• Właściciele flot dążą do sytuacji, gdy ich pojazdy są dostępne 24h, przez cały tydzień, 365 dni w roku... Jak osiągnąć ten stan?
• Czy Predictive Maintenance zamiast konserwacji prewencyjnej pozwala na zachowanie Zero Downtime?
• Poznaj opinię EXPERTa: jaki są najczęstsze usterki układów jezdnych naczep i jak się przed nimi chronić. 
• Charakterystyka nowoczesnych cyfrowych systemów serwisu pojazdów ciężarowych.

Pojazdy użytkowe muszą pracować nieprzerwanie, przy minimalnej liczbie awarii i wizyt serwisowych. Z punktu widzenia firm transportowych, menedżerów i dyspozytorów flot kluczowa zasada zapewniająca optymalną gotowość operacyjną pojazdu użytkowego sprowadza się do 24/7/365. Oznacza to, że pojazdy ciężarowe, przyczepy oraz naczepy powinny być dostępne w każdej chwili, bez przestojów.

Dzięki zaawansowanym rozwiązaniom technicznym oraz rozbudowanym systemom elektronicznym nowoczesne samochody ciężarowe charakteryzują się wysoką niezawodnością, choć nadal podlegają awariom i naturalnemu zużyciu eksploatacyjnemu. Coraz częściej sztuczna inteligencja oraz cyfrowe procesy zarządzania serwisem pozwalają ograniczać niezbędne postoje warsztatowe do minimum i zapobiegać nieplanowanym przestojom operacyjnym.

Zero Downtime – nowy standard dostępności floty 

W branży transportowej nie ma nic bardziej kosztownego niż ciężarówka lub naczepa wyłączona z eksploatacji. Pojazd może pozostawać w warsztacie lub – wskutek niewystarczającej obsługi technicznej – być unieruchomiony na poboczu drogi.

Generuje to koszty związane z przekroczeniem terminu badań technicznych, a w skrajnych przypadkach może prowadzić do wypadku spowodowanego usterką techniczną. Dlatego dopracowane zarządzanie serwisem należy do głównych czynników wpływających na efektywność kosztową i gotowość operacyjną floty w silnie konkurencyjnej branży transportowej.

Jednak osiągnięcie celu „Zero Downtime” (zerowego czasu przestojów) zależy od wielu czynników, takich jak:

• przepisy dotyczące obowiązkowych kontroli technicznych,
• harmonogramy serwisowe producentów
• oraz komunikaty eksploatacyjne i diagnostyczne pojawiające się w trakcie użytkowania pojazdu.

Wymaga to ich stałego monitorowania, a także odpowiedniego planowania, profesjonalnego wykonywania i dokumentowania przeglądów oraz napraw. O tym, czy i kiedy pojazd powinien trafić do serwisu, nie decydują już wyłącznie sztywne interwały obsługowe oparte na czasie lub przebiegu.

Graniczny poziom zużycia eksploatacyjnego komponentów wyznaczają coraz powszechniej zaawansowane systemy cyfrowe wspierane algorytmami sztucznej inteligencji. Klasyczna konserwacja prewencyjna coraz bardziej traci na znaczeniu. W przypadku nowoczesnych ciężarówek i naczep centralnym pojęciem staje się dziś Predictive Maintenance (konserwacja predykcyjna).

Predictive Maintenace zamiast konserwacji prewencyjnej 

Wysoka zdolność operacyjna i dostępność ciężarówek oraz naczep należy do zasadniczych wyzwań dla producentów pojazdów. Inżynierowie, serwisanci i eksperci od oprogramowania nieustannie rozwijają takie obszary jak Predictive Maintenance, telediagnostyka oraz aktualizacje Over-the-Air (OTA), aby zapewnić maksymalną dyspozycyjność floty.

Nowoczesne cyfrowe systemy serwisu pojazdów ciężarowych mają już niewiele wspólnego z klasycznymi, sztywnymi harmonogramami serwisowymi, które jedynie częściowo uwzględniały warunki eksploatacji pojazdów oraz zawierały ogólnie zdefiniowane kryteria graniczne dla typowych części eksploatacyjnych. Ocena pozostałego okresu eksploatacji poszczególnych komponentów, oparta wyłącznie na doświadczeniu mechaników, nie zawsze była trafna.

Nierzadko prowadziło to do nieplanowanych wizyt serwisowych lub – w najgorszym przypadku – do kosztownego unieruchomienia pojazdu. W cyfrowych systemach zarządzania serwisem pojazdów użytkowych decyzje podejmują złożone algorytmy wspierane przez sztuczną inteligencję, uwzględniające aktualne warunki eksploatacji oraz styl jazdy. Cel jest jasny: wykorzystywać podzespoły i materiały eksploatacyjne możliwie do granicy ich zużycia, aby utrzymać całkowity koszt użytkowania pojazdu (TCO), na jak najniższym poziomie.

Cyfrowe zarządzanie serwisem i utrzymaniem ruchu pojazdów

Jednym z głównych czynników rozwoju elastycznych, dostosowanych do rzeczywistych potrzeb systemów zarządzania serwisem jest rosnące zaawansowanie systemów elektronicznych w pojazdach użytkowych. Choć podejścia producentów różnią się między sobą, zasada ich działania pozostaje zbliżona.

Dzięki czujnikom obecnym w nowoczesnych ciężarówkach – w zależności od modelu i wyposażenia ich liczba może przekraczać 50 – systemy są w stanie wcześnie wykrywać nieprawidłowości, zanim doprowadzą one do problemów podczas jazdy. W ten sposób można jednak identyfikować jedynie usterki i zakłócenia możliwe do bezpośredniego zarejestrowania przez czujniki.

Systemy cyfrowe mogą wykrywać zużycie i awarie elementów czysto mechanicznych jedynie w ograniczonym zakresie. Do monitorowanych układów pojazdu należą m.in.

• układ napędowy z silnikiem,
• sprzęgło,
• układ chłodzenia,
• skrzynia biegów i układ hamulcowy,
• instalacja pneumatyczna,
• ogumienie i koła
• oraz oświetlenie.

Na podstawie danych z czujników systemy zarządzania serwisem ciężarówek mogą oceniać zakłócenia działania układów, uszkodzenia komponentów, wartości pomiarowe odbiegające od normy oraz odchylenia od wartości zadanych, np. w przypadku płynów eksploatacyjnych, a także progi zużycia dla określonych czynności serwisowych. Coraz częściej pojawiają się również rozwiązania umożliwiające monitorowanie krytycznych stanów przyczep i naczep, o ile ich wyposażenie techniczne zostało do tego odpowiednio przygotowane.

Podczas gdy pierwsze systemy Predictive Maintenance opierały się wyłącznie na pokładowym komputerze serwisowym, od ok. dziesięciu lat pojazdy użytkowe przesyłają duże ilości danych za pośrednictwem łączności bezprzewodowej do działów serwisowych producentów. Tam dane te są analizowane z wykorzystaniem sztucznej inteligencji w celu identyfikacji typowych wzorców zużycia i prognozowania zbliżających się potrzeb serwisowych, zanim dojdzie do poważnych problemów lub unieruchomienia pojazdu.

Dzięki temu menedżer floty może odpowiednio wcześnie podjąć właściwe działania i zaplanować wizytę w warsztacie w dogodnym terminie. Ponadto, dzięki danym eksploatacyjnym i komunikatom o zdarzeniach przesyłanym niemal w czasie rzeczywistym za pomocą telematyki lub łączności mobilnej, uzyskuje on bieżący obraz stanu technicznego całej floty i może szybko reagować w razie potrzeby.

Głównym celem konserwacji predykcyjnej jest wczesne wykrywanie problemów oraz eliminowanie ich przyczyn na długo przed wystąpieniem konieczności wizyty w warsztacie lub unieruchomienia pojazdu użytkowego. Nad dalszym rozwojem tych technologii pracują nie tylko producenci OEM, lecz także dostawcy wielomarkowych narzędzi diagnostycznych, poddostawcy, producenci części zamiennych oraz wyspecjalizowane start-upy.

Więcej danych – dokładniejsze prognozy serwisowe 

Im więcej danych analizuje system zarządzania utrzymaniem ruchu, tym dokładniejsze są prognozy. Początkowo systemy te były projektowane tak, aby reagować na zdefiniowane wartości progowe lub sygnały z czujników monitorujących pojedyncze parametry, takie jak grubość okładzin hamulcowych lub temperatura płynu chłodzącego.

Współczesne systemy wspierane przez sztuczną inteligencję uwzględniają jednak także specyficzne warunki eksploatacji, w tym warunki jazdy i warunki otoczenia oraz styl prowadzenia pojazdu przez kierowcę. Dzięki temu możliwe jest wczesne wykrywanie potencjalnych usterek bez konieczności kierowania pojazdu do warsztatu.

Przykładowo sztuczna inteligencja umożliwia analizę temperatur różnych komponentów w powiązaniu z innymi parametrami eksploatacyjnymi, takimi jak przebieg czy kody usterek. Efektem jest precyzyjnie dopasowany do konkretnego pojazdu plan serwisowy.

Zdalny nadzór i wsparcie serwisowe (OTA i telematyka) 

Z biegiem czasu ciężarówki coraz bardziej przekształcały się w komputery na kółkach. Wraz z rosnącym zaawansowaniem systemów elektronicznych oprogramowanie odgrywa w nowoczesnych ciężarówkach istotną rolę i stanowi dziś istotny element ich funkcjonowania.

Błędy oprogramowania mogą prowadzić do wizyt serwisowych i awarii równie często jak uszkodzenia komponentów mechanicznych. W odróżnieniu od napraw mechanicznych, błędy oprogramowania i ulepszenia funkcjonalne można w wielu przypadkach wdrożyć zdalnie poprzez aktualizacje OTA – bez konieczności wizyty w serwisie.

Często kierowca nawet nie zauważa, że aktualizacja została wykonana. Producent pojazdu informuje o dostępnych aktualizacjach OTA za pośrednictwem wyświetlacza deski rozdzielczej.

Kierowca decyduje, czy i kiedy pobierze pakiety danych przez Wi-Fi lub łączność komórkową i którą aktualizację zainstaluje przy kolejnym uruchomieniu silnika. Aktualizacje są konieczne zarówno w celu usuwania błędów oprogramowania, jak i poprawy oraz rozszerzania funkcjonalności systemów, np. poprzez wdrażanie nowych funkcji.

W przypadku aktualizacji OTA wielkość pakietu danych pozostaje jednak czynnikiem ograniczającym. Większe zmiany i działania modernizacyjne, ze względu na bezpieczeństwo transmisji oraz stabilność działania systemów, będą więc prawdopodobnie jeszcze przez pewien czas realizowane w autoryzowanych punktach serwisowych podczas wizyty w warsztacie.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Samochody ciężarowe

Serwis pojazdów ciężarowych – czas predykcji i cyfryzacji

Nieplanowane awarie ciężarówek to jedne z najbardziej kosztownych zdarzeń w transporcie – każda z nich oznacza przestój, utracony czas i realne straty dla firmy. Coraz większą rolę odgrywa więc konserwacja predykcyjna, w której wykorzystuje się sztuczną inteligencję i cyfrowe systemy monitorowania. Jej rozwój znacząco zmienia podejście do obsługi pojazdów ciężarowych, a przed warsztatami stawia zupełnie nowe wyzwania techniczne.

Ponadto nowoczesne pojazdy ciężarowe niemal nieprzerwanie komunikują się w czasie rzeczywistym z działami serwisowymi producentów, przekazując informacje o swoim aktualnym stanie technicznym. W przypadku wystąpienia nieprawidłowości lub problemów mogących zagrozić dalszej eksploatacji pojazdu, złożone algorytmy analizujące napływające dane z wykorzystaniem sztucznej inteligencji automatycznie generują odpowiednie zalecenia i środki zaradcze.

Jednocześnie w celu wypracowania optymalnego rozwiązania inicjowana jest komunikacja między serwisem producenta a zarządzającym flotą w przedsiębiorstwie transportowym. Istotną funkcjonalnością jest również możliwość zdalnego usuwania wybranych problemów technicznych, na przykład związanych z pracą silnika w trybie awaryjnym, bez konieczności kierowania pojazdu do warsztatu lub wysyłania pomocy drogowej.

Diagnostyka zdalna i automatyzacja procesów serwisowych 

Dzięki połączeniu w sieć i stałej komunikacji między systemami pojazdu nowoczesna ciężarówka może generować każdego dnia kilka gigabajtów danych, które przesyła do producenta. Producent z kolei wykorzystuje te dane do różnorodnych celów diagnostycznych.

Obecnie znaczną część procesów diagnostycznych producenci pojazdów realizują automatycznie i zdalnie. Wiele przyczyn usterek jest więc znanych warsztatowi jeszcze zanim pojazd z usterką dotrze na miejsce postoju.

Według ekspertów serwisowych Daimler Truck, w ramach koncepcji „Uptime”, już średnio 240 sekund po zarejestrowaniu danych w pojeździe możliwe jest automatyczne przekazanie zaleceń serwisowych do odpowiednich systemów dealerskich.

Diagnostyka, zalecenia serwisowe oraz identyfikacja części odbywają się przy tym na podstawie odpowiednich procedur naprawczych, dzięki czemu nawet nieplanowane wizyty w warsztacie mogą przebiegać bardziej efektywnie. Diagnostyka wstępna wykonywana na miejscu może dzięki temu przebiegać nawet trzykrotnie szybciej niż w sposób tradycyjny.

Security Gateway i SERMI – nowe ograniczenia w diagnostyce 

Jednym z tematów, który dotarł już także do segmentu ciężkich pojazdów użytkowych, są tzw. Security Gateways. Pod tym pojęciem kryją się elektroniczne mechanizmy kontroli dostępu producentów pojazdów, które w celu zapewnienia cyberbezpieczeństwa mają uniemożliwiać nieuprawnionym podmiotom dostęp do systemów istotnych dla bezpieczeństwa za pośrednictwem złącza OBD.

W praktyce mechanizmy te ograniczają jednak również dostęp wielomarkowych narzędzi diagnostycznych do sterowników, co zasadniczo pozostaje sprzeczne z zasadami konkurencji i obowiązującymi regulacjami. W takich pojazdach możliwe jest zazwyczaj jedynie odczytywanie kodów błędów, a w niektórych przypadkach również ich kasowanie, przy czym dotyczy to najczęściej systemów uznanych za niekrytyczne z punktu widzenia bezpieczeństwa.

O tym, które systemy są klasyfikowane jako krytyczne, decyduje producent OEM. W konsekwencji kalibracje systemów wspomagających kierowcę, aktywacja funkcji, odblokowywanie komponentów czy bardziej zaawansowane procedury serwisowe są często niedostępne dla warsztatów niezależnych.

Podczas gdy w większości pojazdów użytkowych bazujących na samochodach osobowych, takich jak:

• vany,
• lekkie samochody dostawcze
• i minibusy,

rozwiązania typu Security Gateway stały się już standardem, w klasie ciężkiej dopiero zaczynają się upowszechniać. Iveco należy do pierwszych producentów, którzy ograniczyli swobodny dostęp diagnostyczny dla niezależnych specjalistów wielomarkowych.

W przypadku modeli Iveco Daily VII oraz ciężarówek serii S-Way, T-Way i X-Way od rocznika modelowego 2019 diagnostyka wymaga użycia testera fabrycznego lub testera innego producenta z odpowiednią licencją diagnostyczną. Oznacza to, że warsztaty niezależne muszą wykupić dostęp diagnostyczny u producenta. Coraz więcej producentów z grupy „Big 8” – ośmiu największych europejskich producentów pojazdów użytkowych – wdraża Security Gateway w swoich systemach diagnostycznych.

źródło: stock.adobe.com/scharfsinn86

Systemy Predictive Maintenance analizują dane z czujników, prognozując potrzeby serwisowe.

Dostawcy narzędzi wielomarkowych muszą zatem zapewnić odpowiedni poziom dostępu bez nadmiernych ograniczeń. Kolejną istotną kwestią są obowiązujące od 1 kwietnia 2024 r. regulacje SERMI dotyczące systemów pojazdu związanych z ochroną przed kradzieżą, przy czym również w tym przypadku producenci OEM określają, które systemy podlegają tym regulacjom.

Dostęp do wrażliwych danych producenta (OE) jest od tego momentu dodatkowo zabezpieczony w ramach schematu SERMI (Security-related Repair and Maintenance Information), opartego na unijnym rozporządzeniu homologacyjnym 2018/858. Zgodnie z tymi przepisami dostęp do danych krytycznych z punktu widzenia bezpieczeństwa mogą uzyskać wyłącznie osoby, które wykażą uzasadniony interes zawodowy.

W Niemczech od 1 kwietnia 2024 r. przy każdym dostępie w ramach SERMI wymagane jest potwierdzenie w postaci elektronicznego certyfikatu. Oceną zgodności zajmują się m.in. spółka SERMA GmbH powołana przez ZDK, a także organizacje KIWA i Global Network Group TIC.

Warsztaty, które przejdą proces weryfikacji, mogą uzyskać autoryzację dla co najmniej jednego pracownika. Certyfikat wydawany jest na okres pięciu lat i przekazywany w formie elektronicznej, np. na smartfon za pośrednictwem dedykowanej aplikacji. W przypadku realizacji prac diagnostycznych w formie zdalnej ustawodawca wymaga, aby wszystkie strony uczestniczące w procesie posiadały odpowiedni certyfikat bezpieczeństwa.

Monitorowanie naczep i integracja danych w zestawie pojazdów

Jednak nie tylko pojazd ciężarowy komunikuje się z ekspertami serwisowymi, menedżerami flot i warsztatem, monitorowane zdalnie mogą być również przyczepy i naczepy. Celem jest zwiększenie dostępności całego zestawu siodłowego.

W zależności od wyposażenia naczepy można monitorować systemy, takie jak:

• układ zasilania pneumatycznego hamulców i zawieszenia pneumatycznego,
• układ sterowania hamulcami,
• zużycie okładzin hamulcowych,
• ciśnienie w oponach za pośrednictwem systemu kontroli ciśnienia
• oraz gniazdo przyczepy (interfejs elektryczny).

Dane specyficzne dla naczepy są przekazywane przez gniazdo przyczepy, interfejsy pneumatyczne oraz interfejs komunikacyjny, za pośrednictwem magistrali CAN, do modułu komunikacyjnego jednostki ciągnącej. Jeśli w pneumatycznym układzie hamulcowym naczepy pojawi się nieszczelność, system ją wykryje.

Za pośrednictwem odpowiedniego sterownika pojazdu, np. komputera centralnego, komunikat o błędzie zostanie przesłany do działu serwisowego, co inicjuje opisaną wcześniej pętlę komunikacyjną. Na podstawie danych zgromadzonych i przetworzonych w portalu klienta menedżer floty, jako ostateczny decydent, może podjąć odpowiednie działania serwisowe.

W przypadku nieszczelności w układzie pneumatycznym zazwyczaj nie jest konieczna natychmiastowa wizyta w warsztacie. Jednak w warunkach rosnącego znaczenia TCO, stała utrata powietrza – a wraz z nią zwiększona, ciągła praca sprężarki – powinna zostać usunięta możliwie szybko ze względu na zwiększone zużycie paliwa.

Poznaj zdanie EXPERTa: Łukasz Łatkowski, Fleet Support Services w BPW Polska Sp. z o.o., odpowiada na pytania, jakie usterki układów jezdnych naczep najczęściej trafiają dziś do warsztatów w Polsce i które z nich można byłoby wykryć wcześniej, dzięki lepszej diagnostyce lub regularnej kontroli?

Artykuł opracowano na podstawie publikacji z kfz-berieb „Rund-um-die-Uhr-Dienst”, autorstwa Klausa Kussa.