Digitalizace

Skupina Škoda se zabývá i budoucností smart cities, inovacemi v oblasti diagnostiky, systémů, automatického vedení vozidel a dalšími projekty.

Systém PREMIS

Vývojové centrum skupiny, společnost Škoda Digital, vyvinula vlastní systém prediktivní diagnostiky – PREMIS, který bude schopen nasazení napříč všemi projekty skupiny Škoda, rovněž tak pro zákazníky mimo  skupinu. V současnosti je ve světě údržby často skloňovaným tématem tzv. condition based maintenance, tedy údržba na základě technického stavu. Právě takovou údržbu systém PREMIS umožňuje a tím přispívá ke snižování nákladů na životní cyklus udržovaného vozidla, protože agregáty a celky vybavené snímači a senzory už nemusejí být opakovaně otevírány a kontrolovány při dnes standartní preventivní údržbě v předem stanovených intervalech.

V kombinaci s analytickou částí systému pak lze hovořit o prediktivní údržbě vozidel, kdy je pomocí strojového učení a dalších nástrojů možné predikovat potřebu výměny dílů nebo dosažení meze opotřebení a provádět pouze efektivní údržbové zásahy v okamžicích, kdy je to optimální a bezpečné.

Jedná se o důmyslný online diagnostický systém, který může být nasazen jak na nové, tak i servisované či modernizované vozy. Zároveň unifikuje diagnostický systém napříč všemi projekty, nebo vozidly a lze jím nahradit starší systémy jako jsou Legasy systémů DataRail, IRDS, ASTRID a další. Systém poskytuje jako jeden z důležitých zlepšovacích prvků vyšší zabezpečení diagnostických systémů.

Data zajištěná systémem PREMIS nemusí být určena jen pro optimalizaci údržby, ale uplatní se i při ověřování spolehlivosti a parametrů RAMS. V kombinaci s informačním systémem pro řízení údržby je zajištěno sledování všech stavů (časových intervalů) vozidla během obratu provoz – údržba – provoz. Z pohledu spolehlivosti systém kromě samotné detekce poruchy poskytuje informace o jejím okolí a prostředí, ve kterém porucha vznikla. Systém neposkytuje pouze informaci o četnosti výskytu určité poruchy, ale i jejich dopady. To umožňuje zaměřit pozornost na odstranění příčin poruch s největším dopadem jak při údržbě, tak i při projekční práci na nových vozidlech.

Systém PREMIS  dělí diagnostiku na dva stupně :

  1. Diagnostika technického stavu (Condition based monitoring) – vizualizace základních, strukturovaných dat získaných z čidel a senzorů.
  2. Prediktivní diagnostika včetně měření spolehlivostních charakteristik –  podrobná analýza dat získaných z vozidla/servisu/dalších oddělení využívající algoritmy umělé inteligence s cílem predikovat závadu, tzn. závadu zásadních komponent na vozidle. Vzhledem ke komplexnosti této problematiky je ve spojení se systémem pro řízení a predikci údržby IBM Maximo.

Systém se skládá z vozidlové jednotky, která je postavena na vysoce výkonné hardwarové platformě HYPEX s vlastní distribuci operačního systému Linux, a serverové části. Jednotka nerealizuje vlastní diagnostiku, ale snaží se poskytnout maximální množství dat svému protějšku ve stacionárním serveru, čímž se předchází degradaci jednotlivých signálů během přenosu a tím se liší od stávajících diagnostických systémů. Tato jednotka zároveň může být rozšířena o switch se správou, nebo MCG (Mobile Communication Gateway).

HYPEX – hardwarová platforma s vlastní distribuci OS Linux

Serverová část neslouží jen jako databáze pro uložení strukturovaných databázových dat získaných z vozidla, ale sama je primárně vytváří z elementárních dat z vozidla. Databáze diagnostických událostí se vytváří kompletně na serverové části, což umožňuje rychle a jednoduše rekonfigurovat pravidla vzniku události u celé flotily vozidel bez nutnosti parametrizování na vozidle.

Díky velkému množství dat pořízených v reálném čase a doplněním informací ze servisu je možné nad daty provádět pokročilé analýzy.

  • Základní analýza provozu vozidla on-line, která u dřívějších systémů byla možná pouze při připojení lokálně přímo na vozidle
  • Detekce anomálií
  • Predikce poruch

Tato část může být nasazena jak v místním prostředí zákazníka, tak v cloudovém prostředí.

Technici tak mají k dispozici podrobnou mapu s přesnou lokalizací vozidla, který s centrálou udržuje neustálý kontakt a vysílá provozní informace např. o aktuální rychlosti, ujetých kilometrech a technickém stavu.

Systém PREMIS lze rozšířit o inteligentní senzorickou jednotku BSU-XX, rovněž z dílny Škoda Digital. Senzorická jednotka je navržená pro diagnostiku mechanického stavu pohyblivých částí podvozkových skupin částí vozidla, jako jsou například pouzdra ložisek nebo rám podvozku. Jednotka umí měřit lokální teplotu a akceleraci ve třech osách.

BSU – XX

Systém PREMIS a jeho hardwarové prvky (jednotka HYPEX, jednotka BSU) naplňují představy označované jako Údržba 4.0, neboť přímo datově propojují samotné vozidlo, jeho technický stav včetně prostředí, ve kterém se nachází a údržbový personál. V rámci skupiny ŠKODA tak vytváří základní nástroj pro optimalizaci údržby a zkracování prostojů a neproduktivní doby životního cyklu vozidel.

V letošním roce proběhlo první nasazení diagnostické jednotky HYPEX na dvou projektech motorových jednotek u zákazníka v Polsku. Diagnostická jednotka zajišťuje sběr diagnostických a provozních dat ze všech komunikačních linek a technologií na voze a zajišťuje jejich přenos na infrastrukturu provozovatele, tím byla ověřena jedna z klíčových vlastností dosazovaného řešení, tj. přizpůsobení se zákaznickému řešení na straně infrastruktury. Tento způsob nasazení byl v projektu PREMIS zamýšlen od samého začátku, k tomuto účelu byla přizpůsobena také architektura systému.

Chytrá mobilita pro Plzeň

Dopravní mobilita budoucnosti – to nejsou jen samořiditelná auta, ale celý ekosystém navzájem propojených řešení, která vedou k bezpečnější a plynulejší dopravě ve městech. Magistrát města Plzně, Plzeňské městské dopravní podniky a Správa informačních technologií města Plzně se spojily s se společnostmi O2 Czech Republic, INTENS Corporation, Škoda Transportation, Škoda Digital a Západočeskou univerzitou a v květnu 2021 podepsali memorandum o vzájemné spolupráci s cílem vytvořit z Plzně do roku 2027 centrum pro chytrou mobilitu a živou laboratoř pro testování autonomního řízení na území města.

Díky programu 5G pro 5 měst, do kterého je Plzeň aktivně zapojená a kde je O2 technologickým partnerem Ministerstva průmyslu a obchodu, začal operátor již v loňském roce pokrývat město sítěmi 5G. Právě její klíčové vlastnosti, jako jsou rychlé stahování a odesílání dat nebo nízká odezva spolu s vysokou bezpečností přenosu dat, jsou nezbytné pro vybudování a funkční provoz infrastruktury, která umožní jednotlivým chytrým prvkům vzájemně komunikovat.

V Plzni by tak měla vzniknout unikátní živá laboratoř, která bude v reálném prostředí testovat nejrůznější modely chytré dopravy. Obyvatelé a návštěvníci Plzně se tak budou moct setkat s ojedinělým ekosystémem propojujícím chytré tramvaje, křižovatky, zastávky nebo dokonce celou chytrou ulici. Přidat by se měly i vozy integrovaného záchranného systému.

Nové tramvaje pro Plzeň, které vyvíjí Škoda Transportation, jsou plně klimatizované, cestování bude skutečně komfortní a bezpečné. Rychlý nástup a výstup cestujících umožní pět dvoukřídlých dveří na obou stranách vozidla. Samozřejmostí je prostor pro přepravu kočárků, vozíčkářů, nebo třeba kol. Tramvaje ForCity Smart odpovídají nejnovějším evropským normám, včetně požadavků na nehořlavost použitých materiálů, na pevnost skříní vozidel nebo odolnost skříně vozidla proti nárazu. Například skelet čela vozidla je navržen tak, aby více chránil řidiče a cestující v případě kolizí a současně byl ohleduplný i k dalším účastníkům dopravy.

Tříčlánkové obousměrné tramvaje Škoda Transportation jsou přizpůsobeny plzeňským požadavkům a specifikům. Tramvaje, mimo jiné nabízejí technické řešení vhodné jak pro ostré oblouky, tak i pro náročné stoupání tratí v Plzni.

Moderní vůz bude vybaven širokým spektrem senzorů, které sledují trať a potenciální překážky. Do vozu bude nainstalovaná také jednotka umožňující C2X komunikaci, kterou O2 úspěšně otestovalo v rámci evropského projektu C-Roads. Díky vozidlové jednotce dokáže tramvaj prostřednictvím hybridní komunikace ITS G5 a mobilní 5G sítě komunikovat s ostatními prvky na její trase. Řidiče upozorní například na práce na silnici či blížící se vozidlo IZS a dokáže zajistit prioritní průjezd frekventovanou křižovatkou. INTENS Corporation v rámci projektu C-Roads testovala C2X systémy v Plzni a bude zde zodpovídat i za rozvoj chytré mobility. Cestujícím tak zajistí vyšší bezpečnost i zpřesnění jízdních řádů, Plzeňským městským dopravním podnikům pak možnost daleko lépe plánovat kapacity a snižovat intervaly tramvajové dopravy. V následujících fázích by měly být do nové tramvaje postupně přidávány další čidla v podobě kamer, lidarů a radarů, které dokážou reagovat na pohyb rychleji než lidský mozek, čímž by přispěly k vyšší bezpečnosti chodců i cestujících.

Na rozvoji chytré mobility v Plzni se bude podílet také Západočeská univerzita. V okolí jejího kampusu na Borských polích, kde se už nyní díky pokrytí od O2 využívají sítě páté generace, vznikne pro testování Chytré tramvaje živý polygon. Do projektu se zapojí všechny technické fakulty, tedy strojní, elektrotechnická a aplikovaných věd, a také výzkumné centrum NTC. Bude se podílet na vývoji řídicích systémů, senzoriky a odlehčených mechanických konstrukcí.

Nedílnou součástí chytré mobility je také digitalizace celého ekosystému, která bude realizována spolu s městkou organizací Správou informačních technologií. Ta má v současné chvíli k dispozici velice přesnou 3D mapu celého města, kterou dále rozšíří o dynamický model dopravy včetně prediktivních funkcí. Díky dostupnosti 5G sítí bude možné v reálném čase sbírat a zpracovávat velké množství dat, která budou nedílnou součástí autonomní mobility, umožní poskytovat včasné informace autonomním vozidlům a zajistit jejich bezpečný provoz.

Celý systém bude naprosto bezpečný, anonymní a jeho cílem bude zvýšit kvalitu a komfort života občanů a návštěvníků města Plzně. Současně má podpořit lokální průmysl a vznik nových start-upů, které by mohly tuto živou laboratoř využívat pro vývoj a implementaci inovativních technologií a postupů.