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Risparmi assicurati con il monitoraggio sicuro dei treni

La metropolitana di Guangzhou è uno dei sistemi più trafficati del mondo. La scelta del gestore di passare da un modello di manutenzione programmata dei cuscinetti a un sistema di condition monitoring contribuisce a ridurre notevolmente i costi.

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Guangzhou è una vivace metropoli nel sud della Cina, dove templi antichi e grattacieli scintillanti convivono sotto lo stesso cielo. Con i suoi quasi 14 milioni di abitanti, è una delle città più grandi del Paese. Già nota agli occidentali come Canton, fu la prima città ad aprire al commercio con il mondo esterno dopo la Rivoluzione cinese del 1949.

La rapida modernizzazione del Paese degli ultimi due decenni ha comportato ingenti investimenti nelle infrastrutture. Quella di Guangzhou è stata la quarta rete metropolitana ad essere costruita nella Cina continentale, dopo quelle di Pechino, Tientsin e Shanghai. I lavori per la prima linea sono cominciati nel 1993 e, nel 1997, sono state inaugurate le prime cinque stazioni.

Con i suoi 14 milioni di abitanti, Guangzhou è una delle città più grandi della Cina.

Da 8 a 10 milioni di passeggeri al giorno

Attualmente la metropolitana di Guangzhou conta 15 linee, che con i loro 589 chilometri formano uno dei sistemi più frequentati del mondo. Terza classificata in Cina per lunghezza, dopo Pechino e Shanghai, sulla sua rete transitano ogni giorno da 8 a 10 milioni di passeggeri. Anche in termini di affidabilità e programmazione, vanta una posizione di preminenza.

La manutenzione dei cuscinetti è una fase cruciale del processo, e anche uno dei fattori più importanti per la sicurezza dei treni

Zhao Weilong, , supervisore tecnico di Guangzhou Metro

Zhao Weilong, supervisore tecnico di Guangzhou Metro, la società operatrice, è responsabile della revisione e manutenzione della linea 3, compito che comprende l’esame delle condizioni dei veicoli, l’ottimizzazione del periodo di manutenzione e la programmazione degli interventi.

“Nel campo dei cuscinetti, il marchio SKF gode di ottima reputazione, e noi ci serviamo da loro da molto tempo”, dichiara Zhao.

“La revisione consiste in un controllo tecnico che prevede lo smontaggio completo e la riparazione dei carrelli dei treni per ripristinarne il grado di efficienza complessiva e la corrispondenza ai requisiti operativi”, spiega. “Di solito la durata di funzionamento dei veicoli va da 5 a 10 anni, o da 600.000 a 1,2 milioni di chilometri.

“La manutenzione dei cuscinetti è una fase cruciale del processo, e anche uno dei fattori più importanti per la sicurezza dei treni”, sottolinea.

La manutenzione prevede lo smontaggio completo dei carrelli dei treni.

Il precedente modello di manutenzione programmata

In passato Guangzhou Metro aveva adottato un modello di manutenzione dei cuscinetti basato su una programmazione periodica, che ne prevedeva la sostituzione o la revisione dopo che i treni avevano percorso un determinato numero di chilometri. Con l’ampliamento della rete, tuttavia, questo tipo di manutenzione ha comportato per l’azienda un continuo aumento dei costi riferiti a materiali e manodopera.

“Se una ruota era usurata, dovevamo sostituire l’intera sala montata, ed era un bel problema”, dice Zhao. “Dato che le ruote sono collegate dal lato interno dei cuscinetti, per smontarle bisognava smontare anche i cuscinetti. E anche se il loro ciclo di vita non si era ancora esaurito, dovevamo comunque sostituirli o revisionarli, con un evidente aggravio dei costi di manutenzione”.

Con il nuovo sistema di condition monitoring i cuscinetti durano più a lungo

Zhao Weilong, supervisore tecnico di Guangzhou Metro.

Nel 2018 SKF ha presentato a Guangzhou Metro la soluzione Rotating Equipment Performance (REP), corredata di un sistema di condition monitoring online.

Mentre prima SKF non partecipava al processo manutentivo post vendita, con il nuovo approccio ne è parte integrante e assicura che le apparecchiature del cliente funzionino in modo efficiente e non incorrano in fermi non programmati.

Attraverso il suo sistema di condition monitoring, SKF può identificare i danneggiamenti incipienti dei componenti delle apparecchiature.

“I costi di manutenzione dei treni sono molto elevati: ridurli e prolungare gli intervalli di manutenzione e la durata dei cuscinetti è importante per raggiungere i nostri obiettivi economici”, sottolinea Zhao.

Attualmente gli intervalli di manutenzione sono diversi, a seconda che si tratti di cuscinetti per boccole, ruote e riduttori. Ogni volta che vengono sostituiti i cuscinetti di ruote o riduttori occorre smontare anche quelli delle boccole, che di solito hanno un intervallo di manutenzione più lungo, e questo provoca un ulteriore lavoro in termini di smontaggio e manutenzione.

SKF si sta adoperando per prolungare gli intervalli di manutenzione dei cuscinetti di motori di trazione e riduttori per far sì che le operazioni di revisione e sostituzione possano essere eseguite nello stesso momento per tutti e tre i tipi di cuscinetti, con un notevole risparmio sui costi di manodopera e materiali.

Il sistema IMx-Rail fornisce dati in tempo reale

Grazie all’installazione del sistema di condition monitoring SKF IMx-Rail, il cliente dispone di più dati in tempo reale, con i quali può stabilire con certezza quando occorre effettuare una revisione o una sostituzione, anziché basarsi solo sulla percorrenza chilometrica.

“Questo ha, da un lato, migliorato la sicurezza dei treni”, afferma Zhao. “Il sistema contribuisce a monitorare le condizioni di ciascun cuscinetto, cosa che permette di identificare anomalie o danneggiamenti incipienti e intervenire tempestivamente. Dall’altro lato, prolungare gli intervalli di manutenzione contribuisce a ridurre notevolmente i costi”.

Con il suo sistema di condition monitoring, SKF può identificare se e quando un componente sta per cedere.

Importante fornitore di Guangzhou Metro

I carrelli ferroviari sono dotati, tra gli altri, di telai, sale montate, motori di trazione e sistemi di frenatura. Le boccole fanno parte delle sale montate, le quali sono collegate al motore di trazione tramite i riduttori.

SKF ha fornito circa il 60 percento dei cuscinetti per le boccole che Guangzhou Metro impiega per i suoi veicoli, ovvero 10.000 cuscinetti, oltre a un gran numero di cuscinetti per riduttori e motori di trazione. Ogni anno viene effettuata la revisione di circa il 10 percento dei cuscinetti.

Siglati due contratti

Nel 2018 SKF ha firmato un contratto con Guangzhou Metro per la fornitura di cuscinetti nuovi, oltre che della soluzione SKF Rotation Equipment Performance.

Alla fine del 2021 ne è stato siglato un secondo, comprensivo dei servizi di revisione. Per il periodo 2022-2025 SKF fornirà servizi integrati che aiuteranno Guangzhou Metro a passare dall’attuale modello di manutenzione programmata a quello basato sul sistema di condition monitoring SKF IMx-Rail.

Fa parte del contratto anche il monitoraggio delle prestazioni, attraverso il quale si assicura al cliente il raggiungimento di determinati indicatori chiave di prestazione. A titolo esemplificativo, i tempi di effettuazione della revisione dei cuscinetti sono passati da 45 a 25 giorni lavorativi. Mentre il controllo qualità della manutenzione è sceso da meno di tre volte a trimestre a meno di tre volte all’anno.

Il sistema IMx Rail

Aaron Wang, senior sales engineer di SKF per il settore ferroviario.

“Per stabilire come raggiungere gli obiettivi dei clienti e aumentare l’efficienza e l’affidabilità dei veicoli ferroviari, tutti i requisiti devono essere chiari”, dichiara Aaron Wang, senior sales engineer di SKF per il settore ferroviario.

“Non è facile scegliere un sistema di condition monitoring per i sistemi ferroviari metropolitani. A differenza di altri tipi di treni, quelli impiegati nelle metropolitane impongono agli operatori di considerare che le variazioni di velocità influiscono sulla precisione dei dati. Anche il tipo di percorso va considerato. Spesso, infatti, le linee metropolitane sono sotterranee o prevedono tratti in galleria. Il sistema deve quindi essere in grado di registrare e memorizzare i dati”.

E aggiunge: “Per scegliere la soluzione migliore, comunque, la cosa più importante è dialogare con il cliente. Come è avvenuto con Guangzhou Metro, una società innovativa e sperimentatrice, con la quale SKF ha collaborato fattivamente per individuare il sistema più idoneo alle loro esigenze”.

 

Hower Fan, conditioning monitoring development manager di SKF per il settore ferroviario .

Hower Fan, conditioning monitoring development manager di SKF per il settore ferroviario, dice: “L’IMx Rail offre numerosi vantaggi per il monitoraggio di vari tipi di treni, ma è progettato per rispondere alle sfide specifiche delle applicazioni metropolitane”.

“Grazie alla sua capacità di acquisire e memorizzare i dati, la perdita di connettività non è più un problema, poiché le informazioni vengono automaticamente sincronizzate con il cloud alla ripresa della connessione e nessun dato critico viene perso.

“Vorrei inoltre sottolineare che si tratta di un sistema molto flessibile, in grado di monitorare varie applicazioni rotanti dei treni, e che può essere facilmente integrato nei sistemi esistenti”.

Aggiunge: “Per le applicazioni metropolitane, dove è necessario conoscere in ogni momento lo stato delle apparecchiature per poter prolungare gli intervalli di manutenzione dei cuscinetti e ottimizzare i costi operativi, l’IMx Rail è senza dubbio la soluzione giusta, come dimostra l’esperienza di Guangzhou Metro”.