© Deutsche Bahn AG (Claus Weber)

Digitale Messung der Infrastruktur

Mehr Qualität und Effizienz bei der Instandhaltung

03/2017 - Die Digitalisierung bietet auch bei der klassischen Wartung des Schienennetzes viel Potenzial: Beim Projekt IDZ werden aktuelle Messungen mit historischen Daten kombiniert. Das sorgt für mehr Qualität – und erlaubt sogar einen Blick in die Zukunft.

Zum Aufgabengebiet von DB Netz gehört auch, regelmäßig den Zustand von Schienen, Schwellen und Weichen zu überprüfen und zu warten. Die Instandhaltung dieser Eisenbahninfrastruktur ist allerdings bislang traditionell ein sehr papierorientierter Prozess. Erfasst beispielsweise ein Messzug an einem bestimmten Streckenbereich eine Fehlervermutung, wird dem Verantwortlichen ein entsprechender Prüfzettel übergeben. Dieser wird zwar in ein IT-System übertragen, doch Digitalisierung sieht anders aus.

Um papiergebundene Nachweise abzulösen, hat die DB Netz AG ein Projekt zur Integration und Digitalisierung von Zustandsinformationen initiiert, kurz IDZ. Im Fokus steht dabei die gesamte Informationskette – von der Vorbereitung der Inspektion, der Erfassung der Inspektionsdaten und der revisionssicheren Ablage. Darauf aufbauend folgt die integrierte Analyse der Auftrags-, Meldungs- und Infrastrukturdaten.

Bei IDZ geht es um viel mehr als nur um eine automatische Erfassung von Streckenmessungen. Damit wird sogar ein Blick in die Zukunft möglich sein, da potenzielle Schäden prognostiziert werden können, die noch gar nicht eingetreten sind. Denn auf Basis historischer Infrastrukturstammdaten in Verbindung mit aktuellen und historischen Daten der Messfahrzeuge soll insbesondere die zukünftige Entwicklung des Infrastrukturzustands vorausgesagt werden. Somit können Programmplanungen effektiv unterstützt und kostenoptimierte Präventionsmaßnahmen abgeleitet werden.

Konsolidierte Strecken- und Zustandsdaten

In einem agilen Vorprojekt arbeiten die DB Netz, die DB Systel und das Softwareunternehmen SAP in enger Kooperation zusammen. Ziel des Vorprojekts ist vor allem der Technologiecheck, ob mit den innovativen Produkten der SAP der benötigte Prozess effektiv abgebildet und optimiert werden kann. Denn es gibt einige Herausforderungen, die es zu überwinden gilt. So muss das System die Streckeninfrastruktur exakt abbilden können und Stammdaten der Strecken aus unterschiedlichen Quellsystemen  in der Streckenbanddarstellung visualisieren. Zum Beispiel muss erkennbar sein, ob die Strecke ein- oder zweigleisig ist, ob dort eine Elektrifizierung vorhanden ist und wo genau die Bahnhöfe liegen.

Zusätzlich fließen die Ergebnisse aktueller Messfahrten ein, aber auch von Mitarbeitern, die an Weichen manuell Messungen vornehmen und somit punktförmige Daten erfassen. Diese Messungen werden mit den vorhandenen Stamm- und historischen Messdaten kombiniert. IDZ soll also künftig als ein einheitliches Tool die verschiedenen Streckeninformationen von unterschiedlichen Messzeitpunkten vereinen.

Neue Möglichkeiten

Derzeit sind alle vorhandenen Informationen in unterschiedlichen Systemen gespeichert, die in Teilen mehr als 20 Jahre alt sind. Damals gab es noch nicht die Technologien, die heute marktreif sind. Mit IDZ werden nun Möglichkeiten geschaffen, alle relevanten Daten direkt miteinander zu vergleichen und die verschiedenen Systeme zu konsolidieren. Ein wesentlicher Hebel ist die Integration der Zustandserfassung mit dem System für Auftrags-, Meldungs- und Infrastrukturdaten. „Wenn wir alles in einer digitalen Lösung haben, können wir etwaige Abnutzungserscheinungen schon erkennen, bevor das Problem wirklich eintritt, und haben damit auch einen weiteren Schritt zur digitalen Infrastruktur geschaffen“, sagt Christian Burghardt von DB Netz. Auf Basis all dieser abrufbaren Informationen können notwendige Maßnahmen besser geplant werden.

„Es ist wie beim Zahnarzt“, sagt Christian Burghardt. „Die Messwerte beschreiben den Befund, zum Beispiel ein Loch im Zahn. Bei uns ist das vielleicht ein Riss in der Schienenoberfläche.“ Dieser Befund hilft dann bei der Entscheidung, wann die Instandsetzung zeitlich optimal zu planen und zu veranlassen ist. Dabei rückt natürlich auch die Usability der Anwendung immer weiter in den Fokus. Aus diesem Grund hat DB Systel Prototypen gebaut, um einfach mal zu visualisieren, wie das System für Nutzer aussehen könnte, wie man darin navigiert und wie aktuelle sowie historische Mess- und Stammdaten anzeigt werden.

IDZ integriert die Zustandserfassung mit dem System für Auftrags-, Meldungs- und Infrastrukturdaten und ermöglicht so, alle relevanten Daten direkt miteinander zu vergleichen und die verschiedenen Systeme zu konsolidieren.

© DB Systel (thinkpen)

DB Systel unterstützt das Projekt also in vollem Umfang – von der Toolauswahl über die Projektplanung bis hin zu Implementierung und Betrieb. Dabei wird partnerschaftlich mit der SAP zusammengearbeitet, um insbesondere in innovativen Themengebieten wie prädiktive Instandhaltung optimal unterstützen zu können – vom Prozess- und Datenverständnis über den Aufbau von Prognosemodellen bis hin zur zielgruppengerechten Aufbereitung der Ergebnisse. „Für uns war es auch relativ einfach zu sagen, dass wir die Zusammenarbeit vertiefen wollen. Wir als Kunde haben in der Vergangenheit gesehen, dass es mit DB Systel und SAP sehr gut funktioniert“, sagt Christian Burghardt.

Das Vorprojekt für dieses Zukunftsthema ist Ende März abgeschlossen. Dann entscheidet der Lenkungskreis, ob der Lösungsansatz mit der SAP im Hauptprojekt umgesetzt wird. Bis Ende 2020 soll IDZ dann abgeschlossen sein. Einige Funktionalitäten des Altverfahrens IIS werden schon vorher im neuen System zur Verfügung stehen. Schon jetzt lohnt sich der Einsatz für Christian Burghardt: „Es ist das erste Mal, dass wir so ein großes Projekt agil umsetzen wollen, und wir lernen bereits jetzt im Vorprojekt viele spannende Dinge.“ Vor allem bietet das Projekt neue Chancen, die über den IDZ-Ansatz hinausgehen.