Som en del av Global Railway Review's Going Digital i tidskriften Rail Week, analyserar doktor Diego Galar, professor i tillståndsövervakning inom divisionen drift och underhållsteknik vid Luleås tekniska universitet, hur införandet av IoT inom järnvägar och dess användning med OT-plattformar kan möjliggöra användningen av dessa "digitala tvillingar" så att man effektivt kan hantera, övervaka och underhålla företagets fasta tillgångar.
På Luleå tekniska universitet samordnar Diego Galar även flera H2020-projekt relaterade till olika aspekter av cyber-fysiska system, Industry 4.0, IoT och industriella stora data. Han var inblandad i SKF UTC-centret i Luleå som fokuserade på SMART-lager och han var också i nationella projekt, som organiserades av den svenska industrin, finansierade av svenska nationella myndigheter som Vinnova.
Diego Galar anser att historiskt har IT-avdelningen och avdelningar för operatörsteknik (OT/Operations) inom ett järnvägsföretag fungerat i viss mån självständigt.
Verksamheten bevarade tågen och infrastrukturen i gott skick på ett smidigt sätt, samtidigt som IT tog hand om affärsapplikationer från frontkontoret. Men järnvägen förändras. För att fortsätta måste också IT/OT-förhållandet förändras.
Järnvägsoperatörer erkänner att de aktiva uppgifter de använder för att stödja beslutsfattandet i realtid kan skapa ytterligare värde för företaget.
- Men dessa data måste förenas med IT-data på ett meningsfullt sätt och utformas så att de är tillgängliga över hela organisationen, säger Diego Galar.
Med denna sammanslagning kommer IT att hjälpa OT att anpassa sig till affärssystem. Samtidigt behöver IT skapa visionen av en ansluten järnväg genom att driva innovation och minimera driftstopp. Men för att komma dit behöver IT kunskap och stöd från OT, vars verksamhetsavdelningar förstår och kontrollerar tillgångarna.
IT-teknik och -drift av järnvägstillgångar är komplexa enheter, men införandet av IoT i järnvägar och dess användning med OT-plattformar möjliggör användning av "digitala tvillingar" så att man kan hantera, övervaka och underhålla fasta tillgångar.
Den digitala tvillingen kopplar samman komplexa fasta tillgångar och deras OT-system till en gemensam IT-miljö genom att fånga data för övervakning av prestanda, nedgång och fel, placering och säkerhetskrav och fjärr- övervakningssystem för schemaläggning och utnyttjande av fasta tillgångar.
Genom data-fusion blir järnvägarnas digitala tvillingar virtuella, men som även fungerar som fysiska enheter eller system. Järnvägsklonen som skapats genom IT och OT-konvergens i syfte att förutse fel, efterfrågan, kundbeteende eller försämring av tillgångar är emellertid inte komplett eftersom det saknar ingenjörskunskap.
Det sker eftersom de digitala ingenjörsmodellerna som utvecklats under konstruktionsfasen för järnvägsprojekt inte spelar någon roll i verksamhetsfasen.
Därför kräver den digitala järnvägstransformationen att ingenjörsteknik (ET) ingår i konvergensprocessen IT/OT eftersom vikten av att integrera produktdesign ökar.
För detta ändamål måste järnvägens digitala tvillingar kompletteras med annan information för att bedöma hela flottans/systemets tillstånd, inklusive information från design och tillverkning, eftersom det givetvis innehåller fysisk kunskap om tillgångar.
IT Integrationen av tillgångsinformation under hela livscykeln krävs för att göra exakta hälsoanalyser, bestämma sannolikheten för avstängning eller avmattning och undvika andra oväntade eller okända tillgångsbeteenden.
Dessutom gör bristen på data om avancerad nedbrytning av det datastyrda tillvägagångssättet, där IT och OT bara är aktörer, ytterst sårbar för sådana situationer. Resultatet blir att ET får långsamt tillträde till konvergenssamtalet, även om ingenjörsmodeller ofta förblir strandsatta i informationssilon, hämmar detta möjligheten att utnyttja denna information för att optimera järnvägsverksamheten.
Trots dessa utmaningar kommer hybridmodeller som omfattar teknikkunskap och data som samlas in från fältet snart att vara en del av digitaliseringen över hela världen.
ET- tekniken för en järnvägstillgång, tillsammans med IT och OT, kommer, enligt Diego Galar, att hjälpa O & M-avdelningarna att prognostisera problem, genomföra bättre planering och förbättra prestandan. Dessbättre är det nu möjligt för företagen att slå samman sina IT, OT och ET för att möjliggöra aktivitetsmodellering så att de kan leverera användbar intelligens som beslutsstöd.
Källa: Global Railway Review
