Alle Züge laufen rund dank SAP

Feature | 9. April 2008 von Johannes Frevert 0

Effektive Unterstützung durch verlässliche Software ist für die Instandhaltung der Deutschen Bahn AG (DB AG) ein Muss – bei einer Vielzahl an Aktivitäten, die essentiell für den Fahrbetrieb sind. “Die Instandhaltung ist zwar nur ein unterstützender Prozess, aber für den reibungslosen Einsatz der Fahrzeuge spielen Wartung und Reparaturen eine zentrale Rolle”, sagt Christian Markowitz, Leiter IT-Anforderungsmanagement für die Produktionsverfahren bei der DB Fernverkehr AG.

Zum einen sind Prozesse in der Instandhaltung zeitkritisch: Sie sollen schnellstmöglich außerhalb des Fahrplans ablaufen – Verzögerungen führen schnell zu Verspätungen. Zum anderen muss die DB AG eine Vielzahl technischer und gesetzlicher Vorgaben zur Sicherheit der Fahrzeuge einhalten sowie alle Vorgänge und Ergebnisse dokumentieren.

Automatische Diagnose

Jeder kennt die roten Doppelstockzüge im Regionalverkehr oder das Flaggschiff der Deutschen Bahn, den ICE. Die Instandhaltungsprozesse von insgesamt 130.000 Schienenfahrzeugen der DB AG umfassen sowohl Routineüberprüfungen als auch außerplanmäßige Reparaturen.

Um aktuelle Schäden und den Zeitpunkt für normale Wartungen zu erkennen, werden Informationen zum Zustand der Fahrzeuge benötigt. Die ICE-Fahrzeuge versenden in regelmäßigen Abständen automatisch gesammelte Diagnosedaten und Laufkilometer per Funk. Der Zustand aller anderen Fahrzeuge wird im Betrieb oder den Werkstätten manuell erfasst.

Die Messdaten aus den Zügen nimmt der “Universelle Datengateway” auf. Diese Datendrehscheibe, eine Eigenentwicklung der Bahn, bringt die eingehenden Informationen mit Filtern und Umkonfigurationen in eine Form, mit der die zentrale Software der Instandhaltung bei der DB AG arbeiten kann.

Dieses “Integrierte System der Instandhaltung” (ISI) basiert auf SAP R/3. Die Standardfunktionen der SAP-Software, etwa für Stammdatenmanagement und Materialwirtschaft, hat die Bahn mit einer Eigenentwicklung ergänzt. Innerhalb dieser so genannten “Schadvormeldung” wird aus den Messdaten der Instandhaltungsbedarf ermittelt und dargestellt.

Es gilt, alle als beschädigt gemeldeten Teile zu reparieren. Die Zeitpunkte für routinemäßige Wartungen leiten sich automatisch aus einem Regelwerk ab, das für die Instandhaltungsplanung hinterlegt ist. So wird zum Beispiel sichergestellt, dass die Drehgestelle der ICE-Züge regelmäßig alle 20.000 Kilometer überprüft werden. Der ermittelte Instandhaltungsbedarf wird dann im so genannten Arbeitsvorrat der Schadvormeldung in Echtzeit genau für das jeweilige Fahrzeug oder eine einzelne Komponente angezeigt – auf Basis der zugrunde liegenden Zeitspannen und Laufkilometer aus dem Regelwerk.

Alles liegt bereit

Die Koordination, welcher Zug in welches Werk rollt, wird mit der so genannten “Zuführungsdisposition” von ISI unterstützt. Der Verantwortliche für die Zugfahrt und der Verantwortliche für die Instandhaltung stimmen sich über den Zeitpunkt, das spezielle Fahrzeug und das Werk für die Instandhaltung ab. Damit ist dem jeweiligen Werk im Vorfeld bekannt, welche Instandhaltungsarbeiten anstehen und welches Zeitfenster verfügbar ist. Der Personalbedarf lässt sich vorab planen, das benötigte Material liegt am Gleis bereit, wenn der Zug in die Halle fährt.

Der Verantwortliche des Werks druckt die Arbeitszettel für die Mechaniker direkt aus ISI. Spezielle Arbeitsscheine sorgen für eine übersichtliche Darstellung der Aufgaben. Eine Ampelsteuerung in der Schadvormeldung ermöglicht es, Schäden zu gewichten. Betriebssicherheit hat dabei höchste Priorität.

“Die Arbeitszettel werden teilweise direkt zwischen den Gleisen ausgedruckt, um die Wege für die Arbeiter so kurz wie möglich zu halten und die Standzeit optimal zu nutzen”, sagt Markowitz. Nach Abschluss der Arbeiten wird der technische Zustand des Fahrzeugs beim Verlassen der Werkstatt dokumentiert – der Zug erhält in ISI die Freigabe. Danach werden zeitunkritische Aufgaben erledigt, wie die Rückmeldung der geleisteten Arbeiten und deren Abrechnung in ISI.

Die integrierte Planung und Abwicklung mit ISI erhöht die Flexibilität und Transparenz. Entsprechend der Vorgaben des Regelwerkes lässt sich die notwendige Instandhaltung für jedes Fahrzeug in einzelne Pakete unterteilen und einzeln in Auftrag geben. Somit ist es möglich, aufwändige Instandhaltungsarbeiten in mehreren kleinen Schritten durchzuführen. Dadurch können auch kurze Standzeiten für die Instandhaltung genutzt werden. Eine umfangreiche Leistung, die in aufeinander aufbauende Pakete geteilt ist, kann dann bei sukzessiven Stopps abgearbeitet werden. Die verfügbaren Standzeiten in verschiedenen Werken lassen sich somit optimal nutzen. Dabei ist die Fahrzeugsicherheit immer gewährleistet.

Mit einem zentralen und vollständigen Überblick über alle Fahrzeuge bildet ISI auch die gesamte Instandhaltungshistorie ab. So lassen sich einerseits erhöhte Ausfälle bestimmter Bauteile oder Verschleißerscheinungen an Fahrzeugen erkennen. Zum anderen hält die Bahn damit geltende gesetzliche Vorgaben ein. Alle Nachweise zur Instandhaltung werden aus rechtlichen Gründen mindestens zehn Jahre lang aufbewahrt – nicht nur in ISI, sondern auch in einem an das System angebundenen Archiv.

Investitionen steuern

Jede Instandhaltungsleistung ist in ISI als ein so genanntes “Produkt” hinterlegt, dem bestimmte Material- und Zeitressourcen zugeordnet sind. Je nach technischer Ausstattung der Werke dauert eine Leistung allerdings unterschiedlich lange und verursacht unterschiedliche Kosten: Etwa, wenn ein Drehgestell durch Absenken ausgetauscht werden kann, ohne den Wagen anzuheben, weil das Werk über eine so genannte “Achssenke” verfügt. Der tatsächlich angefallene Zeitaufwand lässt sich mit den Planwerten in ISI vergleichen. So liefert das System wichtige Kennzahlen, etwa zur Steuerung von Investitionen.

Seit der Einführung am 9. März 1998 hat die Instandhaltung der DB AG mit SAP R/3 gute Erfahrungen gemacht. Das Instandhaltungssystem ISI hat sich zum größten Europas entwickelt: 6.600 Anwender greifen an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr zu, die produktive Datenbank umfasst etwa 2,5 Terabyte. Monatlich sind vier Stunden Downtime zur Wartung des Systems vorgesehen, die aber oft nicht ausgeschöpft werden. “Mit SAP R/3 sind wir im täglichen Betrieb sehr zufrieden, die Verfügbarkeit ist sehr hoch”, sagt Markowitz.

Weichenstellung für die Zukunft

Als Schritt in Richtung Zukunft plant die Instandhaltung der Deutschen Bahn ab Juli 2008 von SAP R/3 4.6c auf SAP ERP umzustellen. Durch das Upgrade erhält die Instandhaltung den gleichen Releasestand wie die zentralen SAP-Systeme der DB AG – seit Jahresbeginn werden bereits interne Aufträge mit SAP ERP abgerechnet, das führende Konzernsystem wird ebenfalls gerade auf SAP ERP umgestellt.

“Mit dem Releasewechsel ziehen wir nach, um uns in Punkto Schnittstellen wieder auf Augenhöhe mit anderen Bereichen zu befinden“, sagt Markowitz. Der Wechsel auf SAP ERP legt außerdem die Grundlage, um die selbst entwickelten Teile von ISI zu ersetzen. “Wir wollen die Funktionalität unserer Eigenentwicklungen bei gleicher Zuverlässigkeit in den SAP-Standard überführen. Dies verspricht geringere Kosten im Betrieb”, so Makowitz.

Hinzu kommt, dass mit SAP ERP langfristige Wartung und gute Betreuung sichergestellt sind – unverzichtbare Voraussetzungen für ein hochverfügbares System mit einem zeitkritischen Aufgabengebiet.

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