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Russische Eisenbahn steigert Wartungsleistung mit RFID-Lösung erheblich

Retrofit für die Russen-Bahn

Mascha, die legendäre Russen-Lok, bekannt auch als Taigatrommel oder offiziell M62, dieselt auf mehr als 85.000 Kilometer Eisenbahngleis durch Russland. Mehr als 650.000 Waggons werden bewegt. Das fordert Material und Mensch. Deswegen will die Eisenbahngesellschaft RZD die Wartung dramatisch verbessern. Aus Deutschland kommt Hilfe dank RFID.

Instandsetzungswerk der Russischen Eisenbahn in Magnitogorsk: Durch den Retrofit einer Fertigungslinie wurde die Reparaturkapazität erheblich ausgebaut. (Fotos: Balluff)

Die Russische Eisenbahn (RZD) hat im Rahmen eines ambitionierten Investitions- und Modernisierungsprogramms begonnen, die Produktivität ihrer Instandsetzungswerke durch den Einsatz modernster Fertigungs- und Automatisierungstechnik deutlich zu erhöhen. Das erste von der Russischen Eisenbahn in Auftrag gegebene Projekt zur Automatisierung einer kompletten Instandsetzungslinie für Fahrgestelle wurde innerhalb von nur 15 Monaten Planungs- und Umbauzeit im Bahnbetriebswerk Magnitogorsk realisiert. Das Ergebnis des Retrofits kann sich sehen lassen: Der Einsatz von RFID und modernster Steuerungstechnik sorgt jetzt für ein deutliches Plus an Transparenz bei den innerbetrieblichen Abläufen und eine spürbare Erweiterung der Reparaturkapazitäten. Während vor der Automatisierung der Instandhaltungslinie etwa 4.300 Eisenbahnwaggons jährlich überholt wurden ist ihre Anzahl heute auf 7.500 angestiegen. Geplant und ausgeführt hat das Vorzeigeprojekt die Technikon Limited, Minsk, Weißrussland. Mitsubishi Electric mit der "IQ Automation Plattform" hat die Steuerungstechnik geliefert. Das industrietaugliche RFID-System in der BIS-M-Variante stammt vom Sensorikspezialist und Connectivity-Anbieter Balluff.

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Die Beanspruchung des rollenden Materials ist bei der Russischen Eisenbahn gewaltig: Über 1,3 Milliarden Passagiere und ebenso viele Tonnen Fracht werden jährlich auf einem Schienennetz von 85.500 Kilometern über bis zu elf Zeitzonen transportiert. Um jederzeit über die entsprechenden Transportkapazitäten sicher verfügen zu können, muss das rollende Material – dies sind derzeit rund 20.000 Lokomotiven, 25.000 Personen- und 630.000 Güterwaggons – regelmäßig überprüft und gewartet werden. Einfach ist das nicht, denn aufgrund seiner geografischen Lage und des wirtschaftlichen Booms der vergangenen Jahre herrscht in Magnitogorsk im Südural ein eklatanter Arbeitskräftemangel. Um diesem Manko zu begegnen, sollten nach dem Retrofit alle Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen von Fahrwerkskomponenten automatisch und effizient innerhalb eines integrierten Gesamtprozesses ablaufen. Und die dazugehörige Steuerungstechnik sollte einfach zu bedienen sowie robust und ausfallsicher sein.

Dazu wurde die vorhandene Infrastruktur sowie das neu zu installierende RFID-System zur Teileverfolgung so in eine Fertigungslinie integriert, dass sie von einer einzigen Plattform aus gesteuert und administriert werden können. Die vorhandenen, mehr oder weniger getrennten Insellösungen wurden dazu überarbeitet und zusammengefasst. Integrierte Diagnose- und Überwachungsfunktionen in der Steuerung ermöglichen die schnelle Fehlersuche und Diagnose aller angeschlossenen Komponenten ohne zusätzliche Software und Programmiergeräte. Über das Netzwerk lässt sich jede Steuerung von einer beliebigen Station aus programmieren und überwachen.

Eine besondere Aufgabe kommt dem neu installierten RFID-System zu: Es dient der Identifizierung sämtlicher zu überholender Teile sowie der Dokumentation und Rückverfolgung. Der Sensorspezialist Balluff hat eine Lösung gewählt, die für die Optimierung von Produktionsprozessen in extrem rauer Umgebung ausgelegt ist. Balluff-Identifikations-Systeme, die aus einem robusten Datenträger, einem oder mehreren Schreib-/Leseköpfen und einer Auswerteeinheit – die die Daten an die Steuerungsebenen weiterleitet – bestehen, gestatten einen induktiven Datenaustausch mit der Lesestation. Diese berührungslose Identifikation funktioniert ohne eigene Stromversorgung, denn sie bezieht ihre Energie von der Schreib-/Leseeinheit. Das System ist durch kompakte Bauform und einfache Inbetriebnahme gekennzeichnet. Es kann leicht in die Steuerungsebene integriert werden. Dank serieller Anschaltung lässt es sich auch bei adaptiven Prozessen optimal einsetzen. Mit einer Übertragungsfrequenz von 13,56 MHz arbeitet es nach den Standards ISO15693/14443, was es dann auch für Aufgaben in der modernen Produktionstechnik prädestiniert.

Mit einer großen Variantenvielfalt an robusten Datenträgern und Schreib-/Leseköpfen mit hoher Schutzart löst BIS M fast jedes Anwendungsproblem. Ideal eingesetzt sind die Systeme überall dort, wo wie bei der Russischen Eisenbahn zum Beispiel der Produktionsfortschritt, die Chargennummer oder Qualitätsdaten für die Rückverfolgung kostengünstig mitprotokolliert werden müssen. Als Spezialisten für besonders schwierige Umgebungen funktionieren die Systeme selbst in einem Umfeld mit Wasser, Öl und Staub unabhängig von Trägermaterial und Inhalt.

Die RFID-Datenträger, darunter sind auch die gegenwärtig kleinsten Bauformen am Markt, sorgen mit nahezu unbegrenzten Schreib-/Lesezyklen für eine flexible und schnelle Kommunikation auch über große Distanzen. Dabei funktioniert der Datenaustausch mit den Schreib-/Leseköpfen – es handelt sich um wahre Kraftpakete – selbst auf Metall und in metallischen Umgebungen bis zu einem Abstand von 150 Millimeter. Dank großzügiger Speicherkapazität lassen sich große Datenmengen zuverlässig lesen und aufzeichnen und dies sowohl im statischen als auch dynamischen Betrieb.

Und das geht so: Bevor Fahrwerksteile die Fertigungslinie durchlaufen, werden sie aus den Waggons ausgebaut und vermessen. Mit diesen Messdaten werden die zur Instandsetzung notwendigen Bearbeitungsschritte festgelegt. Jedes Bauteil erhält einen RFID-Transponder, auf dem alle Informationen für den Transportweg und die maschinelle Bearbeitung gespeichert werden. Lesegeräte an jeder Bearbeitungs- und Transportstation lesen die Daten der ankommenden Teile aus, die Schritt für Schritt wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht werden. Störendes Material wird zum Beispiel an zwei Stationen maschinell abgefräst. Auch der Transport ist vollständig automatisiert. Über Förderbänder und Portalsysteme passieren etwa drei Fahrwerksteile pro Stunde die Anlage.

Die neue einheitliche Technologie verkürzt Planung, Installation und Inbetriebnahme, erleichtert die Diagnose und Wartung und reduziert den Programmier- und Schulungsaufwand. Das senkt die Installations- und Betriebskosten, während gleichzeitig Zuverlässigkeit und Effizienz der Fertigungssysteme steigen.

bw

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