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(BOStrab) Herr Dipl - Institut für Schienenfahrzeuge der RWTH Aachen

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Instandhaltungsstrategie <strong>für</strong> <strong>Schienenfahrzeuge</strong> nach <strong>der</strong>Verordnung über den Bau und Betrieb <strong>der</strong> Straßenbahnen(<strong>BOStrab</strong>)<strong>RWTH</strong> <strong>Aachen</strong>, IFSSeminar : „Wartung und Instandhaltung von <strong>Schienenfahrzeuge</strong>n“, 10.12.2013Würzburger Straßenbahn GmbH<strong>Dipl</strong>.-Ing. Paul LehmannWürzburger Versorgungs- und Verkehrs-GmbH I Haugerring 5 I 97070 Würzburg


Ziel <strong>der</strong> Fahrzeug-InstandhaltungFahrzeuge− sicher, ordnungsgemäß, zuverlässig, an den Qualitätszielen des Unternehmens,den Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> Kunden und des Aufgabenträgers ausgerichtet, in einemvereinbarten Zustand− in ausreichen<strong>der</strong> Zahl, betriebszuverlässig, an den Vorgaben LCC ausgerichtet, miteiner vereinbarten Verfügbarkeit− bei geringstmöglichem wirtschaftlichen Aufwandzur Verfügung zu stellen.VDV-Schrift 801 Fahrzeugreserve in Verkehrsunternehmen (Werkstattreserve)VDV-Mitteilung Praktisches Vorgehen zur Entwicklung von Vorgaben bezüglich LifeCycle Cost (LCC) in Lastenheften <strong>für</strong> Nahverkehrsschienenfahrzeugen2Würzburger Straßenbahn GmbH


Gesetzliche Grundlagen• Personenbeför<strong>der</strong>ungsgesetz (PBefG)• Verordnung über den Bau und Betrieb <strong>der</strong> Straßenbahnen (<strong>BOStrab</strong>)• Richtlinien und Empfehlungen (EN,VDV, BGV …..)• Regeln <strong>der</strong> TechnikPBefG enthält keine konkrete Aussage über die Fahrzeuginstandhaltungermächtigt den BMV zum Erlass <strong>der</strong> Verordnung <strong>BOStrab</strong>§ 2 <strong>BOStrab</strong>(1) (…) Fahrzeuge müssen so beschaffen sein, dass sie den Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong>Sicherheit und Ordnung genügen. Diese Anfor<strong>der</strong>ungen gelten als erfüllt, wenn(…) Fahrzeuge nach den Vorschriften dieser Verordnung, nach den von <strong>der</strong>Technischen Aufsichtsbehörde (...) getroffenen Anordnungen sowie nach denallgemein anerkannten Regeln <strong>der</strong> Technik (...) betrieben werden.§ 4 <strong>BOStrab</strong>(2) (…) Fahrzeuge sind instandzuhalten. Treten während des Betriebes Mängelauf, die die Betriebssicherheit beeinträchtigen können, sind sie ganz o<strong>der</strong>teilweise außer Betrieb zu nehmen o<strong>der</strong> erfor<strong>der</strong>lichenfalls abzusichern.3Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsbedienstete§ 1 <strong>BOStrab</strong>(6) Betriebsbedienstete sind Bedienstete, die tätig sind (...)3. als Verantwortliche bei <strong>der</strong> Instandhaltung (…) Fahrzeuge,4. als Leitende o<strong>der</strong> Aufsichtführende über Bedienstete§ 4 <strong>BOStrab</strong>(1) Betriebsbedienstete sind in <strong>der</strong> <strong>für</strong> einen sicheren und ordnungsgemäßenBetrieb erfor<strong>der</strong>lichen Anzahl einzusetzen§ 10 <strong>BOStrab</strong>Allgemeine Anfor<strong>der</strong>ungen(1) - (4) Tauglichkeit(5) Aufschreibungen über Tauglichkeit, Ausbildung, Ergebnisse von Prüfungen,Beaufsichtigungen, Unterweisungen, NachschulungenVDV-Schrift 882: Kennzahlen <strong>für</strong> den Bedarf von Werkstättenpersonal5Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsbedienstetemüssen als Fachpersonal qualifiziert sein:−−−−−−Aus- und Weiterbildung erfolgt vorwiegend im Verkehrsunternehmen selbstKenntnisse im Fahrdienst sowie über das VerkehrsnetzKenntnisse in IH-Organisation und WerkstattstrukturKenntnisse Umwelt- und Arbeitsschutz, gesetzliche VorschriftenEinsatz DV-gestützter Instandhaltungeigenständiges, systemübergreifendes Arbeiten als Systemhandwerker:systemübergreifendes Beherrschen <strong>der</strong> Systemtechniken,analytische Fahrzeug- und Teilsystemprüfung durchführen, dabei Fehlererkennen und beurteilen sowie Entscheidungen treffenIH-Maßnahmen initialisierenimplizites Wissen einbringen6Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsanlagen§1(7) BO Strab3. die Abstellanlagen <strong>für</strong> Fahrzeuge4. die an das Gleisnetz angeschlossene WerkstättenVDV-Schrift 823: Bauliche Gestaltung von Stadtbahn- und Straßenbahnbetriebshöfen7Würzburger Straßenbahn GmbH


Fahrzeuge§1(8) BO StrabFahrzeuge(...) die spurgebunden als Züge o<strong>der</strong> in Zügen verkehrenkönnen§1 (9) BO StrabBetriebsfahrzeuge(... ) die <strong>der</strong> Ausbildung von Betriebsbediensteten,(…) <strong>der</strong> Instandhaltung von Betriebsanlagen,(...) <strong>der</strong> Behebung von Betriebsstörungen und Unfällen(…) und nicht <strong>der</strong> Personenbeför<strong>der</strong>ungdienen.8Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess Instandhaltung§ 57 <strong>BOStrab</strong>, Instandhaltung (…) und Fahrzeuge(1) Die Instandhaltung (…) und Fahrzeuge umfasst Wartung, Inspektionen undInstandsetzungen; sie muss sich mindestens auf die Teile erstrecken, <strong>der</strong>enZustand die Betriebssicherheit beeinflussen kann.In Anlehnung an DIN 31051:Wartung: Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus <strong>der</strong> vorhandenenAbnutzungsvorrats, Fristarbeiten (Zeitraum zwischen den Inspektionen)Inspektion: Feststellung und Beurteilung des Zustandes (Hauptuntersuchung)Instandsetzung: Behebung von Schäden, Fehlern(2) Art und Umfang <strong>der</strong> Wartung und <strong>der</strong> Inspektionen haben sich nach <strong>der</strong> Bauartund Belastung (…) Fahrzeuge zu richten.Wird vom Betriebsleiter – nicht von <strong>der</strong> Technischen Aufsichtsbehörde –verantwortlich festgelegt.§8 <strong>BOStrab</strong>(2) Der Betriebsleiter hat (…) hat entsprechend den betrieblichen Erfor<strong>der</strong>nissenDienstanweisungen <strong>für</strong> Betriebsbedienstete aufzustellen und ihreEinhaltung sicherzustellen.9Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess Instandhaltung(3) Inspektionen sind planmäßig wie<strong>der</strong>kehrend innerhalb folgen<strong>der</strong> Fristendurchzuführen (...)11. Fahrzeuge, nach Zurücklegung von 500.000 km, spätestens jedoch nach 8Jahren.(4) (…) nach schweren Unfällen, bei denen Teile beschädigt worden sind, die dieBetriebssicherheit beeinflussen können, einer Inspektion zu unterziehen(5) Die Technische Aufsichtsbehörde kann in beson<strong>der</strong>en Fällen die Fristen nachAbsatz 3 <strong>für</strong> (…) Fahrzeuge verlängern. Sie kann bei (…) Fahrzeugen mittechnischen Beson<strong>der</strong>heiten kürzere Fristen festsetzen.(6) Über die Wartung und die Inspektionen sind Aufschreibungen zu führen. DenAufschreibungen sind die <strong>für</strong> den Bau und die Instandhaltung wesentlichenUnterlagen beizugeben (…).(7) Die Aufschreibungen über die Wartung sind bis zur nächsten Inspektion,mindestens jedoch drei Jahre, diejenigen über die Inspektionen bis zurAußerbetriebssetzung <strong>der</strong> Fahrzeuge aufzubewahren.10Würzburger Straßenbahn GmbH


Fazit nach <strong>BOStrab</strong> <strong>für</strong> den Betriebsprozess InstandhaltungZusammengefasst for<strong>der</strong>t die <strong>BOStrab</strong>:dass <strong>der</strong> Betriebsleiter <strong>für</strong> dieverantwortlichen Betriebsbediensteten in den erfor<strong>der</strong>lichenDienstanweisungen u.a. gemäß den allgemein anerkannten Regeln <strong>der</strong> TechnikArt und Umfang <strong>der</strong> Instandhaltung einschließlich <strong>der</strong>erfor<strong>der</strong>lichen Dokumentation mit denzugehörigen Aufbewahrungsfristen festlegt.11Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess <strong>der</strong> dynamisch inspektiven Instandhaltung• Die technischen Möglichkeiten in den Werkstätten im Zusammenwirken mitmo<strong>der</strong>ner Sensorik und Diagnose auf den Fahrzeugen sowie <strong>der</strong> Einsatz vonEDV-gestützten Verfahren bei Datenerfassung, -auswertung und -verwaltunghaben den Betriebsprozess Instandhaltung durchgreifend geän<strong>der</strong>t.Der dazu notwendige Aufwand <strong>für</strong> die Datenerfassung, -auswertung und -verwaltung hat sich durch Datenbanksysteme und mo<strong>der</strong>ne Identifikationsverfahrenreduziert und ist beherrschbar geworden.Die Fahrzeuginstandhaltung kann damit bedarfsorientierter und wirtschaftlicherausgerichtet werden.• In <strong>der</strong> Vergangenheit stand das stetige Abnutzungsverhalten wartungsintensiver,mechanischer Komponenten im Vor<strong>der</strong>grund.• Die heutige Technik verlangt eine differenzierte Betrachtung des heterogenenAbnutzungsverhaltens <strong>der</strong> einzelnen Komponenten.12Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess <strong>der</strong> dynamisch inspektiven InstandhaltungEs hat damit ein Übergang von <strong>der</strong> herkömmlichen Fristinspektion zu dengesetzlich vorgegebenen Terminen zu einer dynamisch inspektivenInstandhaltungsstrategie stattgefunden.Auf <strong>der</strong> Basis eines Abbildes des Fahrzeuges und <strong>der</strong> zu erwartendenBeanspruchung werden Termine und die Umfänge von Wartung, Inspektion, undInstandsetzung <strong>der</strong> Fahrzeugbauteile dynamisch gehandhabt,um die Nutzungsvorräte <strong>der</strong> einzelnen Fahrzeug-Komponenten und –Bau-gruppen kontrolliert auszuschöpfen.AbnutzungErstinbetriebnahmeAbnutzungsvorratBetriebszeit13Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess <strong>der</strong> dynamisch inspektiven InstandhaltungBei diesem Prozess ist <strong>der</strong> richtigeZeitpunkt und die richtige Maßnahme<strong>für</strong> die Instandhaltung zu finden.Dies erfor<strong>der</strong>t eine Klassierung nach Substanz- und Wertmin<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Fahrzeug-Komponenten im Rahmen einer zielorientierten Schwachstellenanalyse und/o<strong>der</strong> <strong>der</strong>Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse(FMEA).Festgestellte Mängel müssen:- eingeordnet,- gewichtet,- verdichtet,- und priorisiert werden.Die fachliche Kompetenz und Erfahrung <strong>der</strong> Mitarbeiter ist hierbei von großerBedeutung.14Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess <strong>der</strong> dynamisch inspektiven InstandhaltungVon einer hohen Anfangsqualität (definierter Zustand bei Erstinbetriebnahme) mussüber- eine lebenslang zu dokumentierende Transparenz von Prozessen bezüglichQualität und Wert <strong>der</strong> Fahrzeug-Komponenten und –Baugruppen und ihresAbnutzungsverhaltens- eine optimierte Instandhaltungsplanung und –steuerung bedarfs- und zustands-orientiert durchgeführt werden.- Dabei muss die Instandhaltungsstrategie kontinuierlich sowie zielorientierterfolgen und- es müssen optimierte Bauteile eingesetzt werden.Eine bedarfsorientierte am Zustand ausgerichtete Instandhaltungsstrategie sorgtdann <strong>für</strong> die optimale Finanzmittelverwendung.15Würzburger Straßenbahn GmbH


Maßnahmen zur Erfassung des Ist-ZustandesDie wichtigste Maßnahme in dem dynamischen Prozess ist die Inspektion zurErfassung des Ist-Zustandes, verbunden mit <strong>der</strong> Beurteilung ihrer Ergebnisse.Für die Baugruppen bzw. Bauteile ist festzulegen und gegebenenfalls näher zubeschreiben:- die Inspektionsart (z.B. Sichtprüfung, Funktionstest, Messung)- und das Inspektionsintervall.Dadurch entsteht ein Fristenplan <strong>für</strong> die Inspektionen, <strong>der</strong> je nach ermitteltemZustand ständig dynamisch angepasst wird.So sind gegen Ende des Abnutzungsvorrates oft kürzere Intervalle und/o<strong>der</strong>eingehen<strong>der</strong>e Messungen sinnvoll.Dabei sind leistungsabhängige Fristen (Fahrweite, Verbräuche, Lastwechsel) in<strong>der</strong> Regel besser an das Abnutzungsverhalten anzupassen als ein zeitabhängigesVorgehen.Nach § 57 Abs. 4 <strong>BOStrab</strong> sind Fahrzeuge zudem aus beson<strong>der</strong>em Anlass auchaußerplanmäßig zu inspizieren.16Würzburger Straßenbahn GmbH


Maßnahmen zur Erfassung des Ist-ZustandesInspektionen werden am Besten durch beson<strong>der</strong>s geschulte Mitarbeiter inzentralen o<strong>der</strong> mobilen Prüfgruppen durchgeführt.In <strong>der</strong> Praxis haben sich von den Instandsetzungsbereichen unabhängigePrüfgruppen bewährt.Weitere Mittel, um den Ist-Zustand zu erfassen, sind beispielsweise:− Herstellerangaben− Betriebsdaten aus <strong>der</strong> On-Board-DiagnoseVDV Schrift 164 - System zur Fehlererfassung, -registrierung und -meldung(FERM) auf schienengebundenen Fahrzeugen des ÖPNV− Beobachtungen im Netz− Meldungen des Fahrpersonals− Kundenbeschwerden.17Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess <strong>der</strong> dynamisch inspektiven InstandhaltungFür die Erfassung , Auswertung und Verwaltung <strong>der</strong> großen Datenmengen imdynamisch inspektiven Instandhaltungssystem sowie zur Handhabung <strong>der</strong>Inspektionsergebnisse und zur flexiblen Gestaltung <strong>der</strong> Arbeitsvorbereitung ist <strong>der</strong>Einsatz <strong>der</strong> EDV unverzichtbare Voraussetzung.Instandhaltungs-Management-Software-Toolsz.B. SAP R3 PM, VipsCarsis− Zudem profitiert die Materialwirtschaft voneinem hohen Anteil planbarer Arbeiten, datermingerecht Material beschafft werdenkann.− Ebenso kann die nach <strong>BOStrab</strong> erfor<strong>der</strong>licheDokumentation über relevante Inspektionendurch die EDV sichergestellt und erheblicherleichtert werden.VDV-Schrift 880 Fahrzeuginstandhaltung mit EDV-Unterstützung18Würzburger Straßenbahn GmbH


Betriebsprozess <strong>der</strong> dynamisch inspektiven InstandhaltungUm den Datenumfang auf das Wesentliche zu beschränken und die Transparenzzu erhöhen, wird empfohlen, nur die Abweichungen vom festgelegten Sollzustandzu vermerken (Negativaufschreibung).Dabei bilden die Dokumentation des <strong>für</strong> eine Serie festgelegten Sollzustandes, dieListe <strong>der</strong> Abweichungen bei einem bestimmten Fahrzeug und die Vermerke überdie Beseitigung <strong>der</strong> Abweichungen zusammen die Aufschreibungen gemäß § 57<strong>BOStrab</strong>.Diese Aufschreibungen können unmittelbar Aufträge zur Instandsetzung auslösen,<strong>der</strong>en Abarbeitung anschließend vermerkt wird.19Würzburger Straßenbahn GmbH


Auswahlkriterien zur Art <strong>der</strong> InstandhaltungPrognose über diezu erwartendeAbnutzung muss mithinreichen<strong>der</strong>Sicherheit möglichseinAufwand <strong>für</strong> Inspektion + anschließendezustandsabhängige Instandhaltung < Aufwandan<strong>der</strong>er Instandhaltungsartenim Sinne §57,Aufschreibungen gemäߧ57 (6) und (7), kann dasAbnutzungsverhalten nichtbestimmt werden, müssensicherheitsrelevanteEinheiten vollständig o<strong>der</strong>mit Einschränkungenredundant ausgeführt sein,Ausfall muss zu Meldungmit Folgemaßnahme führenAusfallverhalten kann nicht prognostiziert werdenAnlehnung an EN 13306, Ausfallverhalten kann prognostiziertwerden (Herstellerangaben, Inspektionsergebnisse)20Würzburger Straßenbahn GmbH


Korrektive/ausfallbedingte InstandhaltungAusfallverhalten kann nicht prognostiziert werden, Warnsignal am Fahrzeug:Dazu zählen z.B.:−−−−−TemperaturüberwachungRauchmel<strong>der</strong>LampeLichtschrankeFühlende Kante21Würzburger Straßenbahn GmbH


Beispiele: Korrektive/ausfallbedingte InstandhaltungFunktionAufgabeFunktionsstörungStörungsart(Ursache)Störungsauswirkung Maßnahme Intervall BemerkungenübermäßigeLärmentwicklungunterbindenkannLärmentwicklungnicht ausreichendunter-bindenSchallabsorberanRä<strong>der</strong>nnichtvorhandeno<strong>der</strong>mech.beschädigtDies kann zu unzureichen<strong>der</strong>Schalldämpfungführen,was zu Beschwerdenvon Anwohnern führt.OrganisatorischeMaßnahme:Nachverfolgen<strong>der</strong> Anwohnerbeschwerdenund Fahrzeugprüfenkorrektive/ausfallbedingteInstandhaltungLagerschadenimGerätelüfterführt zu Beschwerdenvon Anwohnern o<strong>der</strong>FahrgästenOrganisatorischeMaßnahme:Nachverfolgen<strong>der</strong> Anwohner-/Fahrgastbeschwerdenund Fahrzeugprüfenkorrektive/ausfallbedingteInstandhaltungVerbrennungendurchheißeTeile verhin<strong>der</strong>nVerbrennungendurchheiße Teilekann nichtverhin<strong>der</strong>twerdenTemperaturschutzschalterdefektWenn die Temperaturregelungausfällt, schaltet<strong>der</strong> Temperaturschutzchalternicht ab. Wennes notwendig ist, wirdüber das Brandschutzelementabgeschaltet.Die Konstruktion wirdals so zuverlässigeingeschätzt, dasskeine zusätzlichenMaßnahmenerfor<strong>der</strong>lich sind..korrektive/ausfallbedingteInstandhaltung22Würzburger Straßenbahn GmbH


Vorausbestimmte/Vorbeugende Instandhaltung−−−<strong>für</strong> die betrachtete Störungsursache gibt es eine bekannte nutzbareLebensdauer (x). Lebensdauer von den Komponenten muss immer erreichtwerden.das gewählte Intervall muss kleiner sein als die nutzbare Lebensdauerregelmäßiger Austausch o<strong>der</strong> Überholung von Komponenten unabhängig vommomentanen ZustandDazu zählen z.B.:− Schmieren− Reinigen− Ölwechsel− Filterwechsel/Filterreinigung.− Hydraulikschläuche23Würzburger Straßenbahn GmbH


Beispiele: Vorausbestimmte/Vorbeugende InstandhaltungFunktionAufgabeFunktionsstörungStörungsart(Ursache)Störungsauswirkung Maßnahme Intervall BemerkungenstabileFahrzeugführunggewährleistenkannstabileFahrzeugführungnichtgewährleistenRadsatzlagerblockiertwegenmangeln<strong>der</strong>Schmierungein blockierendesRadsatzlager kann durchÜberhitzung zum Bruch<strong>der</strong> Radsatzwelle unddadurch zur Entgleisungführen.nachschmierenmitFettpresse150.000 km vorbeugendeInstandhaltungAlterung des Fettesnach 150.000 kmBrandentstehungverhin<strong>der</strong>nkannBrandentstehungnichtverhin<strong>der</strong>nunzureichendeKühlungelektrischerAnlagenwegenVerschmutzung(Filter,Kanäle)durch Überhitzung kannein Brand in <strong>der</strong> elektr.Anlage entstehen.reinigen <strong>der</strong> Filter+ Kanäle20.000 km vorbeugendeInstandhaltung24Würzburger Straßenbahn GmbH


Zustandsabhängige/inspektive Instandhaltung− erfor<strong>der</strong>t die Festlegung <strong>der</strong> zu beobachtenden Zustände (Anzeichen o<strong>der</strong>Hinweise, dass sich die Störung anbahnt), des Ausfalltyps (zufällig o<strong>der</strong> nachbestimmter Betriebsdauer) und <strong>der</strong> Zeitspanne zwischen dem ersten Auftreten <strong>der</strong>Anzeichen und <strong>der</strong> endgültigen Funktionsstörung (Störentwicklungsperiode)− das gewählte Intervall muss kleiner sein als die angenommeneStörentwicklungsperiode (P-F Intervall) z.B. die Hälfte, um ausreichend Zeit <strong>für</strong>eine mögliche Instandsetzung zu haben.25Würzburger Straßenbahn GmbH


Beispiele: Zustandsabhängige/inspektive InstandhaltungFunktionAufgabeFunktionsstörungStörungsart(Ursache)Störungsauswirkung Maßnahme Intervall BemerkungenstabileFahrzeugführunggewährleistenkannstabileFahrzeugführungnichtgewährleistenVerschleißgrenzmaßedesRadprofilsunterschritten(Spurkranzdicke,-höhe)durch schlechte o<strong>der</strong>nicht vorhandeneFührung kannes zur Entgleisung desRades führen.Ab 15.000 kmnachmessen<strong>der</strong>Spurkranzdickeund -höhe. BeiErreichendesMindestmaßesRad reprofilieren3.000 km zustandsbedingteMaßnahme /InspektionangenommenesP-F Intervall = 6.000km, beginnend nachbekannterMindestlebensdauervon 15.000 kmRadsatzwellegebrochenDie Spurführung istplötzlich nicht mehrvorhanden. Daskann zu Entgleisung desFahrzeugs führen.Prüfung auf RissemitUltraschallverfahren1 Jahr zustandsbedingteMaßnahme /Inspektion,angenommenes P-FIntervall = 2 JahreBremsbelagverschlissenWenn kein Bremsbelagmehr vorhanden ist,verringert sich dieBremswirkung und dieBremsscheibe wirdbeschädigt.nachmessen <strong>der</strong>Bremsbelagdickeund bei ErreichendesVerschleißgrenzmaßesAustauschen15.000 km zustandsbedingteMaßnahme /Inspektion(angenommenesP-F Intervall = 30.000km26Würzburger Straßenbahn GmbH


Messung von Körperschwingungen an drehenden Teilen undLagerSchwingungsamplituden messen, auswerten und Abweichungen vom Soll-WertdarstellenVorgehensweise:− Basiswerte je Baugruppe und Messpunkt definieren− Toleranzen Ober- und Untergrenze <strong>für</strong> die zu messende Baugruppe festlegen− Schwingungswerte je Baugruppe und Messpunkt standardisieren27Würzburger Straßenbahn GmbH


Messung von Körperschwingungen an drehenden Teilen undLagerGegenüber <strong>der</strong> früher üblichen Hörprobe o<strong>der</strong> gar dem Zerlegen <strong>der</strong> Baugruppe zurFeststellung des Schadens ist die Schwingungsmessung <strong>für</strong> die dynamischinspektive Instandhaltung besser geeignet, weil sie wesentliche Vorteile besitzt:− Schäden können frühzeitig mit geringem Personalaufwand sicher erkannt undbeobachtet werden und die Wartung kann langfristig geplant werden.− Die Anwendung <strong>der</strong> Schwingungsmessung bringt die Sicherheit, dass <strong>der</strong>Handwerker nichts übersehen hat.− Die Schwingungsmessung ist <strong>für</strong> ein ganzes Fahrzeug (3 Triebfahrwerk wird in 2Stunden durchgeführt exkl. Auswertung) versus ein Komplettzerlegung mit einemZeitaufwand von 4 Wochen. Messungen ohne zerlegen <strong>der</strong> Baugruppen möglich,geringe Standzeiten.− Die Daten sind reproduzierbar und werden dokumentiert.− Die Zustandsverän<strong>der</strong>ungen von Teilen werden über die Lebensdauerprotokolliert.28Würzburger Straßenbahn GmbH


Überwachung von Schäden auf den LaufflächenEnge Gleisradien o<strong>der</strong> starkes Abbremsen belasten die Rä<strong>der</strong>,es entstehen Flachstellen, Materialausbrüche und Polygone.Folgen:− Lärm- Erschütterungsbelästigungen− erhöhte Belastung von Rad, Fahrzeugbauteilen und Gleis− erhöhter Verschleiß, Wartungsaufwand und WartungskostenMit Hilfe eines Wheel-Monitoring-Systems können Laufflächenschäden amRad schnell detektiert, das Schadenswachstum überwacht, die weitereEntwicklung prognostiziert und die Wartung bedarfsgerecht durchgeführtwerden.Analysen <strong>der</strong> Messwerte ermöglichen zudem Einblicke in die Entstehungsmechanismen.29Würzburger Straßenbahn GmbH


Überwachung von Schäden auf den LaufflächenIm Gleis integrierte Sensoren erfassen die Schwingungen und <strong>der</strong> Mess- undAnalyserechner berechnet die Schädigungen <strong>der</strong> Lauffläche.Durch Luftschallüberwachung können auch schadhafte Aggregate erkanntwerden, ebenso kann eine automatische Luftschallmessung <strong>der</strong>Schallemission <strong>der</strong> Fahrzeuge nach EN ISO 3095 erfolgen.30Würzburger Straßenbahn GmbH


Inspektion von Radsatzwellen VDV 173Ein Inspektionskonzept <strong>für</strong> die Detektion von Ermüdungsanrissen.Die Fristenfestlegung <strong>für</strong> dieses Konzept ist betriebsindividuell zu ermitteln.Methodik beruht auf Disseration von <strong>Herr</strong>n Klaus LiedgensÜber die Inspektionsfristen von Radsatzwellen zur Detektionvon ErmüdungsanrissenIMAB, TU Clausthal 2008Diese VDV-Schrift kann auch <strong>für</strong> Radsatzwellen von an<strong>der</strong>en <strong>Schienenfahrzeuge</strong>nangewandt werden, wenn ähnliche o<strong>der</strong> vergleichbare Einsatzbedingungen wie beiBahnen gemäß <strong>BOStrab</strong> vorliegen.31Würzburger Straßenbahn GmbH


Inspektion von Radsatzwellen VDV 173(zustandsbedingte Maßnahme / Inspektion)Phase A: Es werden keine Ermüdungsanrisse erwartet, da sowohl Beanspruchungenals auch Beanspruchbarkeiten verifiziert sind und in einemgeeigneten Nachweis eine ausreichende Sicherheitsreserve bestimmtwerden kann.Phase B: Es gelten die Bedingungen wie in Phase A,allerdings können aufgrund einer langen Betriebslaufleistung<strong>der</strong> Radsatzwelle ungünstige Einfluss-parameter nicht verhin<strong>der</strong>t werden. Es werden zwar keineErmüdungsanrisse erwartet, vereinzelt können sie abernicht mehr ausgeschlossen werden.Phase C: Aufgrund einer sehr hohen Betriebslaufleistungo<strong>der</strong> an<strong>der</strong>er ungünstiger Betriebsparameter ist mitErmüdungsanrissen zu rechnen. Die Grenzlaufleistung <strong>der</strong>Radsatzwelle ist überschritten, aus wirtschaftlichen Gründenist <strong>der</strong> Ersatz <strong>der</strong> Radsatzwellen jedoch nicht sinnvoll o<strong>der</strong>terminlich nicht kurzfristig umsetzbar.32Würzburger Straßenbahn GmbH


Inspektion von Radsatzwellen VDV 173(zustandsbedingte Maßnahme / Inspektion)Phase A A Phase Phase B B Phase C CLänge des InspektionsintervallsBetriebsleistung33Würzburger Straßenbahn GmbH


Fazit aus <strong>der</strong> dynamisch und inpektivenInstandhaltungsvorgehensweise− Das Ziel einer optimierten dynamischen und inspektiven Instandhaltung ist es,die vereinbarte Qualität mit möglichst geringem wirtschaftlichem Aufwandaufrecht zu erhalten bzw. wie<strong>der</strong> herzustellen.− Die Prognose schafft durch die Vorgabe von Durchführungsterminen dieVoraussetzungen <strong>für</strong> eine optimierte Instandhaltung. Die Fahrzeug-, MaterialundPersonalkapazität kann damit vorausschauend geplant werden.− Die Nutzungsvorräte <strong>der</strong> Bauteile und Baugruppen werden optimal genutzt und<strong>der</strong> Instandhaltungsaufwand wird damit auf ein wirtschaftliches Maß reduziert.Bei älteren Fahrzeugen ermöglicht die Prognose eine Instandsetzung mit einemgezielt reduziertem Arbeitsumfang, so dass <strong>der</strong> Abnutzungsvorrat gerade nochdie geplante Lebensdauer abdeckt.− Die Instandhaltung ist somit ein dynamischer Prozess, <strong>der</strong> in Abhängigkeit vonden Ergebnissen <strong>der</strong> Inspektionen und den daraus abgeleiteten Prognosenbedarfsgerecht gesteuert wird.34Würzburger Straßenbahn GmbH


Fazit aus <strong>der</strong> dynamischen und inpektivenInstandhaltungsvorgehensweiseDieses Vorgehen wird möglich durch- klare Regelungen (Dienstanweisung, QM-System)- klare Arbeitsorganisation und –vorbereitung- Diagnosesysteme- Einsatz <strong>der</strong> EDVGegenüber einer herkömmlichen Fristinspektion zu den gesetzlichvorgegebenen Terminen gewährleistet die dynamisch inspektiveInstandhaltungsstrategie die Betriebssicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung <strong>der</strong>Zuverlässigkeit, da <strong>der</strong> Zustand des Gesamtfahrzeugs sowie dessen Bauteile undBaugruppen auch in <strong>der</strong> Zwischenzeit wesentlich besser erfasst und aufgleichbleibend hohem Niveau gehalten werden kann.35Würzburger Straßenbahn GmbH


Fazit aus <strong>der</strong> dynamischen und inpektivenInstandhaltungsvorgehensweise− Die in § 57 <strong>BOStrab</strong> gefor<strong>der</strong>te Inspektion wird bei <strong>der</strong> dynamisch inspektivenInstandhaltungsstrategie weitgehend in die laufende Instandhaltung integriert.Damit wird gleichzeitig die nach <strong>BOStrab</strong> gefor<strong>der</strong>te Fahrzeugqualität permanentsichergestellt.− Das durch die Inspektionen gewonnene Abbild des Fahrzeugs wird zu den<strong>BOStrab</strong>-Inspektionsterminen bzw. zu den mit <strong>der</strong> zuständigen TechnischenAufsichtsbehörde (TAB) vereinbarten Ausnahmefristen zum festgestelltenZustand.36Würzburger Straßenbahn GmbH


QuellenRCM – Die Hohe Schule <strong>der</strong> Zuverlässigkeit von Produkten und Systemen,John Moubray 1996, Verlag mo<strong>der</strong>ne Industrie, LandsbergVDV 170 Instandhaltung von <strong>Schienenfahrzeuge</strong>n nach <strong>BOStrab</strong>Forschungsprogramm Stadtverkehr Forschungs- und EntwicklungsvorhabenProjekt Nr. 70.0764/2005/ Anfor<strong>der</strong>ungen an inspektive Instandhaltungsmodelle <strong>für</strong> Straßenbahnen zurErfüllung <strong>der</strong> gesetzlichen Rahmenbedingungen gemäß § 57Straßenbahn-Bau- und Betriebsordnung (<strong>BOStrab</strong>)<strong>BOStrab</strong> Verordnung über den Bau und Betrieb von StraßenbahnenLutzenberger S., Nikisch S., Wloka P.; Strategische Wartung von <strong>Schienenfahrzeuge</strong>n mit Monitoring, DERNAHVERKEHR, 9/2013Dresdner Verkehrsbetriebe AGüstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AGBVB Basler Verkehrs-BetriebeAndré Werske – info(at)wuerzburger-strassenbahn.info37Würzburger Straßenbahn GmbH


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