Maintenance Engineering: bij NS/NedTrain en in Twente! Lunchlezing Isaac Newton Enschede, 27 februari 2013 Prof.dr.ir. Leo A.M. van Dongen NedTrain Fleet Services Universiteit Twente
Bedrijfsbrede Instandhoudingsaanpak Inhoud • NedTrain organisatie en onderhoudsconcept • Kengetallen van onderhoud • Ontvlechting van NS • Innovatieketen • Techniek terug op de agenda • Vergroting van voorspelbaarheid materieelprestaties • Van productiesturing naar materieelbesturing • Dynamische onderhoudsbehoefte • Real Time Monitoring • Conclusies
2
NedTrain Onderdeel van NS Concern Onderhoudsbedrijf van rollend materieel voor railvervoer 3.000 rijtuigen (in treinstellen en locomotieven) € 450 miljoen omzet 3.100 medewerkers Vestigingen in heel Nederland: • 35 Servicelocaties • 4 Onderhoudsbedrijven
• 2 Revisiebedrijven 7x24 uur beschikbaar!
3
Onderhoudsconcept = Tactisch Plan
Service
35 locaties
4
Vervoersproces
Kort-cyclisch onderhoud
Waar werkzaamheden uitvoeren? Hoeveel productiecapaciteit en voorraad?
12 typen 750 treinstellen materieel
Onderhoud
Lang-cyclisch onderhoud: hoofddelen
4 locaties 3.000 medewerkers
125.000 verschillende onderdelen
Revisie
2 locaties
Ketenkosten Vervoer: € 1.550 miljoen/jaar
5
Ontwerp Bepaalt Materieelprestaties
6
Taylor-Made Motorrijtuig (1990)
mDDM Motorrijtuig voor stoptrein dubbeldekkers Op maat gemaakt door en voor de Nederlandse Spoorwegen NS als project directie samen met verschillende (onder)leveranciers
7
Up to 2000 – Technische Oriëntatie
Diverse orders nieuwe dubbeldekkers (VIRM - 1994) Functionele en technische specificaties • NS dicteerde onderhoud in ontwerp & bouwfases • Verificatie en validatie van initieel ontwerp tot aan introductie • NS in feite “system integrator” tussen de leveranciers • Alle noodzakelijke informatie op tijd beschikbaar • Training van monteurs in samenwerking met leveranciers Treinstellen “gebouwd voor de werkplaatsprocessen”! 8
1995-2005 Ontvlechting van NS (1) Marktwerking en “zakelijke” verhoudingen Klant centraal Opsplitsing onderneming: • Reizigers, Vastgoed, Stations, Materieel en Railinfrabeheer • Geen kaders voor (operationele) samenwerking in keten • Sturing beperkt tot financieel resultaat: ROI • Binnen werkmaatschappijen eigen regio’s (eigen ERP/administratie) Van technisch/operationele dominantie naar dienstverlening: • Infra en Rolma als integraal systeem opgesplitst • Technische afdelingen (met beperkte carve out) verkocht • Nieuwbouw en modernisering functioneel gespecificeerd 9
1995-2005 Ontvlechting van NS (2) Complexe materieelketen: • Leveranciers – NSFSC – NS Reizigers – NS Materieel – leveranciers Kostenbesparing en sturing op ROI: • 100 mio actie op onderhoud van materieel • Geen investeringen in productiemiddelen NS Materieel • Reservedelen verschrot
Malaise in productiebedrijven: • Vloot te klein én onttrekking regelmatig op 600 bakken • Punctualiteit 2001 lager dan 80% Onvoldoende technische, logistieke en operationele afstemming 10
2000 – 2009: Markt Oriëntatie
Sprinter LighTTrain • Functioneel gespecificeerd • Onvoldoende onderbouwing gevraagd op prestaties (RAM/LCC) voor afsluiten contract. • Zeer korte doorlooptijd tussen gunning tot contract • Niet voldoende / te laat betrokkenheid op het ontwerp • Echte verificatie & validatie pas na typetest • Benodigde informatie laat beschikbaar, onderhoudspersoneel niet tijdig opgeleid.
11
Betere prestaties over levensduur
12
28-2-2013
12
Innovatieketen Leveranciers
Vervoerders
Energiebedrijven
Architecten
Consumenten organisaties
Aannemers
Productieproces
Techniek
Kennisinstellingen
Product
Onderhoudsproces
System Integrators
Overheid Reizigers
Adviseurs
13
Wetgeving
Toezichthouders Service Providers
Scheepswerven Installateurs
Onderhoudservaring en Ontwerp Koppelen
14
2009 – heden: Modernisering (DDZ) - 1
DubbelDekker Zones (DDZ – 2010 ….) • • • •
RAM/LCC-plan Heldere RAM/LCC specificaties RAM/LCC calculatie sheet Maintainability en Availability designguidelines • Verificatie en validatie methodes • Etc.
15
Is het onderdeel fool / abuse proof: tegen vandalisme / misbruik / eenvoudig, veilig en correct te onderhouden?
Zijn zo weinig mogelijk verschillende maar wel standaard bevestigingsmiddelen gebruikt?
Vergen zo weinig mogelijk taken downtime van de trein?
Onderhoudstaak / onderdeel
Zijn zo weinig mogelijk special tools nodig om te (de)monteren / tillen / testen?
bak type(n)
Frequentie dat verwijdering en installeren nodig is per trein per jaar
In volgorde te verwijderen en weer te installeren obstructies/onderdelen
per vloot per gebeurtenis
partnr
Zijn zo veel mogelijk standaard onderdelen gebruikt zodat de reservedelen aantallen beperkt blijven?
Verwijdering of installeren: V/I
test nodig: J/N
special tools
Zijn zo weinig mogelijk testen nodig?
0 0
0 0
trein doorloop manuren down J/N tijd (uren) (incl test)
0 0
specialisme
downtime trein (uren)
Zijn zo weinig mogelijk aantallen personen en verschillende specialismen nodig om te (de)monteren / tillen / testen? 0 0 0 0 0 0 0
Opmerkingen / Verbeterideeën
2009 – heden: Modernisering (DDZ) - 2
Optie A: plaatsing en onderhoud vanuit dak
Optie B : Plaatsing en onderhoud vanuit Balkon
Trade off factoren o.a: Onderhoudbaarheid Onderhoudskosten, Ontwikkelingskosten Productiekosten Logistiek Gewicht Productiedoorlooptijden Energie
16
Heden: Nieuwbouw (Sprinter NG)
Sprinter Next Generation • • • • • •
17
RAM/LCC-plan Supplier RAM/LCC specificaties (SMART) RAM/LCC Prediction Sheet Maintainability & Availability Questionnaire Design Reviews Verificatie/validatie
Techniek dicht op de Werkvloer
18
Bedrijfszekere Treinen
19
20 09 20 j an 09 ua -m ri 20 aar 09 t -m 20 09 200 ei 9 20 sep -j u 09 t e li -n mb o e 20 vem r 10 b - e 20 j an r 10 ua -m ri 20 aar 10 t -m 20 2 10 01 ei 20 sep 0-j u 10 t e li -n mb o e 20 vem r 11 be r 20 j an 11 ua -m ri 20 aa 11 rt -m 20 2 11 01 ei 20 sep 1-j u 11 t e li -n mb o e 20 vem r 12 be r 20 j an u 12 a -m ri aa rt
Verbetering van Bedrijfszekerheid gestrande treinen NSR > 10 minuten met technische oorzaak
160
140
120
100
80
60
40
20
0
20
Oorzaken van Gestrande Treinen vloottotaal
15%
16%
bediening NSR componentkwaliteit dubbeling 14%
garantie infra instandhoudingsconcept 33%
5%
ontwerp uitvoeringskwaliteit NT
11% 2% 4%
21
Analyse van Defecten Gestrande treinen 2010 VIRM per SDM code
koppelen communicatie overige loopwerk deuren bak veiligheid rem laagspanning luchtvoorziening hoogspanning tractie 0
22
10
20
30
40
50
60
70
80
Meten en Rapporteren Onttrekking % 2009 Target onttrekking %
Materieel onttrekking NT deel
18,0%
Onttrekking % # bakken 2010
Toelichting materieelonttrekking
140
14,0%
120
12,0%
100
10,0% 80 8,0% 60
6,0% 4,0%
40
2,0%
20
0,0%
0 jan
feb
mrt
bakken
apr
mei
jul
aug sep
okt
Toegew VHS # 2010 Target VHS/mio VHS # 2009
Veiligheid - VHS NT deel
0,30
Toelichting materieelveiligheid
Verwachte VHS 2010 VHS / mio bakkm
6
4 3
0,10
2
0,05
1 0
% aan NT toegewezen
Bedrijfszekerheid - GT
jul
aug sep
okt
GT / mio bakkm
Target GT/mio
GT # 2010
GT # 2009
50 45
/ mio bakkm
40 35
2,0
30 1,5
25
Toelichting bedrijfszekerheid Zeker op bedrijfszekerheidsgebied was er de kans om het jaar binnen de norm af te sluiten. Het winterweer heeft daar midden december alle hoop op weggenomen. Zie ook de inleiding over de wintereffecten.
15 10 5
0,0
0 feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug
sep
okt
nov
GT onderverdeling
Gestrande Treinen (GT) In het 4e kwartaal deden zich 203 GT voor bij een norm van 150 (+30%). Oktober en november waren met respectievelijk 59 en 45 GT min of meer op norm. De realisatie van december van 99 GT gaf de extreme opslingering die 2010 afsloot. In 2009, waarbij zich einde jaar ook de winter meldde, was de realisatie in het 4e kwartaal 278 GT. Tot en met Q4 was de realisatie 789 bij een formele norm van 600. Relatief gezien was de realisatie 1,38 GT/miobakkm (1,35 na aftrek dubbelingen), bij een norm van 1,28. De realisatie 2009 was 1015 GT of 1,75 GT/miobakkm. Dit jaar was daarmee wel substantieel beter.
4% 2% componentkwaliteit 28%
7%
onbekend
Extra Binnenkomsten (Ebk) In het 4e kwartaal hebben zich 1146 Ebk voorgedaan bij een norm van 928 (+25%). Ook hier is, net als bij gestrande treinen, de heftige opslingering in december binnen het kwartaal te zien. Het 4e kwartaal 2009 gaf een realisatie van 1277 Ebk.
bediening 10%
uitvoeringskwaliteit dubbelingen
Tot en met Q4 was de realisatie 4609 bij een norm van 3500 (+30%). In 2009 werden 4645 Ebk t/m Q4 gerealiseerd. Alleen theoretisch is er sprake van een lichte daling.
ontwerp instandhoudingsconcept
19%
25%
Bedrijfszekerheid - EBK
EBK / mio bakkm
12,0
EBK # 2010
Target # EBK EBK # 2009
10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 jan
feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug sep
okt
feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug
sep
KTO %
okt
nov
dec
Toelichting reinheid
Target KTO
nov dec
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
Door de winter 2009/2010 en de staking in de lente is VIRM pas na de zomer op target gekomen.De reden waarom we in de herfst weer zijn afgezakt wordt nog onderzocht.
60%
40% 30%
10% 0% jan
feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug
sep
okt
€ E-staten 2009 € budget
E-staten
€0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0
nov
dec
€ E-staten 2010 160 # 2010
140 120 100
Toelichting kosten Kosteninzicht wordt in 2011 ontwikkeld. In Q1 rapportage en toelichting op E-staten en uitbesteed werk. In Q2 toevoegen van kosten onderdelenverbruik.
80 60 40
In de loop van 2011 zullen andere kosteninzichten worden toegevoegd, en wellicht andere worden verwijderd ten faveure van belangrijkere. Als voorbeeld zijn nu projectkosten en opbrengsten conform SO toegevoegd.
20 0 feb mrt apr mei jun
aug sep okt nov dec
€ uitbesteed 2009 € budget
uitbesteed werk
€0
jul
€ uitbesteed 2010
Mogelijk zal per materieelserie, afhankelijk van de benodigde aandacht/focus, een specifieke set aan kostensoorten worden gepresenteerd. De nu toegevoegde grafieken bevatten fictieve informatie.
€0
dec
infra 5%
50
jan Mede vanwege de herprioritering van werkzaamheden is niet doorgepakt om de administratieve dubbelingen van gestrande treinen uit de realisatiegegevens weg te nemen. Gezien de grove overschrijdingen is deze nuance (18 dubbelingen) op dit moment niet relevant.
20 1,0 0,5
/ mio bakkm
Tot en met het 4e kwartaal deden zich 101 NT-VHS voor of 0,18 NT-VHS/miobakkm bij een norm van 0,17 NT-VHS/miobakkm. Helaas dus net boven norm geëindigd. In 2009 was de realisatie 0,19 NT-VHS/miobakkm. Daarmee was de realisatie 2010 wel nét lager dan in 2009. Alle VHS beschouwende (ook diegenen die niet aan NT zijn toegewezen) zijn 199 VHS in 2010 geregistreerd (excl SLT). Dat was in 2009 nog 244 keer. Dit is van belang voor NSR richting IVW.
2,5
jan
100
20%
In het 4e kwartaal hebben zich totaal 27 VHS voorgedaan die zijn toegewezen aan NedTrain (NTVHS) bij een norm van 23 (+15%). In 2009 werden in het 4e kwartaal 39 NT-VHS gerealiseerd.
nov dec
openstaande VHS < 2010 2010 2011 32 12 5
32%
3,0
jun
150
50%
In algemene zin geen bijzonderheden op veiligheid te melden. Wel is met de opleving van het aantal mat’64-treinstellen ook weer sprake van de (tijdelijke) introductie van deze bekend slechte serie op veiligheidsgebied. VeiligHeidsStoringen (VHS)
mei
200
jan
0,15
apr
250
Kwaliteit - % KTO > 7
5
mrt
Analoog aan GT en Ebk waren de realisatiewaarden in oktober en november nog op norm (300 DiO). In december explodeerde de realisatie naar 600+ vanwege alle wintergerelateerde storingen. Daarmee zijn zowel de Q4- als de jaarnorm stevig overschreden. Ten behoeve van de onttrekking is het juist van belang om óók op de DiO-niveau's te sturen om de voorspelbaarheid te kunnen waarborgen. Anders blijven er kwaliteitsproblemen in de series zitten die zich een keer ongepland melden als GT/EBK. Het winteregieteam is zich hier van bewust en heeft DiO-reductie tot prioriteit gemaakt.
300
70%
0,20
feb
Target DiO
0
0,25
jan
Toelichting Defect in Omloop
Defecten in omloop
350
nov dec
0,00
23
Zwaar negatief. Cijfers zijn vergelijkbaar met de winter van 2009/2010. Eerste reactie bij velen is dat de genomen wintermaatregelen geen effect hebben gehad op de beschikbaarheid. Korte termijn acties: - Spoelenteam opgericht binnen Fleet services. Voert regie over herstel bij leverancier en faciliteert intern Nedtrain de diverse lokaties met herstel advies en coordinatie - OB Zaanstraat is als extra faciliteit geopend. VIRM materieel zal voor specifieke klussen daar worden hersteld. - Onderzoek filters K&L. Proto typen zijn voor VIRM niet akkoord bevonden door ME. Bij materieel SGM is wel een gewenste oplossingsrichting gezien. Komende weken bekijken of dit ook toepasbaar is op VIRM. - Met NSR is afwijkende beschikbaarheid van bakken (130) afgesproken. Komende maand alles in het werk zetten om defect in omloop weg te werken en beschikbaarheid weer op oude niveau te krijgen .
ott plafond gebruik Q-ruimte in maand t/m maand in maand t/m maand 90 90 12 12 130 110 2 0
norm realisatie
/ mio bakkm
jun
Kwaliteit - # Defect in omloop 400
160
16,0%
VIRM: - Uitval van DiDt-spoelen in de tractie-installatie. VIRM-VI kan met vermindere tractie doorrijden. VIRM-IV kan gekoppeld rijden bij een defect. Het spoelenteam heeft een herstelwerkwijze ontwikkeld die het mogelijk maakt dat NT zelf de herstellingen uitvoert. - Uitval van DCM-spoelen in de laagspaningsvoorziening. Herstel alleen mogelijk via de leverancier. Medio januari wordt de volledige herstelcapacitiet benut door een uitwisselactie. - Gezien de focus op spoelen is een kennisteam samengesteld om dit onderdeel breder te beschouwen en de componentkwaliteit structureel te verbeteren.
€0 €0 €0 jan €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0
feb
mrt
apr
mei
jun
aug
sep
okt
nov
dec
€ verbruik 2010 € 160 € 2010/miobakkm
€ 140 € 120 € 100 € 80 € 60 € 40 € 20 €jan feb mrt apr mei jun
€0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0 €0
jul
€ verbruik 2009 € budget
verbruik onderdelen
jul aug sep okt nov dec
€ opbrengst 2009 € budget
opbrengsten cfm SO
€ opbrengst 2010
eindprognose % tov budget
projectkosten
realisatie % tov budget
biotoilet (€ 1.8mio) vloeren (€ 540k) RTM (€ 3.4mio) VIRMm1 (€ 5.1mio) doc's (€ 1.2mio) stra (€ 100k) jan
feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug
sep
okt
nov
dec
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
“Rafelige” Materieelonttrekking
24
Dynamische Onderhoudsplanning Modern materieel: Sprinter LighTTrain en V250 voor hoge snelheid Hoge benuttingsgraad en moderne technologie Conditiebewaking en real time monitoring beschikbaar Geen onttrekking in de spits: • Onderhoud dichter op het primaire vervoersproces • Werkpakketten in kleine taakplannen opsplitsen • Conditie monitoring en statistische analyses • Faalgedrag voorspellen en voortijdig ingrijpen Technische Centra in Utrecht, Den Haag, Nijmegen en Zwolle
25
Asset Monitoring is Hart van Dynamiek
26
Gegevens > Informatie > Waarde
27
Toekomst Dichtbij
28
Tot Slot • Onderhoudsbewust ontwerpen volgens Rijns model • Innovatieketen product, proces & technologie sluiten • Bruggen slaan tussen eigenaren, operators, onderhouders, system • • • • •
integrators, leveranciers en consultants Techniek dicht op de werkvloer Gezamenlijke inspanning voor verbetering installatie prestaties Van statische naar dynamische onderhoudsconcepten Toekomst in Diagnose en Real Time Monitoring Maintenance Engineering maakt de verbinding
Van technocratisch, preventief en reactief onderhoud naar slim, dynamisch en proactief gepland onderhoud 29
CHAIR OF MAINTENANCE ENGINEERING UNIVERSITY OF TWENTE PROF.DR.IR. LEO A.M. VAN DONGEN
30
CHAIR OF MAINTENANCE ENGINEERING Start of the chair in September 2010: Leo van Dongen appointed full professor Jorge Parada-Puig as PhD student, funded by NedTrain Funding obtained from The Lloyd’s Register Educational Trust (The LRET) to hire in September 2011:
Rob Basten as assistant professor Wienik Mulder as PhD student Adriaan Goossens as PhD student Course taken over from Klaas Smit by September 2012,
which made it possible to hire Jan Braaksma as assistant professor January 2013 Richard Ruitenburg starts at Liander for six months Funding obtained from NWO-ProRail to hire a PhD student: vacancy 31 31
RESEARCH Jorge Parada-Puig (September 2010, with Sipke Hoekstra):
Supportability analysis at NedTrain: Commonality & LRU-definition Wienik Mulder (August 2011, with Juan Jauregui-Becker): Design for maintenance in the early development stages Adriaan Goossens (September 2011):
Maintenance policy selection using the analytic hierarchy process NWO-ProRail (granted, now vacancy): Development of an asset life cycle plan Rob Basten (September 2011): Level of repair analysis & spare parts: quantitative optimization Jan Braaksma (September 2012): Asset information management 32
MAINTENANCE DISCIPLINES
33
TWENTE MAINTENANCE ENGINEERING TEAM http://www.utwente.nl/ctw/opm/research/maintenance_engineering/
34
EDUCATION Guest lectures in Bachelor’s course and Master’s courses Professional course: Maintenance Engineering & Management Master track: Maintenance Engineering and Operations (Faculties Engineering Technology & Management and Governance) Start up in September 2013 and full track in September 2014
35
INVOLVED CHAIRS MAINTENANCE Engineering Technology Prof.dr.ir. Leo van Dongen – Maintenance Engineering Prof.dr.ir. Tiedo Tinga – Dynamics Based Maintenance Prof.dr.ir. Piet Lugt – Surface Technology and Tribology Management and Governance Prof.dr. Henk Zijm – Production and Supply Chain Management
36
CORE COURSES MASTER TRACK MAINTENANCE ENGINEERING & OPERATIONS (20 EC) Maintenance Engineering & Management Reliability Engineering & Maintenance Management Failure Mechanisms Structural Health & Condition Monitoring
37
CURRENT/PAST MASTER PROJECTS Life Cycle Costs of ECT – Zhe Chuan Ooi Life Cycle Management of the Electricity Grid – Richard Ruitenburg Managing Supportability Data for the V250 – Joost Ziggers Monitoring Based Maintenance – Reinier Moonen Sustainability of HVAC Systems in Rolling Stock – Arno Kok
Potential Failure Interval Generalization and Assessment – Varun Raman
39
OPEN MASTER PROJECTS Maintenance concepts translated from large fleets to unique equipment Design for condition based maintenance Field replaceable unit definition Monitoring of automatic level crossing barriers Reliability, maintainability and supportability in the industrial market
Maintenance task analysis - A practitioner’s view Assembly and disassembly sequencing maintenance task analysis Maintainability evaluation of NS rolling stock
40
PROSPECTS MAINTENANCE Multi-disciplinary field with many challenges and different areas for specialisation Reliability engineering After sales service logistics Design for Maintenance Condition Based Maintenance Asset Life Cycle Management Companies search for future Maintenance and Reliability engineers
41
INTERESTED IN MAINTENANCE ENGINEERING?
INFORMATION SESSION
Master track Maintenance Engineering & Operations 20th March 12:45 - 13:30 VR-LAB
42
