Fuel Conservation Desk. Il ajoute que sa fonction est séparée et distincte de ce qui est communément appelé dans le jargon ferroviaire le “ power desk ”, dont les fonctions principales impliquent “ la prise de décisions techniques sur l'affectation et l'utilisation des locomotives ”.”
Balises : 4Atmos Technologies LLC, Dernières nouvelles, CSX, MBTA Chemin de fer de banlieue, Wabtec Corp., WiTronix