Trên khắp thế giới, nhiều khu vực và chính phủ đã công bố các kế hoạch quy mô lớn để phát triển đường sắt, phương thức vận tải ít phát thải nhất. Bởi các chuyên gia từ bộ phận Tình báo Vòng đời Tài sản (Asset Lifecycle Intelligence) của Hexagon
Ví dụ, Ấn Độ gần đây đã thông báo rằng họ đã điện khí hóa 95% mạng lưới đường sắt của mình (so với 56% ở Liên minh Châu Âu) để thúc đẩy các mục tiêu net zero vào năm 2030. EU cũng đã đặt ra các mục tiêu đầy tham vọng: tăng gấp đôi việc sử dụng đường sắt cao tốc vào năm 2030 và tăng gấp đôi lưu lượng vận tải hàng hóa bằng đường sắt vào năm 2050.
Để đạt được những mục tiêu này, có một số yếu tố cần xem xét. Các nhà khai thác hệ thống đường sắt đối mặt với thách thức cân bằng khó khăn giữa việc đảm bảo an toàn và tình trạng hoạt động tốt của mạng lưới hiện có, đáp ứng các yêu cầu mới như Hệ thống Quản lý Giao thông Đường sắt Châu Âu (ERTMS – European Rail Traffic Management System) – một hệ thống kiểm soát tốc độ và tín hiệu duy nhất của Châu Âu đảm bảo khả năng tương tác giữa các hệ thống đường sắt quốc gia – và phát triển mạng lưới của họ hơn nữa. Ví dụ, tại EU, các nhà khai thác tin rằng cần phải bổ sung 32.000 km đường sắt cao tốc để đạt được các mục tiêu của Liên minh.
Bảo trì đường sắt dựa trên dữ liệu và AI
Xây dựng và vận hành những tuyến đường sắt này không chỉ đơn thuần là việc lắp đặt hàng km đường ray. Mặc dù có thể mang hình ảnh hơi cũ kỹ, mạng lưới đường sắt tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ thông qua các hệ thống điều khiển và cảm biến. Tuy nhiên, giá trị không phải lúc nào cũng nằm ở việc tạo ra nhiều dữ liệu hơn, mà là ở việc đối chiếu và phân tích dữ liệu chi tiết, biến nó thành thông tin chi tiết hữu ích có thể hành động và tự động hóa các hành động dựa trên những thông tin chi tiết này.
Một trong những lĩnh vực mà kết quả nổi bật nhất là bảo trì dự đoán. Sử dụng HxGN EAM (Hexagon Enterprise Asset Management), một nền tảng quản lý tài sản hàng đầu, các nhà khai thác đường sắt lớn đã có thể tận dụng dữ liệu và thuật toán học máy (machine learning – một nhánh của Trí tuệ Nhân tạo – AI – Artificial Intelligence) để dự đoán sự cố tài sản và hỗ trợ ra quyết định theo thời gian thực – một phương pháp đã được chứng minh là giảm 30-50% thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và tăng 20-40% tuổi thọ của nó.
Nền tảng này cũng tính đến sự sẵn có của nguồn lực để tối ưu hóa lịch trình bảo trì và tiết kiệm thời gian bằng cách số hóa các quy trình và làm cho chúng có thể truy cập trên thiết bị di động – hai khía cạnh quan trọng trong bối cảnh nguồn lực eo hẹp và thiếu hụt kỹ năng. Một trong những kết quả chính là sự gia tăng bảo trì theo kế hoạch, giúp giảm thiểu bảo trì khẩn cấp và các cuộc gọi hỗ trợ trên đường.
Lập kế hoạch đầu tư tốt hơn
Việc sử dụng dữ liệu không dừng lại ở đó: các phương pháp tiếp cận gần đây, chẳng hạn như Lập kế hoạch Đầu tư Tài sản (AIP – Asset Investment Planning), giúp các nhà khai thác có cái nhìn thoáng qua về tương lai và tác động của các khoản đầu tư tiềm năng.
Sử dụng dữ liệu tài sản, nó giúp các công ty đường sắt dự kiến cách triển khai tốt nhất các nguồn lực tài chính hạn chế của họ để quản lý mạng lưới và cơ sở tài sản cũng như đáp ứng các mục tiêu về cấp độ dịch vụ. Chiến lược này đòi hỏi phải thu hẹp khoảng cách giữa các khía cạnh khác nhau, chẳng hạn như giám sát vòng đời tài sản, lập kế hoạch vốn dài hạn và các thỏa thuận cấp độ dịch vụ (SLA – Service Level Agreements).
AIP được xây dựng dựa trên một phương pháp khác, Quản lý Hiệu suất Tài sản (APM – Asset Performance Management). APM hiện đại kết hợp các phương pháp quản lý tài sản truyền thống với các công nghệ kỹ thuật số mới để tạo ra những tiến bộ chuyển đổi trong việc thực thi bảo trì tập trung vào độ tin cậy, tình trạng tài sản và điều kiện tài sản. Nó giúp các công ty điều chỉnh các phương pháp bảo trì của họ phù hợp với các ưu tiên và mục tiêu kinh doanh.
Cả hai phương pháp đều rất quan trọng trong ngành đường sắt, một lĩnh vực mà việc bảo trì tài sản có thể tiêu tốn tới 20% tổng doanh thu của công ty. Nhiều quyết định đầu tư, chẳng hạn như quyết định sửa chữa hay thay thế tài sản hiện có, nâng cấp thiết bị hoặc mở rộng dịch vụ có thể đi kèm với những hậu quả tốn kém nếu chúng không tận dụng được dữ liệu và được định hình bởi các giả định sai lầm.
Khả năng hiển thị trong suốt vòng đời hoàn chỉnh của đoàn tàu: trường hợp của Stadler
Các nhà khai thác tàu (hay còn gọi là các công ty vận hành đường sắt đô thị) đang trải qua hành trình tương tự hướng tới việc sử dụng dữ liệu nhiều hơn để tối ưu hóa bảo trì và vận hành.
Lấy ví dụ về Tập đoàn Stadler Rail: có trụ sở tại Thụy Sĩ, công ty ban đầu chuyên sản xuất tàu hỏa, một lĩnh vực mà họ đã trở thành công ty dẫn đầu toàn cầu trong thị trường phương tiện bánh răng-thanh răng (rack-and-pinion vehicle) và là nhà phát triển các đoàn tàu cao tốc như SMILE, có thể đạt tốc độ lên tới 250 km/h. Việc tư nhân hóa ngày càng tăng trên toàn thế giới – đặc biệt là trong lĩnh vực đường sắt khu vực – đã mang đến cho công ty cơ hội mở rộng trọng tâm sang bảo trì phương tiện đường sắt.
Hoạt động mới này đi kèm với những thách thức riêng, chẳng hạn như các yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt và thay đổi liên tục tùy theo khu vực địa lý và tầm quan trọng của việc quản lý bảo hành.
Ngày nay, tất cả các hoạt động bảo trì tại Stadler Rail đều được ghi lại và theo dõi trong HxGN EAM, cung cấp cho Stadler khả năng lập bản đồ một đội tàu mới, bao gồm cả việc xác định các hoạt động bảo trì, trong một hệ thống duy nhất. Đối với Stadler, một công ty kết hợp cả sản xuất và bảo trì, một viễn cảnh đặc biệt hứa hẹn là có được khả năng hiển thị trong suốt vòng đời hoàn chỉnh của một đoàn tàu và một đội tàu – từ dây chuyền lắp ráp đến xưởng bảo trì.
Số hóa và Tự động hóa
Đạt được khả năng hiển thị như vậy trong suốt vòng đời hoàn chỉnh của đường ray hoặc toa xe là một nỗ lực phức tạp.
Thứ nhất, nhiều công ty đường sắt gặp khó khăn với nhiều giải pháp rời rạc không được tích hợp, mỗi giải pháp chỉ bao gồm một phần nhỏ hoạt động của họ. Các quy trình vận hành chính, chẳng hạn như kiểm tra hoặc bàn giao ca, cũng có thể chủ yếu là thủ công và dựa vào các công cụ lỗi thời. Ngoài ra, các công ty thường dựa vào một số bên thứ ba, khiến khả năng tương tác càng trở nên khó khăn hơn. Tuy nhiên, có những giải pháp để khắc phục những trở ngại này.
Một bước đầu tiên quan trọng là số hóa các quy trình tại hiện trường, với tính di động và dễ sử dụng là điều kiện tiên quyết. Nếu được thực hiện tốt, việc số hóa này có thể mang lại một số lợi ích vật chất: khả năng hiển thị ngay lập tức về hoạt động, an toàn hơn bằng cách giảm lỗi của con người và thông tin sai lệch, và tiết kiệm thời gian đáng kể bằng cách loại bỏ các công việc giấy tờ tẻ nhạt, đó chỉ là một vài ví dụ. Một giải pháp như j5 (j5 Operations Management Solutions – Giải pháp Quản lý Vận hành j5) có thể nhanh chóng cung cấp phạm vi bao phủ toàn bộ hoạt động hiện trường.
Ở quy mô của một mạng lưới đường sắt rộng lớn hoặc một đội tàu lớn, tự động hóa đóng một vai trò quan trọng. Nó có thể làm phong phú dữ liệu thu thập được, ví dụ như với thông tin định vị địa lý hoặc thông tin tài sản, đồng thời hỗ trợ và tự động hóa việc ra quyết định tốt hơn. Ví dụ, công nghệ phát hiện thay đổi có thể hỗ trợ vận hành tàu tự động hoặc kiểm tra đường ray.
Bản sao số (Digital Twin)
Mục tiêu cuối cùng của những nỗ lực số hóa này là gì? Kết hợp và trực quan hóa tất cả dữ liệu tài sản, không gian và các dữ liệu khác trước đây bị phân tán trên nhiều hệ thống, phòng ban và định dạng thành một bản sao số động hoạt động như một giao diện quản lý duy nhất (single pane of glass).
Việc triển khai một giải pháp bản sao số tiên tiến, chẳng hạn như HxGN SDx (Hexagon Smart Digital Experience / Solution for Digital Transformation – Giải pháp Trải nghiệm Kỹ thuật số Thông minh / Chuyển đổi Số của Hexagon), có thể đáp ứng một loạt các mục đích sử dụng và cách mạng hóa hoạt động hàng ngày. Đối với kỹ thuật viên bảo trì, nó có thể tăng năng suất đáng kể bằng cách cung cấp tất cả thông tin cần thiết ở một nơi, tối ưu hóa lịch trình và xác định chính xác biện pháp can thiệp cần thiết. Ban quản lý có thể có được cái nhìn toàn diện về hoạt động và xác định nơi cần đầu tư, kết quả sẽ ra sao từ các kịch bản khác nhau.
Theo thời gian, những lợi ích này tích lũy. Các công ty có thể dựa vào các công cụ chất lượng cao và văn hóa dựa trên dữ liệu sẽ có lợi thế cạnh tranh về an toàn, hiệu quả và cuối cùng là lợi nhuận. Và, vào thời điểm ngành đường sắt đang trải qua một sự chuyển đổi lớn và cạnh tranh gia tăng, mức độ quan trọng không thể cao hơn.
Giải thích thuật ngữ viết tắt:
- AIP (Asset Investment Planning): Lập kế hoạch Đầu tư Tài sản. Phương pháp sử dụng dữ liệu tài sản để giúp các tổ chức đưa ra quyết định đầu tư tối ưu (sửa chữa, thay thế, nâng cấp) nhằm đạt được mục tiêu kinh doanh và dịch vụ.
- APM (Asset Performance Management): Quản lý Hiệu suất Tài sản. Sự kết hợp giữa các thực hành quản lý tài sản truyền thống và công nghệ kỹ thuật số để cải thiện độ tin cậy, tình trạng và hiệu suất tổng thể của tài sản.
- ERTMS (European Rail Traffic Management System): Hệ thống Quản lý Giao thông Đường sắt Châu Âu. Một tiêu chuẩn duy nhất cho việc kiểm soát và tín hiệu tàu hỏa trên khắp châu Âu, nhằm đảm bảo khả năng tương tác giữa các hệ thống đường sắt quốc gia và tăng cường an toàn.
- HxGN EAM (Hexagon Enterprise Asset Management): Một phần mềm/nền tảng quản lý tài sản doanh nghiệp do Hexagon cung cấp, giúp tối ưu hóa việc bảo trì, quản lý vòng đời tài sản và hiệu quả hoạt động.
- HxGN SDx: Một nền tảng/giải pháp của Hexagon dùng để tạo và quản lý “Bản sao số” (Digital Twin), tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau để cung cấp cái nhìn toàn diện về tài sản và hoạt động.
- j5 (j5 Operations Management Solutions): Một bộ giải pháp phần mềm của Hexagon tập trung vào việc số hóa và quản lý các quy trình vận hành tại hiện trường, như bàn giao ca, nhật ký vận hành, quản lý giấy phép làm việc.
- SLA (Service Level Agreement): Thỏa thuận cấp độ dịch vụ. Một hợp đồng hoặc thỏa thuận giữa nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng, xác định các cấp độ dịch vụ cụ thể, các chỉ số đo lường hiệu suất và trách nhiệm của mỗi bên.
Quay lại
Bài liên quan
