Spårteknik Underhåll Förstudien; Projektbeskrivning och Resultatrapport

Publicerad: 1/4, 2019

Effektivisering av metodik, produktionsteknik o. maskinell utrustning för JVG-underhåll

Förstudien Spårteknik Underhåll, som här avrapporteras, visar på att man med relativt små medel kan minska antalet personskador och reducera antalet avbrott och störningar inom svensk tågtrafik, och samtidigt värna om miljö, energieffektivitet och hållbarhet.

Bakgrund
Ett stort utvecklingsbehov har konstaterats avseende metoder och utrustning för reparationer och underhåll inom svensk spårteknik. Även om de föreslagna insatserna kräver både tid och pengar för att lyckas, så är uppsidan den, att man kan få mer arbete utfört för samma underhållspeng. Vilket på sikt leder till bättre och säkrare tågtrafik.
När det gäller det praktiska arbetet ...

... utefter spåren såsom kontroller, förebyggande och avhjälpande underhåll, har vi fokus på en jämförelse med den exportinriktade svenska verkstadsindustrin och deras produkter.

Stål- och processindustrin har genomgått en långsiktig och delvis dramatisk utveckling genom åren. den är idag en världsledande stålindustri inom planering och byggnation av avancerade anläggningar inklusive drift, förebyggande och avhjälpande underhåll och akutreparationer.

Resultaten har kunnat mätas i sparade människoliv och i hälsosammare arbetsplatser med t ex. ”fjärrstyrda processer” utan tungt manuellt arbete.

Tillverkningen har varje år blivit mycket effektivare, och man producerar mera och renare, och förbrukar mindre material, mindre energi och mindre maskintid och mantid per producerad enhet än tidigare.

Sedan 60-talet har tillgängligheten i anläggningar och maskinparker överlag ökat från 60 – 70 % till 95 – 98 % av planerad drifttid, med effektivitetsvinster i miljardklassen.

En avgörande del i förstudien har varit att undersöka förutsättningarna för tekniköverföring från stål- och processindustri till reparationer och underhåll inom svensk spårteknik.

Som exempel tar vi avstamp i några genomförda, och i full produktion varande, affärsprojekt levererade av stål- och process giganten Sandvik AB, där flera av våra projektgruppsmedlemmar lägger stor del av sin tid på processutveckling och underhåll.

Projekten fungerar så, att fullskalig mineralbrytning i flera gruvor sker utan personal i gruvorna. Det är operatörer på sina kontor ovan jord, som sköter övervakning och styrning via fjärrkontroll, och ser till att allt flyter på.

Även om det skulle vara teoretiskt möjligt att överföra sådana tekniska system till järnvägsunderhållet, så väljer vi att gå långsammare fram av organisatoriska skäl.

Vilket måste innebära att gå fram i små steg åt gången och börja med att styra trådlöst från sidan av spåren och att successivt gå vidare med förbättringar för att öka precision och säkerhet.

Mål
1. Underlag och bedömning av effektivitetsvinster, som kan förväntas av huvudprojektets genomförande.
2. Förslag till delprojekt med projektplaner.

Huvudprojektet: Säkrare, snabbare, effektivare och miljövänligare reparationer av järnvägsspår.

Deltagande organisationer
Infranord AB, HiG Högskolan i Gävle, Industriautomation AB, Forma Plast AB, Enerco Mechpart AB / Simson Powertools AB och Trafikverket tillsammans med FSJ Föreningen Sveriges Järnvägsentreprenörer och ca 120 personer från entreprenörsföretagen inom JVG-underhålls-branschen.

Projektledare har varit Mikael Åstrand, tekn.dr. Chef Forskning & Utveckling, Infranord AB med Horst Mueller som rådgivare.

Tillvägagångssätt
Underhålls- och reparationsinsatser
Ett 40-tal enkätsvar från JVG-entreprenörsföretagen, kompletterade med telefonintervjuer, gav oss de årliga underhållskostnadernas fördelning på ett antal grupper, och där vi valde ut de 15 största grupperna av underhålls- och reparationsinsatser angivna av entreprenörerna.

Det framgår av enkätsammanställningen att de tre största grupperna av underhålls- och reparationsinsatser är

Spårväxelreparationer, t ex byten, nya spetsar till växeltungor, växelkors o. påsvetsningar kostar 690 Mkr/år

Spårreparationer, t ex svetsning, korrigering,
bockning och byten kostar 358 Mkr/år

Spårneutralisering, tex kapning, mätning, sträckning, termitsvetsning osv kostar 294 Mkr/år

Personskador
Med hjälp av personskadestatistik, kompletterad med intervjuer hos några större JVG-entreprenörer, kunde vi se personskadornas fördelning på de olika underhållsinsatserna.

Bl. a kunde vi då notera att underhålls- och reparationsarbeten på kablar, kontaktledningar och signalsystem förorsakar 1/3 av personskadorna.

Bedömning av effektiviseringsmöjligheterna
Den i förstudien ingående studien, avseende Huvudprojektets effektiviseringspotential, har utförts enlig följande.

Den del av Trafikverkets årliga underhållskostnader, som av Trafikverkets experter bedömdes vara aktuell för vårt projekt, erhölls från Trafikverkets kostnadsredovisning.

Denna kostnad jämfördes med JVG-entreprenörernas bedömningar enligt utförd enkät.
Därav erhölls en ungefärlig uppgift om 3 miljarder kronor för år 2017.
Därefter inhämtades ett 40-tal JVG-entreprenörers fördelning av det av dem angivet och utfört underhåll på grupper av underhållsinsatser.

Vi fick då fram 15 st. grupper av underhållsinsatser från erhållna enkätsvar.
Via djupintervjuer med några av referensgruppens och JVG-entreprenörsguppens medlemmar, fick vi fram närmevärden på hur stor andel av deras utförda underhåll, som kan utföras med i projektet föreslagna metoder och utrustningar.

Efter kartläggningar bl. a från våra fältstudier och från tillgängliga videoinspelningar fick vi fram ungefärligt timbehov och bemanning för dagens utförande av underhålls- och reparationsinsatser.

Jämförelser kunde sedan ske mot föreslagen metodik via ansatser till syntetisk tidssättning kompletterad med bedömningar utförda av branschfolk såsom några ban- och distriktschefer hos dominerande JVG-entreprenörsföretag.

På så vis fick vi fram närmevärden på effektiviseringsmöjligheterna för ett 10-tal grupper av underhålls- och reparationsinsatser.

Dessa genomgångar visade på effektivitetsmöjligheter på i medeltal 34 % av kostnaderna. Men eftersom vi inte vet noggrannhetsspannet för denna studie, håller vi oss fortsatt till JVG-entreprenörernas ursprungliga bedömning om en 25 %-ig effektiviseringspotential.

Förväntade resultat
Mindre personskador
Ca 25 % effektivisering av reparationer
Kortare tågstopp vid skada
Lättare rekrytering av yngre personal med datorvana

Mål i Infra Sweden 2030 som projektet avser att bidra till
Mindre personskador
Lägre underhålls- och samhällskostnader
Miljövänliga energisnåla och hållbara underhålls- och reparationsarbeten

Bemanning med och rekrytering av operatörer
Underhålls- och reparationsarbeten med här beskrivet arbetssätt, gör att

De tunga lyften i samband med t ex svetsning, neutralisering, borrning och slipning liksom stabiliseringsarbeten med tryckluftshammare osv, bortfaller.

Föreslagen fjärrstyrning, i en första version, från sidan av spåren innebär
Säkrare arbetsplatser
Lättare styrning och hantering av verktygen
Lättare övervakning och träning av operatören

Här finns en möjlighet att både dra nytta av kunnandet hos erfarna järnvägare och samtidigt få in unga personer, som redan tidigare har mycket lång datorvana.

Detta kan göras genom att bilda team med en erfaren och kunnig järnvägare tillsammans med en ung datorvan operatör.
De har då var sin styrenhet med högupplöst bildskärm som är sammankopplade.

Idag är det svårt att rekrytera duktiga ungdomar till tungt och utsatt banarbete. Resultaten från detta projekt med effektiva fjärrstyrda enheter skulle göra arbetena intressanta och attraktiva.

Detta behövs för att nå hela vägen till en fungerande prototyputrustning:

1. Utvärdering och praktiska prov, avseende rörelsemönster, kraft och precision, med 4 typer av drag- och kraftfordon:
Lastbil, ATV, Minigrävmaskin och Lastmaskin
Proven kan ske med hyrd utrustning och ingår i Delprojekt A.3 Dragfordon.

2. Konstruktionsritningar, materiallistor, monteringsanvisningar, samt underhålls- o. serviceinstruktioner samt utbildning avseende ingående fordon, utrustningar och komponenter.

3. Godkännande och dispenser.

4. Montering av prototyp samt prototyptester.

5. Två nya deltagande företag:
Bekab Bergströms Ingenjörsbyrå AB för mekanisk konstruktion.
Rise IVF för gripdon + verktygsfästen.

Projektets innovationsinnehåll
Förnyelsen, innovationen, består av tekniköverföring och anpassning av metodik, produktionsteknik och maskinell utrustning från främst stål- och processindustrin och till underhåll och reparationer inom järnvägsområdet och dess JVG-entreprenörer.

Förstudiens resultat
Dokumentation över producenter av JVG-materiel
Sammanställning och utvärdering av personskador
Dokumentation över utfört underhåll och reparationer samt dess kostnader
Prel. förkonstruktion av miljövänligt insatsfordon med verktygsutrustning
Projektplaner för i Huvudprojektet Spårteknik UH ingående delprojekt

Förväntade nyttor för
JVG-entreprenörerna, tågoperatörerna, Trafikverket, tågresenärerna och samhället:
Förbättrad personsäkerhet
Hållbara och klimatvänliga reparationer
Förbättrad arbetsmiljö vid banarbeten
Lägre underhållskostnader och kortare störningar i tågtrafiken
Lättare att rekrytera ungdomar med de nya attraktiva och intressanta arbetsuppgifterna

Tids- och kostnadsrapportering
Preliminärt upplupen kostnad för Förstudien Spårteknik UH är 2 x 607 000 Kr.
Beslutad projektbudget är 1 280 000 Kr, varav delfinansiering från Vinnova utgör 50 %, eller 640 000 Kr.

Förslag Huvudprojektet
Följande delprojekt föreslås ingå i föreslaget Huvudprojekt Spårteknik Underhåll:

Del A Design och konstruktion
A.1 Delprojekt Övervakning, personsäkerhet och styrning från sidan av JVG-spåren
A.2 Delprojekt 3D Scanning med Reverse Engineering
A.3 Delprojekt Dragfordon
A.4 Delprojekt Elverk och hydraulaggregat med anslutningar
A.5 Delprojekt Standardvagn för påbyggnad
A.6 Delprojekt Påbyggnad av standardvagn (A.5) för Markbundet UH
A.7 Delprojekt Verktygsutrustning för standardvagn (A.5) för A.6 och A.9
A.8 Delprojekt Godkännande och dispenser för dragfordon och vagnar
A.9 Delprojekt Kablar och signalsystem
A.10 Delprojekt Gripdon och verktygsfästen
A.11 Delprojekt Följeforskning o. expertkompetens avseende personsäkerhet och hälsorisker 1

Del B Montage, tester och produktion
B.1 Delprojekt Del- och slutmontage av prototyp
B.2 Delprojekt System- och funktionstester
B.3 Delprojekt Test av prototyp i fält
B.4 Delprojekt Produktion
B.5 Delprojekt Information och demonstration för JVG-entreprenörerna
B.6 Delprojekt Utbildning av operatörer
B.7 Delprojekt Följeforskning o. expertkompetens avseende personsäkerhet och hälsorisker 2

Delprojekten kommer att redovisas i vår ansökan avseende Huvudprojektet Spårteknik Underhåll.

Stockholm / Gävle mars 2019

Mikael Åstrand, tekn.dr. Affärschef, Infranord AB