Track Maintenance & Construction: Still in Search of It’s Place in the 4.0 World
On the 17th September 2018 the World Economic Forum made the prediction that “Machines will do more tasks than Humans by 2025…”. According to this report, within the next 6 years, 52% of all working hours will be done by robots. As a result, productivity in the affected industries has the potential to increase significantly.
Despite the predictions, little of this revolution can be detected in the railway sector. A pioneer of the Industrial Revolution, the railway industry now languishes behind many other sectors. There are applications of robotics in the field of bogie manufacture and wagon frame welding and initial experiments in the assembly of train components. In the maintenance of trains, attempts are under way to mechanise the process of waste water drainage with robots and also automate paint removal and cleaning processes. It is only in the field of train traffic control and operations that there has there been any serious and coordinated research and development into automated solutions.
Compared to the automotive industry, where robots have been in use for many years, to handle, drill, weld, cut and fasten, in the processes of construction, the railway sector has considerable catching up to do.
In track construction and infrastructure maintenance, virtually no robots are used. There are initial attempts in Japan to automate the cleaning of train stations. There are also larger track construction systems that are mechanised and digitised, although they still require a high level of manual set up, intervention and control. But in regards to spot track maintenance, work process are still almost entirely undertaken with hand guided machines.
The Challenge: Manpower Shortage and Reduction in Track Access Time
The industry faces two major challenges in the next decade. Firstly, a demographic change, especially in Europe and Japan, is starting to lead to a significant workforce shortage. Network operators predict that up to 50% of track maintenance staff will retire over the next eight years. Recruitment is proving increasingly difficult: Fewer and fewer people want to work on the railway infrastructure, in potentially dangerous conditions, all hours of the day and night, in all weathers and at unsocial times over a weekend and at public holidays.
The second factor is one of diminishing track access time to do maintenance work. With greater demand to run more passenger and freight services the inevitable result is shorter possession times. The challenge therefore is to deliver fast, efficient and reliable maintenance work with as little manual intervention as possible.
The Robel Solution: Robotics in Track Maintenance
In order to meet this challenge, the subject of robotics, automation and digitisation is now very much on the agenda for many railway operators. Solutions are now actively being sought and innovative ideas are being promoted. Already well established as a specialist in the design and construction of railway maintenance equipment, Robel is ready to take the next step and use their expertise to develop fully robotic and automated track maintenance solutions.
To reflect the importance in this strategic decision, Robel have now created a new Robotics Technology Centre: In this new facility at the Freilassing site, a team of young engineers is researching the possibilities of automating a host of manual maintenance activities. Building on their experience on delivering in the field of hand guided machinery, systems and vehicles Robel will develop customer oriented robotic solutions for the next generation of track maintenance.
The ultimate goal is to develop an autonomous mobile maintenance vehicle with fully integrated robotic track maintenance machines capable of delivering a range of standard track maintenance tasks from changing fastenings to rail defect replacement. Full automation will guarantee 100% safety as well as a fast, reliable and cost efficient maintenance solution.
It is Robel‘s firm belief, that by innovating and embracing 4.0 world technology, they can positively contribute and support the rail industry, strengthen competitiveness vis-à-vis road and air travel.
A demonstration of the first laboratory applications for robotics in railway track maintenance are to be presented at Robel‘s in-house exhibition, 17th to 19th September 2019, at their technical centre in Freilassing, Germany. If you are interested in attending please visit the Robel website www.robel.com for further details.
Innovation Partners Wanted
Do you want to be involved in the creation of new solutions at Robel’s Robotics Technology Centre and help to deliver customer orientated solutions for the next generation of track construction machines?
Robel wish to cooperate with innovative partners from the scientific community and the railway sector to develop new working procedures and realise the value 4.0 technology can add to track maintenance. Interested parties are asked to contact the
author: [email protected]
First laboratory tests of a track construction robot in the newly established Robel Technology Center in Freilassing, Germany © ROBEL Bahnbaumaschinen GmbH
A glimpse into the future: Study showing the application of a track construction robot in the Robel Mobile Maintenanance Unit © ROBEL Bahnbaumaschinen GmbH
Технічне обслуговування та будівництво залізничних колій: все ще в пошуках свого місця в світі 4.0
17 вересня 2018 року Світовий економічний форум зробив прогноз, що «Машини будуть виконувати більше завдань, ніж люди, до 2025 року ...». Згідно з цим звітом, протягом наступних 6 років, 52% всіх робочих годин буде виконуватися роботами. В результаті продуктивність в порушених галузях може значно зрости.
Незважаючи на прогнози, мало що з цієї революції можна виявити в залізничному секторі. Новатори промислової революції, залізнична галузь в даний час відстає від багатьох інших секторів. Існують області застосування робототехніки, які стосується виготовлення візків і зварювання каркасів вагонів, а також початкові експерименти по збірці компонентів поїзда. При обслуговуванні поїздів робляться спроби механізувати процес відведення стічних вод за допомогою роботів, а також автоматизувати процеси видалення і очищення фарби. Тільки в області контролю і управління рухом поїздів були проведені серйозні і скоординовані дослідження і розробки в області автоматизованих рішень.
У порівнянні з автомобільною промисловістю, де роботи вже багато років використовуються для обробки, свердління, зварювання, різання і кріплення, в процесі будівництва залізничному сектору доводиться значно надолужувати.
У будівництві шляхів і обслуговуванні інфраструктури практично не використовуються роботи. В Японії робляться перші спроби автоматизувати прибирання залізничних станцій. Існують також більш великі системи будівництва залізничних колій, які механізовані і оцифровані, хоча вони все ще вимагають високого рівня ручної настройки, втручання і контролю. Але що стосується точного технічного обслуговування, робочий процес, як і раніше майже повністю здійснюється за допомогою машин з ручним керуванням.
Проблема: брак робочої сили і скорочення часу доступу до залізничних колій
У наступному десятилітті галузь зіткнеться з двома серйозними проблемами. По-перше, демографічні зміни, особливо в Європі і Японії, починають приводити до значної нестачі робочої сили. Оператори мереж прогнозують, що протягом наступних восьми років до 50% обслуговуючого персоналу на залізничних шляхах підуть на пенсію. Набрати персонал стає все важче: все менше і менше людей хочуть працювати в залізничній інфраструктурі, в потенційно небезпечних умовах, в будь-який час дня і ночі, в будь-яку погоду і в вихідні та святкові дні.
Другим фактором є зменшення часу доступу до залізничних колій для виконання робіт з технічного обслуговування. Зі збільшенням попиту на більшу кількість пасажирських і вантажних перевезень неминучим результатом є скорочення часу використання. Таким чином, проблема полягає в наданні швидкої, ефективної і надійної роботи з технічного обслуговування з мінімальним ручним втручанням, наскільки це можливо.
Рішення Robel: робототехніка в обслуговуванні залізничних колій
Щоб вирішити цю проблему, питання про робототехніці, автоматизації та оцифрування зараз на порядку денному для багатьох залізничних операторів. В даний час активно ведеться пошук рішень і просуваються інноваційні ідеї. Вже добре зарекомендував себе як фахівець з проектування і виготовлення обладнання для обслуговування залізниць, Robel готова зробити наступний крок і використовувати свій досвід для розробки повністю роботизованих і автоматизованих рішень з обслуговування шляхів.
Щоб відобразити важливість цього стратегічного рішення, компанія Robel створила новий технологічний центр робототехніки: на цьому новому об'єкті на майданчику Freilassing команда молодих інженерів вивчає можливості автоматизації безлічі операцій з технічного обслуговування. Спираючись на їх досвід поставок обладнання, систем і транспортних засобів з ручним керуванням, компанія Robel розробить роботизовані рішення, орієнтовані на клієнта, для наступного покоління обслуговування залізничних колій.
Кінцева мета полягає в розробці автономного мобільного транспортного засобу для технічного обслуговування з повністю інтегрованими роботизованими машинами для залізничних колій, здатного виконувати цілий ряд стандартних завдань з технічного обслуговування залізничних колій від заміни кріплення до заміни дефекту рейки. Повна автоматизація гарантує 100% безпеку, а також швидке, надійне і економічно ефективне рішення по обслуговуванню.
Robel твердо переконаний, що, впроваджуючи інновації та впроваджуючи світові технології 4.0, вони можуть внести позитивний внесок і підтримати залізничну галузь, підвищити конкурентоспроможність в порівнянні з автомобільними і повітряними перевезеннями.
Демонстрація перших лабораторних додатків для робототехніки в обслуговуванні залізничних колій буде представлена на власній виставці Robel, 17-19 вересня 2019 року, в їх технічному центрі в Фрайлассінг, Німеччина. Якщо ви зацікавлені в участі, будь ласка, відвідайте веб-сайт Robel www.robel.com для отримання більш детальної інформації.
Потрібні партнери з інновацій
Ви хочете брати участь в створенні нових рішень в робототехнічні технологічному центрі Robel і допомагати пропонувати рішення, орієнтовані на клієнта, для будівництва наступного покоління залізничних шляхів?
Robel бажає співпрацювати з інноваційними партнерами з наукової спільноти та залізничного сектора для розробки нових робочих процедур і усвідомлення того, що технологія 4.0 може підвищити ефективність технічного обслуговування. Зацікавленим сторонам пропонується зв'язатися з автором: [email protected]
Перші лабораторні випробування робота для будівництва залізничних шляхів в новоствореному технологічному центрі Robel в Фрайлассінг, Німеччина © ROBEL Bahnbaumaschinen GmbH
Погляд у майбутнє: дослідження, яке демонструє застосування робота для будівництва залізничних шляхів в мобільному відділі технічного обслуговування Robel © ROBEL Bahnbaumaschinen GmbH