Rijdt de trein straks op tijd door digital twins?

Het Nederlandse spoor kent meer dan zevenduizend wissels en kruisingen die regelmatig reparaties nodig hebben. Onderzoekers hopen dit proces te optimaliseren met handzame 3D-scans op locatie.

Kruisingen van spoorrails zijn de zwakke schakels in het systeem en hebben veel te lijden onder de wielbelasting, zegt Valerí Markine. Hij is projectleider van onderzoeksconsortium XCross dat het inspectie- en onderhoudsproces wil optimaliseren en Universitair Hoofddocent Railbouwkunde bij de TU Delft. “De rails worden bij een kruising onderbroken, waardoor passagierstreinen en zware goederentreinen als het ware een sprongetje moeten maken. Dit heeft veel impact op de rails waardoor ze snel slijten.” 

De schade wordt momenteel gerepareerd door professionals die met het oog zoeken naar oneffenheden. Met lassen en slijpen maken zij de versleten kruisingen weer in orde, het is handwerk en precisiewerk.

De onderzoekers hopen dit proces te optimaliseren met handzame 3D-scans op locatie. De scans kunnen veel preciezer zien waar er oneffenheden zijn en dit live verwerking in computermodellen. Zowel in virtual reality als met 3D-geprinte mallen kan dit de lasmedewerkers de juiste aanwijzingen geven.

Onderhoud voorbereiden 

Computermodellen detecteren afwijkingen ten opzichte van de oorspronkelijke geometrie van de rails en kunnen zelfs een nieuwe geoptimaliseerde geometrie voor een specifieke situatie genereren. Het wordt direct zichtbaar op het scherm waar er materiaal moet worden toegevoegd of juist weggeslepen. Markine denkt dat dit waardevolle informatie kan zijn voor de lassers ter plaatse. Maar hij hoopt ook dat dit inspecteurs van informatie kan voorzien waardoor onderhoudswerkzaamheden beter voorbereid kunnen worden.  

Breed inzetbaar

Ook kunnen de digital twins verschillende spoorwegsituaties nabootsen. Binnen Europa worden er verschillende voertuigen, spoorstaven en wielen ingezet. Zo ontstaan er steeds andere interacties tussen het spoor en de voertuigen. Aangezien het bij reparatie van wissels om millimeters gaat, zijn dit essentiële details om mee te nemen in de digitale modellen.