Das RAM-Modell für SBB-Infrastruktur - Autor: Martin Messerli / dipl. Ing. FH Leiter Sicherungsanlagen SBB
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Das RAM-Modell
für SBB-Infrastruktur
Autor: Martin Messerli / dipl. Ing. FH
Leiter Sicherungsanlagen SBB
RAM Modell für SBB-Infrastruktur (Reliability - Availability – Maintainability)
Ausgangslage:
§ Verfügbarkeitsziele übergeordnet festgelegt
§ Über Jahrzehnte gewachsenes Netz
à keine systematische Methodik zur Anlagengestaltung
§ Nur für neue Anlagen ist RAM(S) ein fester Bestandteil
§ Verfügbarkeitsverbesserung mit bestehenden Ansätzen
ist ausgereizt
è Zur positiven Trendentwicklung braucht es
zusätzliche Massnahmen
Deshalb:
è Einführung systematisches RAM-Modell
für die gezielte Steuerung der Verfügbarkeit des
Bahnnetz.
2
RAM Modell für SBB-Infrastruktur (Reliability - Availability – Maintainability)
Ziele:
§ Top-down Definition konkreter Verfügbarkeitsziele
§ Differenzierung des Netzes und Anlagen bezüglich
§ kundenrelevanter Verfügbarkeit.
§ Monitoring zur Identifikation von Abweichungen
§ Schwachstellen-Identifikation im bestehenden Netz
§ Dimensionierung neuer Anlagen
§ Ableitung von Kosten- Nutzenoptimalen
Massnahmen zur Anforderungserfüllung.
è Bis 2040 sollen 20 % der anlagenbedingten
Störungen reduziert werden.
3
Kennzahlendefinition im Rahmen des RAM Konzepts.
Störungshäufigkeit und Störungsausmass wirken auf die Verfügbarkeit.
Störungs-
häufigkeit
R ELIABILITY 1
Zuverlässigkeit MTBF
Anzahl Ereignisse
"Wie oft fällt eine Anlage mit Verpätungsfolge pro Jahr
(ein Teilsystem) aus?"
Störungs-
häufigkeit A VAILABILITY (UNAVAILABILITY) Zugverspätungsminuten
x Verfügbarkeit – Kundenwirkung A
1 Mio. Trassen-km pro Jahr
Störungs- "Wie lange ist eine Anlage (ein
ausmass Teilsystem) pro Jahr nicht in Betrieb?"
Störungs-
ausmass M AINTAINABILITY
Instandhaltbarkeit Interventions- Reparatur-
zeit1) zeit
MTTR
"Wie lange dauert ein Ausfall einer
Anlage (eines Teilsystems)?"
4
Differenzierte Verfügbarkeitsziele bis auf Ebene Anlage
Das RAM-Modell bricht übergeordnete Verfügbarkeitsziele bis auf Ebene Anlage herunter
KONZERNZIEL KUNDENPÜNKTLICHKEIT
1
Betriebspunkte
Neuralgisch
Sehr hoch
Hoch
Mittel
Tief
2
höchst kritisch
hoch kritisch
Teilsysteme
normal kritisch
wenig kritisch 3
R M unkritisch
A 5
1 Betriebspunktklassifikation
auf Basis der Anzahl Züge/Tag, der Betriebsdichte und der Umfahrungsmöglichkeiten.
QUANTITATIVE AUSWERTUNG QUALITATIVE AUSWERTUNG
SCHRITT 1 SCHRITT 2 SCHRITT 3
Durchschn. Anzahl Züge/Tag Anzahl Trassen pro Zugnum- Differenzierung nach
mernfeld/Tag (Betriebsdichte) Umfahrbarkeit
Umfahrungsmöglichkeit vorhanden?
> 500 = Neuralgisch
> 120 +1 keine +1
> 225 … 500 = Sehr hoch Klassifizie- Klassifizie-
> 100 … 225 = Hoch rung aus rung aus
> 40 ... 120 +/-0 schlecht +/-0
> 50 … 100 = Mittel SCHRITT SCHRITT
1 2
< 50 = Tief < 40 -1 gut -1
6
1 Bisherige Verfügbarkeitskarte.
Neuralgisch
Sehr hoch
Hoch
Mittel
Tief
7
1 Neue Verfügbarkeitskarte nach Schritt 1, 2 und 3.
basierend auf den Zugzahlen 2012/13
Hotspot-Zonen (Prio 1)
Neuralgisch
Sehr hoch
Hoch
Mittel
Tief
8
R A M
2 Vorgehen zur Kritikalitätsklassifikation Teilsysteme (Beispiel Weiche SA)
Kritikalitätsklassifizierung der Teilsysteme basiert v.a. auf der Anlagenbelastung
SCHRITT 1 SCHRITT 2 SCHRITT 3
Belastung Betriebspunkt in Sondereffekte Umstellhäufigkeit Weichen
Anteil Züge pro Tag pro Tag
Relative Belastung Relevanz Interventionsgleise
Hauenstein Nord > 50 +1
≥ 40% und
= höchst kritisch 22 32 2 72
C2
8 19
≥ 200 Züge/Tag
Ev8 B32 11 18 Ev19
125 26P 126 127 A13 13 23 3 C3 63 24 25 83 129 30P 130 13131P 312 313 132 32P 133
7 B3 20
> 2 - 50 +/-0
26S D83 30S 31S
225 26Q 226 227 A14 14 C4 74 84 229 30Q230 23131Q 23232Q 233
≥ 40% = hochkritisch
30
26R
Gelterkinden
15 25
31
1 4 B4
4
23 26 D84 30R 311 314 31R
SCHRITT
20% bis 40% = normal kritisch 2
Relevanz Flankenschutzweichen 0.15 - 2 -1
1% bis 20% = wenig kritisch
< 0.15 unkrit.
2 Kritikalitätsklassifikation Teilsysteme – Pilot-Betriebspunkt Tecknau.
Alle Teilsysteme eines Betriebspunktes werden einer der fünf Kritikalitätsklassen zugeordnet.
1
2
3
4
Tecknau Hauenstein Nord
unkritisch wenig kritisch normal kritisch hochkritisch höchst kritisch
10R M
3 Baukastenklassen Teilsystem „Weiche SA“.
Mehrere Elemente werden zu einer Baukastenklasse zusammengefasst
Einheitliche Ausstattung pro Baukastenklasse:
§ Komplexitätsreduktion durch Zusammenfassung der standardisierten Vorgaben
§ Anzahl Klassen kann von Teilsystem-Typ zu Teilsystem-Typ verschieden sein
§ Zusammenfassung Vorgaben in „Handbuchblatt“ je Teilsystem-Typ
11R M
3 Handbuchblatt Teilsystem „Weiche SA“ (1/2).
Zusammen mit Experten der jeweiligen Anlagen werden die Vorgaben je Teilsystem erarbeitet.
Verfügbarkeitsvorgaben pro Weiche:
Höchstkritische Weichen
M
Belastung: >120Trassen/Tag/Weiche
MTBF: 8.6 Jahre
R MTTR: 60 Minuten
Anlagendesign/ Ausstattung
§ Weichenheizung mit Verschlussheizung
§ Weichendiagnosesystem
§ Doppelte Kreuzungsweichen und Schnellfahrweichen
müssen umfahrbar sein
§ Weichenrollen
Präventive Instandhaltung
§ Besonders sorgfältiger Einbau (Q-Check)
§ Kleinunterhalt (schmieren/ölen) jede Woche
§ Kontrolle alle 3 Monate inkl. Ersatz schadhafter Elemente
§ Wartung Weichenantrieb alle 6 Monate
§ Reinigung alle 24 Monate
Instandsetzung / Störungsbehebung
§ 1. Priorität bei Störungsbehebung
§ 1. Priorität bei Schneeräumen
§ Fach-Unterstützung Störung aus der BZ sofort
§ Störungsbehebung durch hoch qualifizierte Teams
12R M
3 Handbuchblatt Teilsystem „Weiche SA“ (2/2).
Zusammen mit Experten der jeweiligen Anlagen werden die Vorgaben je Teilsystem erarbeitet.
Verfügbarkeitsvorgaben pro Weiche:
Höchstkritische Weichen
M
Belastung: > 50 Trassen/Tag/Weiche
MTBF: 9.3 Jahre
R MTTR: 70 Minuten
Anlagendesign/ Ausstattung
§ Weichenheizung mit Verschlussheizung
§ Weichendiagnosesystem
Präventive Instandhaltung
§ sorgfältiger Einbau (Q-Check)
§ Kleinunterhalt (schmieren/ölen) jede 2. Woche
§ Kontrolle alle 6 Monate inkl. Ersatz schadhafter Elemente
§ Wartung Weichenantrieb alle 6 Monate
§ Reinigung alle 36 Monate
Instandsetzung / Störungsbehebung
§ 2. Priorität bei Störungsbehebung
§ 2. Priorität bei Schneeräumen
§ Fach-Unterstützung Störung aus der BZ nach 30Min
§ Störungsbehebung durch hoch qualifizierte Teams
133
Vorgehen zur Berechnung der MTTR-Werte
Die Anspannung der MTTR-Ziele erfolgt schrittweise und differenziert über die nächsten Jahre.
2013 2014 2015
Aktuell gültige SLA Erste Anspannung Weitere Anspannung der
mit Instandhaltung für die 5 Hotspotzonen neuralgischen Betriebspunkte
heutige Festlegungen
Bsp. Sicherungsanlagen
Neuralgisch ≤ 60min
(Hauptverkehrszeit)
neuralg., sehr hoch, hoch ≤ 70min
mittel, tief ≤ 90min
Erreichungsgrad : 73%
Monitoring
14Grobplanung Rollout – RAM Ziele und Erreichung.
RAM Modell für das Bahnnetz wird in den nächsten 2 Jahren schrittweise implementiert.
2013 2014 2015
Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2
1 Aufbau RAM-Management
2 Modellierung Betriebspunkte
in RAM Datenbank
3 Delta-Analyse Anlagen-Ausstattung
4 Umsetzungsprogramme Anlagen
5 SOLL-IST Monitoring „R“, „A“, „M“ -Werte
6 Nutzung „RAM Baukasten“ für
Anlagenneudesign
Allgemein Neuralgische BP Restliche BP
15Herzlichen Dank für
die Aufmerksamkeit!
1
01. Juni 2013
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