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Master in Ingegneria delle Infrastrutture e dei Sistemi Ferroviari Progetto ACS Architetture Ing. Maurizio Di Martire (Responsabile SO Progetto ACS di.

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2 Master in Ingegneria delle Infrastrutture e dei Sistemi Ferroviari Progetto ACS Architetture Ing. Maurizio Di Martire (Responsabile SO Progetto ACS di RFI Direzione Tecnica - Direzione Norme, Standard, Sviluppo e Omologazione -Sicurezza e Segnalamento ) Marzo 2011

3 2 Indice Panoramica Impianti Che cosè lACS Il Mercato ACS Il Prodotto ACS Italia La Normativa CENELEC La Normativa Italiana Omologazione Standardizzazione Criteri di scelta

4 3 Panoramica Impianti In Italia sono presenti molte tipologie di impianti per la gestione e il controllo del traffico ferroviario nelle stazioni. I più importanti apparati sono: ACE, ACEI e ACS

5 4 ACE Apparato Centrale Elettrico Apparato realizzato mediante serrature meccaniche che vengono azionate da leve Panoramica Impianti

6 5 ACEI Apparato Centrale Elettrico ad Itinerari Apparato realizzato mediante Relè che sono azionati da pulsanti e levette Panoramica Impianti

7 6 ACS Apparato Centrale Statico Apparato realizzato mediante le tecnologie elettroniche avanzate comandate da Processori Panoramica Impianti

8 7 A.C.S.: Apparato Centrale Statico Apparato utilizzato dal Dirigente Movimento per: il controllo e la gestione della circolazione ferroviaria allinterno della stazione. Esistono vari tipi di Apparati Centrali che si differenziano per la loro realizzazione tecnologica: ACE, ACEI, ACS… LACS si interfaccia con il piazzale della stazione mediante: interfacce statiche cioè elettroniche, che non utilizzano Relè meccanici (dinamici) per trasmettere o ricevere le informazioni del campo Banco Operatore Che cosè lACS

9 8 Il primo ACS in Italia è stato attivato nel 1999 dalla società ANSALDO a Roma Termini Che cosè lACS

10 9 Successivamente è stato installato dalla società ALSTOM ad agosto 2003 lACS di Roma Ostiense Che cosè lACS

11 10 In Italia attualmente sono presenti circa 40 impianti ACS Le Linee AV Roma-Napoli e Torino-Novara sono costituite da tratte controllate da ACS denominati NVP (Nucleo Vitale Periferico) Che cosè lACS

12 11 Il Mercato ACS IL MERCATO ITALIANO È INSERITO NEL MERCATO EUROPEO IL MERCATO EUROPEO ACS È FORTEMENTE CUSTOMIZZATO OGNI FORNITORE HA UN PROPRIO PRODOTTO

13 12 VICEVERSA OGNI FORNITORE TENDE A SERVIRE UN NUMERO ELEVATO DI CLIENTI CON LO STESSO PRODOTTO IN QUANTO LA CUSTOMIZZAZIONE RICHIEDE TEMPO E DENARO ALCUNE SOCIETÀ FERROVIARIE RICHIEDONO UNA ULTERIORE CUSTOMIZZAZIONE DEI PRODOTTI ACS CHE VENGONO LORO PROPOSTI Il Mercato ACS

14 13 IL PRODOTTO DI OGNI FORNITORE NON CONSENTE LA GESTIONE OTTIMALE DI TUTTE LE TIPOLOGIE DI STAZIONI STAZIONI PICCOLE DIMENSIONI STAZIONI MEDIE DIMENSIONI STAZIONI GRANDI DIMENSIONI Esistono prodotti ACS indicati per Il Mercato ACS

15 14 FORNITORI OMOLOGATI FORNITORI IN FASE DI OMOLOGAZIONE ASFALSTOM BOMBARDIER Il Mercato ACS

16 15 Nodo di Genova Nodo di Napoli Roma Termini Sede Genova Gli ACS in Italia Sicilia Nodo di Milano Pisa Il Mercato ACS

17 16 Adriatica Lesina/Apricena Roma Ostiense Sede Francia (Sede Italiana: Bologna) LineaVeneta Gli ACS in Italia Padova Bologna Il Mercato ACS

18 17 San Vito (sito di prova) Sede Svezia (Sede Italiana:Roma) Nodo di Milano Gli ACS in Italia Il Mercato ACS

19 18 IL PROCESSO DI OMOLOGAZIONE ATTIVATO PER I NUOVI FORNITORI STA DIMOSTRANDO LO SFORZO ED IL TEMPO NECESSARI PER LA CUSTOMIZZAZIONE DEI LORO PRODOTTI LA CUSTOMIZZAZIONE NASCE DAI REQUISITI TECNICO/FUNZIONALI CONTENUTI NEL CAPITOLATO TECNICO ACS Il Mercato ACS

20 19 …come muoversi in questo contesto: sebbene linserimento delle nuove Aziende tenda a spezzare il duopolio ASF / ALSTOM è impossibile creare un mercato realmente competitivo; un metodo per raggiungere lobiettivo prefissato è quello di stringere delle PARTNERSHIP; è necessario attivare dei piani di investimento credibili nei tempi e costi; occorre evitare, da un lato, di sovraccaricare il mercato con eccessive richieste e, dallaltro, di evitare alternanze di periodi positivi e negativi Il Mercato ACS

21 20 Prodotto ACS Italia TIPOLOGIE PRODOTTI ACS OMOLOGATI: 2 SU 3 Monocalcolator e hardware: ingegnerizzazione in 5 size di impianti software: il più possibile portabile costo per size funzionalità già presenti in ACEI funzionalità innovative associazione per tipologia di impianto

22 21 La standardizzazione dei SIZE degli impianti: Permette di avere un layout costruttivo e funzionale predefinito E un punto di riferimento per : oUtenti degli impianti (dirigenti movimento e manutentori) oReferenti di progetto Evita la personalizzazione degli impianti Permette un risparmio di tempo nella realizzazione e nella verifica Prodotto ACS Italia

23 22 ….gli obiettivi: Gestire il mercato prima di effettuare le gare Ridurre i tempi di ProgettazioneProgettazione OmologazioneOmologazione RealizzazioneRealizzazione Verifica e AttivazioneVerifica e Attivazione Standardizzare i Grandi Impianti Prodotto ACS Italia

24 23 Per regolare le fasi di Progettazione, Omologazione, Realizzazione, Verifica e Attivazione di un sistema ferroviario a livello europeo sono state sviluppate le Norme CENELEC (Comitato europeo di coordinamento delle norme elettrotecniche), che regolano le fasi del ciclo di vita di un sistema ferroviario. La Normativa CENELEC Le norme applicate ai sistemi ferroviari sono: EN 50126EN 50128EN 50129EN EN

25 24 omologazione : Atto conclusivo del processo attraverso il quale lautorità ferroviaria attesta, sulla base delle valutazioni (Assessment) funzionali e di sicurezza, e delle relative approvazioni, che il prodotto e o lapplicazione generica è adatto ed utilizzabile, nei contesti applicativi indicati, sugli impianti ferroviari di RFI. La Normativa CENELEC

26 25...Lapplicazione della normative CENELEC di settore allo sviluppo e alla realizzazione di sistemi e prodotti elettronici in sicurezza per il segnalamento ferroviario… viene disciplinata da due Disposizioni emesse da RFI: Disposizione 29 (ottobre 2002) Disposizione 32 (ottobre 2002) La Normativa Italiana

27 26 Disposizione 29 (ottobre 2002) Definizione del ruolo di Autorità Ferroviaria (Railway Authority) Autorità di Sicurezza (Safety Authority) Valutatore (Assessor) La Normativa Italiana

28 27 Disposizione 32 (ottobre 2002) In base alla Normativa CENELEC Definizione dei processi di: Sviluppo Realizzazione Analisi del Rischio e Sicurezza dei sistemi Valutazione Funzionale Valutazione di Sicurezza Safety Integrity Level La Normativa Italiana

29 28 …La procedura per lapplicazione della normativa CENELEC di settore allo sviluppo e realizzazione di prodotti e sistemi elettronici in sicurezza per il segnalamento italiano… viene descritta dal documento emesso dalla Direzione Tecnica di RFI: Procedura PR IS A (Novembre 2003) La Normativa Italiana

30 29 …Le Norme per il progetto di base, le verifiche, le consegne e lattivazione allesercizio degli impianti di sicurezza e segnalamento, di controllo automatico della marcia dei treni, di telecomando, di controllo e di regolazione della circolazione e di smistamento a gravità… vengono disciplinate dalla disposizione emessa dalla Direzione Tecnica di RFI: Disposizione 16 (agosto 2003) La Disposizione 16 sostituisce lOrdine di Servizio 1/94 La Normativa Italiana

31 30 Disposizione 16 (agosto 2003) Definizione del ruolo di: Tecnologo Normatore Progettista Costruttore Committente Funzionale Utilizzatore Manutentore Referente Tecnico Locale La Normativa Italiana

32 31 Disposizione 16 (agosto 2003) Argomenti: Attivazione allesercizio Progetto di base di nuovi impianti Verifica Tecnica e consegna dei nuovi impianti Modifiche ad impianti esistenti Verifiche Tecniche periodiche Visite di Controllo La Normativa Italiana

33 32 Nellambito del Progetto ACS sono state emesse, sulla base dellOS 1/94 (attuale Disposizione 16), le procedure che disciplinano il processo di progettazione, configurazione e verifica di un sistema ACS: Procedure per la progettazione, configurazione e verifica degli impianti ACS – Generalità e aspetti formali Impianti ACS – Procedura di revisione del progetto di base (Piano Schematico e Tabella delle Condizioni) Impianti ACS – Procedura di revisione dei dati di configurazione Impianti ACS – Procedura di Verifica Tecnica Impianti ACS – Verifica e modifica delle logiche Impianti ACS – Verifiche e modifiche di prodotto Impianti ACS – Archiviazione documenti Impianti ACS – Manutenzione Procedure La Normativa Italiana

34 33 Omologazione Lazienda fornitrice (ASF, ALSTOM, BOMBARDIER…) progetta ed installa un impianto ACS in una stazione prova RFI approva (omologa) limpianto dal punto di vista funzionale e della sicurezza il prodotto diviene uno standard per quella tipologia di stazione. OMOLOGARE

35 34 Fare entrare nel mercato italiano NUOVI FORNITORI significa NECESSARIAMENTE derogare rispetto al Capitolato Tecnico ACS Se non si concedono deroghe occorrereingegnerizzare pesantemente i prodotti per adeguarli alle richieste del Capitolato Tecnico. Un adeguamento forzato porterebbe a risultati opposti ai desiderati Omologazione

36 35 I nuovi Fornitori NON hanno una profonda conoscenza del sistema FS ITALIA I nuovi Fornitori hanno clienti mondiali meno strutturati di FS ITALIA Omologare nuovi Fornitori aumenta la complessità della MANUTENZIONE IMPIANTI Omologazione

37 36 OBIETTIVO: strutturare la manutenzione in accordo con la Direzione Manutenzione FS deve mantenere aggiornato il KNOW- HOW di SISTEMI ETEROGENEI Omologazione

38 37 Una volta ottenuta lomologazione, gli sforzi dellazienda fornitrice si concentrano sullo sviluppo e sullaggiornamento di quel prodotto per quella tipologia di stazione. In tal modo si velocizza il processo di istallazione di nuovi impianti senza ricorrere ad una reingegnerizzazione del prodotto I vantaggi della Standardizzazione Reingegnerizzazione: processo che inizia con la progettazione del prodotto, passa attraverso varie fasi di analisi e di test funzionali e di sicurezza e termina con listallazione del sistema in una stazione Standardizzazione

39 38 requisiti generici Movimento/Dir. Investimenti Direzione Tecnica Progetto ACS requisiti di progetto Azienda produttrice V&V indici di misura requisiti RAMS: perché?

40 39 i rischi la verifica di un parametro aleatorio comporta necessariamente un margine di rischio. sistema in specifica sistema fuori specifica rischio del venditore rischio del compratore ACCETTATORESPINTO

41 40 Per minimizzare i rischi, gli indici RAM vanno valutati su ampi lotti e non su singoli apparati sistema in specifica sistema fuori specifica rischio del venditore rischio del compratore tempo Il rischio infatti si riduce quanto più aumentano la popolazione ed il tempo di osservazione. tempo i rischi

42 41 i parametri ne stabiliscono gli aspetti quantitativi alcuni parametri statistici vanno osservati nel tempo tramite la definizione e la quantificazione di opportuni indici di misura il requisito generico descrive la caratteristica di sistema desiderata, espressa secondo la percezione dellutente finale i requisiti specifici definiscono qualitativamente gli aspetti di progetto sui quali si intende intervenire il metodo

43 42 DEFINIZIONE Guasto critico: un guasto (anche di piccola entità) che comporta la perdita totale o anche parziale della funzionalità mantenere una elevata continuità di servizio limitare i guasti critici parametro: MTBCF (Mean Time Between Critical Failures) affidabilità

44 43 lindice di affidabilità (IA) è il massimo numero di guasti critici che possono verificarsi durante un certo Tempo di Osservazione (TO). Approccio probabilistico il rispetto dellindice di affidabilità: numero guasti < IA garantisce che lMTBCF richiesto è stato raggiunto con un misurabile margine di confidenza rischio del compratore Viceversa, il mancato rispetto dellindice dimostra che il sistema ha un MTBCF minore di quanto richiesto, con un differente margine di confidenza rischio del venditore affidabilità

45 44 minimizzare i tempi di fuori servizio contenere i tempi logistici, dimensionando il magazzino in modo da ridurre il rischio di assenza scorte limitare i tempi attivi di riparazione parametro: s (massimo rischio ammissibile di magazzino vuoto) parametro: MTTR (Mean Time To Repair) disponibilità

46 45 lindice di disponibilità (ID) è la somma dei tempi di riparazione effettivi (TRE) meno i tempi teorici (TRT). Tale scostamento devessere negativo o nullo. ID = TRE - TRT 0 disponibilità

47 46 DEFINIZIONE Guasto semplice: un guasto (anche di notevole entità) che non comporta la perdita della funzionalità limitare i guasti, sia critici che semplici parametro: MTBF (Mean Time Between Failures) ridurre i costi di manutenzione manutenibilità

48 47 lindice di manutenibilità (IM) è il massimo numero di guasti (sia critici che semplici) che possono verificarsi durante un certo Tempo di Osservazione (TO). Anche in questo caso, il rispetto (o il mancato rispetto) dellindice di manutenibilità: numero guasti < IM è dimostativo del raggiungimento (o mancato raggiungimento) dellMTBF richiesto entro certi limiti probabilistici, detti rischi del compratore (o del venditore) manutenibilità

49 48 il sistema va progettato in accordo ai requisiti (qualitativi e quantitativi) così come previsto nella normativa europea CENELEC per il livello 4. sistema fail-safe sicurezza Le risultanze documentali delle analisi di sicurezza ed i risultati delle attività di V&V verranno raccolte nel Safety Case in accordo alla CLC EN

50 49 SISTEMA PRIVO DI GUASTI MANUTENZIONE CORRETTIVA Logistica GUASTO CRITICO Richiesta di riparazione urgente parametro: MTBCF indice IA parametro: MTTR indice: ID parametro: MTBF indice IM monitoraggio indici RAMS GUASTO SEMPLICE SISTEMA COMPLETAMENTE FUNZIONANTE MA CON PARTI GUASTE Richiesta di riparazione SISTEMA PARZIALMENTE FUORI SERVIZIO parametro : s SCORTE Riparabilità

51 50 diagnostica e manutenzione I prodotti ACS sono dotati di avanzati Sottosistemi di Diagnostica e Manutenzione (SDM) OBIETTIVO: portare gli SDM attuali ad uno stesso livello di funzionalità!

52 SERVIZIO FS MANUTENZIONE 1° LIVELLO (SCHEDA GARANZIA) RICERCA GUASTI SOSTITUZIONE HARDWARE SCORTE MAGAZZINO CONTRATTO ASSISTENZA HW COMMERCIALE ISPEZIONE TRIMESTRALE SOSTITUZIONE HW PROPRIETARIO SOSTITUZIONE HW COMMERCIALE SUPERVISIONE REMOTA IMPIANTI GUIDA/INTERVENTO RICERCA GUASTI COMPLESSI SERVIZIO AZIENDE COSTRUTTRICI RIPARAZIONE HW OBSOLESCENZA MONITORAGGIO REMOTO manutenzione a vita intera

53 52 aspettative sulle RAMS Manutenzione degli ACS a carico del Fornitore nei primi due anni come da Contratto ACS Manutenzione degli ACS a carico del Fornitore nei primi due anni come da Contratto ACS (quattro anni su impianti grandi) Rilievo Indici RAMS su impianti funzionanti in campo Verifica e correzione dei valori stimati mediante il modello matematico … VERIFICA DELLINCIDENZA DELLA MANUTENZIONE A VITA INTERA SUL VALORE DELLIMPIANTO ACS

54 53 CRITERI DI SCELTA Il mercato italiano ACS si sta organizzando Lopera di STANDARDIZZAZIONE è stata completata per le stazioni di piccole dimensioni La STANDARDIZZAZIONE delle Grandi Stazioni e dei Nodi risulta in progress

55 54 CRITERI DI SCELTA Il processo / prodotto ACS è stato visto nella propria globalità Si sono evidenziate tutte le CRITICITÀ Sono state ipotizzate le possibili SOLUZIONI … si prevede ancora un assestamento nei prossimi anni

56 55 CRITERI DI SCELTA Quando ACS ? GRANDI STAZIONI SEMPRE !!! PICCOLE STAZIONI MEDIE STAZIONI …dipende da... quanto il mercato è grado di recepire le richieste FS! INDAGINI DI MERCATO


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