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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.

Turn-Key Engineering Schneegebläse

Kunde: ZAUGG AG EGGIWIL, Schweiz

Projektaufgaben

  • ​Systemengineering inkl. Beratung und Gewichtsmanagement
  • Überwachen und Ausarbeiten von Risikobeurteilung nach CE
  • 3D-Konstruktion komplexer Geräte inkl. Erstellen von Fertigungsunterlagen
  • FEM-Analyse der tragenden Struktur

Unsere Umsetzung

PROSE erhielt den Auftrag von ZAUGG gemeinsam mit deren Ingenieuren, das komplette mechanische Engineering der Hauptbaugruppen, Grundrahmen und Gebläsemechanik zu realisieren. Die Platzierung der Dieseleinheiten und Hydraulikkomponenten wurden in enger Zusammenarbeit definiert. Die für den Lichtraumnachweis zu berücksichtigenden Einwirkungen wurden ebenfalls spezifiziert.

Kundennutzen

Durch PROSEs umfangreiches System-Know-How erhielt ZAUGG AG EGGIWIL alle notwendigen Unterlagen, um das Schneegebläse in Eigenregie zu fertigen, in Betrieb zu nehmen und zuzulassen. Mit der fachlichen Kompetenz in der Entwicklung kompletter Fahrzeuge, die auf langjährigen Erfahrungen der PROSE Ingenieur:innen im Leichtbau basieren, konnte ZAUGG das Schneegebläse erfolgreich als Generalunternehmer ausliefern.

 

Unterstützung bei der Zulassung eines automatischen Kupplers

Kunde: SBB Cargo, Schweiz

Projektaufgaben

  • Analyse und Beschreibung der Änderungen
  • Formulierung der vorgeschlagenen Änderungen
  • Klassifizierung der Änderungen und der damit verbundenen Risiken gemäß RTE 49100
  • Erarbeitung eines Genehmigungskonzeptes
  • Erarbeitung der Unterlagen zur Vorlage beim BAV
  • Einarbeitung der Stellungnahmen des BAV in das Zulassungskonzept

Unsere Umsetzung

PROSE leitete den Zulassungsprozess und unterstützte die Koordination zwischen SBB Cargo und dem Bundesamt für Verkehr (BAV), um die Zulassung der automatischen Kupplung für den kommerziellen Betrieb zu erreichen.

Kundennutzen

Der Kunde erhält einen Überblick über die für das Zulassungsverfahren beim BAV zu berücksichtigenden gültigen Vorschriften. Damit erhalten die Behörden eine schnelle Bearbeitungszeit und später der Kunde eine kurze, effiziente Prüfung und Erteilung der Betriebsbewilligung. PROSE hat einen wertvollen, risikominimierenden Beitrag zum Projekt „automatische Kupplungen“ geleistet, der für den Erfolg des strategischen Automatisierungsprogramms wesentlich ist.

Mehrkörpersimulation zum Nachweis der Entgleisungssicherheit für ein Meterspurfahrzeug

Kunde: PVF Trade, s.r.o., Tschechische Republik

Endkunde: Montreux-Berner Oberland-Bahn (MOB), Schweiz

Projektaufgaben

  • Zusammenstellung der Modellierungsparameter
  • Erstellung des MKS-Modells für jeden Wagentyp
  • Implementierung der Randbedingungen in die Simulationsumgebung
  • Durchführen und Auswerten der Simulationen
  • Auswertung der Ergebnisse
  • Dokumentation in einem Prüfbericht

Unsere Umsetzung

Der rechnerische Nachweis der Entgleisungssicherheit in Gleisverwindungen wurde nach der BAV-Richtlinie in Anlehnung an EN14363:2016 nach Methode 1 mit für Meterspur angepassten Prüfbedingungen durchgeführt.

Kundennutzen

Aufgrund der breiten Erfahrung der PROSE-Expert:innen mit der MKS-Modellierung und Simulation von Schienenfahrzeugen und der Durchführung von rechnerischen Nachweisen konnte der Entgleisungsnachweis für die Meterspurfahrzeuge effizient und zielgerichtet durchgeführt werden.

Wagenkastenentwicklung

Kunde: Vossloh Kiepe GmbH, Düsseldorf, Deutschland

Endkunde: Wuppertaler Stadtwerke, Deutschland

Projektaufgaben

  • Entwicklung der mechanischen Fahrzeugbaugruppen Wagenkasten und Drehgestell
  • Projektmanagement
  • Definition und Betreuung von Komponententests
  • Unterstützung bei der Zulassung

Unsere Umsetzung

PROSE war für das komplette Engineering der mechanischen Hauptmodule des Fahrzeugs, d.h. des Wagenkastens und des Drehgestells, verantwortlich.

Kundennutzen

Durch die Übernahme der Fahrzeugentwicklung durch PROSE konnte der Kunde VKD, der bisher als Komponentenlieferant tätig war, sein Portfolio auf die Lieferung von Gesamtfahrzeugen an den Endkunden erweitern. Das Know-how der PROSE-Ingenieure im Bereich des Turnkey-Engineerings von Gesamtfahrzeugen, das auf langjähriger Erfahrung im Leichtbau basiert, war eine Grundvoraussetzung für das erfolgreiche Ergebnis.

Lichtraum- & Einschränkungsanalysen

Projektaufgaben

  • Einschränkungsrechnungen von Eisenbahnfahrzeugen nach EN 15273
  • Bestimmung des lichten Raumes von Bahnen nach BOStrab
  • Berechnung mit den speziellen Simulationsprogrammen cMotion und DIMA
  • Simulation von Multigelenkfahrzeugen, z.B. Strassenbahnen
  • Berücksichtigung nationaler Anforderungen (z. B. EBO bzw. BOStrab in Deutschland, AB-EBV in der Schweiz, etc.)
  • Berücksichtigung von Anforderungen aus Netzzugängen (z. B. SBB I-20030 in der Schweiz)
  • Analysen Spezialfahrzeuge (z. B. Hängebahnen)
  • Einschränkungsrechnungen für Schmalspurbahnen nach AB-EB

Unsere Umsetzung

Basierend auf Kundenvorgaben sowie infrastrukturellen und normativen Anforderungen werden zuerst die gewünschten Ergebnisdaten spezifiziert. Je nach konkreter Aufgabenstellung kann die Bearbeitung dann umfassen:

  • Einfache Delta-Analysen (bspw. für Interoperabilitätsfragen oder konstruktive Anpassungen wie Anbauteile)
  • Klassische Einschränkungsrechnung an Eisenbahnfahrzeugen mittels statischer oder kinematischer Methode nach Norm
  • Lichtraumbedarfsrechnungen nach dynamischem Verfahren (TR-Lichtraum) durch Akkumulation ungünstiger Stellungen im Spurkanal sowie Berücksichtigung zusätzlicher Einflussgrössen welche die Dynamik abbilden. Dabei Klassifizierung nach nicht-zufälligen und zufälligen Einflussgrössen.
  • Verwendung des Simulationswerkzeuges cMotion zur Modellierung beliebiger Fahrzeugkonzepte und Trassierungsverläufe.
  • Aufwendigere dynamische Methoden unterstützt durch Simulationen (bspw. Pendelverhalten von Hängebahnen)
  • Beurteilung von Fahrzeugkonzepten aus Lichtraumsicht
  • Validierungen mittels Simulationen oder Messungen (bspw. Mehrkörpersimulation oder Klötzchenfahrt)
  • Dokumentation als Zeichnungen, Präsentationen und in Berichtsform, vorlagefähig bei Aufsichtsbehörden

Kundennutzen

Mit der Erfahrung der PROSE-Experten wird aus den grundsätzlich bereitstehenden Untersuchungsmethoden und -werkzeugen die für die Aufgabenstellung und den bestmöglichen Kundennutzen geeignete Wahl erarbeitet und vorgeschlagen. Damit können praktisch beliebige Fahrzeuge und Anforderungen abgebildet werden. Potenzielle Probleme können identifiziert und verhindert werden. Manifestierte Probleme können auch mithilfe weiterer Fachbereiche einer Lösung zugeführt werden. Als reines Dienstleistungsunternehmen stehen Unabhängigkeit, Präzision und Effizienz an höchster Stelle. In Ergänzung mit einem mit dem Kunden auf die Aufgabenstellung abgestimmten Konzept sorgt dies übergreifen dafür, dass technisch bedingte Risiken in Entwicklung, Zulassung und Betrieb sowie kommerzielle Aufwände minimiert werden.

Laufdynamische Analyse von Schienenfahrzeugen (MKS-Simulation)

Kunde: verschiedene Kunden

Projektaufgaben

  • Fahrzeugneuentwicklungen:
    Machbarkeitsklärung, Risikoabsicherung (Ausfallzustände) und Unterstützung der Konzeptfindung durch rechnerische Nachweise
  • Fahrzeugzulassung:
    Simulationsrechnung zum Nachweis der Fahrfähigkeit und für Unbedenklichkeitserklärung, Modellvalidierung, Simulationsrechnungen zur Erweiterung der Zulassungen, Simulationen für die Fahrzeugpreisbestimmung zum Verschleiß im Trassenpreis
  • Problemlösung im Betrieb:
    Ursachenklärung nach Entgleisung, rechnerische Absicherung potenzieller Änderungen, Analyse auffälliger Verschleißphänomene, Spurführungsanalysen
  • Betriebliche Sonderzustände:
    Schieben/Schleppen nicht betriebsfähiger Triebzüge, Nachschiebeversuche
  • Radsatz Torsionsschwingungen (Rollieren)
  • Sonderanwendungen wie Spurwechseldrehgestelle, Magnetbahn, Hängebahnen oder Monorails

Unsere Umsetzung

PROSE deckt den gesamten Bereich in der Simulation von der Definition der Simulationsaufgabe und Systemgrenzen über Zusammenstellen der benötigten Modellparameter und Modellbildung bis zur effizienten Durchführung der Simulationen und Bewertung der Ergebnisse ab. Aufgrund der langjährigen Erfahrung ist PROSE in der Lage, schwer ermittelbare Parameter qualifiziert abzuschätzen und die für die jeweilige Fragestellung angemessene Modellierungstiefe zu wählen. Für die Simulationsrechnungen stehen u.a. das kommerzielle Softwaresystem SIMPACK sowie eigenentwickelte Spezialanwendungen zur Verfügung. Abhängig von den Kundenvorgaben führt PROSE Analysen konstruktionsbegleitend im eigenen Entwicklungsteam durch oder arbeitet direkt im Team des Kunden mit. PROSE bringt dabei fachübergreifendes Know-How auch in nicht-bahnspezifischen Problemstellungen mit ein.

Kundennutzen

Qualifizierte Simulationsrechnungen mindern das Entwicklungsrisiko oder helfen aufgetretene Probleme zu lösen. Neben einer qualifizierten Berechnung legt PROSE grossen Wert auf die für den Kunden erforderliche Interpretation und Darstellung der Ergebnisse inklusive Erläuterungen und gegebenenfalls zulassungsrelevanter Dokumentation. Im Weiteren übernimmt PROSE auch das Coaching von Simulationsprozessen und unterstützt Kunden als neutraler Berater. Aufgrund der großen Flexibilität kann PROSE sehr kurzfristig auf Kundenwünsche eingehen.

         

MKS-Berechnung Sicherheit gegen Entgleisen eines Gleiskraftwagens

Kunde: ROBEL Bahnbaumaschinen, Deutschland

Projektaufgaben

  • MKS-Berechnungen zur Sicherheit gegen Entgleisen in Gleisverwindungen in Anlehnung an die EN14363:2019.
  • Untersuchung in Überstellfahrtposition der Kräne ohne Hublast und in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen mit Hublast.
  • Ermittlung von eventuellen Kranlastreserven.
  • Berichterstellung mit Bezug auf die EN14033-2:2017 Anhang H zur Vorlage an die technische Aufsichtsbehörde (TAB)

Unsere Umsetzung

PROSE erstellte ein MKS-Modell von dem Gleiskraftwagen und simulierte Fahrten durch kritische Bögen mit Überhöhung und maximaler Gleisverwindung unter Betrachtung der Vorgaben aus der EN14363 für das Fahrzeug während der Überstellfahrt und in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen mit entsprechender Kranstellung und Hublast.

Kundennutzen

Mit den MKS-Simulationen konnte PROSE die Sicherheit gegen Entgleisen in Gleisverwindungen des Gleiskraftwagens rechnerisch nachweisen und vorhandene Reserven bei der Hublast in den beiden Arbeitsstellungen ermitteln. Des Weiteren finden die Ergebnisse im Zulassungsprozess Verwendung als Vorlage bei der technischen Aufsichtsbehörde (TAB).

Schienenschleifmaschine 2-24: Analyse der strukturellen Festigkeit

Kunde: L&S Luddeneit und Scherf GmbH, Deutschland

Projektaufgaben

  • Strukturfestigkeitsanalyse der Hauptstruktur einer RGM 2-24 Schleiffahrzeugkarosserie
  • Erstellung eines Mittelflächen-Finite-Elemente-Modells (FEM)
  • Definition von Lastfall und Randbedingungen
  • Interpretation des Simulationsergebnisses gemäß EN12663-2010
  • Erstellung eines Strukturfestigkeitsberichts
  • Vergleich der Ergebnisse nach zusätzlichen Normen (VDV-Schrift 152 10/2016 BoStrab & BS 7608:2014)

Unsere Umsetzung

L&S beauftragte PROSE mit dem Nachweis der Festigkeit der RGM-2-24 Hauptkarosseriestruktur nach EN 12663-1 mittels einer Finite-Elemente-Analyse (FEA). Wir erstellten ein 3D-Modell für die Berechnung, definierten zusammen mit L&S die Lastfälle, führten die Simulation durch, bewerteten die Ergebnisse und dokumentierten sie in einem Bericht. Wir unterstützten auch bei der Anpassung der Konstruktion, wo dies zur Erfüllung der EN 12663 erforderlich war.

Kundennutzen

Durch die Beauftragung von PROSE profitierte L&S von unserer umfangreichen Erfahrung in der Strukturfestigkeitsanalyse. Dies führte zu einer schnelleren und effizienteren Berechnung der Konstruktionsintegrität und zur Anpassung der Konstruktion, wenn dies erforderlich ist, um die strukturelle Integrität der Hauptstruktur des Wagenkastens von Schienenfahrzeugen zu gewährleisten.

Festigkeitsnachweis Klebeverbindungen IC Bt

Kunde: SBB, Schweiz

Projektaufgaben

  • 3D-FE Modellierung
  • Herleitung der Lasten
  • Definition Lastfälle
  • Auswertung Lastfälle
  • Nachweisbericht
  • Klebezeichnungen

Unsere Umsetzung

Zu folgenden Verbindungen wurden Klebenachweise auf Basis von FEM Berechnungen erarbeitet:

  • Wagenkasten-Struktur – Bugkabine
  • Bugkabine – Frontfenster
  • Bugkabine – Seitenfenster
  • Bugkabine – Rückspiegel
  • Bugkabine – Scheinwerfer
  • Bugkabine – Handgriff

PROSE erstellte die Festigkeitsnachweise und Klebezeichnungen der A1 Klebungen nach DIN 6701. Im Vorfeld wurden die Lasten nach EN 14067-5 festgelegt sowie die Lastfälle nach EN 12663 definiert. Danach wurden die relevanten Lastfälle ausgewertet und im Bericht dokumentiert.

Kundennutzen

Durch die Erfahrung und die Zertifizierung nach «DIN 6701, Kleben von Schienenfahrzeugen» von PROSE, konnte der Kunde das Nachweisdossier komplettieren und dadurch eine einwandfreie Wiederzulassung des Fahrzeug erlangen.

 

SAMMS-t710: Analyse der strukturellen Festigkeit

Kunde: L&S Luddeneit und Scherf GmbH, Deutschland

Projektaufgaben

  • Strukturelle Festigkeitsanalyse des Lastkraftwagens SAMMS-t710.
  • Erstellung eines Mittelflächen-Finite-Elemente-Modells (FEM)
  • Definition von Lastfall und Randbedingungen
  • Interpretation des Simulationsergebnisses gemäß EN12663-2010
  • Erstellung eines Strukturfestigkeitsberichts

Unsere Umsetzung

L&S beauftragte PROSE mit dem Nachweis der Festigkeit der von ihr entworfenen SAMMS-t710-Modifikation nach EN 12663-1 mittels einer Finite-Elemente-Analyse (FEA). PROSE beurteilte die Konstruktionsänderung im Hinblick auf EN 15085-3:2010, erstellte dann ein 3D-Modell für die Berechnung, definierte zusammen mit L&S die Lastfälle, führte die Simulation durch, bewertete die Ergebnisse und dokumentierte sie in einem Bericht. Wir haben auch Unterstützung bei der Anpassung der Konstruktion geleistet, wo dies zur Erfüllung der EN 12663 erforderlich war.

Kundennutzen

Durch die Beauftragung von PROSE profitierte L&S von unserer umfangreichen Erfahrung in der Strukturfestigkeitsanalyse. Dies führte zu einer schnelleren und effizienteren Berechnung der Konstruktionsintegrität und zur Anpassung der Konstruktion an erforderlichen Stellen, um die strukturelle Integrität der Hauptstruktur des Wagenkastens des Schienenschleifwagens zu gewährleisten.

Innengestaltung der Metro Delhi

Kunde: Bombardier Transportation, Schweden
Endkunde: Delhi Metro Rail Corporation, Indien

Projektaufgaben

  • Bewertung der Spezifikation der zu beschaffenden Ausrüstung
  • Komplette Innenraumgestaltung von Fahrgastraum und Fahrerhaus
  • Unterstützung bei der Bewertung der Angebote von Unterlieferanten
  • Gesamtbegleitung bis zur Lieferung und Montage der ersten Züge

Unsere Umsetzung

Bombardier wurde mit der Lieferung von 424 U-Bahn-Zügen an die U-Bahn-Gesellschaft von Neu-Delhi beauftragt. PROSE wurde von Bombardier mit der kompletten Fahrgastinnenausstattung und Kabine, ausgenommen Sitze und Böden, beauftragt.

Kundennutzen

PROSE hat eng mit dem Industriedesignteam von Bombardier zusammengearbeitet und konnte die Erwartungen der Kunden an ein elegantes Design erfüllen.
Die Anforderungen an geringes Gewicht, hohe Verschleissfestigkeit und hohe Feuerbeständigkeit wurden erfüllt.

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