Diagnostica e tele-diagnostica

L'introduzione nel sistema manutentivo ferroviario della nuova figura dell'ECM (Soggetto Responsabile della gestione della Manutenzione) ha dato una spinta notevole al miglioramento della manutenzione dei veicoli ferroviari verso forme e strategie sempre più efficienti, finalizzate a ridurre i tempi inattivi ed i relativi costi. 

Abbiamo quindi visto nel tempo l'introduzione sempre più massiccia della diagnostica (residente e remota) e la sua evoluzione in Tele-diagnostica.

L'articolo che segue, redatto per manutenzione da Bombardier Transportation, ne fissa i punti fondamentali.

Bruno Sasso

Bombardier è da sempre impegnata nella ricerca più spinta della innovazione nella manutenzione.

In particolare tale spinta si sviluppa su 2 principali direzioni:

• Innovazione della singola Soluzione per la Manutenzione
• Innovazione nella Integrazione dei Sistemi per la Manutenzione, tali da offrire soluzioni manutentive integrate

Bombardier, credendo fortemente nelle evoluzioni normative nel campo della manutenzione, ha strutturato il proprio Processo interno in accordo a quanto richiesto dal regolamento 445 (e successive Linee Guida) per l'effettuazione della Manutenzione, poiché è in grado di assumere la totale responsabilità dell'intero ciclo manutentivo in qualità di ECM (Entity in Charge of Maintenance).

All'interno di questo articolo si vuole trattare in particolare una Metodologia trasversale alle diverse aree di responsabilità dell' ECM.

In particolare la metodologia applicata è quella dell' IVHM (Integrated Vehicle Healt Monitoring), che è l'integrazione nei processi di design, esercizio e manutenzione di veicoli, di quelle tecnologie e soluzioni atte a verificare lo stato presente e futuro dei componenti, al fine di minimizzare i costi di esercizio e manutenzione ed aumentare la sicurezza e la disponibilità del servizio.

In particolare, si evidenziano nel seguito due dei principali tools sviluppati ed utilizzati da Bombardier per l'effettuazione della manutenzione nell'ambito del Processo Integrato IVHM, che sono il sistema Telediagnostica e AVIS (Automatic Visual Inspection System).

Telediagnostica

Il sistema Telediagnostica, sviluppato da Bombardier su specifica Trenitalia per i progetti E464 ed E405, e conseguentemente applicato alla flotta ETR1000, è composto da un insieme di moduli software che filtrano, elaborano, aggregano e presentano, in un portale web dedicato, i dati diagnostici ricevuti dai sistemi di bordo installati sui rotabili. Il sistema è composto da un apparato di bordo, installato sulle locomotive, per la raccolta e l'invio a terra dei dati diagnostici dei veicoli e da un sistema di terra che storicizza ed elabora tali dati, presentandoli agli utenti remoti del sistema.

La principale funzione del sistema Telediagnostica è la generazione automatica di avvisi manutentivi attraverso l'elaborazione delle informazioni diagnostiche fornite dai sistemi di controllo delle varie centraline presenti nei treni. Un sistema d'intelligenza artificiale di tipo KBES (Knowledge Based Expert System) , implementato all'interno del sistema, consente l'elaborazione dei dati per mezzo di logiche per la diagnosi automatica che sono definite, verificate e validate da un team di esperti manutentori e progettisti. La completa configurazione del sistema esperto consente la diagnosi automatica dei principali guasti del treno, con contestuale notifica ai responsabili della manutenzione e/o esercizio interessati alla particolare segnalazione. Algoritmi diagnostici consentono di analizzare costantemente la diagnostica nativa e le letture dei vari sensori di cui è dotato il treno per realizzare regole che valutino il guasto franco o il degrado di particolare funzioni o componenti. Se un componente si guasta, o supera una soglia di degrado predefinita, vengono attivati degli allarmi.

Il sistema di Telediagnostica è stato inoltre progettato e realizzato al fine di supportare la realizzazione della manutenzione predittiva e su condizione (CBM). Infatti, grazie a particolari algoritmi che elaborano grandezze fisiche registrate da sensori dedicati, è possibile desumere lo stato di degrado e la vita utile dei componenti monitorati, al fine di predirne i guasti e di rivedere i task manutentivi, basandoli non solo su intervalli di tempo o di percorrenza KM ma anche sull'effettivo stato di degrado. AVIS (Automatic Visual Inspection System)

Il sistema AVIS sviluppato da Bombardier, permette una significativa riduzione del tempo necessario per l'ispezione visiva con forti benefici

sui KPI manutentivi quali Disponibilità e Affidabilità. Permette inoltre di avere a disposizione tutti i dati necessari per l'effettuazione delle indagini ingegneristiche sia in fase di Reliability Grow che di Fleet Maintenance.

In particolare il sistema prevede la implementazione a bordo o a terra di soluzioni tecnologiche

tra di loro totalmente integrate, che permettono di sostituire le attività manuali di test con sistemi

automatici.

I principali componenti del sistema AVIS sono i sistemi VEMS, Diagnostica Predittiva (ad esempio Telediagnostica), Asset Management e Pianificazione Dinamica

Il Sistema VEMS (Vehicle Equipment Measuring System) include il Sistema di misurazione delle Guarnizioni Frenanti , Dischi Freno, Profilo e Geometria delle Ruote, Temperatura delle Boccole, Ispezione visiva dei danneggiamenti delle Ruote e Pantografo. Tale sistema è adattabile e in funzione della applicazione specifica.

Il sistema di Diagnostica Predittiva integra il sistema VEMS, creando una interfaccia unica verso tutti i componenti del VEMS, includendo tutti gli algoritmi necessari per supportare le decisioni manutentive utilizzando i dati provenienti da VEMS e creando gli Alert Manutentivi. Tali Alert sono relativi, tra l'altro, a limiti di usura, Trend anomali di usura e Mechanical Components Failure. Tutto ciò è utile, oltre che alle analisi ingegneristiche dei trend di usura, anche per la analisi del ciclo di vita di alcuni Componenti.

Il sistema di Asset Management è collegato al sistema di Diagnostca Predittiva e genera Work Order Manutentivi in modo automatico e fornisce i dati ambientali, quali ad esempio i km o il numero di cicli effettuati dai vari componenti esaminati da VEMS ed analizzati dal sistema di Diagnostica Predittiva.

Il sistema di Pianificazione Dinamica permette di gestire tutti gli interventi manutentivi che devono essere effettuati per ogni treno. Essendo inoltre collegato al sistema di Asset Management, permette una ottimizzazione della pianificazione dei task manutentivi, gestendo sia gli interventi che devono essere effettuati sistematicamente che quelli che possono essere eseguiti "on condition" (CBM).

G. Del Gobbo, Prognostic Eng. Manager,

M. Romairone, Fleet Support Eng. Director,

F. Cassanello, Sales Director,

Bombardier Transportation