Trendanalys av hjulprofilförslitning

Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
1 (20)
Projektrapport
Trendanalys av
hjulprofilförslitning
“SJ Norgekontroll”
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
2 (20)
1
Övergripande sammanfattning
Projektet Trendanalys av hjulprofilförslitning syftade till att hantera ett problem som SJ har idag då
tåg/vagnar som går i gränsöverskridande trafik till Norge och måste kontrolleras med avseende på
gränsvärden för säkerhet för vissa hjulprofilmått.
Hjulprofilkontroller sker idag manuellt. Målet i detta projekt har varit att utvärdera om denna mätning
kan ske automatiskt med hjälp av en hjulprofilmätare och via IT-stöd för efterföljande hantering av
mätdatainsamling av hjulprofilmått som möjliggöra en trendanalys för av förslitningshastigheten.
Resultat från de prov som genomförts inom projektet har baserats på historiskt insamlade av
hjulprofildata, historiskt insamlade fordonsindividspårbarhets data (fordonsindivid/ hjulaxel), samt
historisk fordonsprestanda (Km) och underhållsstatus på fordon.
De avgränsade utvärderingar som kunnat genomföras med anledning av ovan, kan påvisa att
trendanalys är fullt möjlig att genomföra. Den s.k. ”Rapport 1” innehåller den grundfunktionalitet som
erfordras för att söka fram och göra en trendanalys av valfri hjulprofilparameter.
Omfattande problem identifierades under projektet i form av bristfällig eller okänd kvalité på indata,
så som hjulprofilmätdata (systemet ej kalibrerat) samt spårbarhetsdata (korrelationsproblem), vilket
medfört att resultaten inte kunnat bedömas som validerade och därmed ej kunnat nyttjas reellt, för
analys och beslutsstöd.
Projektet visar på möjligheter och nyttan med att färdigställa och vidareutveckla applikationen för
analys- och beslutsstödsrapporter. Därtill att det finns utrymme för olika aktörer, då resultatet i detta
projekt visar på att predikterbarhet finns och att detta är en informations del som efterfrågas och
behövs för att kunna gå över från händelsebaserat och/eller tidsbaserat till förebyggande underhåll.
Nästa steg blir att testa och utvärdera underhållsgränser för olika parametrar och utifrån analyser av
mätresultatet. Detta som ett verktyg för att möjliggöra övergång mot tillståndsbaserat istället för
tidsstyrt underhåll.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
3 (20)
Tillkännagivande
Projektet vill först och främst tacka ePilot119 och Trafikverket för deras finansiella stöd som möjliggjort
genomförandet av detta arbete.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
4 (20)
Innehållsförteckning
PROJEKTRAPPORT ............................................................................................................................................ 1
1
ÖVERGRIPANDE SAMMANFATTNING ...................................................................................................... 2
TILLKÄNNAGIVANDE ........................................................................................................................................ 3
2
INLEDNING ............................................................................................................................................... 5
2.1
2.2
BAKGRUND................................................................................................................................................ 5
PROJEKTETS MÅL OCH SYFTE ......................................................................................................................... 6
3
METOD .................................................................................................................................................... 7
4
RESULTAT ................................................................................................................................................ 8
4.1
4.2
4.3
5
ANALYS SAMBAND PROFILDATA (RAPPORT 1) .................................................................................................. 8
ANALYS UNDERHÅLLSGRÄNSER ”THRESHOLD LIMITS” (RAPPORT 2) ................................................................... 10
ÖVERFÖRING PRESTANDADATA.................................................................................................................... 11
DISKUSSIONER ....................................................................................................................................... 12
5.1
5.2
5.3
5.4
ANALYS SAMBAND PROFILDATA (WHEEL PROFILES) ......................................................................................... 12
ANALYS UNDERHÅLLSGRÄNSER (THRESHOLD LIMITS) ....................................................................................... 12
DISKUSSION AVSEENDE RESULTAT: ÖVERFÖRING PRESTANDADATA ..................................................................... 13
DISKUSSION AVSEENDE RESULTAT: DATAKVALITET ........................................................................................... 13
6
SAMMANFATTNING ............................................................................................................................... 14
7
FÖRSLAG PÅ FORTSATT ARBETE ............................................................................................................. 15
REFERENSER ................................................................................................................................................... 17
BILAGA 1.
ANVÄNDARHANDBOK RAPPORT 1 ............................................................................................ 18
BILAGA 2.
ANVÄNDARHANDBOK RAPPORT 2 ............................................................................................ 19
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
5 (20)
2
Inledning
Denna projektrapport
hjulprofilförslitning.
avser
redovisa
resultaten
av
ePilot119
delprojekt
Trendanalys
2.1 Bakgrund
Sett ur ett historiskt perspektiv har järnväg och järnvägstrafiken utvecklats i ett nationellt perspektiv
och med nationella säkerhetskrav. Detta har bl.a. lett till att Norge och Sverige har olika hjulprofiler
med olika säkerhetsgränsvärden. För att få trafikera norska järnvägar måste hjulprofilen på de svenska
vagnarna kontrolleras. Detta sker idag manuellt. För SJ AB medför detta en extra hantering och
kostnad. De säkerhetsgränsvärden som kontrolleras är (se även figur 1):



Flänstjocklek (e-mått), (Sd i figur 1)
Summa Flänstjocklek (Σe-mått) och
Qr-mått (qR). (avnötning av styrande yta)
Figur 1. Säkerhetsmått, qR, e-mått och ∑e-mått.
Med trendanalys av förändringen (förslitningen) av de olika hjulprofilmåtten är förhoppningen att
frekvensen för dessa manuella kontroller (s.k. Norge kontroller) kan minskas. Trendanalysen ska ge
svar på om operatören, underhållaren och infrastrukturinnehavaren kan få bättre kontroll på:

Slitage på hjul. En dålig profil på hjul ger sämre gångegenskaper och ökat slitage på hjul.

Optimering av omsvarvningsintervall. Kan vi optimera profilen genom att ha bättre kontroll
på omsvarvning så får vi längre livslängd på fordonens hjul.

Minskat slitage på räl genom bättre underhållsstatus på hjulen

Möjligen kunna identifiera ”slitsträckor” dvs. bandelar som har högre slitage på hjul.

Identifiera om olika banstandard kan påverka slitaget på hjulen. Vi vet var vi har kört och kan
med en noggrann profilmätning se om dessa bandelar ger mer eller mindre slitage.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
6 (20)
2.2 Projektets mål och syfte
Målet har varit att utvärdera om data från automatisk hjulprofilmätning går att använda till automatisk
trendanalys av hjulens förslitningshastighet via molnbaserat IT-stöd samt att testa och utvärdera
underhållsgränser för olika parametrar för att utifrån analyser och resultat gå mot tillståndsbaserat
underhåll istället för tidstyrt.
Syftet har varit att på sikt kunna använda automatisk hjulprofiltrendning för att automatisera
gränskontrollen av SJ:s fordon men också att ändra strategin från tidsstyrt/kilometerbaserat till
tillståndsbaserat underhåll för att få längre intervaller mellan hjulunderhåll vilket kommer att spara
kostnader, minskar merförseningar, förbättrar säkerheten men även medföra att
underhållsintervallen kortas ned för bibehållen säkerhet.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
7 (20)
3
Metod
Arbetet har delats upp i två faser, där den första fasen benämns Rapport 1 och utvärderar om
hjulprofildata (insamlad från hjulprofilscannern i Sunderbyn och nedladdad i eMaintenance LAB) kan
användas för att automatisk kontroll av tågfordon.
I den andra fasen som benämns Rapport 2, används data från Rapport 1 för att testa och utvärdera om
det går att följa upp fordonsendivernas underhållskondition så att dessa kan plockas in för underhåll
då de når det värde som är satt som underhållsgräns, dvs. att ändra underhållsstrategin till
tillståndsbaserat från tidsstyrt eller kilometerbaserat underhåll.
Använd metodik har varit:








Bygga en App för lagring, analys och visualisering (Rapport 1) av ”flange height”, ”flange
thickness”, ”flange slope”.
Insamling av historisk hjulprofildata för SJs tåg för nattrafik på övre Norrland, från
eMaintenance LAB.
Spåra hjulprofildata tillbaka till rätt fordonsindivid, axel och sida
Bygg en modul i Appen (Rapport 2) för automatisk uppdatering av databasen och utvidga
analysen av insamlad data med avseende på kontroll om hjulkonditionen närmare sig uppsatt
underhållsgräns. Modulen ska också integrera data från tågoperatörens underhållssystem för
att kunna mäta effekter av utfört underhåll.
Insamling av underhållshistorik från SJs underhållssystem Ford med avseende på att få
information om antalet körda fordonskilometrar samt identifiera typer/koder av
fordonsunderhåll som ger förbättrad hjulkondition.
Beskriva framtida utveckling av systemintegration
Rapportskrivning + Användarmanual
Slutdokumentation
Arbetet baserat på:
 nyttjande av eMaintenance LAB
 användandet av internationella standarder som exempelvis EN 50126 (RAMS) och EN 13306
(Underhåll),
kända tekniker, teknologier och resultat från forskningsprojekt.
 en organisationsneutralitet för samverkan,
 en organisationsneutral webplattform (www.epilot.se) som informations- och
utbildningskanal.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
8 (20)
4
Resultat
Resultatet av delprojektet Trendanalys av hjulprofilförslitning sammanfattas översiktligt nedan:


Analys av samband profildata (Wheel Profiles) Rapport 1, se även bilaga 1.
Analys Underhållsgränser Rapport 2, se även bilaga 2.
Analyserna är baserade på mätdata från eMaintenance LAB för perioden februari 2013 fram till
september 2013.
Korresponderande data för fordonsprestation, såsom t ex kilometer per fordonsindivid/hjulaxel samt
underhållshistorik har levererats av SJ AB.
För att koppla hjulprofilmätningarna med rätt fordonsindivid har en algoritm utvecklad i eMaintenance
LAB använts. Algoritmen använder fordonsidentifikation från forskningsstationen i Sävast. Detta pga.
att TRV:s RFID avläsare vid hjulprofilmätaren i Sunderbyn inte är uppkopplad för externa användare.
I projekt Trendanalys har sedan en ”nyckel” definierats som identifierar och kopplar ihop:



RFID och ATI, för att registrera fordonsindivid/hjulaxel/sida
Fordonsprestanda (antal körda fordonskilometrar)
Underhållstatus per fordonsindivid, vid de mättillfällen
hjulprofilmätningarna härstamma ifrån.
som
de
historiska
4.1 Analys Samband Profildata (Rapport 1)
Antalet fordonsprestanda har lagrats i molntjänstens databas. Dessa data har levererats till projektet i
en excel-fil. Detta eftersom i dagsläget en direkt integration med SJ underhållssystem inte har varit
möjligt. Vidare är det viktigt att poängtera att avsaknaden av en direktintegration ej påverkar
projektets resultat och måluppfyllelse.
Arbetet har delas upp i att ta fram två ”menyer”. Den första menyn ska göra det möjligt att välja ut
den fordonsindivid/axel/hjuls som man vill analyser. Den andra menyn ska presentera en trendanalys
för den eftersökta fordonsindividen.
En hjälpfil skapas i ”Appen” ur befintlig excelfil med individdata. Den som använder ”Appen” för analys
och visualisering kan selektera fram till enskilt hjul för visualisering och/eller analys.
I figur 2 visas hur urval av hjulindivid sker för visualisering av korresponderande trendkurvor och
tabeller. Urval av individ sker enligt nedan:
1.
Individ 732325_50748273001 har valts för analys (Individ som närmar sig underhållsgräns
(används sedan i kapitel 4.2, för att ta fram en trendkurva). Individval kan göras via ”drop down
meny” eller via direkt inmatning.
2.
Axelposition 2 har valts respektive vänster hjul (L=Left)
3.
Aktuellt tidsintervall har valts i kalendern ovan
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
9 (20)
4.
Därefter aktiveras trendkurvor och tabell via tangenten Graph
Figur 2: ”Rapport 1” i mjukvaran ”Trendanalys”
Resultatet av trendanalysen med data för parametrarna Flange height, Flange slope och Flange
thickness i presenteras i figur 3. Där y-axeln anges i mm, x-axeln är tid.
Figur 3: Rapport 2, Y-axeln är i mm, och X-axeln är driftkilometer.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
10 (20)
4.2 Analys Underhållsgränser ”Threshold Limits” (Rapport 2)
Arbetet har lika som för Rapport 1, delats upp i att ta fram två ”menyer”. Den första menyn (se figur
4) ska göra det möjligt att välja ut den fordonsindivid/axel/hjuls som man vill analyser. Den andra
menyn ska presentera ska ange antalet hjul med överskriden underhållsgräns (se figur 5).
Figur 4. Rapport 2
Figur 4 visar ett exempel på hur man via selektering av parameter, underhållsgränser och tidsintervall
får fram de hjulindivider som är aktuella för tillståndsbaserat underhåll utifrån vald parameter, och
underhållsgräns. Inmatningen specificeras nedan:
1.
Parametern Flange Height har valts.
2.
Gränsen 25 mm har valts och väljer därför att titta på individer där Flange Height ligger i intervallet
25mm- 27 mm
3.
Aktuellt tidsintervall har valts i kalendern ovan
4.
Därefter aktiveras stapeldiagram och tabell via tangenten Graph
Resultatet som aktiveras presenteras i figur 5.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
11 (20)
Figur 5: Rapport 2
Figur 5 visar resultatet av vår sökning av individer som närmar sig den valda gränsen för Flange height.
I tabellen och grafen ovan ser vi att 3 (varav två passerade i februari och en i april) individer som
passerat mätstation och skulle kunna (om valt värde är en definierad underhållsgräns) vara aktuella
för att planeras in för förebyggande underhåll.
Vi kan nu vilket visas i Rapport 1 kapitel visualisera trendkurvor över tiden för dessa parametrar.
4.3 Överföring prestandadata
När det gäller prestandadata, vilket i den implementation som beskrivs i detta dokument är
kilometerdata (trafikerade kilometer) så hade SJ i detta projekt ingen möjlighet att överföra dessa data
i XML-filer via FTP. Via många diskussioner inom projektet, där SJ givetvis stod för kunnandet inom
järnvägsteknik och projektmedlemmarna från eMaintenance365 för systemkunnandet så enades
projektet om nedanstående upplägg;
1)
SJ levererar från sitt underhållssystem, en fil som hanterar underhåll av hjulparsindivider,
innehållandes data så som: Hjulparsindivid s/n, axelposition, fordonsindivid, underhållsåtgärder
och km-tal samt datum för när; hjulpar svarvats monterats, demonterats. Därtill EVN (European
Vehicle Number) nummer för fordonsindividerna.
2)
Antalet kilometer som en vagn trafikerar per dygn beräknas utifrån de kilometer vagnen trafikerat
mellan senaste och näst senaste underhållstillfälle.
3)
På X-axeln i trendkurvorna för hjulprofilparametrar beskrivna
visas förutom kilometerdata vid ett mättillfälle även datum för denna mätning.
i
kapitel
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
12 (20)
5
Diskussioner
Resultatet av delprojektet Trendanalys av hjulprofilförslitning sammanfattas översiktligt nedan:


När det gäller det framtagna systemet/prototypen uppfyller detta helt den framtagna
systemspecifikationen.
Det historiska indata som används för att exekvera, testa och validera det framtagna systemet
har på inte uppfyllt de kvalitetskrav man måste ställa på just indata. Vid test och validering av
ett eventuellt framtida skarpt system så måste kvaliteten säkerställas främst genom att
mätgivare är korrekt kalibrerade. Dessutom måste avläsningen av RFID identitet
säkerställas. Det är inte acceptabelt att identifiering av individer misslyckas.
5.1 Analys samband profildata (Wheel Profiles)
Som en första ansats, att visualisera respektive hjulprofilmåtts förändringstrend är applikationen enkel
och funktionell.
En begräsning vid en praktisk tillämpning, är att man för närvarande bara ser 1 st. hjuls profilvärden åt
gången, för att göra ett underhållsbeslut måste fordonindividens samtliga hjuls hjulprofilmått
sammanvägas. Detta är att se som utvecklingspotential.
När det gäller Flange height så visar tabell och kurvor i figur 5, att denna parameter närmat sig vald
underhållsgräns den 8/2, men detta beror snarast på icke kalibrerade mätgivare, smuts på givare etc.
än på förslitning, eftersom värdet går upp till normal nivå i närtid.
En iakttagelse man också kan gör av tabell och kurvor i figur 5 är att våra parametrar ligger relativt
konstanta under vald tidsperiod på fem månader. Detta betyder att om man jobbar med tidsbaserat
underhåll är risken att man tar in hjulindivider för underhåll (kontroll) för ofta vilket medför ökade
underhållskostnader. Att via de grafiska interfacen Rapport 1 och Rapport2 istället utföra
tillståndsbaserat underhåll via definierade underhållsgränser borde således vara mer
kostnadseffektivt.
5.2 Analys Underhållsgränser (Threshold Limits)
När Fas 2 (Rapport 1) är klar skall t ex ingen manuell ”handpåläggning” krävas för att uppdatera
databasen eller avkoda data för fordonsprestanda vad gäller RFID identitet och övrig data.
Molntjänsten och övrig systemintegration måste säkerställa att integration för överföring av data till
och från ett flertal olika system kan säkerställas med godtagbar prestanda, dock ej realtidsprestanda.
Två system mot vilka kvalitativ och prestandamässig godtagbar integration är ett måste är
underhållssystemen inledningsvis FORD, därefter SAP EAM och Maximo. Analys av underhållsgränser
för olika profilparametrar är en mycket vital del av Fas 2.
Om man via Rapport 1 hittar någon individ som för någon parameter närmar sig en underhållsgräns så
är Wheel Profiles ett verktyg för att analysera individer som har någon parameter som närmar sig en
definierad underhållsgräns
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
13 (20)
Genom att ge värden på underhållsgränser kan användare av ”Appen” få en första selektering av ett
mindre antal individer vilka är intressanta för analys.
Som en första ansats, att hitta visualisera ”outliners” och hitta de hjulindivider där hjulprofilmått
närma sig en definierad gräns, är applikationen enkel och funktionell.
För rapport 2 gäller samma begräsning som för rapport 1, nämligen att man för närvarande bara ser
ett hjuls profilvärden åt gången.
5.3 Diskussion avseende resultat: Överföring prestandadata
Då all indata som projektet arbetat med, bestått i historisk data från ett utvalt tidsfönster (februariseptember 2013), från hjulprofildetektorn, parat med prestanda & underhållsdata från 2011-2014, har
detta till viss del begränsat antalet ”parade” mätningar, så som begränsat statistiskt underlag.
5.4 Diskussion avseende resultat: Datakvalitet
Det historiska indata som används för att exekvera, testa och validera det framtagna systemet har på
inte uppfyllt de kvalitetskrav man måste ställa på just indata. Vid test och validering av ett eventuellt
framtida skarpt system så måste kvaliteten säkerställas främst genom att mätgivare är korrekt
kalibrerade.
Dessutom
måste
avläsningen
av
RFID
identitet
säkerställas. Det är inte acceptabelt att identifiering av individer misslyckas.
När det gäller levererad kvalitet så uppfyller delprojekt 003 förväntad kvalitet med ett undantag, vilket
är levererad indata från mätstationer.
Datakvaliteten vad gäller indata kan dock inte påverkas eller hanteras inom ramen för delprojekt 003,
Trendanalys, eftersom allt pekar på att detta beror på felaktigt kalibrerade givare i mätstationen i
Sunderbyn.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
14 (20)
6
Sammanfattning
Projektet Trendanalys av hjulprofilförslitning syftade till i en första Fas 1, att hantera ett problem som
SJ har idag då tåg/vagnar trafikerar järnväg där gränspassage sker mellan Norge och Sverige. Norge
och Sverige har olika gränsvärden för vissa hjulprofilmått (m.a.p. säkerhetsgränsvärdena för;
Flänstjocklek (e-mått), Summa flänstjocklek (Σe-mått) och qR-mått) och för att få trafikera Norska
järnvägar måste nämnda hjulprofiler mätas.
Hjulprofilkontroller sker idag manuellt. Målet i Fas 1 av detta projekt har varit att utvärdera om denna
mätning kan ske automatiskt med hjälp av hjulprofilmätaren i Sunderbyn och via IT-stöd för
efterföljande hantering av mätdatainsamling av hjulprofilmått, för att möjliggöra en trendanalys för
vilken förslitningshastighet för hjulprofilerna som föreligger.
Resultat från de prov som genomförts inom projektet har baserats på historiskt insamlade av
hjulprofildata, historiskt insamlade fordonsindividspårbarhets data (fordonsindivid/ hjulaxel), samt
historisk fordonsprestanda (Km) samt underhållsstatus.
De avgränsade utvärderingar som kunnat genomföras med anledning av ovan, kan påvisa att
trendanalys är fullt möjlig att genomföra. Den s.k. ”Rapport 1” innehåller den grundfunktionalitet som
erfordras för att söka fram och göra en trendanalys av valfri hjulprofilparameter
Omfattande problem identifierades under projektet i form av bristfällig eller okänd kvalité på indata,
så som hjulprofilmätdata (systemet ej kalibrerat) samt spårbarhetsdata (korrelationsproblem), vilket
medfört att resultaten inte kunnat bedömas som validerade och därmed ej kunnat nyttjas reellt, för
analys och beslutsstöd.
Två typer av rapporter har tagits fram under projektet;
Rapporterna 1 – Analys samband profil.
Rapporterna 2 – Analys profilgränser.
Användargränssnittet i dessa två prototyprapporter har vissa brister, men applikationen returnerar
svar på ställda frågor och sammanhang, förutsatt att data för aktuell period och/eller fordonsindivid
finns med.
Projektet visar på möjligheter och nyttan med att färdigställa och vidareutveckla applikationen för
analys- och beslutsstödsrapporter. Därtill att det finns utrymme för olika aktörer då resultatet i detta
projekt visar på att predikterbarhet finns och att detta är en informations del som efterfrågas och
behövs för att kunna gå över från händelsebaserat och/eller tidsbaserat till förebyggande underhåll.
Ett utkast till en Fas 2 i projektet har diskuterats. Denna syftar till att testa och utvärdera
underhållsgränser för olika parametrar och utifrån analyser av mätresultatet. Detta som ett verktyg
för att möjliggöra övergång mot tillståndsbaserat istället för Km-styrd kontroll och AU-underhåll.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
15 (20)
7
Förslag på fortsatt arbete
I framtida faser, Fas3 m fl., blir systemintegration via en optimal molntjänst en absolut nödvändighet
för att överföra information till och från många system på ett kvalitativt, säkert och förhållandevis
enkelt sätt både nationellt och internationellt. System som komma att integreras är t ex System för
säkerhet, System för beslutsstöd, Ekonomisystem, System för Riskanalys, Transportstyrelsens
Nationella Fordonsregister (NFR) m fl. Att systemen ägs av många olika aktörer gör det hela ännu mer
komplext.
För att modifiera prototypen framtagen i delprojektet 003, Trendanalys av hjulprofilförslitning, till ett
skarpt system föreslår delprojektet nedanstående:

Genomgång av ”layout” och visade parametrar i de grafiska interfacen, Rapport 1 och Rapport
2.

Komplettera funktionalitet så att ett fordons alla hjulparametrar (alla hjul på en fordonsindivid)
kan visas, så att det på så vis går att urskilja vilket hjul och hjuls profilparametrar det är som blir
dimensionerande för när underhåll behöver planeras.

Implementering av automatisk överföring av prestandadata från underhållssystem via XML-filer
överförda via FTP.

Optimering av prestanda i systemet framförallt gällande uppdateringstider i grafiska interface
Vårt förslag från delprojektet, var/är att JVTC sätter upp ett delprojekt som analyserar och åtgärdar
det problem som finns gällande indata. Detta innebär såväl kalibrering av givare som genomgång och
validering av lagring av data via optimal databashantering.
Ett försök gjordes att hantera det faktum att system kan förväxla höger och vänster pga. tågets
rörelseriktning och om en vagn kommer med den definierade ”bakänden” före. Nedanstående
algoritm användes:
If (vehicle is moving towards Boden (direction=0)) and (vehicleorientation=“A”)
No change in L/R
Else if (vehicle is moving towards Boden (direction=0)) and (vehicleorientation=“B”)
Interchange L/R
Else if (vehicle is moving towards Luleå (direction=1)) and (vehicleorientation=“A”)
Interchange L/R
Else if (vehicle is moving towards Luleå (direction=1)) and (vehicleorientation=“B”)
Interchange L/R.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
16 (20)
Algoritmen som användes för att exekvera om all databaslagring korrigerade en del felaktigheter i
databasen. En ytterligare analys av det ”ripple” som kvarstår då man t.ex. exekverar Rapport 1 och
tittar på trendkurvorna pekar på att det är själva givarna i mätstationerna som är okalibrerade samt
att en utredning måste ske av hur själva mätstationen definierar höger och vänster hjul.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
17 (20)
Referenser
Maximo (2012), Solutions - Managing Assets. Finns på http://www.maximo.ae/new/solutions.php,
Hämtat 2012-10-02.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
18 (20)
Bilaga 1.
Användarhandbok Rapport 1
Användningsfall:
Inloggning
Processekvens:

Användaren loggar in och anger användarnamn och lösen.

Användaren får möjlighet att välja:
1. Vilka individer som ska analyserar från en lista, med utgångspunkt från SJs excel-fil för
fordonsindivider
2. Vilka hjulparametrar (1-6) ska ingå i analysen
Användningsfall:
Analysinställningar
Förutsättningar:
 Kräver inloggning
Processekvens:

Användaren får möjlighet att välja
1. Vilka individer som ska analyserar från en lista, med utgångspunkt från SJs excel-fil för
fordonsindivider
2. Vilka hjulparametrar (1-6) ska ingå i analysen
Användningsfall: Rapport 1 – Analys av samband profildata
Svarar på frågan: vilken hjulprofilförslitning har hjulpar på axelposition X på fordonstyp Y?
Förutsättningar:
 Kräver inloggning
Processekvens vid analys:
 Välj önskad individ genom att ange:
1.
Axelintervall (1-n) Hjulparsindivid (s/n) Hjul (höger/vänster)
Visualisering av resultat:

 Resultatet blir att en graf för analys visualiseras där:
o
På X-axel visas prestandadata i form av trafikerade km (eller dagar i stället) för
hjulparsindividen sedan senaste underhållsåtgärd.
o
På y-axel visas kurvor för de tre parametrarna ”flange height”, ”flange thickness”,
”flange slope”.
o
Med visning av uppgifter om viken axelposition samt i vilken fordonsindivid aktuell
hjulparsindivid sitter/satt i.
Värdena för ovan specificerade parametrar presenteras under grafen i tabellform.
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
19 (20)
Bilaga 2.
Användarhandbok Rapport 2
Användningsfall:
Rapport 2 – Analys av individer av underhållsgränser
Förutsättningar:
 Kräver inloggning
Processekvens:
1. Ange Parameter, ”flange height”, ”flange thickness” eller ”flange slope”.
2. Ange den underhållsgräns som vill analyseras för aktuell parameter.
Visualisering av resultat:
 Graf med antalet hjulparsindivider som överskrider aktuell underhållsgräns visas.
Tabell med parameter identifikation plus värden visas under grafen.
Användningsfall:
Överföring av prestandadata
Förutsättningar:
 Kräver sftp infrastruktur.
 Kräver inloggning,
 Tillgång till s.k. prestandadata från SJ, innehållande km och information om senaste
underhålls.
Processekvens:
1. SJ överför en XML-fil innehållande nedanbeskriven information till avsedd FTP-server.
2. Överföringen sker minst en gång per dag.
3. LTU importerar levererad fil till avsedd eMaintenance databas för vidare integration med
data från mätstationer.
Attribut/Typ
Beskrivning
Hjulparsindivid
Hjulparsindividens identitetsnummer
Axelposition
Axelposition inom fordonsindividen
Fordonsnummer
Fordonets identitetsnummer
Hjulparets total km
Hjulparets totala kilometertal
Service datum
Datum när servicen är utförd
Underhållsnamn
Typ av service som är utförd
Service kommentar
Kommentar till den utförda servicen, typ av
åtgärd
Hjulparets
Service
mätarställning
vid
Vid vilken kilometerställning som servicen
utfördes
Dokumentnr
Projekttitel
eP119-003-2015-079
Projektrapport - Trendanalys av hjulprofilförslitning
Författare
Datum
Spridning
Pär Söderström, SJ AB och Håkan Karlsson,
eMaintenance 365
2015-06-08
ePilot119
Godkänt av
Godk. Datum
Sida
Pär Söderström, SJ AB
2015-06-15
20 (20)