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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.

 

Mechanische Konstruktion und Systemintegration

Kunde: Verschiedene Kunden

Projektaufgaben

  • Entwicklungsprojekte:
    • Komplette Drehgestellkonstruktion gemäss EN 15085
    • Komplette Wagenkastenkonstruktion gemäss EN 15085
    • Innenraum- und Layoutgestaltung
    • Systemintegration (z.B. Türen, Bremssystem, HVAC, Kupplung etc.)
  • Projekte zur Modernisierung von Fahrzeugen:
    • Innenarchitektur
    • Layout-Konzepte
    • Systemintegration (z.B. ATC, Infotainmentsysteme, Magnetschienenbremse, Klimaanlage etc.)
  • Nischenentwicklungsprojekte (z.B. Spurwechsel- und Zahnradbahndrehgestelle, People Mover- oder Magnetschwebesysteme etc.)
  • Kompetenzen im Bereich strukturelles Kleben und Schweissen:
    • Strukturelles Kleben nach DIN 6701-3 (A1) / EN 17460
    • Schweissen nach EN 15085-2 (CL 1)

Unsere Umsetzung

Unser Schwerpunkt liegt auf der Herstellbarkeit und Instand-haltbarkeit eines Fahrzeugs. Wir bieten durchdachte Lösun-gen für alle unsere Entwürfe und stehen in direktem Aus-tausch mit unseren Kunden, um sicherzustellen, dass der Designprozess in kurzer Zeit abgeschlossen werden kann.

Kundennutzen

Mit 3D-Modellansichten geben wir visuelle Antworten auf Ihre Ideen oder Gedanken. Wir haben eine agile Arbeitsweise und können sicherstellen, dass Ihr Feedback die visuelle Idee prägt und zu ihrer Vollendung beiträgt. Bereits in einem frü-hen Stadium des Designprozesses stellt das PROSE-Designerteam sicher, dass der Konzeptentwurf der Konstruk-tion realisierbar ist. Unsere Flexibilität ermöglicht es uns, sehr kurzfristig auf Ihre Wünsche einzugehen. Wir bieten eine komplette Dokumentation für Beschaffung und Fertigung.

 

Radsatztorsionsschwingungen

Kunde: Diverse Kunden

Projektaufgaben

  • Grundsätzliche Beurteilung der Radsatz-Torsionsdynamik des Fahrzeugs
  • Analytische Abschätzung zur Dimensionierung der Radsatzwelle und ggf. weiterer Bauteile
  • Mehrkörpersimulationen für eine detailliertere Analyse zur Optimierung
  • Beratung und Begleitung der Homologationsmessungen und Unterstützung bei der Dokumentation für die Zulassung

Unsere Umsetzung

PROSE begleitet die gesamte, oder einzelne Abschnitte der Prozesskette, von der Vorauslegung der Radsatzwelle über die Optimierung der mechanischen Komponenten bis zur Durchführung der Homologationsmessungen zur Ermittlung des maximalen, dynamischen Torsionsmoments. Mittels analytischer und konzeptioneller Untersuchungen erfolgt bereits im Vorfeld unter Berücksichtigung der Dimensionierung des Radsatzes, der Antriebsstrangkonfiguration und Antriebssysteme eine grundsätzliche Beurteilung der Radsatz-Torsionsdynamik des Fahrzeugs.

Basierend auf den Voruntersuchungen werden in Absprache mit dem Kunden vertiefte Analysen mittels Mehrkörpersimulationsmodellen durchgeführt. Diese Untersuchungen grenzen einerseits das zu erwartende maximale, dynamische Torsionsmoment ein, zeigen die zu erwartenden Bauteilbelastungen auf und beschreiben gleichzeitig weitere dynamische Eigenschaften des Antriebsstrangs. Unter Berücksichtigung der vorliegenden Antriebstrangkonfiguration werden dessen konstruktive Eigenschaften derart optimiert, dass die mechanische Dämpfung der ersten torsionalen Eigenform des Radsatzes erhöht und dadurch das maximale, dynamische Torsionsmoment reduziert wird.

Die Ergebnisse der Analysen stellen relevante Informationen für die zur Zulassung benötigten Systemanalyse dar, welche die Radsatz-Torsionsdynamik des Fahrzeugs beschreibt. Ausserdem werden aus den Analysen, die zur Planung und Durchführung der Homologationsmessungen kritischen Fahrzeugkonfigurationen ermittelt. Das maximale, dynamische Torsionsmoment wird schliesslich mit messtechnischen Versuchen am Fahrzeug bestimmt.

Kundennutzen

Die durchgeführten Analysen helfen dem Kunden, Risiken bei der Zulassung der Radsätze zu minimieren. Durch die Voruntersuchungen wird eine realistische Zeit- und Kostenplanung bis zur Zulassung der Radsätze möglich. Durch die vertieften Analysen und Bauteiloptimierungen werden die Belastungen durch die Torsionsschwingungen reduziert und Schäden an sicherheitsrelevanten Bauteilen im Betrieb vermieden. Schliesslich wird durch die Identifizierung der kritischen Betriebszustände der Umfang der Homologationsmessung deutlich reduziert und abgesichert.

 

 

Brandschutz, LCC und FMECA für Wasserwerfer

Kunde: Vogt AG, Schweiz

Projektaufgaben

  • Beschaffung von Inputdaten
  • Brandschutzanalyse
  • LCC-Analyse
  • Fehlermöglichkeits-, Einfluss- und Kritikalitätsanalyse (FMECA)

Unsere Umsetzung

PROSE hat für VOGT die Brandschutzanalyse durchgeführt und die entsprechende Brandschutz-Materialliste erstellt. Des Weiteren wurden Inputdaten für die LCC-Analyse und die Fehlermöglichkeits-, Einfluss- und Kritikalitätsanalyse FMECA beschafft. Die Daten wurden in projektspezifischen Vorlagen eingetragen und die Analysen durchgeführt. Als Resultat wurden Dokumente gemäss Vorgabe des Endkunden erstellt.

Kundennutzen

PROSE hat für VOGT die Verantwortung übernommen korrekte Inputdaten für die verlangten Analysen Brandschutz, LCC und FMECA zu beschaffen sowie die Unterlagen in einer vom Endkunden Qualität zu erstellen. Dadurch konnte VOGT von Aufgaben entlastet werden, welche nicht direkt mit ihrem Kerngeschäft zusammenhängen.

Anforderungserhebung und Erstellung eines Testkonzepts für ein Wahrnehmungssystem

Kunde: Deutsche Bahn AG, DB Cargo AG, Deutschland

Projektaufgaben

  • Ermittlung der Anforderungen aus den Fahrdienstvorschriften
  • Erhebung der Systemanforderungen
  • Entwurf und Abstimmung des Testkonzepts

Unsere Umsetzung

PROSE wurde von DB Cargo beauftragt, einen Anforderungskatalog für das Wahrnehmungssystem zu entwickeln, der dem Anforderungskatalog für ATO GoA2 und GoA4 + Remote Supervision & Control im Güterverkehr entspricht. Dieser Anforderungskatalog dient der Evaluierung eines Technologiepartners für die Entwicklung, Installation, Integration, Inbetriebnahme, Zertifizierung und Prüfung einer solchen Wahrnehmungslösung. Die Tests für den einjährigen Probebetrieb bis 2025 finden auf dem niederländischen Teil der Betuweroute (von Kijfhoek nach Valburg) statt.

Kundennutzen

Mit der Beauftragung von PROSE profitiert der Kunde von der umfangreichen Erfahrung der PROSE in den Bereichen ATO, Sensorik und Architekturen. Dazu sind profunde technische Kenntnisse, aber auch sehr gute Kenntnisse des Marktes, der Technik und des Bahnbetriebes unabdingbar. Dank der strukturierten Vorgehensweise von PROSE wird aus einer breiten Analyse der technischen Möglichkeiten und der betriebswirtschaftlichen Implikationen der Automatisierung ein fundiertes Ergebnis sichergestellt.

 

RAMS-Analyse der Vivalto-Doppelstockwagen

Kunde: ATI (Ansaldo Breda, OFV and Magliola), Italien

Endkunde: Trenitalia, Italien

Projektaufgaben

  • RAMS-Analyse-Leitlinien
  • Leitlinien zur Sicherheitsanalyse
  • RAMS-Analyse für die Systeme von ATI
  • Verifizierung und Validierung der Systeme von Unterlieferanten
  • Dienstleistungen zur Dokumentation
  • Protokoll und Testverfahren
  • Studie und Analyse für die Anwendung der CEI UNI 11170
  • RAMS-Analyse auf Coach-Ebene

Unsere Umsetzung

PROSE hat die Richtlinien und Vorlagen für die Durchführung der RAMS-Analyse ausgearbeitet. Darüber hinaus führte PROSE eine Risikoanalyse für Reisezugwagen durch und erstellte Gefährdungen (SFAS) in Bezug auf jedes System in der Fahrerkabine und den Reisezugwagen.

Kundennutzen

Dank der umfassenden Erfahrung von PROSE mit RAMS-Analysen und Dokumentationsdienstleistungen konnte sich der Kunde auf die Konstruktion konzentrieren. PROSE war mit Unterstützung des RAMS-Büros von Ansaldo Breda für die Projektleitung verantwortlich. Die Genehmigung der RAMS-Dokumentation durch Trenitalia war daher einfach und unproblematisch. Darüber hinaus sind die Vivalto-Reisezugwagen die ersten Reisezugwagen, auf die die CEI UNI 11170 angewendet wurde, was bedeutet, dass PROSE, ATI und Trenitalia bei zukünftigen Projekten von dieser Erfahrung für andere Anwendungen profitieren können.

 

Entwicklung von Einschienenhängebahnen

Kunde: Kiepe Electric GmbH, Deutschland

Projektaufgaben

  • Mechanische Konstruktion von Karosserie, Fahrzeuginnenraum und Fahrwerk
  • Mechanische Systemintegration
  • Überwachung der Fertigung
  • Zulassungsmanagement

Unsere Umsetzung

Um die erste Herausforderung zu meistern, das optimale Fahrzeug für diese spezielle Anwendung zu schaffen, entwickelte PROSE eine Karosserie, die aus Aluminium-Strangpressprofilen aufgebaut ist. Der durchgehende Niederflurboden und die weit öffnenden Türen garantieren zudem einen effizienten Fahrgastfluss. Die neuen Fahrzeuge für die Wuppertaler Schwebebahn bieten zudem einen hohen Fahrerkomfort.

Kundennutzen

Aufgrund der umfangreichen Erfahrung von PROSE in der Entwicklung von Mainstream- und Spezialprojekten aller Art konnte das PROSE-Entwicklungsteam die Erwartungen der Kiepe Electric GmbH erfolgreich erfüllen. Darüber hinaus werden die interkulturellen Erfahrungen und Fähigkeiten von PROSE sehr geschätzt, die eine wesentliche Katalysatorrolle bei der laufenden Fertigung der Fahrzeuge in Österreich, Deutschland und Spanien spielen.

 

Entwurf einer 100%-Niederflurstrassenbahn

Kunde: CRRC Sifang Co Ltd, China

Projektaufgaben

  • Strassenbahn-Konzept
  • Entwurf und Entwicklung des Drehgestells und des Wagenkastens – Konzeption und Entwicklung
  • Elektrisches Konzept
  • Mechanische Systemintegration

Unsere Umsetzung

In Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelte PROSE die Systemspezifikation für die gesamte Strassenbahn und mehrere ihrer Komponenten. Eine der anspruchsvollsten Aufgaben bei 100%-Niederflurstrassenbahnen ist die Konstruktion des Drehgestells, das sowohl kompakt sein als auch eine hohe Fahrqualität bieten sollte. Einzelräder waren die Lösung.

Kundennutzen

Die neu konzipierte 100%-Niederflurstrassenbahn ist eine wichtige Erweiterung des Strassenbahnportfolios von CRRC Sifang. Die Integration des Produktions-Know-hows von CRRC Sifang und der damit verbundenen Prozesse in die Konstruktionsarbeit von PROSE bedeutet niedrigere Produktionskosten für CRRC Sifang.

 

Drehgestelltechnik in Finnland

Kunde: Transtech Oy, Finnland

Projektaufgaben

  • Konstruktion und Entwicklung des Drehgestells
  • Konstruktion des Fahrwerks
  • Strukturelle Analyse
  • Simulation und Analyse des Fahrverhaltens
  • Infrastrukturprüfung der strukturellen Stabilität und Haltbarkeit sowie der Lastverteilung
  • Detaillierter Entwurf für die Herstellung

Unsere Umsetzung

Bei diesem Projekt erbrachte PROSE die gesamte Palette an Ingenieurleistungen, einschließlich der Fahrwerkskonstruktion für das gesamte Fahrzeug, der Berechnung der strukturellen Festigkeit und Haltbarkeit sowie der Detailkonstruktion. Die Simulation und Analyse des Fahrverhaltens sowie Messungen auf Strassenbahnlinien in Helsinki lieferten wichtige Informationen zur strukturellen Stabilität und Haltbarkeit sowie zur Lastverteilung.

Kundennutzen

Das Ergebnis der achtmonatigen Entwicklungszeit für den Kunden ist ein kompaktes und robustes Triebdrehgestell, das sowohl für das Wetter in Helsinki als auch für das Niederflurkonzept der Strassenbahn besonders geeignet ist. Dabei konnte sich der Kunde voll und ganz auf seine Kernkompetenz, die Fertigung, konzentrieren, während PROSE die Entwicklung aller notwendigen Unterlagen übernahm. Als unternehmensunabhängiger Dienstleister bot PROSE dem Kunden systemorientierte Kompetenzen für den gesamten Lebenszyklus eines Schienenfahrzeugs.

Turn-Key Engineering für einen Güterwagen mit Schiebewand für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb

Kunde: CRRC Jinan, China

Projektaufgaben

  • Konzeption und Entwicklung der Drehgestelle, der Wagenkastenstruktur und des Schiebewandmechanismus
  • Berechnungen der Fahrdynamik und der Aerodynamik
  • Strukturelle Festigkeitsanalysen
  • Erstellung von Bauteilspezifikationen, Fertigungszeichnungen, Montageanleitungen und Handbüchern
  • RAMS / LCC

Unsere Umsetzung

PROSE hat den gesamten Entwicklungsprozess an mehreren Standorten durchgeführt. PROSE kann alle Leistungen, wie z.B. Engineering, Design, Analysen und Berechnungen, Projektmanagement usw., an mehreren Standorten erbringen, die eng zusammenarbeiten, aber natürlich ist auch die interne Kommunikation zwischen den verschiedenen Standorten immer gewährleistet. Die Herstellung und die Zulassungsprüfungen wurden vom Kunden durchgeführt, wobei PROSE ihn aktiv unterstützt hat.

Kundennutzen

Dank der grossen Erfahrung von PROSE mit den verschiedenen Fahrzeugkomponenten an den verschiedenen Standorten kann PROSE umfassende schlüsselfertige Engineering-Dienstleistungen anbieten. Unser Kunde profitiert durch die enge Zusammenarbeit und die gegenseitigen Besuche vom Know-how von PROSE.

 

Anpassung der deutschen Magnetschwebebahntechnologie für den Betrieb in China

Kunde: Shanghai Maglev Transportation Development Co. Ltd (SMTDC), China

Projektaufgaben

  • Anpassung der deutschen Magnetschwebebahn TR08 an die Anforderungen eines kommerziellen Betriebs in Shanghai
  • Unterstützung der Remontage der Fahrzeuge in Shanghai, der Inbetriebnahme und des Betriebsbeginns
  • Durchführung eines Instandhaltungsoptimierungsprogramms mit Qualitätskontrollprozessen
  • Durchführung von Mitarbeiterschulungen im Bereich Fahrzeugmechanik und Fahrzeugmontage vor Ort

Unsere Umsetzung

PROSE unterstützte den erfolgreichen Zusammenbau, die Inbetriebnahme und die Inbetriebnahme der deutschen Magnetschwebebahn TR08 für Shanghai Maglev Transportation Development Co. Ltd. Anschliessend wurden die Fahrzeuge entsprechend den Anforderungen eines kommerziellen Betriebs in Shanghai modifiziert. Ein geeignetes, angepasstes Instandhaltungsoptimierungsprogramm mit Qualitätskontrollprozessen wurde entwickelt und etabliert. Es wurden Schulungen für das Instandhaltungspersonal durchgeführt. Seither auditiert PROSE jährlich den schnellsten Zugbetrieb der Welt und dessen Instandhaltung.

Kundennutzen

Der erfolgreiche Betrieb der Magnetschwebebahn in China wurde durch die seit 2011 jährlich durchgeführten Vor-Ort-Inspektionen von PROSE sichergestellt.

Entwicklung einer Umspuranlage für den Betreiber MOB

Kunde: Chemin de fer Montreux Oberland bernois MOB, Schweiz

Projektaufgaben

  • Machbarkeitsanalyse
  • Mechanische und steuerungstechnische Entwicklung
  • Ausführliche Fertigungskonstruktion
  • Festigkeitsanalyse
  • Unterstützung Zulassung

Unsere Umsetzung

In Zusammenarbeit mit MOB hat PROSE die Umspuranlage in mehreren Phasen vom einfachen Prototypaufbau zur komplexen Serienanlage weiterentwickelt.

Kundennutzen

Bereits ab einem frühen Stadium der Entwicklung der Umspuranlage hat PROSE MOB bei Zulassungsthemen unterstützt. Die Komplexität der vielzähligen Schnittstellen zwischen der Umspuranlage und den Fahrzeugen, der Infrastruktur sowie den Zugsicherungen von MOB und BLS wurde von PROSE über eine enge Zusammenarbeit mit den beteiligten Partnern berücksichtigt. Von der Konzeptionierung bis zur erfolgreichen Inbetriebnahme konnte MOB lösungsorientiert und zielgerichtet aus einer Hand unterstützt werden.

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