Geautomatiseerd spoorwegherstel

Geautomatiseerd spoorwegherstel: Laswerk wordt slimmer, veiliger en minder arbeidsintensief

We hebben nogal wat kilometers treinrails in Nederland. 7028, om precies te zijn. En dat is handig, want we reizen relatief simpel en snel met het openbaar vervoer. Maar het onderhoud ervan kan nog wel eens voor logistieke uitdagingen zorgen. Het team van dr. ir. Constantinos Goulas van Universiteit Twente gebruikt in samenwerking met RAMLAB een combinatie van materiaalstudies, geavanceerde robotica en machine learning om het onderhoud van de spoorwegen te automatiseren.

 

Autonome reparatie met een geautomatiseerde railwagen

Op basis van een lopend onderzoek naar 3D-metaalprinten ondersteund door de Europese Unie diept Goulas de studie verder uit. “Er zijn veel mogelijkheden voor nieuwe toepassingen. In deze vervolgfase van ons onderzoek willen we een railwagen creëren die oneffenheden in het spoor vindt en ze dan vervolgens zelf repareert met behulp van een 3D-printproces. En het materiaalvraagstuk is hier erg belangrijk. De materialen die we altijd hebben gebruikt, zijn destijds ontworpen voor handmatig lassen. We moeten dus precies snappen hoe het betreffende materiaal in elkaar zit om zo een nieuwe materiaalstructuur te ontwerpen die zich leent voor een geautomatiseerd reparatieproces.”

De wagen waaraan het team van Goulas werkt, moet autonoom rails gaan repareren. “Je hebt geen monteur meer nodig die midden in de nacht op pad gaat. Daarmee bespaar je al geld, tijd en ongemak.” De sensoren in de wagen scannen waar de schade zit, laten de defecte onderdelen verwijderen en zorgen dat ze vervangen worden. De wagen wordt modulair, maar heeft als basis altijd een robot- en lassysteem. “Lassen is niet goed voor je gezondheid. Je komt in aanraking met chroom-6. Automatisering zorgt dat werkers niet meer worden blootgesteld aan de vrijkomende stoffen.”

”Als het gaat om het certificeren van processen moeten er telkens verschillende personen een licentie krijgen om rails te mogen lassen. Nu doen we dat één keer voor de methode. En hoeven de spoorwegmedewerkers slechts de processen te programmeren.”

Het automatiseringsaspect begint vorm te krijgen

Het team zet grote stappen met het automatiseringsaspect en is nu zodanig ver in het onderzoek dat er code is geprogrammeerd voor de inspectie van het spoor. “We kunnen het printproces voor het missende onderdeel ook al automatiseren. We gaan het nu allemaal integreren in de wagen. En we moeten natuurlijk goed kijken naar de accuraatheid van de referentiepunten. Het wordt nu namelijk voor het eerst toegepast op rails.”

De enorme hoeveelheid spoor en het onderhoud daarvan kunnen voor logistieke obstakels zorgen die disruptieve gevolgen hebben. “Door het onderhoudsproces te automatiseren brengen we de downtime terug en voorkomen we urgent onderhoud. En de rails worden beter waardoor treinen sneller kunnen rijden. Daar heeft natuurlijk de hele samenleving wat aan.”