Diagnose an Infrastrukturanlagen mit DIANA - 07.04.2021 | Teams - WWW-Docs for ...
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Diagnose an Infrastrukturanlagen mit DIANA 07.04.2021 | Teams
Die DB Netz AG – Europas größte Infrastruktur
DB Netz AG Kennzahlen
Unternehmenszahlen 2019
◼ Umsatz: 5.937 Mio. Euro
◼ Mitarbeiter: 44.506
◼ Bruttoinvestitionen: 7.434 Mio. Euro
◼ Lange Streckennetz: 33.291 km
◼ Weichen: 65.639
◼ Brücken: 25.129
◼ Tunnel: 745
◼ Stellwerke: 2557
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 2
Die DB Netz AG sorgt insbesondere für mehr Kapazität und Qualität auf
der Schiene und ermöglicht die Wachstumsstrategie der Starken Schiene.
ROBUSTER
◼ Die Dachstrategie „Starke Schiene“
der DB AG umfasst drei übergreifende, SCHLAGKRÄFTIGER
strategische Ausbaufelder mit insgesamt
15 strategischen Ausbausteinen.
MODERNER
Ausbaustein Ausbaustein Ausbaustein Ausbaustein
Ausbau Digitale Kapazitäts- Qualität
◼ Die DB Netz ist in führender Rolle im Rahmen Infrastruktur Schiene management Bestandsnetz
Deutschland Netz DIANA
des Ausbaufelds ROBUSTER. Plattform
Ausbau
◼ Das „Starke Netz“ ist vor allem DIANA
Ausbaustein Ausbaustein
Plattform
leistungsfähiger, größer, verlässlicher Stabile 100.000
und digitaler. Prozesse Mitarbeiter1
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 3
Gemäß Funktionalstrategie Instandhaltung ist der Anteil zustandsbasierter
Instandhaltung mittels Diagnose deutlich zu steigern
Heute 5 Jahre 5-10 Jahre 2035
NI111 Mittels Diagnose
Reduktion
Prävention nicht im Fokus
Vorbeugende IH
Aufbauen
Zustands-
basiert mittels
IW Zeitbasiert Prädiktion
(inkl. Prognose)
Ausbauen Zustands-
basiert mittels
Diagnose
EFB2
Korrektive IH
IH-Aufwand
Ausfall- Zeitbasiert
basiert
Entstörung Ausfall-
basiert
IH-Aufwand IH-Aufwand
DB Netz DB Netz
1 NI11 – Diagnoseaufträge; 2 Inkl. Sonstiges
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 4
Die Weichenantriebsdiagnose DIANA leistet einen Beitrag
zur Verfügbarkeitsverbesserung
Funktionsprinzip Kernelemente der Weichenantriebsdiagnose
▪ Die Sensoren werden im Kabelabschlussgestell
des zugehörigen Stellwerks installiert
▪ Die Daten werden über Kabel oder mobilfunk an
eine zentrale Plattform übertragen
▪ Die Individuellen Stromverlaufskurven jeder
Weiche bzw. jedes Weichenumstellvorgangs
werden gemessen
▪ Die Daten können in Echtzeit per Bowser oder
App angezeigt werden.
▪ Erforderliche Maßnahmen zur Vermeidung von
Störungen werden diagnosebasiert abgeleitet
▪ Alle fahrplanrelevanten Weichen sind
angeschlossen (aktuell knapp 28.000)
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 5
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021
Mit der Weichenantriebsdiagnose ist einer der größten
Rolloutvorhaben an Bestandsanlagen realisiert
Kiel
Ausrüstung von über 28.000 Weichen
Schwerin RB O 3.070 WK
Dez 2018 Neustrelitz
II.Q 2019 (ursprüngliches Ziel: 27.670 Weichen) und
Hamburg
RB Nord 4.752 WKBremen damit aller fahrplanrelevanter Weichen
Osnabrück Magdeburg
Berlin
Hannover
Cottbus
Erstellung und Einführung eines
Hamm
Leipzig
Diagnoseprozess inklusiver neuer
RB West 4.499 WK Duisburg
Halle Meldungs- und Auftragsart
Dresden
Hagen
Düsseldorf
RB SO 3.678 WK
Kassel
Köln Erfurt
Zwickau
Erst-Qualifizierung von über 3.400
RB Mitte 4.039 WK Frankfurt
Koblenz
Würzburg
Mitarbeitern und bundesweite
Mainz Zertifizierungen durchgeführt
Nürnberg
Saarbrücken
Karlsruhe
Stuttgart
Regensburg
Steigerung Verfügbarkeit durch
RB SW 4.213 WK RB Süd 3.908 WK
Augsburg
Vermeidung 13.153 LU und 4.864
Ulm
München
Störungen
Freiburg
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 7
Aktuell liegt der Fokus neben den technischen Optimierungen
auf der Weiterentwicklung u.a. mittels KI-Instrumenten
mit wiss. Unterstützung
➢ Vorstudie und prototypische Entwicklung einer KI-basierten Applikation
➢ Automatisierte Identifikation ähnlicher Stromkurven
➢ eigene Abhängigkeitsanalysen (u.a. Wetterabhängigkeit)
Nutzung KI-Verfahren bei Analysen zu Aufzeichnungen von Stromverlaufskurven
Identifizieren und prognostizieren von Verschleißmustern/ Wirkzusammenhängen durch Ähnlichkeitsverfahren
8
KI Verfahren zur Neutralisierung äußerer Einflüssen (Bspw. induktive Beeinflussung)
Prognose aus Zeitreihenbetrachtung Weichendiagnose
Vorhersage zukünftiger Störungen und Anlernen von Vorhersagemodellen)
Interpretation durch Anlagenverantwortliche zukünftig nur noch vereinzelt erforderlich
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021
Einsatzgebiete der DIANA-Plattform
Die Integration weiterer Anlagetypen ist sukzessive geplant
In Anwendung In Erprobung In Aussicht
EGM
Weichen- Weichen- Temperatur- Digitale Bahn- Wasserver- Klima- EGM Stell- Achs- Signale andere
antrieb heizung fühler Weiche 2 übergänge und anlagen werke zähler
Entsorge-
anlagen
2016-2021 2020-2025 2025-2030
Der Wechsel von der reaktiven zur zustandsbasierter Instandhaltung
erfordert einen strukturierten und konsequenten Weg.
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 9
Für die Integration der vorhandenen Weichenheizung erfolgt eine
Neukonfiguration der Schnittstelle zur Plattform DIANA
Örtliche Anlagen DIANA Plattform
Serversysteme
DIANA
Plattform
WHZ
• Herstellersoftware inkl.
OPCUA Schnittstelle
Instandhaltung
• Regional bzw., zentral
Prävention
Diagnosen
• an einzelnen Weichen inkl. • Anbindung an DIANA Plattform
zentrale Steuereinheit • Einheitliche Visualisierung
• Steuerung erfolgt ferngesteuert • Office und mobile Verfügbarkeit
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 10In den Stellwerksräumen wurden Temperaturfühler installiert,
die eine Fernüberwachung über DIANA ermöglichen
JUMO-Sensor
Aktuell 875 Sensoren
Marktgängiges Produkt wurden zugelassen über standardisierte
Schnittstellen an die DB interne Diagnoseplattform DIANA integriert
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 11Bei der Diagnose von Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungs-
anlagen steht die Kundenzufriedenheit im Fokus.
‒ Die Trinkwasserversorgungs- und Abwasserentsorgungs-
anlagen dienen zur Versorgung mit Frischwasser und
der Entsorgung von Abwasser, insbes. Fäkalien
‒ Störungen an den Anlagen führen zu Verminderung der
Kundenzufriedenheit (unmittelbar EVU, mittelbar
Reisende) z.B. auf Grund nicht nutzbarer WCs
‒ Anlagen bestehen im Wesentlichen aus:
‒ T-Ständer (rechts abgebildet) mit je einem Schlauch
für Frisch- und Abwasser
‒ Pumpstationen
‒ Medienschränke
‒ Herausforderungen:
‒ Identifikation gestörter Anlagen
‒ lange Entstörungsdauer
‒ Abrechnung der Medien
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 12Die Diagnose ab Bahnübergangsanlagen konzentriert
sich zunächst auf ca. 7.000 Bestandsanlagen
„Schnittstelle Datenlogger“ „Auslesen Video/ Kamera“ „SMS Info“
◼ Auslesen der Datenströme ◼ Die Schaltvorgänge der ◼ Ein im BÜSA eingebautes GSM-R
EBÜT80 durch einen zu Relaisgruppen der BÜ werden per Modem sendet SMS mit
entwickelnden Datenlogger und Video aufgezeichnet und aus der Störungsmeldungen an ein SMS-
Datenversand per Funk an DIANA Ferne für die Analyse verfügbar DIANA-Gateway. Die
zur Darstellung und Analyse gemacht Informationen werden über
DIANA dargestellt.
◼ Über eine Bilderkennung erfolgt
eine Automatisierung und
Interpretation
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 13Für einen beschleunigten Aufbau von Diagnoseanwendungen
in DIANA sind Partnermodelle mit Industrie erforderlich
‒ Sensorik – überwiegend Hersteller; Eigenentwicklung nur in Ausnahmefällen / vgl.
Datenerfassung, Weichenantriebsdiagnose
Sensorik ‒ Daten sind immer im Eigentum der DB Netz und müssen in maschinenlesbarer Form an
einer standardisierten Schnittstelle zur Verfügung stehen
Diagnosebasierte
Instandhaltung
Daten ‒ Zwingend über DB Netz System: Plattform DIANA
Visualisierung DIANA
Plattform
‒ Einkauf und Nutzung fremder Algorithmen denkbar / vgl. DW2
‒ DB entwickelt selbst Algorithmen (DB Netz und andere Konzernunternehmen)
Data Analytics/
Daten Interpretation
‒ Kernkompetenz DB Netz
Interpretation und ‒ Herstellereinbindung denkbar
Anwendung
durch Organisation
Predictive maintenance
DB Netz AG | Nina Kippenberg | 07.04.2021 14Vielen Dank Bei Interesse: https://karriere.deutschebahn.com/karriere-de
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