"Alexa: Hvordan kan intelligente produkter redefinere bolt vedligehold? "
Michael Reiterer var med til at grundlægge Revotec som et internationalt konsulentfirma med ekspertise inden for strukturel dynamik og strukturel sundhedsovervågning.
Siden 2014 har virksomheden haft den mission at udmærke sig inden for udviklingen af intelligente produkter til tekniske konstruktioner. "Vi har allerede udviklet et ry for at analysere vibrationer og forhindre udmatningsskader," siger Michael. Revotec bruger software til atforetage dynamiske beregninger og evaluere effekten af f.eks. vibrationer i jernbanebroer som følge af krydsende tog.
Denne evne førte til en kontrakt med det østrigske nationale jernbaneselskab, ÖBB, i 2016. Revotec fik til opgave at undersøge aerodynamiske belastningers påvirkning af jernbanens støjskærme.
Michael husker specifikt, at "de ønskede at vide, hvordan befæstelseselementerne påvirkes, når togene passerer med høj hastighed, hvordan levetiden for befæstelseselementerne ændres, når forspændingskraften mistes, og om det er muligt løbende at overvåge forspændingen i disse befæstningselementer?"
Aerodynamisk belastning er den kraft, der påvirker støjskærmene, når togene passerer. Dens amplitude afhænger af toghastigheden, formen, skærmens højde og dens afstand fra sporaksen. Det er en trykbølge, der danner en maksimal amplitude i brøkdelen af et sekund, hvilket skaber en chokbelastning, der resulterer i udmatningsskader på støjskærmens stålkonstruktion.
Desværre har togs stigende hastighed i begyndelsen af 00'erne forværret dette problem. Under 160 km/t er der ikke rigtigt nogen problemer, men Michael fortæller os, at "tyske og østrigske tog nu regelmæssigt overstiger denne hastighed, og nogle kører endda over 300 km/t". Støjskærme er også blevet forhøjet til seks eller syv meter, hvilket mangedobler effekten af dynamiske vibrationer
Forskning og udvikling
"Vores største udfordring har været løbende at overvåge forspændingskraften i befæstelseselementerne," tilføjer Michael. Revotec beskæftiger et lille team af færdiguddannede maskin-, elektro- og civilingeniører. Joachim Muik er en af disse medarbejdere, som er tilknyttet et fireårigt forskningsprojekt, der skal udvikle to prototypeløsninger til forbelastningsregistrering på bolte, REVO m-Bolt og REVO e-Bolt.
Joachim syntes, den løbende overvågning, som ÖBB søgte, var en særlig stor udfordring, og fortalte os, at "der ligger en enorm mængde viden bag udviklingen af en møtrik eller bolt, der faktisk kan måle forspændingskraften, men det er langt sværere at forbinde internettet til den bolt."
Fandtes der allerede en løsning?
Revotecs kerneforretning er rådgivning, så selvom Michaeltørster efter innovation, ville det aldrig komme i vejen for at finde den rette partner at samarbejde med. Ud over deres egen udvikling har Michael lært om Superbolt Load-Sensing Tensioner (LST), Nord-Lock Groups Industri 4.0-løsning til kontinuerlig overvågning af forspænding, takket være kontakt til Thomas Schardax, Nord-Lock Group Sales Engineer i Østrig.
Efter nogle samtaler og et vidensdelingsmøde på Nord-Lock Groups kontor i Lauchheim i Tyskland blev de to parter enige om at håndtere ÖBB's problem sammen. Først blev Joachim overrasket over, at Superbolt LST ikke lignede en konventionel møtrik, men han så hurtigt fordelen, da den blev monteret.
Superbolt Multi-Jackbolt tensioners (MJT'er) tager høje forspændingskrav og opdeler dem i håndterbare tilspændingsmomenter ved hjælp af jackbolte, der går gennem møtrikkens krop. Du skal f.eks. bruge et moment på 200 Nm for at spænde en almindelig M16-bolt til en forbelastning på 80 kN. Joachim siger, at med "Superbolt LST var det kun 12 Nm på hver jackbolt, hvilket betød, at jeg kunne stå på en stige og arbejde på trange steder."
Fremtiden for forbelastningsovervågning
Installationen er enkel, men den vigtigste innovation er den måde dette projekt blev gennemført med intelligente teknologier på. Pierre Kellner, Nord-Lock Groups Business Developer for Smart Products, hans kollega Damien Thomas i Lyon og partneren Lisab fra Gøteborg støttede Joachim gennem den første installation via en fjernlivestream ved deres skriveborde, hundredvis af kilometer væk.
"På trods af rejserestriktioner gav Joachims Microsoft HoloLens-smartbriller os en augmented reality-visning, så vi kunne 'være til stede' sammen med Joachim i felten. Han havde aldrig installeret en Superbolt MJT før, for slet ikke at tale om vores intelligente løsninger, men med denne forbindelse kunne vi være 'hans øjne', så han havde hænderne fri til at udføre arbejdet. Optagelsen fjerner også behovet for at tage noter," siger Pierre.
Når Superbolt LST er installeret, giver den en nøjagtig, fjernbetjent og kontinuerlig forbelastningsaflæsning, der kan ses fra en webgrænseflade overalt i verden.
"Ved hjælp af denne teknologi kan vi indstille udløsningsniveauer, der automatisk informerer kunderne, når forbelastningen er faldet til under en foruddefineret grænse," forklarer Michael.
"Vi registrerede også et tab af forspænding inden for 72 timer efter den første tilspænding og derefter endnu et tab af forspænding efter 1 års overvågning," fortsætter han. Med disse oplysninger kan Superbolt LST-brugere som ÖBB indstille de optimale intervaller for efterspænding og boltvedligeholdelse, uvurderlige oplysninger for en virksomhed som Revotec, der har specialiseret sig i at hjælpe kunder med at undgå udmatningsskader i deres infrastruktur.
Hvad er potentialet for digitale værktøjer i industrien?
"Det er ekstremt højt," siger Michael, der mener, at prædiktiv vedligeholdelse vil blive vigtigere og vigtigere for industri[1]og infrastrukturvirksomheder. En del af Revotecs vision er, at dataregistrering kan foretages uden kabler eller strømforsyning. I stedet registrerer selve toget dataene fra alle intelligente produkter langs jernbanesporene og leverer dem til en central database, så togselskaberne kan udarbejde vedligeholdelsesplaner.
Joachim tilføjer, at "mulighederne er uendelige; det er ligegyldigt, om det er en støjskærm med enkle befæstningselementer eller et anvendelsesområde på højt niveau som en turbine eller en enhed under tryk – denne teknologi kan anvendes overalt."
"På samme måde som vi nu oprettter forbindelse til vores enheder i hjemmet, f.eks. tv, varmeapparater og støvsugere, tror jeg, industrien vil gøre det med fjernforbindelser til kritiske komponenter."
Det gør livet lettere, når man ikke behøver at være der, og giver samtidig større kontrol over vedligeholdelsen.