Perché le ferrovie necessitano di un 4.0

Per poter sopravvivere alla quarta rivoluzione industriale le ferrovie devono cambiare notevolmente. Un passaggio all’esercizio automatizzato e l’introduzione di flussi di traffico a comando computerizzato potrebbero annunciare un rinascimento delle ferrovie. La quarta rivoluzione industriale (Industria 4.0) sta cambiando le nostre vite e la nostra industria con nuove tecnologie, quali i sistemi cyber-fisici e l’internet delle cose (IoT). Le ripercussioni saranno sentite anche nel panorama operativo del traffico merci. In questo ambito infatti, si necessita di ampi upgrade tecnologici per una maggiore efficienza.

Quale reazione a questi cambiamenti, la IHHA ha pubblicato un documento visionario per le ferrovie del futuro, redatto ed elaborato da un gruppo di lavoro composto dai dieci paesi membro della IHHA. La Heavy Haul Vision 2030 si focalizza sull’esperienza dei clienti, la sicurezza, l’efficienza, la manutenzione, la sostenibilità, la gestione delle informazioni e le sviluppo di competenze.​

La sicurezza d’esercizio nella cultura digitale

Le aspettative sono quelle di un passaggio dell’industria ferroviaria, dai tradizionali sistemi di controllo, a sistemi di controllo automaticizzati. Questi sono sicuri e prevengono incidenti nei quali il fattore umano possa avere un ruolo. Nell’ambito dello sviluppo di dispositivi di sicurezza si deve mirare ad un approccio sistematico che incentivi alla collaborazione tra i gestori delle ferrovie e gli istituiti di ricerca, i fornitori e le autorità di vigilanza.​

Esperienza dei clienti

Spesso gli enti ferroviari trascurano le strategie per il miglioramento dell’esperienza dei clienti, ponendo l’esercizio al disopra della soddisfazione dei clienti stessi. Si necessita pertanto di notevoli progressi per poter realizzare esperienze digitali in tempo reale, che siano attraenti a livello emotivo.​

Rendimento d’esercizio e controllo dell’esercizio

Le ferrovie digitali del futuro necessitano di un esercizio in rete, nell’ambito del quale, i dati in tempo reale e le vie di comunicazione siano integrate nella rete nel suo complesso e non solamente tra singoli treni o corridoi. Algoritmi predittivi potrebbero prevedere le convergenze nei flussi di traffico.​

Sistemi IT collegati in rete e sicuri

Dato che le ferrovie devono fare sempre più affidamento ai sistemi computerizzati, il rischio di avarie di rete ed attacchi cyber rappresentano una notevole minaccia per l’affidabilità e la sicurezza di questi sistemi. Di fondamentale importanza a questo riguardo è il miglioramento della sicurezza cyber e la consapevolezza a riguardo.​

Sicurezza dei treni e throughput basanti sulla comunicazione

La produttività è in primo piano per quanto riguarda il traffico pesante. Investimenti in comunicazione, automatizzazione e binari altamente resilienti, permettono l’esercizio di treni più sicuri e di maggiori dimensioni, con un più elevato tonnellaggio. Nonostante ciò, la tendenza verso treni di maggiori dimensioni viene ora messa in discussione. L’esercizio ferroviario del futuro potrebbe, grazie alle tecnologie autonome ed a dispositivi di segnalamento flessibili, raggiungere capacità ben maggiori anche con treni più corti e più leggeri.

Energie ed ambiente

Il traffico pesante, che si distingue per un consumo energetico relativamente minimo per il trasporto di merci sfuse, viene sempre più messo sotto pressione al fine di un passaggio verso tecnologie di propulsione ancora più sostenibili. L’Industria 4.0 darà ancora maggiori incentivi a questo riguardo, con sistemi di assistenza alla guida (DAS, Driver Advisory System) altamente sviluppati, esercizio automatico dei treni (ATO, Automatic Train Operation) e accumulatori di energia su veicoli rotabili, per la riduzione del consumo energetico dei locomotori.​

Veicoli ferroviari moderni con maggiore disponibilità

I costi di manutenzione devono essere ridotti e prevedibili. I futuri modelli dovranno essere accessoriati con sensoristica intelligente per un monitoraggio continuo dello stato attuale, sfruttare nuovi materiali e la stampa 3D per un ottimizzazione strutturale e per poter riportare un migliore rapporto tra carico e peso a vuoto. Il passaggio alla manutenzione basante sulla performance e l’utilizzo di sistemi di monitoraggio automaticizzati andranno ad incrementare la sicurezza, l’affidabilità e l’efficienza. Un ruolo fondamentale nella previsione ed ottimizzazione dei piani di manutenzione sarà dato dall’analisi dei dati.​

Sistemi per la costruzione ferroviaria integrati

Nell’ambito della costruzione delle infrastrutture ci si aspettano notevoli progressi tecnologici. Fanno parte di questi progressi tecnologici, i nuovi sistemi di supporto di tipo assemblato, tecnologie digitali di produzione, nonché tecnologie di installazione automatizzate. Misurazioni e rilevamenti di precisione, assieme ai sistemi di sensori, andranno a facilitare il monitoraggio continuo delle prestazioni dopo la costruzione.​

Manutenzione proattiva dell’infrastruttura

Le ferrovie devono passare dalla manutenzione correttiva a quella proattiva e preventiva e sfruttare poi i dati in tempo reale, ai fini di una pianificazione dinamica. Sistemi predittivi, le migliorate reti di sensori, le ispezioni automatizzate e lo sfruttamento di analisi dati in tempo reale, devono segnalare i guasti, prima che questi si verifichino. Inoltre, le misure di manutenzione, devono essere coordinate con gli orari dei treni.​

Il capitale umano nell’era digitale

Sempre più saranno l’intelligenza artificiale e l’automatizzazione ad occuparsi di compiti di routine e dei brevi percorsi decisionali. Questo renderà più facile per le persone concentrarsi maggiormente su compiti creativi che non rientrano nelle capacità dell’IA. Questo dato di fatto è il segnale di un cambiamento culturale decisivo per lavoratori e lavoratrici, dirigenti e per i sindacati.

Noi presso la IHHA sappiamo bene, che ogni ente ferroviario può contribuirvi con le sue preziose competenze. Pertanto, vogliamo incentivare le ferrovie membro ad uno scambio reciproco di esperienze e conoscenze. Collaborando infatti, ed imparando dai successi e dalle sfide degli altri, possiamo progredire insieme verso la realizzazione del progetto Ferrovia 4.0. I nostri fornitori, le aziende collegate alle università ed i partner della catena di fornitura sono degli alleati fondamentali a tale scopo.