Alles im Griff: Syslogic Embedded Computer in der Rail Control Unit von Stadler

Direkt an der Bahnlinie Zürich–Romanshorn betreibt Stadler Rail im thurgauischen Erlen ihr Inbetriebsetzungszentrum. Eine riesige Halle, 40 Meter breit und 220 lang, beherbergt sieben Testgeleise für die bis 200 Meter langen Züge von Stadler Rail. Das Schweizer Unternehmen gehört zu den führenden Herstellern von Schienenfahrzeugen und hat weltweit fast zwanzig Niederlassungen.

In Erlen werden sämtliche Fahrzeuge, die an den Schweizer Standorten Bussnang und Altenrhein gefertigt werden, geprüft und in Betrieb genommen. Stadler liefert ihre Fahrzeuge in die ganze Welt. Zu den bekanntesten Modellen gehören die Triebzüge FLIRT (Flinker Leichter Innovativer Regional Triebzug) und KISS (Komfortabler Innovativer Spurtstarker S-Bahn-Zug).

Bei unserem Besuch in Erlen werden gerade drei FLIRT für die Serbian Railways in Betrieb genommen. Stadler Mitarbeitende beugen sich über offene Schaltschränke, schließen die Beleuchtung an oder machen mit ihren Laptops Software-Tests.

Instandhaltung frühzeitig planen dank Fernmesssystem
Für Stadler ist es nach Auslieferung der Züge nicht getan. Mittels des eigenen Fernmesssystem RDS (Rail Data Services) überwacht Stadler ihre Züge während der Garantiezeit. RDS liefert Diagnose- und Betriebsdaten sowie Prozesswerte und speichert diese in einer Flottendatenbank. Unter Diagnosedaten versteht Stadler beispielsweise Meldungen oder Störungen eines Zuges, Prozessdaten beinhalten Daten wie die Geschwindigkeit eines Zuges oder den Zustand des Stromabnehmers, und Betriebsdaten geben beispielsweise Auskunft über die Anzahl Betriebsstunden, die Anzahl Türöffnungen oder über die Kilometerleistung. Dadurch verfügt Stadler über aufschlussreiche Felddaten und erkennt technische Probleme frühzeitig. Andreas Büchi, der als Product Manager von RDS ein Team von zehn Informatikern führt, sagt: «RDS liefert genaue Informationen zum Zustand unserer Züge.» Das System decke allfällige Schwachstellen auf und verkürze die Interventionszeit.

Zudem können Instandhaltungsintervalle mit RDS genau geplant werden. Gemäss Büchi gibt es zahlreiche Kunden, die nicht über Ersatzrollmaterial verfügen. Entsprechend seien diese Kunden darauf angewiesen, dass sämtliche Instandhaltungsarbeiten während der Wendezeit eines Zuges oder in der Nacht durchgeführt würden. Mit RDS sind solche zeitkritischen Arbeiten genau planbar. Entsprechend bietet Stadler Rail das Fernmesssystem nach der Garantiezeit als Managed Service an, was zunehmend mehr Kunden nutzen. Büchi sagt: «Aktuell sind 600 Stadler Fahrzeuge mit RDS ausgestattet.»

RDS wird auf einem EN50155 zertifizierten Railway Computer betrieben
Fahrzeugseitig wird RDS auf der sogenannten RCU (Rail Communication Unit) installiert. Auch wenn RDS nicht sicherheitsrelevant ist, muss die RCU die hohen Anforderungen der Bahnindustrie nach EN50155, Klasse TX erfüllen. Entsprechend hat sich Stadler für einen Embedded Box Computer der europäischen Spezialistin Syslogic entschieden, der eigens für Railway-Anwendungen entwickelt wurde. Die Syslogic Box Computer weisen einen galvanisch getrennten Speisungseingang auf und verfügen über verschraubbare M12-Stecker. Zudem sind die Box Computer für eine Speisespannung von 16,8 bis 45 Volt ausgelegt und halten den bahntypischen Speisungsschwankungen stand. Zur Positionsbestimmung und Datenübertragung sind die Railway Computer mit GPS- und GSM/UMTS-Funktionen ausgestattet. Mit vielseitigen Schnittstellen wie RS232, RS422/RS485, CAN und Ethernet ist zudem eine flexible Systemanbindung möglich.

Ein wichtiges Kriterium bei der Evaluation der Railway Computer war der erweiterte Temperaturbereich von –40 bis +75 Grad. Andreas Büchi sagt dazu: «Unsere Züge kommen weltweit zum Einsatz, extreme Temperaturen sind an der Tagesordnung.» Gerade seien erste KISS-Kompositionen nach Russland ausgeliefert worden, wo Kaltstarts bei sehr tiefen Temperaturen vorkämen, sagt Büchi. Um sicherzugehen, dass die Railway Computer auch unter russischen Bedingungen tadellos funktionieren, hat Syslogic Tests nach der russischen GOST-Norm durchgeführt, welche Kaltstarts bei –50 Grad Celsius beinhalten.

Die Bahnnorm schreibt nicht nur den Temperaturbereich, sondern auch die Schock- und Vibrationsresistenz vor. Syslogic garantiert bei ihren Embedded Railway Computern eine hohe Funktionssicherheit bei ständigen Vibrationen. Erreicht wird das einerseits durch ein cleveres Design, das komplett auf bewegliche Teile verzichtet, und andererseits durch ausgeklügelte Testalgorithmen. Dank den verschiedenen Tests, die jeder Syslogic Embedded Computer durchläuft, werden potenzielle Feldausfälle drastisch minimiert. Entsprechend gehören die Syslogic Railway Computer zu den zuverlässigsten und robustesten am Markt und eignen sich damit gut für den Rolling-Stock-Einsatz.

Die lange Verfügbarkeit von Embedded Computern ist in der Bahnbranche wichtig
Ein Kriterium, das schlussendlich ausschlaggebend war, dass sich Stadler für die Embedded Computer von Syslogic entschieden hat, ist die lange Verfügbarkeit. Andreas Büchi sagt: «Das Vorgängerprodukt eines anderen Lieferanten wurde nach wenigen Jahren wider Erwarten abgekündigt, was uns sehr enttäuscht hat.»

Züge hätten in der Regel eine Lebensdauer von 30 Jahren und mehr, so Büchi. Entsprechend ist die langfristige Verfügbarkeit für Stadler ein zentraler Punkt, denn willkürlich abgekündigte Geräte sorgen für zeit- und kostenintensive Requalifikationen. Syslogic liefert ihre Embedded Computer seit Jahren in die Bahnbranche und die Erfahrung hat gezeigt, dass die Industriecomputer des Unternehmens weit über zehn Jahr verfügbar sind. So ist Syslogic heute noch in der Lage, Embedded Computer zu liefern, die aus den Achtzigerjahren stammen.

Florian Egger, Vertriebsleiter bei Syslogic, sagt dazu: «Wir bieten auf Wunsch 20 Jahre form, fit and function.» Dafür lege Syslogic bereits in der Entwicklungsphase das Augenmerk auf eine lange Verfügbarkeit ihrer Embedded Computer, so Egger. Das Unternehmen verwendet nur langfristig verfügbare Komponenten. So kommen beispielsweise nur Prozessorplattformen zum Einsatz, die auf einer Embedded Roadmap gelistet sind, was eine Verfügbarkeit von zehn Jahren und mehr garantiert. Ein weiterer Grund, warum der Produktlebenszyklus bei Syslogic länger ist als bei anderen Anbietern, liegt in der eigenen Fertigung und vor allem in der Fertigungstiefe. Als eines der wenigen europäischen Unternehmen in der Embedded-Branche bestückt Syslogic ihre CPU-Boards selbst. Dazu verfügt das Unternehmen über eine eigene SMD-Bestückung. Dank dieser Fertigungstiefe kann Syslogic im Gegensatz zu Anbietern, die beispielsweise ein asiatisches Board mit einem eigenen Gehäuse veredeln, verlässliche Prognosen zur Verfügbarkeit machen.

Andreas Büchi, Stadler RDS Product Manager, sagt: «Wir sind überzeugt, dass wir mit Syslogic einen Anbieter gefunden haben, der unsere Ansichten betreffend langer Verfügbarkeit teilt und unsere Anforderungen erfüllt.»