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12.03.2020  /  Carolin Primerova
news

Digital Twin.

cablex realisiert virtuelle Tunnelschulung für SBB.

Neue Technologien bieten viele Möglichkeiten, ein digitales Abbild (Digital Twin) einer gesamten Infrastruktur zu erzeugen. Der Betrieb technischer Anlagen ist extrem kostenintensiv. Zur Aufrechterhaltung eines zuverlässigen Verkehrsbetriebs unter Berücksichtigung der Sicherheits- und Umweltaspekte wird zum Beispiel verlangt, dass potenzielle Risiken bis weit in die Zukunft evaluiert und abgesichert werden. Die Test- und Schulungsanlage (TUSA) des Ceneri-Basistunnels ist ein konkretes Beispiel dafür, wie cablex digitale Lösungen nutzt, um Prozesse zu vereinfachen. cablex hat das Projekt "TUSA 4" im Auftrag der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) realisiert.

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Die Test- und Schulungsanlage (TUSA) des Ceneri-Basistunnels ist ein konkretes Beispiel dafür, wie cablex digitale Lösungen nutzt, um Prozesse zu vereinfachen.


Statement Andreas Tondi, Projektleiter GLCM, SBB.

"Der Ceneri-Basistunnel ist eine hochfrequentierte Schienentrasse. Die Instandhaltung der Betriebsanlagen ist für uns deshalb enorm wichtig. Um den Zugverkehr nicht zu beeinträchtigen, ist der Unterhalt nur in eingeschränkten Zeiträumen möglich. Es ist deshalb wichtig gut geschultes Personal zu haben um die Effizienz zu steigern.  Ausserdem sind Schulungen des Instandhaltungspersonals im Tunnel nicht durchführbar. Die Möglichkeit, die Ausbildung in der virtuellen Realität durchzuführen, ist für uns ein grosser Schritt in die digitale Zukunft!"

Die Abkürzung TUSA steht für "Test- und Schulungsanlage".

Ziel der TUSA ist, das Personal eines Infrastrukturbetreibers – hier der SBB – in der Bedienung, Wartung und dem Unterhalt der technischen Anlagen zu schulen. Oft befinden sich diese technischen Anlagen an abgelegenen und schwer zugänglichen Orten. Darüber hinaus birgt der Zugang oft ein gewisses Gefahrenpotenzial.

Im Fall von "TUSA 4" hat cablex ein digitales Abbild der technischen Anlagen von Querschlag 17 des Ceneri- Basistunnels erstellt. Die Schulungen müssen somit nicht mehr an der Echtanlage im Tunnel oder an teuren und statischen Nachbildungen durchgeführt werden, sondern können virtuell stattfinden. Dazu wurden die Anlagen realitätsnah und detailliert nachgezeichnet und in der Virtual Reality nachgestellt.

Um dies zu ermöglichen, erstellten von Januar bis März 2019 acht BIM-Zeichner aus 2-D-Plänen ein 3D Modell von Querschlags Nummer 17 sowie von 400 Metern Tunnel der Ost- und Weströhre des Ceneri-Basistunnels (CBT). Ab März 2019 arbeitete ein externer Partner drei Monate lang an der Animation der 3-D-Modelle in der VR-Umgebung. Es war beeindruckend zu sehen, wie der digitale Zwilling des Ceneri-Basistunnels Schritt für Schritt zum Leben erweckt wurde.

Gemäss Kundenspezifikation wurden mit den 3-D-Modellen 23 verschiedene Schulungsszenarien konfiguriert. Sobald sich die Schulungsteilnehmenden die VR-Brille aufsetzen, befinden sie sich im virtuellen Tunnel. Mittels "Gamification" können die Teilnehmenden mit den Anlagen interagieren und den richtigen Umgang im Szenario erlernen.

Qualitätssicherung der Schulungen.

Aktuell sind zehn Hauptschulungsthemen definiert, die insgesamt 23 Schulungsszenarien abbilden. Es gibt einen "freien Modus", in dem die Anwenderin beziehungsweise der Anwender sich frei in der virtuellen Umgebung des Querschlags bewegen kann, sowie einen Schulungsmodus. Zunächst werden die Schulungsteilnehmenden mit einem Video in jedes der 23 Szenarien eingewiesen, dann müssen sie die Schulungsaufgaben unter Zuhilfenahme des VR-Systems lösen.

Im letzten Trainingsabschnitt müssen die Teilnehmenden im Expertenmodus das entsprechende Szenario selbstständig bewältigen. Das VR-System analysiert die Handlungen der Schulungsteilnehmenden und bewertet sie.

Ausserdem erstellt das System einen Bericht, in dem die Lernerfolge abgebildet sind. So hat die SBB jederzeit Einblick in die absolvierten Prüfungen und die entsprechenden Nachweise.

Die Trainingswand im Schulungszentrum Biasca.

Studien belegen, dass eine VR-Schulung nachhaltiger ist als eine Schulung in der realen Welt. Dennoch gibt es in Biasca zusätzlich zur VR-Schulung auch eine "reale" Schulungswand. Die Wand beinhaltet einen Teil der Technik, wie sie auch in Querschlag 17 des Ceneri-Basistunnels zu finden ist. Sie dient dazu, die Auswirkungen der Handlungen im virtuellen Querschlag zu simulieren. Die VR-Umgebung und die Wand kommunizieren miteinander. Wird zum Beispiel in der virtuellen Realität der Lichtschalter bedient, sieht man, wie auch an der Wand das Licht erleuchtet. Ausserdem lässt sich hier die haptische Erfahrung mit der Technik trainieren.

Die Vorteile der virtuellen Schulung im Überblick.

  • Die VR-Schulungsanlage steht jederzeit zur Verfügung. Die Schulungen können beliebig oft wiederholt werden.
  • Da die Schulungsumgebung einfach nachgebildet werden kann, können theoretisch beliebig viele Schülerinnen und Schüler gleichzeitig geschult werden.
  • Die VR-Schulung ist nicht ortsgebunden. Deshalb fallen keine Fahrtkosten und Spesen an.
  • Die Qualität und die Planungssicherheit der Schulungen sind gleichbleibend hoch.

Gavan Collett.

Head of Digitalisation.

„Unsere Vision ist es, eine auf Bauprojekte spezialisierte Software-Plattform zu liefern, die die nahtlose und hundertprozentig transparente Realisierung eines beliebigen Bauprojekts über alle Phasen hinweg, von der ersten Idee bis zum optimalen Betrieb, möglich macht – die 'digitale Baustelle'."

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Digitalisierung.

cablex ermöglicht die digitale Abbildung Ihres Bauprojektes von der Idee über die Planung, den Bau bis hin zum Betrieb. Als bedeutendster Netzbauer der Schweiz sind wir eine treibende Kraft des digitalen Wandels. Mit Innovationskraft, technologischer Kompetenz und engagierten Mitarbeitenden leben wir die digitale Zukunft schon heute.

Building Information Modeling (BIM).

Building Information Modeling (BIM).

Building Information Modeling, kurz BIM, vereint Softwaretools und Managementdisziplinen, um die Planungs-, Erstellungs- und Betriebsprozesse eines Bauprojekts zu digitalisieren, zu vereinheitlichen und für alle Beteiligten verfügbar und völlig transparent zu machen. Dabei wird die Projekteffizienz über den gesamten Lebenszyklus gesteigert und die Aufwände werden im Sinne von Zeit, Ressourcen und Kosten minimiert. 

Die digitale Baustelle.

Die digitale Baustelle.

Als zentrales Datenmanagement für die digitale Baustelle setzt cablex die eigens dafür entwickelte Plattform dbA² NG ein. Die Plattform dbA² NG unterstützt alle Stakeholder eines Bauprojekts entlang des Leistungsmodels SIA 112, von der Phase 1, "Strategische Planung" bis hin zu Phase 6, "Betrieb". Die Plattform bietet dabei eine funktionale, logisch strukturierte und einfach zu bedienende Oberfläche zur Erfassung und Bearbeitung von Projektdaten.

Virtual Reality.

Virtual Reality.

Eine weitere Verwendung für den digitalen Zwilling ist die Erstellung von 3-D-Darstellungen eines Bauwerks – eine sogenannte virtuelle Realität. Dabei werden 3-D-Modelldaten aus der dbA²-NG-Plattform so aufbereitet, dass sie, samt Dokumentation und Engineering-Daten, in einer 3-D-Brille angezeigt werden können. 

Augmented Reality.

Augmented Reality.

Zur professionellen Unterstützung von Installations- und Wartungsarbeiten, setzt cablex auf die Augmented Reality (AR). Zweck der Anwendung ist, der Benutzerin beziehungsweise dem Benutzer alle für die Ausführung der Aufgaben benötigten Informationen kontextsensitiv und benutzerfreundlich in der AR-Brille anzuzeigen. 

Kabelmanagement.

Kabelmanagement.

Bei der Planung technischer Ausrüstungen in grösseren Bauwerken oder über weite Strecken ist der Einsatz von geografischen Informationssystemen unerlässlich. Bei der Kabelplanung und der Verwaltung setzt cablex LIDS 7 von Asseco BERIT ein. LIDS ist ein offenes geografisches Informations- und Betriebsmittelverwaltungssystem und wurde entwickelt, um räumlich orientierte Daten in Institutionen aller Grössen und Bereiche zu erfassen, zu verwalten und zu analysiere

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