Digitalizzazione del profilo delle ruote nel trasporto ferroviario di merci

Da oltre 30 anni il nome IGE è conosciuto nel panorama ferroviario europeo e ora l'Internationale Gesellschaft für Eisenbahnverkehr è anche uno dei pionieri dei moderni strumenti di analisi. Utilizzando la tecnologia di misura ottica di NEXTSENSE, una divisione di Manufacturing Intelligence di Hexagon, la società sta sostituendo gli obsoleti strumenti di misura dei profili delle ruote con dispositivi digitali. I valori misurati indipendenti dall'operatore, i risultati più precisi e il funzionamento con la semplice pressione di un pulsante sono motivo di grande interesse da parte dei suoi dipendenti.

Essendo una delle poche compagnie private di trasporto ferroviario in Germania, IGE offre un'ampia gamma di servizi nel settore ferroviario. Che si tratti di trasporto merci, trasporti speciali o itinerari turistici a carattere storico, la compagnia porta i suoi passeggeri e, soprattutto, le sue merci ovunque ci siano ferrovie in Europa. Ogni giorno deve fare i conti con numerosi vagoni stranieri stracarichi sulle rotaie d'Europa. Non c'è dubbio che il tema della sicurezza sia centrale in questo ambito.

Prima della partenza ogni vagone viene accuratamente verificato da personale specializzato, che presta particolare attenzione alle ruote. Il processo di verifica manuale e visiva dura dalle due alle tre ore, a seconda della lunghezza del treno e delle condizioni dei vagoni. Solo i vagoni che superano questa verifica possono essere utilizzati. In caso di difetti potenzialmente pericolosi, il vagone viene trasferito su un binario secondario, e le azioni successive vengono decise con la proprietà dello stesso.

Stefan Garditz, responsabile delle attività ferroviarie dell'IGE e della sicurezza dei veicoli, spiega: "La qualità dei vagoni è già molto alta, ma sussiste ancora il rischio che un treno non parta per un qualsiasi problema di sicurezza. Possiamo individuare questi problemi e mettere fuori servizio il vagone tempestivamente solo se siamo in grado di verificare attentamente l'usura delle ruote del treno.”

Misura della flangia della ruota

Fino a poco tempo fa IGE controllava a mano l'usura delle singole ruote del treno utilizzando un calibro. Un addetto al controllo vagoni si infilava sotto un vagone e posizionava il calibro sulla ruota. Di norma si misurava la flangia della ruota e, in caso di dubbio, un esperto del controllo vagoni poteva anche valutare a occhio nudo la gola delle superfici di rotolamento. 

"Ma questo metodo manuale comporta il rischio di ottenere risultati diversi a seconda di chi esegue la misura", spiega Garditz. "Il poco tempo a disposizione e l'uso scorretto del calibro sono le due cause più frequenti di errore." 

Questo approccio ha reso quasi impossibile la coerenza e la comparabilità dei risultati. Inoltre, la misura manuale con il calibro comporta uno sforzo fisico non trascurabile, soprattutto per gli addetti al controllo vagoni più anziani. 

Risultati di misura indipendenti dall'operatore

Insoddisfatto di questa situazione, Garditz è venuto a conoscenza degli strumenti di misura ottici NEXTSENSE, che si basano su uno sviluppo avanzato e brevettato della tecnologia delle sezioni di luce laser. Un algoritmo corregge l'inclinazione e la rotazione del dispositivo di misura, consentendo di ottenere gli stessi risultati di misura indipendentemente dall'operatore.

"Ho visto e provato gli strumenti di misura NEXTSENSE per la prima volta a una fiera. Mi è stato subito chiaro che avevamo bisogno di una soluzione del genere in IGE. È proprio quella che stavo cercando", dice Garditz.

In particolare, CALIPRI Prime, un dispositivo di misura portatile basato su tecnologia laser, garantisce valori di misura indipendenti dall'operatore nell'intervallo dei micron quando si verifica l'usura delle flange delle ruote. In pochi secondi l'unità telecamera/laser del dispositivo di misura registra le dimensioni chiave della flangia (altezza, spessore, dimensione qR) del set di ruote. Non è necessario il contatto con la ruota, quindi non c'è il rischio di "contatto inclinato", come spesso accade con i calibri tradizionali.

Se necessario, è possibile determinare anche la larghezza della ruota, la gola d'usura della ruota e la rotazione, e i valori limite non rispettati possono essere evidenziati con un codice colore. Le variabili misurate sono visualizzate sul dispositivo subito dopo la verifica e sono disponibili per essere trasferite in formato digitale a un computer. 

L'introduzione di un dispositivo di misura digitale e l'abbandono dei vecchi metodi non ha incontrato alcuna resistenza tra i dipendenti. "Non abbiamo avuto alcun problema: anche i nostri colleghi più anziani hanno accolto il dispositivo con entusiasmo. È davvero un grande aiuto, sia per la rapidità di misura con la semplice pressione di un pulsante e per la precisione molto più elevata, che semplicemente per la comodità di non doversi più infilare sotto il vagone", afferma Garditz. 

"Ma il bello è che ha persino stimolato una certa curiosità per le misure", dice ridendo. "I miei colleghi ora utilizzano CALIPRI Prime per verificare le loro stesse stime in merito all'usura dei profili. Controllano i propri risultati. Se il lavoro diverte significa che siamo sulla buona strada.”

Campi di applicazione versatili

Anche se lo scopo principale è la misura a campione del profilo delle ruote dei carri merci, IGE utilizza CALIPRI Prime in altri campi, ad esempio nei corsi di formazione per il personale addetto alle verifiche. "C'è sempre grande sorpresa per l'accuratezza dei valori misurati al centesimo di millimetro sulla flangia delle ruote", dice Garditz.

"O su itinerari in treno con veicoli ferroviari storici: recentemente è capitato il caso di un vagone passeggeri che traballava. Quindi, nella stazione immediatamente successiva, ho tirato fuori dalla tasca il dispositivo di misura e ho verificato l'usura delle flange delle ruote. In questo modo, abbiamo potuto constatare rapidamente che le ruote non avevano problemi e che la causa risiedeva altrove", spiega Garditz.

Un futuro digitale

IGE, in rapida crescita, ha un obiettivo chiaro: presto ogni addetto al controllo vagoni sarà dotato di un proprio dispositivo CALIPRI Prime, in modo da evitare completamente, per citare Garditz, "la misura manuale soggetta a errori". Ciò si accompagnerebbe all'introduzione di una gestione dei risultati del tutto digitale. A ciascuna ruota verrebbe assegnato un codice a barre e i singoli valori misurati sarebbero così trasmessi digitalmente alla proprietà subito dopo la misura. Oltre al risparmio di tempo, tutto ciò eviterebbe potenziali errori. 

Hexagon condivide questo approccio digitale e ha già sviluppato un'applicazione per smartphone da cui è possibile compilare e aggiornare un piano di misura. In tempo reale gli ispettori dei vagoni possono anche inserire i dati di identificazione del veicolo, dell'asse e della ruota dal binario.

Considerando la rapida evoluzione dei prodotti di Hexagon, questa prospettiva potrebbe presto diventare realtà. La società sta già lavorando a diverse soluzioni software per rendere superflua la documentazione cartacea. I piani di misura possono essere gestiti già oggi con un'app e uno smartphone e i dati per l'identificazione del veicolo, dell'asse e della ruota inseriti direttamente dal binario.