Im Bahnsektor, in dem Sicherheit von zentraler Bedeutung ist, bestimmen die Effektivität und Innovationskraft von Sicherheitssystemen maßgeblich die Zuverlässigkeit des Betriebs. Die International Design Centers (IDC), die F&E-Abteilung der Elemaster Group, zeichnen sich durch fortschrittliche Forschungs- und Entwicklungskompetenzen aus, insbesondere im Bereich der Sicherheitstechnik. Dieser Artikel erläutert detailliert die verschiedenen F&E-Kompetenzen, mit besonderem Fokus auf die Bedeutung des Safety Integrity Level (SIL) und die angewandten Methoden, um sicherzustellen, dass Produkte nicht nur den Sicherheits- und Qualitätsstandards der Kunden entsprechen, sondern diese übertreffen.
Überblick über die F&E-Dienstleistungen
Eletech, die italienische Engineering-Abteilung der IDC, bietet ein vollständiges Spektrum an F&E-Dienstleistungen gemäß der Norm ISO 22163, die für Innovation und die Bewältigung der Herausforderungen des Schienenverkehrs unerlässlich sind.
Komplette Produktentwicklung: Eletech verwaltet den gesamten Produktentwicklungszyklus, vom Konzeptdesign über Hardware-, Software- und Mechanikdesign bis hin zu Konformitätstests. Dieser integrierte Ansatz stellt sicher, dass jeder Aspekt des Produkts in Bezug auf Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit optimiert ist. Das geistige Eigentum des Projekts wird vollständig an den Endkunden übertragen, einschließlich technischer Dokumentationen und Quelldateien (z.B. Gerber-Dateien, 3D-CAD-Dateien und Quellcode der Software).
Elektronikdesign und System on Module (SoM): Die Fähigkeit, Schaltpläne, PCB-Layouts (Printed Circuit Board) zu entwerfen und System on Module (SoM) zu entwickeln, ist entscheidend, um maßgeschneiderte und flexible modulare Lösungen anzubieten. SoM-Module fungieren als Designbeschleuniger, da sie eine schnelle Integration und Prüfung von Prototypen ermöglichen, die Entwicklungszeit verkürzen, Designrisiken reduzieren und die Gesamtqualität des Endprodukts verbessern.
IoT-Plattform: Die IoT-Plattformen (Internet of Things) repräsentieren modernste Technologien. Sie integrieren Funktionen wie Big-Data-Management, maschinelles Lernen, Alarme, Telemetrie, kontrollierte Over-the-Air-Updates (OTA) und prädiktive Wartung. Diese Technologien ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung des Zustands von Bahnsystemen, das frühzeitige Erkennen von Störungen und eine Verbesserung der Betriebseffizienz.
Konformitätsprüflabor: Das Testlabor ist ein zentraler Bestandteil der Produktzertifizierung. EMV- (elektromagnetische Verträglichkeit), Isolations-, Klima-, Vibrations- und Schocktests sind gemäß der international anerkannten Norm ISO/IEC 17025:2017 akkreditiert und gewährleisten, dass Produkte auch unter extremen Bedingungen korrekt funktionieren und mechanischen sowie klimatischen Belastungen standhalten.
Rapid Prototyping: Dank der vertikalen Integration mit den Dienstleistungen der Elemaster Group kann Eletech neue Produkte schnell prototypisieren und industrialisieren – ein zentraler Vorteil, um im wettbewerbsintensiven Bahnsektor flexibel zu bleiben.
Industrialisierung & Neue Produkteinführung (DFM/DFA/DFT): Diese Analysen gewährleisten, dass Produkte nicht nur leistungsfähig sind, sondern auch einfach gefertigt, montiert und getestet werden können. Eletechs langjährige Erfahrung und die Integration mit den Fertigungsprozessen von Elemaster ermöglichen es, DFx-Analysen bereits in der frühen Projektphase durchzuführen, um sicherzustellen, dass die Produktarchitektur alle Produktionsanforderungen berücksichtigt.
Entwicklung von Testsystemen für Produktionstests: Zu den Testsystemen gehören ICT (In-Circuit-Tester), Flying Probe, ATE (Automatic Test Equipment), Burn-in und Funktionsprüfsysteme (FCT). Für jedes in Produktion gehende Produkt wird eine geeignete Teststrategie entwickelt, die Faktoren wie Designkomplexität, Testabdeckung, Testzeit und Gerätekosten berücksichtigt.
Design to Cost / Value Engineering: Optimierung der Produktionsprozesse und Reduktion der Materialkosten bei gleichbleibender Funktionalität des Produkts.
Produktwartung: Austausch veralteter Komponenten und Überwachung der Verfügbarkeit von Bauteilen zur Sicherstellung der Produktionskontinuität und Minimierung von Risiken in der Lieferkette.
Qualitätsmanagementsystem
Die International Design Centers verfügen über ein Qualitätsmanagementsystem, das nach ISO/TS 22163 (IRIS) für die Produktentwicklung im Bahnsektor zertifiziert ist. Diese Zertifizierung erfordert strenge Prüfverfahren, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und Interoperabilität zu gewährleisten.
Das Schlüsselkonzept: Safety Integrity Level (SIL)
Der Safety Integrity Level (SIL) ist ein zentrales Konzept im Design sicherer Bahnsysteme. SIL misst die erforderliche Risikoreduzierung, um Ausfälle zu vermeiden, die erhebliche Schäden wie Verletzungen, Todesfälle, Umweltschäden oder hohe wirtschaftliche Verluste verursachen könnten. Er wird durch internationale Normen wie IEC 61508 definiert, die die funktionale Sicherheit elektrischer, elektronischer und programmierbarer Systeme regeln.
SIL-Flex: Innovation im Entwicklungsprozess
SIL-Flex ist ein innovativer Ansatz, den Eletech entwickelt hat, um den Entwicklungsprozess von Sicherheitssystemen zu beschleunigen und zu optimieren. Dieses Konzept umfasst Plattformen wie den SIL-Flex Board Accelerator, ein Trägerboard, das bereits entwickelte und getestete Ein- und Ausgangsschnittstellen schnell integriert, das Fehlerrisiko reduziert und die Entwicklungszeit optimiert.
Das Board kann bis zu drei System on Modules (SoM) aufnehmen und bietet die notwendige Redundanz mit zwei Mikrocontrollern und einem dritten Mikrocontroller als Arbiter. Dank seines modularen Designs ermöglicht es eine einfache Wartung und Aktualisierung und ist an zukünftige Marktanforderungen anpassbar.
Das Eletech-Labor: Ein Pfeiler für Qualität und Innovation
Das Labor von Eletech spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Lösungen für die Bahnzertifizierung. EMV-, Klima-, Isolations-, Vibrations- und Schocktests sind gemäß ISO/IEC 17025:2017 akkreditiert.
Dank modernster Technologie und hochwertiger Testausrüstung ermöglicht das Labor die Durchführung umfassender EMV-, Vibrations- und Klimatests, um sicherzustellen, dass jedes Produkt nicht nur den Sicherheits- und Qualitätsstandards entspricht, sondern diese übertrifft.
Das firmeneigene, zertifizierte Labor erlaubt Vorabkonformitäts- und Endkonformitätsprüfungen, wodurch der Entwicklungs- und Zertifizierungsprozess erheblich beschleunigt und die vollständige Kontrolle über die Qualität und Zuverlässigkeit der Endprodukte gewährleistet wird.
Beiträge und Auswirkungen der F&E im Bahnsektor
Das kontinuierliche Engagement der Elemaster Group für Forschung und Entwicklung hebt die Sicherheits- und Effizienzstandards in der Bahnindustrie stetig an.
Integrierte Systeme und IoT-Plattformen verbessern den Betrieb und senken Kosten, während innovative Technologien wie künstliche Intelligenz prädiktive Wartungssysteme ermöglichen, die den Zustand von Bahnkomponenten kontinuierlich überwachen, Ausfälle vorhersagen und Wartungsmaßnahmen optimieren.
Dieser technologische Fortschritt trägt entscheidend zu einem sicheren und zuverlässigen Bahnbetrieb für alle bei.