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Der digitale Wandel im Zeitalter 4.0 stellt auch die Eisenbahn vor große Herausforderungen – auf der Benutzerseite durch die Änderung der Mobilitätsbedürfnisse, auf der Betreiberseite durch neue Möglichkeiten für die Fahrwegbewirtschaftung. Die digitale Revolution verändert die Ordnung der Dinge und macht ein neues Denken und Arbeiten notwendig.
Zukünftig richtet sich der Fokus auf eine mehrdimensionale Betrachtung des Fahrwegs, die Konstruktionsdaten, Messergebnisse, Datenmodelle und vieles mehr bis hin zu Zeit- und Kostendaten zusammenführt. Wir zeigen den Weg von dem nach Aufgaben geteilten Modell (Divided Concept) zum integrierten, gesamtheitlichen Ansatz (Integrated Concept). Durch die Vernetzung von Infrastrukturdaten mit den Informationen der Maschinenflotte kann in der Folge auch für die Gleisinstandhaltung ein großer Mehrwert geschaffen werden.
Alle relevanten Attribute des realen Fahrwegs werden in eine virtuelle Welt – in den Digital Twin – gespiegelt. Das Ergebnis ist ein konsistentes, datenbankgestütztes Fahrwegmodell, das eine Fülle von Informationen sowie deren Abhängigkeiten untereinander enthält. Der Digital Twin bildet eine qualitativ hochwertige Datengrundlage für eine BIM-konforme Planung (Building Information Modeling). Dies ergibt eine einheitliche Betrachtungsebene für alle unterschiedlichen fachlichen Sichtweisen.
Die Nutzung der Daten wird künftig noch stärker der nachhaltigen und ganzheitlichen Optimierung des Asset- und Life-Cycle-Managements der Infrastruktur dienen. Die Planung einer nachhaltigen Infrastrukturbewirtschaftung wird auf der richtigen und vollständigen Informationsgrundlage aufbauen.
Building Information Modeling (BIM) vereinfacht die komplexen Aspekte von Planung, Bau und Betrieb eines Bauwerks, reduziert Fehleranfälligkeit, macht Kosten transparent, steigert die Geschwindigkeit von Prozessen und stärkt die Zusammenarbeit aller am Projekt Beteiligten. BIM ist nicht einfach ein virtuelles Gebäudemodell oder ein Softwarepaket wie CAD. Tatsächlich handelt es sich um eine Arbeitstechnik zur Projektsteuerung in der Planungs-, Bau- und Betriebsphase. Ein mehrdimensionales BIM-Modell wird in dieser Art zum Building Life-Cycle-Management (BLM) und durch die Vernetzung der einzelnen Dimensionen zur Realität:
Wir arbeiten bereits intensiv am virtuellen Zwilling des Gleises – am Digital Twin. Damit eröffnen wir neue Wege der Zusammenarbeit zwischen Instandhaltungsmaschine und Infrastruktur.
Die digitale Transformation, wie wir sie derzeit erleben und wie sie mit BIM auch in der Baubranche angekommen ist, verändert die Planung, die Errichtung und den Betrieb von Bauwerken maßgeblich. Neben der Planungslogik und der Ausführungsqualität verbessert BIM auch die Betriebseffizienz. Die Anwendung dieser Vorgangsweise für den Bereich von linienförmigen Bauwerken, wie dem Eisenbahnfahrweg, wird vorangetrieben. Entsprechende Spezifikationen dafür sind in Ausarbeitung.
Die Nutzung der Daten wird künftig noch stärker der nachhaltigen und ganzheitlichen Optimierung des Asset- und Life-Cycle-Managements der Infrastruktur dienen. Die Planung einer nachhaltigen Infrastrukturbewirtschaftung wird auf der richtigen und vollständigen Informationsgrundlage aufbauen. Daten und Informationen werden verstärkt Einfluss auf die Infrastrukturprozesse und die Entwicklung ganzer Organisationsstrukturen haben.
Eine künftige Aufgabe wird es sein, die Netzmodellierung unter Integration von „BLM for Rail Infrastructure“ (BLM = Building Life-Cycle-Management) voranzutreiben. Damit wird die Zusammenarbeit in allen Bereichen von Planung, Bau und Betrieb des Eisenbahnfahrwegs unterstützt. Ergänzt um sämtliche im Zuge des Lebenszyklus generierten Daten, stellt ein integriertes Online-Railway-Managementsystem den gesamtheitlichen Anspruch für das Infrastrukturmanagement dar, um nachhaltig agieren zu können.
Der Bedarf an Objekterfassungssystemen zur automatisierten Aufnahme und Einbettung der Anlagenkomponenten in das Netzmodell wird in absehbarer Zeit zunehmen. Unser Modell des Digital Twin und die von uns entwickelten Tools zur automatisierten Erfassung und Erstellung des Datenmodells sind dabei wesentliche Schritte. Damit wird eine umfassende messtechnische Erfassung des physischen Fahrwegs Realität. Im Rahmen der Objekterkennung ist die Nutzung von Künstlicher Intelligenz inzwischen nicht mehr wegzudenken.
Der Digital Twin ist wie BIM generell softwaretechnisch prädestiniert für die Datenwolke. Nur mit der Cloud können alle Projektbeteiligten erforderliche aktuelle Daten abrufen oder Änderungen live am Modell verfolgen bzw. durchführen. Umso wichtiger sind dabei ein einheitliches Verständnis zum Datenaustausch und miteinander kompatible Softwarelösungen – eine offene Infrastrukturplattform.
Mit PlasserSmartMaintenance bereiten wir uns für ein neues Zeitalter des Gleisbaus vor. Das "Internet of Machines" bringt einen neuen Zugang zu Gleisbaumaschinen für Bediener und Entscheider. Mit Hilfe moderner Sensorik und Testnutzer-Gruppen entwickeln wir neue Schnittstellen der Kommunikation, Auswertemechanismen und digitale Werkzeuge für die optimale Leistungsentfaltung.
Ist der Digital Twin bereit und mit passenden Daten ausgestattet, steht einem Zusammenspiel mit der Gleisbaumaschine nichts mehr im Weg. Die Applikationen unserer PlasserSmartMaintenance-Initiative wachsen ständig. Die zentrale Plattform setzt sich aus konkreten Apps mit vernetzten Cloud-Lösungen und Web-Services zusammen. Im Vordergrund steht der einfache Zugang zu den relevanten Daten für die einzelne Maschine, die Flotte und die Infrastruktur.
Die Maschine wird damit zunehmend intelligenter – sie wird zur „Smart Machine“. Wir nutzen die Möglichkeiten der Digitalisierung, um Qualität und Zuverlässigkeit zu steigern und dem Kundenwunsch nach mehr Automatisierung und Transparenz nachzukommen.
Der Digital Twin eröffnet neue Wege der Zusammenarbeit zwischen Instandhaltungsmaschine und Infrastruktur. Die Qualitätsnachweise über erbrachte Leistungen sind unmittelbar vom Auftraggeber einsehbar. Im Gefahrenbereich halten sich weniger Menschen auf, Kontrollarbeiten können in sichere Büros verlagert werden. Die Betrachtung von Trends in Kombination mit intelligenten Auswertungsmethoden ermöglicht Analysen und Vorschläge für Maßnahmen zu Predictive Maintenance im Bereich des Eisenbahnfahrwegs.
