Le client le plus important, Rail Cargo Austria, a installé les appareils d'A1 Digital sur plus de 11.000 wagons (plus de 2.000 pour Rail Cargo Hungaria). Au fil du temps, A1 Digital a recueilli de nombreuses données à partir de ces appareils : à quoi ont-ils servi ? Quels sont les principaux enseignements et potentiels ? Et pouvez-vous louer quelques appareils pour les tester sur votre flotte ? Nous avons posé ces questions et les experts d'A1, Jürgen Rudolf, expert principal et consultant pour les solutions Rail Insight chez A1 Digital, Stefan Höltinger, scientifique de données principal et consultant en apprentissage automatique, et Philipp König, Product Marketing Manager IoT chez A1 Digital, y ont répondu.
Comment résumeriez-vous en quelques mots l'évolution des chemins de fer de l'analogique au numérique dans le domaine du suivi et de la localisation des wagons de marchandises ?
Jürgen Rudolf : Les entreprises ferroviaires ne sont pas les plus progressistes de la planète, et certaines font les choses de la même manière depuis près de 200 ans. Tout était totalement analogique. Ces dernières années, de nouvelles initiatives ont permis d'équiper et de connecter les actifs au réseau Internet.
La première étape consistait à savoir où se trouvaient les wagons de marchandises. Cela nous a permis d'obtenir de meilleures estimations pour les arrivées chez les clients ou de savoir où se trouvent mes wagons par rapport à la zone où ils sont demandés pour des raisons logistiques.
La deuxième étape consistait à se placer du point de vue de la maintenance, c'est-à-dire à connaître le kilométrage exact du wagon de marchandises. En particulier dans le cas du trafic de wagons isolés, les wagons de marchandises étaient absolument hors de portée du propriétaire du wagon, qui n'avait souvent aucune idée de l'endroit où ils se trouvaient. Le suivi et la localisation permettent aux clients de savoir précisément où se trouve leur cargaison. Les propriétaires connaissent leur kilométrage, ce qui permet également de mieux planifier les intervalles d'entretien. Avec davantage de données, nous pouvons même prévoir l'heure d'arrivée estimée du wagon à destination. L'installation de capteurs supplémentaires permet une maintenance basée sur l'état, etc. Et avec l'aide de l'intelligence artificielle, nous parlons de maintenance prédictive.
Pour de nombreuses personnes travaillant dans des entreprises ferroviaires, l'internet des objets (IoT) et l'IA sont des mots complètement étranges. Comment décririez-vous leur utilisation potentielle pour les personnes du monde analogique des chemins de fer ?
Jürgen Rudolf : Vous touchez juste. Nous ne voulons pas parler avec nos clients des possibilités techniques, des spécifications, etc. Nous voulons parler de recommandations pour des études de cas, des avantages qu'elles apportent, des raisons de les mettre en œuvre et d'un retour sur investissement rapide. Nous transférons les actifs analogiques vers des modèles commerciaux basés sur les données. Car c'est ce qui les intéresse : optimiser les questions de logistique et de maintenance. L'IdO est l'outil qui permet d'y parvenir. Un dispositif qui permettra aux chemins de fer de contribuer à minimiser le changement climatique et à réduire les émissions de CO2.
A1 Digital a introduit le matériel et le logiciel pour le suivi et la traçabilité, mais depuis lors, le produit a évolué. Qu'est-ce que votre solution peut apporter aux clients aujourd'hui ?
Jürgen Rudolf : Nous sommes l'une des rares entreprises à proposer un guichet unique pour la numérisation des wagons de marchandises. Nous ne vendons pas simplement du matériel, des logiciels, de la connectivité ou quoi que ce soit d'autre. Nous sélectionnons le bon choix dans chacun de ces segments partiels adaptés à un client spécifique, c'est-à-dire que nous offrons des solutions. Nous avons la plateforme IoT, où les données transmises par les wagons de marchandises sont reçues et traitées, et elle peut également renvoyer des informations, telles que des mises à jour à distance, des ajustements de configuration, des calibrages, etc. Peu d'entreprises ferroviaires disposent de plateformes sophistiquées de gestion des actifs où nous pouvons saisir ces données. Nous devons donc trouver un moyen d'y intégrer nos données ou de proposer des plates-formes plus modernes pour le traitement des données. Et nous le faisons tout au long de la chaîne, jusqu'à l'analyse des données et l'apprentissage automatique. Cela permet de maximiser le potentiel caché dans ces données au profit de l'entreprise. La demande des clients change d'un client à l'autre, mais nous parlons principalement de maintenance prédictive, d'état des wagons ou de données sur les vibrations.
Stefan Höltinger : Faire les choses "à l'ancienne" avec seulement Excel n'est pas propre aux chemins de fer, mais reste courant dans de nombreux segments. Nous proposons également notre plateforme d'apprentissage automatique, qui est facile à utiliser via le tableau de bord et permet une transition en douceur d'Excel à des analyses d'apprentissage automatique plus avancées. Vous pouvez charger des données à partir d'une feuille Excel et tester différents algorithmes d'apprentissage automatique pour obtenir la meilleure solution. Vous pouvez toujours exporter le résultat vers Excel, mais l'objectif ultime est de numériser l'ensemble du processus.
Votre solution fournit notamment des données sur les vibrations, ou des capteurs de chocs. En quoi cela est-il utile pour le propriétaire du wagon ou le transporteur de fret ferroviaire ?
Stefan Höltinger : Les données vibratoires sont la clé de nombreux cas d'utilisation au-delà du suivi et de la localisation. Elles fournissent des informations précieuses sur la manière dont le wagon est manipulé, par exemple pendant les manœuvres ou le chargement et le déchargement, et peuvent être très utiles pour des inspections plus ciblées des wagons et l'optimisation des cycles de maintenance. En fonction du type de wagon que vous utilisez et des marchandises que vous transportez, vous pouvez définir des seuils spécifiques pour les vibrations du wagon - ou un niveau d'acceptation des vibrations . Si les vibrations dépassent le seuil, vous pouvez supposer que le wagon est endommagé et organiser une inspection. Cela n'est possible qu'après avoir recueilli des données sur de nombreux wagons et appliqué des modèles d'apprentissage automatique à chaque type de wagon de marchandises.
Comment fonctionne l'apprentissage automatique dans le cas des wagons de marchandises ?
Stefan Höltinger : Dans un premier temps, vous devez vous assurer que les capteurs que vous utilisez fournissent des données vibratoires utiles pour votre application (c'est-à-dire une fréquence et des caractéristiques appropriées). Dans un deuxième temps, vous recueillez les données de vos unités pendant plusieurs mois. Vous pouvez ensuite utiliser ces données pour trouver des modèles intéressants - et c'est là que l'apprentissage automatique est le plus utile. En collaboration avec des experts du domaine, vous validez ensuite les schémas de choc identifiés et les associez à certains événements. De cette manière, vous pouvez développer des prédictions et des informations encore meilleures pour l'avenir.
Pouvez-vous nous donner un exemple concret ?
Stefan Höltinger : Bien sûr. Par exemple, vous savez qu'un client spécifique utilise un type de wagon particulier et qu'il existe une échelle habituelle de vibrations lorsque les wagons sont chargés et déchargés sur les voies de garage des différents clients. Si vous observez ensuite des chocs inédits, l'algorithme identifie ces anomalies dans les vibrations, qui peuvent indiquer une mauvaise manipulation lors du chargement et du déchargement de la cargaison. Vous pouvez alors supposer que le wagon doit faire l'objet d'un contrôle approfondi pour vérifier qu'il n'est pas endommagé.
Comment la demande de capteurs de chocs a-t-elle abouti à votre solution ?
Jürgen Rudolf : La tâche initiale de Rail Cargo était d'installer un capteur de choc à bord pour savoir où se produisait un chargement inapproprié. Les dommages étaient nombreux, en particulier lorsque des clients chargeaient de la ferraille en essayant d'altérer la ferraille chargée pour en charger davantage. Les coûts engendrés par cette mauvaise manipulation atteignaient des millions par an. Et ils voulaient savoir où cela se produisait. Le capteur de chocs 3D qui enregistre ces données est un élément standard de notre appareil. Il est également utilisé lors des manœuvres difficiles, lorsque les tampons des wagons entrent en contact à des vitesses supérieures à la plage autorisée. Un chargement ou une manœuvre incorrects indiquent que les wagons doivent être inspectés à l'atelier.
Un autre cas concerne les wagons en mouvement : nous avons enregistré des chocs qui n'ont pas touché le wagon de marchandises, mais qui apparaissent régulièrement à l'endroit exact. Cela peut indiquer que la voie est endommagée. À partir de ces géolocalisations, nous avons pu créer des cartes thermiques indiquant les points qui requièrent l'attention du gestionnaire de l'infrastructure - public ou privé, lorsqu'il s'agit d'une voie d'évitement, par exemple.
Nous pouvons également signaler un méplat sur la roue du wagon par des vibrations minuscules mais régulières. Nous avons donc été surpris de constater à quel point un capteur de chocs peut être utile aux opérateurs, aux propriétaires de wagons, à la maintenance du matériel roulant et des voies ferrées, ainsi qu'à la prévention des accidents.
Stefan Höltinger : Un effet positif pour les nouveaux clients est que nous avons déjà recueilli et analysé un grand nombre de données et de solutions potentielles. Ainsi, les nouveaux clients bénéficient de cette expérience et des améliorations apportées par le passé à la solution.
Ce qui a retenu mon attention, c'est le bénéfice potentiel de la maintenance des infrastructures. Ces données issues des cartes thermiques sont-elles partagées avec les entreprises d'infrastructures et les choses sont-elles réparées ?
Jürgen Rudolf : Le potentiel existe, mais il n'est pas exploité pour l'instant. Bien que l'opérateur et la société d'infrastructure appartiennent au même groupe, ceux qui paient pour les solutions traitent les données comme s'il s'agissait de leurs propres données. Il existe des incertitudes quant aux droits et aux devoirs liés au partage des données, de sorte que la plupart des propriétaires de données ne sont pas disposés à les partager dans l'intérêt de tous. D'un côté, je le comprends. D'autre part, le partage peut permettre d'atteindre un objectif plus important : rendre les chemins de fer plus compétitifs et tournés vers l'avenir, ce que nous souhaitons tous. Tout le monde y gagnerait.
Revenons aux solutions que vous proposez. Il s'agit donc d'un tout - matériel, logiciel et traitement des données, n'est-ce pas ?
Jürgen Rudolf : Oui, nous sélectionnons le matériel optimisé, nous le connectons à la plateforme IoT, nous analysons les données et nous fournissons des plateformes pour les utilisateurs. Au-delà de cela, je vais vous donner un exemple intéressant : Rail Cargo disposait d'un délai estimé à 30-40 minutes pour activer un dispositif, le monter sur un wagon et relier le numéro du wagon au numéro du dispositif dans tous les systèmes et tester son bon fonctionnement. Nous avons coopéré étroitement avec onze ateliers de Rail Cargo pour optimiser cette procédure, et nous avons pu réduire ce délai à six minutes. Nous avons également créé une valise contenant tous les outils nécessaires à cette opération. Un gain de temps de près d'une demi-heure multiplié par 11 000 wagons est un gain de temps considérable (et une économie de plusieurs années-personnes !).
Rail Cargo dispose d'ateliers internes avec lesquels vous pourriez collaborer. Qu'en est-il des clients qui doivent faire appel à des ateliers pour leurs flottes et qui souhaitent faire monter ces appareils ?
Jürgen Rudolf : Nous combinons toujours le montage avec les intervalles de service des wagons au lieu de chasser les wagons pour les installer n'importe où et n'importe quand. Nous pouvons effectuer le montage en atelier pratiquement n'importe où, et aucun équipement spécial n'est nécessaire - comme nous l'avons dit, nous n'avons besoin que d'une valise pour livrer.
Le couplage automatisé numérique (DAC) prévu sera doté d'une ligne électrique et d'un système de collecte de données. Cela signifie-t-il que le dispositif que vous installez sur les wagons de marchandises sera redondant ?
Jürgen Rudolf : Pas du tout. Le DAC est une très bonne initiative européenne. Le bus de données enverra les données à la locomotive. Mais qui enverra les données d'un wagon spécifique au propriétaire du wagon ? Le transitaire peut changer, de même que les entreprises de traction - et il est impossible de s'assurer que vous obtenez toujours les mêmes données de chacun d'entre eux. De plus, en cas d'utilisation en trafic de wagons isolés, les wagons sont dételés et reconnectés, ce qui augmente la complexité de manière exponentielle. C'est pourquoi les propriétaires de flottes auront encore besoin de cette solution numérique pendant de nombreuses années - facile à monter sans connexion filaire.
Disons que je suis un client et que j'aimerais essayer cette solution, mais que je ne suis pas totalement déterminé à la mettre en œuvre dans l'ensemble de mon parc de wagons. Existe-t-il un moyen de faire un essai ?
Jürgen Rudolf : Oui, nous l'appelons Rail Insight Trial Box. Nous envoyons une boîte contenant dix appareils faciles à monter sur un wagon de marchandises grâce à une face arrière magnétique. Le client indiquera quel appareil se trouve sur quel wagon et aura ensuite accès à des tableaux de bord affichant les données de ces dix wagons pendant trois mois. Cela inclut le suivi et la traçabilité ainsi que d'autres besoins du client. Après le trimestre de l'année, le client nous renvoie les appareils et nos analystes de données traitent les informations recueillies. Enfin, nous organisons un atelier avec le client pour présenter nos conclusions et montrer ce que nous pouvons faire avec ces données.
Si des clients potentiels souhaitent s'entretenir avec vous et discuter de l'utilisation de votre solution, quelle est la meilleure façon de commencer?
Philipp König : Un bon moyen est de visiter la page Rail Insight sur notre site webet de demander une consultation gratuite et sans engagement avec l'un de nos experts à l'aide du formulaire. Pour ceux qui préfèrent regarder des vidéos, je recommande l'enregistrement de notre récent webinaire avec notre client, les Chemins de fer rhétiques.
