Digitalisaation voima ratalaitteiden kunnossapidossa

Suomalainen raidekaluston kunnossapitoyhtiö VR FleetCare on kehittänyt huipputeknologiaan perustuvia ratkaisuja infrastruktuurin kunnossapidon digitalisoimiseksi yhdessä teknisten asiantuntijoiden, datatieteilijöiden ja teknologiakumppaneiden kanssa. Kaluston digitaalisen kunnonvalvonnan puolelta lähteneen kehitystyön tulokset on nyt todistetusti ulosmitattu myös ratalaitteiden, kuten raidevirtapiirien puolella.

Viat ratalaitteissa aiheuttavat liikennerajoituksia sekä katkoksia ja sitä kautta myöhästymisiä. Jokaisesta liikennehäiriöstä aiheutuu sidosryhmille kasvavia kustannuksia ja mainehaittoja. VR FleetCaren kunnonvalvonnan asiantuntija Sami Saloheimon mukaan viat on perinteisesti havaittu silloin, kun ne alkavat aiheuttaa liikennehäiriöitä. Uudet mittauslaitteetkaan eivät voi ennustaa tulevaisuutta, mutta ne voivat seurata laitteen toimintaa reaaliajassa tarkemmin kuin ihminen tai edes liikenteenohjausjärjestelmät.

– Oleellista on, kuinka paljon ennen vikatilannetta päästään reagoimaan poikkeamaan ennen kuin raiteella tarvitsee hidastaa nopeuksia tai ohjata liikennettä toiselle raiteelle. Mitä myöhemmässä vaiheessa häiriöön päästään käsiksi, sitä suuremmat kustannukset siitä usein syntyvät, Saloheimo toteaa.

Ratalaitteiden digitaalisessa kunnonvalvonnassa tapahtumia mitataan virtamuuntimilla. Raidevirtapiirien kohdalla ohi ajava juna käynnistää mittaustapahtuman, josta saatu data kerätään ja jalostetaan älykkäissä tukiasemissa. Analyysin pohjalta saadaan ilmoitus mahdollisesta poikkeamasta, minkä lisäksi data tallentuu pilvipalveluun jatkoanalyysiä varten.

Viite kiskon katkeamasta 24h ennen liikennehäiriötä

VR FleetCare on tehnyt kesästä 2021 lähtien Suomen valtion rataverkon ylläpidosta, kehittämisestä sekä kunnossapidosta vastaavalle Väylävirastolle raidevirtapiirien digitaalista kunnonvalvontaa. Noin 200 mittauskohteesta on kertynyt jo yli miljoona mittaustapahtumaa. Mittauksilla on saatu hyödyllistä tietoa raidevirtapiirien toiminnasta. Esimerkiksi viite kiskon katkeamasta voitiin havaita jo 24 tuntia ennen ensimmäistä liikennehäiriötä.

– Digitaalinen kunnonvalvonta tarjoaa aikaa reagoida ja minimoida haitat liikenteelle. Kun raidevirtapiirin poikkeava käytös havaitaan, voidaan tehdä ylimääräinen tarkastus ja ohjata tarvittava kunnossapitotiimi sekä oikeat välineet paikalle silloin, kun liikenne on vähäisempää, Saloheimo sanoo.

Saloheimo painottaa tärkeänä hyötynä myös häiriöstä palautumisen nopeutumista. Mitä paremmin häiriöt ja merkit niiden alkamisesta tunnetaan, sitä paremmin vika voidaan kohdistaa ja hoitaa.

– Eräässä tapauksessa raidevirtapiiri aiheutti liikennehäiriöitä useampana päivänä. Koska häiriön syytä ei löydetty, rauhoitettiin se nostamalla piirissä jännitettä. Tämä ei kuitenkaan poistanut vikatilaa, vaan ohitti sen heikentämällä piirin herkkyyttä.

– Mittaustuloksia tarkasteltaessa ensimmäinen viite kyseisestä toimintahäiriöstä oli nähtävissä jopa viikkoa ennen ensimmäistä liikennehäiriötä. Tämä olisi tarjonnut useita päiviä aikaa tehdä ehkäiseviä kunnossapidon toimenpiteitä, Saloheimo kertoo ja toteaa digitaalisuuden tarjoavan uusia tapoja ohjata ratalaitteiden ennakoivaa kunnossapitoa. 

Dataa investointipäätösten tueksi

Raidealalla kunnossapitotoimet ovat aiemmin perustuneet parhaisiin käytänteisiin ja tilastollisiin menetelmiin. Digitaalinen kunnonvalvonta tuo näiden tapojen rinnalle tarkkaa ja yksityiskohtaista tietoa ratalaitteiden todellisesta kunnosta.

– Totuus on, että kovassa kulutuksessa olevat ratalaitteet rikkoutuvat ja tulevat väistämättä joskus elinkaarensa päähän. Tästä huolimatta digitaalinen kunnonvalvonta tarjoaa laitteeseen ennennäkemätöntä läpinäkyvyyttä, jonka pohjalta tulevien huoltojen ja investointien suunnittelu voidaan tehdä fiksummin, Saloheimo avaa.

Älykkäät ratkaisut ja huipputeknologia eivät korvaa raidealan ammattitaitoa: Digitaalisessa kilpailussa pärjäävien palveluntarjoajien on tiedettävä, miten kunnossapitoa voidaan datan avulla kehittää ja luoda sitä kautta arvoa asiakkaalle.  

– Meidän osaltamme etuna on ollut sekä taustamme liikkuvan kaluston kunnossapidon ja sen prosessien kehittämisessä, että läheinen yhteistyö ratainfran omistajan (Väylävirasto) ja radan kunnossapitäjän (GRK) kanssa. Nämä yhdistettynä suomalaiseen huippuosaamiseen anturi- ja teleteknologian saralla on luonut erinomaisen alustan kehittää toimivaa kunnonvalvontaa rautatiemaailman tarpeisiin, Saloheimo toteaa.

Viimeisimmät kehitysaskeleet ovat näyttäneet, että ratainfran digitaalista kunnonvalvontaa on mahdollista tehdä tehokkaasti, kannattavasti ja aidosti asiakkaalle hyötyä tuovalla tavalla.

Näkökulmia ratainfran digitaaliseen kunnossapitoon

"Ratainfan omistajan näkökulmasta kehitystyössä on keskitytty pitkään tekemisen prosesseihin, ei niinkään tekniikkaan. Digitaalisella kunnonvalvonnalla ja sen mahdollistamalla reaaliaikaisella seurannalla on ehdottomasti potentiaalia. VR FleetCaren kanssa tehty yhteistyö ja pilotit ovat osoittaneet, että varsin yksinkertaisilla järjestelmillä saadaan hyödyllistä tietoa. Ratainfran ja -laitteiden digitaalinen kunnonvalvonta ei ole vaikeaa, kun mukana on osaavat kumppanit ja riittävää rohkeutta."
Marko Lehtosaari, radan kunnossapidon asiantuntija, Väylävirasto

"Yleensä ajatellaan, että kunnossapito on vikojen korjaamista. Omasta mielestäni kunnossapidon tehtävä on ehkäistä viat, jotta niitä ei tarvitsisi korjata. Ratalaitteiden digitaalinen kunnonvalvonta antaa uutta informaatiota laitteiden toiminnasta; pystymme tunnistamaan häiriöiden ajankohdan, sijainnin ja joissain tilanteissa jopa syyn. Tulevaisuudessa tulemme näkemään uusia kunnonvalvonnan ratkaisuja, jotka auttavat kunnossapitäjää ratalaitteiden häiriöiden ehkäisemisessä ja huoltamisessa. Hyvä kunnonvalvonta vaatii kuitenkin myös pätevät kunnossapidon asiantuntijat tiedon ja tapahtumien analysointiin. Yhteistyömme VR FleetCaren kanssa on ollut loistavaa. Tuntuu, että puhallamme yhteen hiileen kunnossapidon kehityksen kanssa."
Jukka Vänttinen, työnjohtaja, turvalaitteet, GRK Rail