Big Data in der Instandhaltung - VDE e.V.€¦ · Maintenance” Korrektive & präventive (fixe)...
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Big Data in der Instandhaltung
Walter Schönswetter
Implementation Manager Data Services, Siemens Mobility
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Februar 2019 Page 3 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Themenüberblick
Kurzer Überblick über Digitalisierung bei Siemens Mobility
Die Herausforderungen von Big Data & IoT (Internet of Trains)
Beispiele bestehender Services von Siemens
Februar 2019 Page 4 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Weltweites Netzwerk von
>60 Service Standorten
laufenden Service-
Projekten
Präsent in
>40 Ländern mit 88 laufenden
Service-Projekten
Bewährte
Performance
88
Als zuverlässiger Partner für unsere Kunden setzen wir mit dem
globalen Service-Netzwerk den Maßstab für Verfügbarkeit in der
Railindustrie
Bewährte Performance in
Februar 2019 Page 5 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Unser Antrieb ist es, unsere Kunden dabei zu unterstützen, noch
erfolgreicher zu werden
Das übergeordnete Anliegen für Netzwerkbetreiber
ist: Maximierung der Anlagenverfügbarkeit für
größtmöglichen Durchsatz (Fracht / Passagiere)!
100%
System-
Verfügbarkeit
Februar 2019 Page 6 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Siemens Mobility Services
Ihr Partner für zuverlässigen Service
Rolling Stock Mobility Management
Turnkey-Projekte & Elektrifizierung
Für alle Ihre Aufgaben im Bahngeschäft ...
Bahnautomatisierungslösungen Hochgeschwindigkeitszüge
Metros + APM1)
Nahverkehrszüge
Stadt-/Straßenbahnen
Lokomotiven
Reisezugwagen Bahn-Elektrifizierung
1) Automated People Mover
Railcover® Service-Verträge SIMOS® Service-Portfolio
Maintenance
Services
Spare Part
Services
Digital
Services
Upgrade
Services
Qualification
Services
Operation
Services
Full Service
Support &
Supply
Supply
Frame
Agreement
On Demand
… steht unser Angebot
zu Ihrer Verfügung!
Februar 2019 Page 7 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Digitalisierung – der große Paradigmenwechsel
Physische Welt
Siemens installierte Basis –
1 Million verbundene Assets - +25% in FY2017 1 Virtuelle Welt
Mehr als 250 digitale Angebote (Digital Services
und Industrieapplikationen) – 4x Steigerung in
FY2017
Februar 2019 Page 8 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Der Weg vom klassischen Instandhaltungsmodell
in die Welt des IoT
Wertbeitrag
“Traditional
Maintenance”
Korrektive & präventive (fixe) Zyklen
Reaktive Ersatzteilversorgung und Reparatur
Rufbereitschaft
Predictive Maintenance
Basierend auf data analytics
Vorrausetzung für
100%
Systemverfügbarkeit
Condition based
Maintenance
Kontinuierliche Anlagen-
Überwachung und Ableitung
von Instandhaltungsaktivitäten
Februar 2019 Page 9 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Australia Austria Belgium Bulgaria Canada China Czech Republic Denmark Finland France Germany Hong Kong Hungary India Israel Italy
Luxembourg Poland Portugal Qatar Russia Saudi Arabia Serbia Singapore Slovakia Spain Sweden Switzerland Taiwan Thailand Turkey UK USA
Unser Digital Services Geschäft wächst stetig…
>90 projects with >60 customers
in >30 countries via 7 MindSphere
Application Centers
… now also to operation support.
Februar 2019 Page 10 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Big Data in der Bahntechnik
100% Verfügbarkeit
• Bahnfahrzeuge senden bis zu 4 Milliarden
Datenpunkte pro Jahr
• Signaltechnik kann bis zu 1 Milliarde
Datenpunkte je Stellwerk senden
• Zusätzliche Daten
• Arbeitsaufträge
• Ersatzteildaten
• Bilddaten
• Geo-Daten
• Wetterdaten
• ...
Die verfügbaren Daten Die Herausforderung Daten in
Informationen
umzuwandeln und
Handlungsempfehlungen
abzuleiten.
Reduktion
Energieverbrauch
Reduktion operativer
Risiken
Erhöhung Auslastung
Februar 2019 Page 11 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Erfolgsfaktor ist die Kombination von Datenanalyse und
tiefem Domänenwissen
Datensammlung Datenanalyse Handlungs-
empfehlung
MindConnect Rail Data Services Rail Support Center
Sicherer
Daten-
transfer
Erkennung und Vorhersage
von Fehlern
Analyse
durch
Experten
Projekt-
übergreifende
Erfahrungen
Expertise in
Datenanalyse und
maschinellem Lernen
Eigene Algorithmik
Tiefes Domänenwissen,
Engineering know how
und Kundenwissen
Umsetzung
Kunde oder Siemens
1 2 3 4
Optimierung der
Nutzung von
Ersatzteilen
Februar 2019 Page 12 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Maschinelles Lernen zur Vorhersage von Ausfällen
von Lagern bei Hochgeschwindigkeitszügen
Maschinelles Lernen Operationale Anwendung
Speziell entwickelte neuronale Netze werden eingesetzt, um die Lagertemperatur
in der konkreten dynamischen Situation vorherzusagen.
Alarm
Februar 2019 Page 13 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
In Zusammenarbeit mit unseren Kunden haben wir bereits viele
Themen umgesetzt
• Vorhersage von Komponentenausfällen
(Lager, Getriebe, Türen, etc.)
• Erhöhung der “1st fix rate” durch Vorschlag
der besten Lösung
Erhöhung der
Verfügbarkeit
• Vorhersage von Ausfällen der Feldelemente (Weichen, Signale,
Bahnübergänge, etc.)
• Vorhersage von Infrastrukturverschleiß (Gleise, Oberleitung)
Verbesserung der
Instandhaltung • Automatisierung von manuellen
Überprüfungen
• Reduktion der Zeit im Depot durch
Optimierung der Prozesse
• Optimierung von Instandhaltungsarbeiten an der Infrastruktur
nach Zustand
• Analyse komplexer Fehlerbilder (z.B. ETCS Level 2)
Rolling Stock & Infrastruktur
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Beispiel – Weichenfehlervorhersage ohne zusätzlich verbauter
Sensoren
Hochentwickelte Algorithmen verwenden die vorhandenen Stellwerksdaten, um daraus eine
Fehlervorhersage zu generieren.
Februar 2019 Page 15 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Beispiel – Türenanalyse eines Nahverkehrszugs
Hochentwickelte Algorithmen wandeln die Türströme und Bewegungsdaten in wertvolle Informationen,
um daraus Wartungsaufträge zu erstellen.
Februar 2019 Page 16 Siemens Mobility Services Unrestricted © Siemens Mobility GmbH 2019
Weltweit höchste Verfügbarkeit und Kundenzufriedenheit:
Derzeit > 30 Projekte mit > 99% Verfügbarkeit
Rolling Stock
maintenance projects
Rail Automation
maintenance projects
Turnkey solutions
99.91%
Sky Train Düsseldorf 99.95%
HSL Zuid Netherlands
99.70%
London Midland
100%
Refer Signaling
99.98%
Velaro E 99.20%
Metro Santo Domingo
100%
Adif HSL Telecom
99.69%
Adif HSL Olmedo-
Orense-Santiago
99.99%
Mittelrheinbahn /
Trans Regio
99.99%
Velaro RUS
99.47%
Desiro RUS
99.87%
Luzhskaya
99.96%
MRT Bangkok 99.00%
LEAG (Vattenfall)
99.95%
Chicago People Mover
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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Walter Schönswetter
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Munich, Germany
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