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Schaeffler, en InnoTrans 2022 

Inteligente y flexible: monitorización basada en el estado usando datos procedentes de sensores

Redacción Interempresas14/11/2022

La digitalización en el transporte ferroviario ofrece importantes ventajas para planificar el mantenimiento. La base correspondiente son los datos de los sensores procedentes de estaciones de medición fijas, o de sistemas de a bordo, instalados en los vehículos ferroviarios. En InnoTrans 2022 (Berlín, 20-23 de septiembre), Schaeffler, como proveedor especialista de los sectores de la automoción y la industria, mostró las diferentes maneras como los clientes pueden aprovechar estos datos. Así es como la empresa "garantiza la mejor seguridad y disponibilidad posibles de los vehículos ferroviarios".

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El código Datamatrix (DMC) actúa como única identificación del producto y enlaza explícitamente el componente físico con una base de datos. Esto significa que, paralelamente al componente físico, se genera un gemelo digital con datos de fabricación específicos del producto que se incorporan continuamente. Foto: Schaeffler.

Una vida útil más larga y una mayor comprensión de los sistemas gracias a la transferencia digital de datos

La identificación de los componentes de rodamiento con el código Datamatrix (DMC) es la base para desarrollar una cadena de suministro digital que comprenda los fabricantes de componentes, los OEM y los operadores ferroviarios; a través del intercambio de datos estandarizado. El DMC proporciona a los componentes un marcado digital único con láser. Los datos de fabricación, montaje y mantenimiento se almacenan en la base de datos enlazada. Esto genera un gemelo digital, que permite asignar, al mismo tiempo y con claridad, los rodamientos montados a los respectivos vehículos ferroviarios.

Pero eso no es todo. El gemelo digital despliega todo su potencial cuando, además de los datos del fabricante de componentes, también se recopilan los datos de los OEM y los operadores ferroviarios. El gemelo digital de un rodamiento contiene información sobre la caja de grasa, el bogie y el vehículo ferroviario donde se ha montado el rodamiento en el OEM. Tras la entrega, se pueden agregar continuamente los datos operativos del tren en tiempo real. Entre estos se incluyen el kilometraje del rodamiento, o las mediciones basadas en sensores de la temperatura y las vibraciones.

Evaluación de datos procedentes de sistemas de Condition Monitoring de a bordo de terceros

El uso de sistemas de Condition Monitoring de a bordo ya existentes para diagnosticar el estado de los rodamientos para cajas de grasa es un enfoque que Schaeffler aplica actualmente en el marco de una colaboración con ZF. En los vehículos ferroviarios equipados con el sistema connect@rail de ZF, Schaeffler usa los sensores existentes y las unidades Gateway de a bordo de ZF. Los datos de vibración recopilados se transmiten de forma inalámbrica a un entorno cloud, donde los estudia automáticamente un software de análisis específicamente diseñado para el mantenimiento de rodamientos y luego se usan para la planificación proactiva de las tareas de mantenimiento y conservación de los rodamientos.

En este caso, el operador ferroviario se beneficia del hecho de que no haga falta instalar un sistema de a bordo separado. Gracias a los sensores inalámbricos, la solución de Condition Monitoring se puede instalar posteriormente en las flotas ya existentes. El diseño modular de la plataforma connect@rail de ZF también permite incorporar al sistema sensores adicionales, métodos de análisis y, por consiguiente, funciones de monitorización conforme a los requerimientos de los clientes.

La solución desarrollada con ZF se presentó en InnoTrans como un buen ejemplo de la viabilidad técnica que permite combinar fácilmente este sistema con los sistemas de Condition Monitoring de otros proveedores.

Mantenimiento proactivo: el Railway Condition Monitoring System (RCMS) de Schaeffler

Schaeffler ha desarrollado su propio sistema por cable entero para el Condition Monitoring predictivo de los bogies motor y/o bogies portantes completos en los trenes de pasajeros. Los sensores integrados en el vehículo ferroviario miden la aceleración, la velocidad y la temperatura. Los datos se almacenan en su servidor de a bordo, de modo que no es estrictamente necesario transferirlos a través del entorno cloud. Estos datos se analizan y se procesan directamente en el vehículo mediante módulos de procesamiento y software especializado. El análisis de las señales de vibración proporciona indicaciones con mucha antelación acerca de cargas mecánicas anormales. Los operadores y el personal de mantenimiento pueden monitorizar el estado de rodamientos para cajas de grasa individuales, o incluso unidades completas de caja de grasa o bogies desde cualquier lugar del mundo a través de una conexión de Internet segura, y programar el mantenimiento incluso antes de que se haya manifestado el menor deterioro funcional.

El RCMS por cable de Schaeffler es especialmente relevante para fabricantes de trenes diseñados para velocidades más altas. En especial, respecto a la transferencia de los datos de temperatura, estos trenes deben satisfacer requisitos estrictos relacionados con la transmisión de señales fiable.

En InnoTrans, Schaeffler ilustró también las ventajas de su sistema RCMS para la operativa y el mantenimiento basados en la monitorización de los rodamientos para cajas de grasa, empezando por el aspecto importante de la fiabilidad operativa: la detección temprana y la transmisión rápida basada en la web de desviaciones de los valores definidos reducen el riesgo de las paradas no programadas. Poder programar el mantenimiento utilizando el Condition Monitoring proporciona, ante todo, ventajas económicas, puesto que sustituye el mantenimiento reactivo y evita las tareas innecesarias del mantenimiento preventivo. En última instancia, esto resulta en intervalos de mantenimiento más largos y un mayor kilometraje del rodamiento, que están asociados con un ahorro considerable de costes y tiempo.

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