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Entwicklung Strategie Bahnautomation 2050

Kunde: Rhätische Bahn AG, Switzerland

Projektaufgaben

  • Strategieentwicklung
  • Analyse und Konzeption
  • Stakeholdermanagement & Methodik
  • Projektmanagement inkl. Stakeholder, Kommunikation und Change-Management

Unsere Umsetzung

Investitionen in die Bahntechnik bedürfen aufgrund des langen Lebenszyklus der Technik und des hohen Investitionsvolumens eine nachvollziehbare Fokussierung und einen belegbaren Nutzen. In Zusammenarbeit mit den Fachspezialisten der RhB entwickelte PROSE auf Basis der identifizierten Herausforderungen des Tagesbetriebs ein betriebliches Zielbild sowie betriebliche Use Cases für das Jahr 2050. Auf Basis dieses Zielbildes ist der durch Technologie und Zielsysteme zu schaffende Nutzen klar identifiziert und die Technologiestrategie kann auf die Erfüllung des Zielbildes ausgerichtet werden.

Auf Basis des betrieblichen Zielbildes wurden mit den Experten der RhB anschliessend die IST-Systemarchitektur und die bekannten Lebenszyklen erfasst. Auf Basis der Angaben zur IST-Situation konnte PROSE einen Vorschlag für ZIEL-Systemarchitektur inklusive Migrationsplanung und Umsetzungskonzept erarbeiten.

Mithilfe moderner Methoden und zielgerichteter Workshops haben PROSE und RhB das Projektziel in kürzester Zeit erreicht und dem strategischen Lenkungsausschuss erste Ergebnisse präsentiert.

Kundennutzen

Die RhB profitierte von der Gesamtsystemkenntnis sowie der Fachexpertise der PROSE-Experten im Bereich Bahnbetrieb & Automation. In Kombination mit dem methodischen und analytischen Vorgehen des PROSE-Projektteams konnte die RhB erste Ansätze für die Umsetzung der Strategie bereichsübergreifend erarbeiten und diskutieren. Dies beinhaltet beispielsweise eine Migrationslandkarte mit dem Lebenszyklus von Anlagen und Fahrzeugen zur Identifizierung möglicher Migrationsfenster der Anlagen, die Darstellung der betrieblichen Zielprozesse mit dem Ziel-Automationsgrad sowie mögliche Umsetzungsvarianten auf dem Streckennetz der RhB.

  

Brandschutzbewertung und -beratung

Projektaufgaben

  • Beratung
  • Entwicklung und Erstellung von Brandschutzkonzepten
  • Analysen der Brandschutzanfoderungen
  • Erstellung von erforderlichen Brandschutzprüfberichten
  • Kommunikation mit Behörden, Herstellern und Prüflaboren
  • Integration von Brandsicherheitssystemen
  • Erstellung von brandschutzrelevanten Zulassungsdokumenten

Unsere Umsetzung

PROSE analysiert die gegebene Situation und entwickelt Lösun­gen, die den geltenden Brandschutzanforderungen entsprechen. Zu diesem Zweck berät PROSE den Kunden und zeigt verschie­dene Lösungen auf, um einen effizienten Weg für den geforder­ten Brandschutz für Schienenfahrzeuge nach EN 45545 zu fin­den. Unsere Experten berechnen konstruktionsbegleitend die Brandlast der Fahrzeuge und schlagen Massnahmen zu deren Re­duktion vor.

Kundennutzen

Der Kunde profitiert von der langjährigen Erfahrung auf dem Ge­biet des Brandschutzes für alle Arten von Schienenfahrzeugen nach EN 45545. Dazu gehört nicht nur die Beratung, sondern auch die Erstellung von Konzepten, die Erstellung der erforder­lichen Brandschutznachweise, der Kontakt zu Herstellern von brandschutzkonformen Komponenten und die Kommunikation mit Zulassungsbehörden. Ziel ist es, brand­schutz­taug­liche Fanrzeuge in den Verkehr zu bringen.

Aerodynamik-Simulationen (CFD)

Kunde: Diverse Kunden

Projektaufgaben

​​Während dem Entwicklungsprozess oder während einer Modernisierung müssen aerodynamische Einflüsse wie Seitenwind oder Fahrzeugklimatisierung eines Fahrzeugs beurteilt werden. Oft erfordert der finale Nachweis Untersuchungen im Windkanal oder Klima-Windkanal. Für eine erste Beurteilung und für Optimierun­gen sind jedoch CFD (Computational fluid dynamics) Simulationen ideal, da sie im Allgemeinen zuverlässige Ergebnisse zu deutlich geringeren Kosten ermöglichen.

Analysen:

  • Seitenwindstabilität (aerodynamische Koeffizienten und Windkennkurven) nach EN 14067-6
  • Klimatechnische Untersuchungen und thermische Behaglichkeit

Unsere Umsetzung

Bewertung von Seitenwind gemäss EN 14067-6

Die EN 14067-6 sieht für die Bewertung von Seitenwind Berechnungen mit aerodynamischen Beiwerten vor, welche entweder durch Windkanalversuche oder durch CFD Simulationen gewonnen werden können. PROSE kann diese Beiwerte mithilfe von CFD Simulationen ermitteln und daraus Windkennkurven ableiten. Der Einfluss der Fahrzeuggestaltung auf die Seitenwindstabilität kann in der Auslegungsphase berücksichtigt werden. Bei Veränderungen der Fahrzeugaussenform bei Umbauten kann der Einfluss beurteilt werden und bei geringen Änderungen auch der Nachweis der Seitenwindstabilität erbracht werden.

Untersuchung Fahrzeugklimatisierung

CFD Simulationen ermöglichen erste Abschätzungen für klimatechnische Untersu­chun­gen gemäss Europäischen Normen, welche von Versuchen im Klima-Wind­kanal ausgehen. Eine Optimierung mit CFD-Simulationen im Rahmen der Auslegung der Klimaanlage erzeugt zusätzliche Sicherheit und kann kostspielige Anpassungen und Wiederholungen von Messungen im Klima-Windkanal vermei­den.

Kundennutzen

​PROSE kann Sie während des Entwicklungsprozesses oder bei einer Modernisierung mit CFD Simulationen unterstützen und damit Kosten und Risiken bei Windkanal- und Klima-Windkanal-Versuchen zu reduzieren.

 

Optimierung der Instandhaltungsmassnahmen für die Revision 3 des Trams “Cobra“

Kunde: Verkehrsbetriebe Zürich, Schweiz

Projektaufgaben

  • Erarbeitung einer Bewertungsmatrix basierend auf der VBZ-Fahrzeugstruktur
  • Eruierung, welche Massnahmen im Rahmen der R3 umgesetzt werden sollen
  • Erarbeitung eines für das Projekt anwendbare Projekthandbuch

Unsere Umsetzung

PROSE erarbeitet eine Bewertungsmatrix basierend auf der VBZ-Fahrzeugstruktur damit eruiert werden kann, welche Massnahmen im Rahmen der R3 umgesetzt werden sollen. Die Bewertungsmatrix enthält Kriterien, nach denen die Massnahmen bewertet werden können, einschließlich einer Auswertung. PROSE erarbeitet ein für das Projekt CR3 anwendbares Projekthandbuch. Der Fokus hierbei ist auf der Definierung der verschiedenen Phasen inklusive derer Zielsetzung, Zeitdauer und Inhalte. Weiter wird darin erläutert, welche Projektbeteiligten und Stakeholder wann und wie involviert sein sollen und wie die Verantwortlichkeiten definiert sein sollen.

Kundennutzen

Durch die Methodik und das Tooling, das PROSE in der ersten Phase bereitstellt, kann die VBZ die Revision 3 und die Massnahmen zur Lebensdauerverlängerung effizient planen und umsetzen. Die Bewertungsmatrix ermöglicht es der VBZ, fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, welche Massnahmen im Rahmen der R3 umgesetzt werden sollen. Dies hilft, Ressourcen effektiv zu nutzen und die Trams in bestmöglichem Zustand zu halten. Das Projekthandbuch ist die Grundlage für die VBZ, um das Projekt Cobra-Tramüberholung und Lebensdauerverlängerung strukturiert und effektiv umzusetzen, was zu Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerungen führt.

     

MKS-Simulation – Anhängelast mit Containertragwagen

Kunde: Matterhorn Gotthard Bahn AG, Schweiz

Projektaufgaben

  • Zusammenstellung und Aufbereitung der Parameter für die Modellierung und Simulation
  • Ermittlung des zu berücksichtigenden Bremsszenarios
  • Erstellung eines Mehrkörpersimulationsmodells (MKS-Modell) des zu untersuchenden Zahnrad-Tragwagens sowie der gekuppelten Zugkonfiguration
  • Durchführung und Auswertung der Simulation
  • Dokumentation in einem Nachweisbericht

Unsere Umsetzung

PROSE soll simulativ nachweisen, dass die Entgleisungssicherheit mit den neuen Anforderungen gegeben ist und ein Argumentarium erarbeiten, welches beim BAV eingereicht werden kann, um die Fahrdienstvorschrift anzupassen.

In einem ersten Schritt stellte PROSE auf Basis der Kundendaten sämtliche für die Modellierung und Simulation erforderlichen Parameter zusammen. Anschliessend wurde das Bremsszenario ermittelt und mit dem Kunden abgestimmt. PROSE erstellte das Mehrkörpersimulationsmodell (MKS-Modell) des Containertragwagens in der erforderlichen Modellierungstiefe. Das Gesamtmodell des Zugverbands beinhaltete nebst dem zu untersuchenden Tragwagen ein vereinfachtes MKS-Modell der notwendigen Fahrzeuge für die Nachzuweisenden Kombinationen. PROSE simulierte die betrieblich kritischsten Fälle und hielt die Resultate und Bewertung der Simulationen in einem Nachweisbericht zuhanden der Zulassungsbehörde fest.

Kundennutzen

Die Kundin erhielt einen Nachweisbericht für die Zulassungsdokumentation, welcher den rechnerischen Nachweis der Sicherheit gegen Entgleisen des Zahnrad-Tragwagens klar und verständlich dokumentiert. Auf Grundlage des Nachweises konnte die Kundin die Anpassung der Fahrdienstvorschrift beim BAV erwirken.

     

Re-Design-Studien für die PRIMA-Lokomotiven BB27000 und BB37000

Kunde: AKIEM, Frankreich

Projektaufgaben

  • Vorstudien (Machbarkeitsstudie und Kostenvoranschlag zu verschiedenen Themen)
  • Studien zur elektrischen und mechanischen Integration
  • Ersetzen der Scheinwerfer durch LED-Scheinwerfer
  • Integration einer Steckdose mit USB-Anschlüssen in der Fahrerkabine
  • Änderung der bestehenden Schaltpläne
  • Entwurf von Integrationsplänen und -schemata
  • Erstellung eines Betriebs- und eines Montagehandbuchs
  • Kostenvoranschlag für die Umrüstung der gesamten PRIMA-Flotte von AKIEM
  • Lieferung von Prototypenteilen und Unterstützung bei der Integration
  • Durchführung des Verfahrens und des Testberichts
  • Aktualisierung der Dokumente nach der Integration des Prototyps und der Durchführung von Tests, falls erforderlich
  • Bereitstellung der Einkaufsspezifikationen der Teile für die Serie
  • Folgenabschätzung der Änderung

Unsere Umsetzung

Für die Durchführung aller (Vor)studien hat PROSE eine interne Organisation geschaffen:

  • Projektleiter:in/Koordinator:in
  • Elektroingenieur:innen
  • Mechanischer Konstrukteur:in
  • Expert:innen für die Analyse der Auswirkungen von Änderungen

PROSE hat mit AKIEM zusammengearbeitet, um die bestmögliche Lösung in der kürzest möglichen Zeit zu finden.

Kundennutzen

Dank unseres Know-hows im Bereich der Schienenfahrzeuge und unserer Engineering-Abteilung mit ihren verschiedenen Kompetenzzentren war PROSE in der Lage, unsere besten Dienstleistungen anzubieten, um Änderungen und Innovationen an den Lokomotiven vorzuschlagen.

 

           

Konzentration ICN in Biel: Variantenstudie – Kurzhalle für Unterflurarbeiten

Kunde: SBB Personenverkehr, Schweiz

Projektaufgaben

  • Projektleitung
  • Variantenbeurteilung
  • Betriebs- und Produktionskonzept
  • Zusammenstellung Wirtschaftlichkeitsrechnung

Unsere Umsetzung

Gemeinsam mit verschiedenen Organisationen der SBB und mehreren Fachplanern (L2A Architekten AG, Technisches Büro K.N.O.L.L. GmbH, Wiederkehr und Villiger AG sowie Fahrgrund AG) wurden 12 Varianten im Grossraum Biel erarbeitet und betrieblich, technisch und wirtschaftlich bewertet. Für die beste Variante wurden Planunterlagen, ein Kostenvoranschlag, ein möglicher Terminplan und die entsprechende Antragsdokumentation für den Entscheidungsweg innerhalb der SBB erarbeitet. Zusätzlich wurde eine Empfehlung für das weitere Vorgehen inklusive der Risikobetrachtung für die Folgephasen abgegeben.

Kundennutzen

Mit dem Erfahrungsschatz der involvierten Personen konnten die Möglichkeiten am Standort Biel rasch und effizient aufgezeigt und bewertet werden. Die Option zusätzlicher Dacharbeiten wurde aufgrund der Betrachtung des gesamten Produktionskonzept nachträglich integriert.

 

Leadership Coaching und Strategieberatung Digitale Stellwerke

Kunde: SBB Infrastruktur, Schweiz

Projektaufgaben

  • Leadership Coaching
  • Strategieberatung
  • Stakeholdermanagement

Unsere Umsetzung

PROSE führt das Leadership Coaching und die Strategieberatung für den SBB Projektleiter „EESA 3.1 – Industrialisierter Rollout“ durch. Das Leadership Coaching fand im Spannungsfeld der im Richtungsentscheid festgelegten Umsetzung des Rollouts und der parallel dazu zu erarbeitenden Ausschreibung statt. Einerseits wurden die mit der Umsetzung verbunden zeitlichen Zwänge angesprochen, was zu einem guten Voranschreiten der konzeptionellen und inhaltlichen Arbeiten führte. Andererseits befasste sich die Strategieberatung mit der Priorisierung der Ausschreibungsinhalte, dabei wurde die Umsetzung von Innovationen und die Aufnahme von wesentlichen Rollout-Anforderungen dem Ziel der Auftragssicherung untergeordnet.

Kundennutzen

Neben kleineren und kontinuierlichen Weiterentwicklungen von Konzepten konnten in einigen Bereichen auch größere Erfolge erzielt werden. Aus Sicht des Projektmanagements verdienen die folgenden Themen besondere Beachtung:

  • Veröffentlichung der EULYNX Baseline 4.1 mit den notwendigen Anpassungen für den Einsatz in der Schweiz
  • Beschaffung einer Proof-of-Concept-Plattform für den Object Controller zur Demonstration der Software-Trennung, der Sicherheitsmerkmale und einer Referenzimplementierung der Rail Safe Transport Application (RaST).
  • Erste Iteration der Studie „Ausbaufähigkeit am Beispiel der Strecke Dagmersellen – Emmenbrücke“, die ein Einsparungspotential zwischen 50% – 75% aufzeigt.
  • Make-or-buy-Workshop mit dem Infrastrukturmanagement

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