Rätt resursdimensionering ger effektiv järnvägstrafik

Har vi rätt underhållsstrategi? Räcker nuvarande verkstadskapacitet? Har vi tillräckligt med fordon för att klara av vår tidtabell? De grundläggande frågorna är många men med ett dåligt beslutsunderlag är risken stor att endast kortsiktiga eller inga beslut alls tas. Resultatet blir att verksamheten inte blir så lönsam som den skulle kunna vara eller att resenärerna drabbas.

Att planera och bedriva järnvägstrafik är en komplex uppgift där många samverkande variabler påverkar kvaliteten på driften och kostnaderna. Det handlar bland annat om olika fordonstypers egenskaper, förebyggande och avhjälpande underhåll, felfrekvenser, reservdelsförsörjning, antal depåer och dess utföranden med lyftar, hjulsvarvar och annan underhållsutrustning.

Inför förändringar av verksamheten, till exempel vid inköp av nya tåg eller ombyggnad av en depå finns ett stort behov av att kunna bedöma konsekvenserna på det totala systemet. Det är dock svårt att veta hur en enskild faktor påverkar alla andra faktorer. Inte minst är det svårt att förutse vilka konsekvenser förändringarna ger för verksamheten och fordonens totala livscykelkostnad. I många fall leder denna osäkerhet till att endast kortsiktiga eller inga beslut alls tas, med negativt resultat för verksamheten till följd. Ju mer komplext systemet som helhet är, desto svårare är det att fatta rätt beslut.

Kapacitetsanalys och resursdimensionering med hjälp av Opus Suite syftar till att skapa optimala förutsättningar för att ett system över tid ska kunna prestera på den nivå som krävs, samtidigt som livscykelkostnaderna hålls så låga som möjligt. I en och samma modell kan man samtidigt studera det tekniska systemet, dvs. tåget, dess drift och den stödjande underhållsorganisationen. Det gör det möjligt att hitta optimala avvägningar för hur resurser skall dimensioneras och var de bör finnas för att totalt sett ge bästa effekt. Det går även att se hur förändringar i t ex olika delfunktioner påverkar varandra och därmed minimeras risken för att dyra suboptimeringar görs.

Depåkapacitetsanalys

Vid en depåkapacitetsanalys skapas en modell av det trafiksystem man vill studera. Modellen omfattar ingående fordon (antal tågset och dess uppbyggnad, underhållsplan, felfrekvens), aktuell driftprofil (den önskade trafiken) samt underhållsorganisationen (depåer, arbetsspår, lyftar, verktyg, personal, öppettider). Därefter simuleras systemets drift och resursbehov, timme för timme, för de kommande åren. Det är inte ovanligt med 10-20 års analysperiod. Simuleringen sker med slumpmässiga variationer, t.ex. av kritiska fel på fordon, trasiga lyftar eller kollisioner med djur. Ett stort antal simuleringar ger ett resultat presenterat i form av medelvärde och spridning med konfidensintervall, vilket gör det möjligt att bedöma osäkerhet och risker. Resultatet visar bland annat beläggningsgraden hos olika underhållsresurserna i depån och vilken tillgänglighet fordonen som används för trafiken kommer att ha. Med hjälp av resultaten kan nuvarande och framtida flaskhalsar i systemet identifieras, och åtgärder för att eliminera dessa föreslås.

Analyser med simuleringsverktyget SIMLOX är speciellt kraftfulla när man har flera alternativa drift- och underhållslösningar att välja mellan. Det är svårt att veta vilken av dessa som bäst motsvarar ställda krav och hur trafiken påverkas av olika faktorer. Exempelvis kan man utvärdera huruvida den befintliga depån klarar det ökade underhållsbehov som en föreslagen trafikökning medför.

Exempel på genomförda analyser

Pendeltågstrafiken i Stockholm förväntas öka under kommande decennium och stora investeringar har gjorts och kommer göras inom depåer och nya tåg. De nya tågen levereras, de gamla tågen fasas ut och befintliga depåer måste anpassas för att klara de nya tågen. Allt skall göras med bibehållen hög fordonstillgänglighet. För att kunna fatta rätt beslut i sina depåombyggnationsprojekt har SL anlitat Systecon för att genomföra depåkapacitetsanalyser.

Resultaten av analyserna har bland annat gett tydliga svar på när och hur arbetsspåren i depåerna behöver anpassas så att man kan fortsätta att underhålla alla fordonstyper med hög effektivitet, utan att kritiska flaskhalsar uppstår. Denna analys vore i praktiken omöjlig att genomföra utan ett simuleringsverktyg som SIMLOX, där fordonen, trafiken och underhållsorganisationen kan analyseras i samma modell och där förändringar över tiden kan studeras.

Det finns även andra exempel på depåfrågor som studerats med simulering. T ex depåernas öppettider och personalbehov vid olika tider på dygnet, effekter av ändrad struktur på underhållsplanen samt effekter vid avstängning av en depå i samband med ett banarbete.

Reservdelsoptimering

Vid en reservdelsoptimering skapas en modell som beskriver fordonet, dess ingående reservdelar och utbytesenheter samt den underhållsorganisation som skall försörja fordonen med reservdelar. Därefter optimeras reservdelsbehovet mot systemets tillgänglighet och kostnad. Resultatet blir den så kallade OPUS-kurvan där man för varje tillgänglighetsnivå (t.ex. 98 procent) får ett optimalt förslag på reservdelssortiment samt var i organisationen reservdelarna skall lagerhållas. Det vill säga den optimala fördelningen av reservdelar som ger högst tillgänglighet per krona.

Med Systecons programvara OPUS10 optimeras reservdelslager för enskilda eller flera tekniska system samtidigt. Optimeringen kan både göras i samband med initial anskaffning vid driftsättning av en ny fordonsflotta, eller för att justera en befintlig verksamhet för att antingen förbättra tillgängligheten eller sänka kostnaderna. En optimering med OPUS10 ger oftast stora besparingar i det kapital som binds i reservdelslager genom att rätt artiklar lagerhålls i rätt mängd och på rätt plats.

Exempel på genomförda analyser

En fordonsägare hade beställt ett stort antal nytillverkade fordon och leverantören hade rekommenderat kunden att samtidigt köpa in ett visst antal av femtio olika sk. högvärdeskomponenter till sitt reservdelslager. Fordonsägaren var osäker på om det föreslagna reservdelslagret var optimalt. Systecon fick därför i uppdrag att med OPUS10 analysera förslaget samt ta fram förslag på optimala reservdelslager.

Resultatet av analysen visade att det var möjligt för kunden att beställa ett färre antal komponenter än förslagit av fordonsleverantören och fortfarande bibehålla samma tillgänglighet på fordonen. Ett annat alternativ var att för samma totalkostnad välja en annan fördelning av reservdelar och på så sätt nå en betydligt högre tillgänglighet. Denna analys vore i praktiken omöjlig utan ett optimeringsverktyg som OPUS10.

Sammanfattning

Kapacitetsanalyser och resursdimensionering med analysverktygen i Opus Suite gör det möjligt att analysera det tekniska systemet, dess drift och den stödjande underhållsorganisationen och balansera dessa så att man kan klara av sin planerade trafik till så låg kostnad som möjligt. För att kunna se till totalnyttan för hela trafiksystemet behöver dessa tre dimensioner kunna vägas samman. Analysresultatet borde vara en självklar del av beslutsunderlaget då förändringar i verksamhet planeras eller kapacitetshöjningar alternativt kostnadsbesparingar i verksamheten önskas.

Vi på Systecon har stor erfarenhet av att genomföra den här typen av analysuppdrag åt flera olika kunder inom järnvägsbranschen, men även inom andra branscher. Angreppssättet är generellt och tillsammans med kunden bygger vi en modell som speglar kundens verksamhet och beslutssituation. Ett analysprojekt behöver inte vara särskilt omfattande och när man väl har skapat sig en grundmodell så går det lätt att förfina denna successivt för att kunna svara på en mängd olika frågor som uppstår i verksamheten.