LA MANUTENZIONE PREDITTIVA FERROVIARIA ED IL RUOLO ABILITANTE DELL'"INTERNET OF THINGS" - IIOT WORLD
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OSSERVATORIO
La manutenzione predittiva ferroviaria
ed il ruolo abilitante dell’“Internet of Things”
The railway predictive maintenance
and the enabling role of the “Internet of Things”
Antonio LUGARÀ(*)
Sommario - Nell’era dell’Industrial Internet of Things è Summary - Within the era of the Industrial Internet of
in atto una mutua contaminazione tra l’ingegneria ferro- Things (IIoT) there is a cross fertilization between railway
viaria e l’Information Technology, richiedendo sempre più engineering and Information Technology, which requires
spesso l’utilizzo di conoscenze verticalmente integrate ten- the utilization of vertically integrated knowledge overtak-
denti a superare i paradigmi dell’ingegneria classica. La ing the paradigms of the classical engineering. The avail-
disponibilità di nuove tecnologie e di ingenti quantitativi ability of innovative technologies and huge amount of da-
di dati sono alcuni tra i fattori abilitanti in grado di rivo- ta are the key factors able to revolutionize maintenance in
luzionare le strategie manutentive nel ventunesimo seco- the 21st century. Thanks to the vertically integrated devel-
lo. Grazie allo sviluppo verticalmente integrato di sensori opment of IP smart sensors, computational performances,
intelligenti e connessi, di capacità di calcolo a basso costo, Big Data and analytics frameworks, the rail transport is
e di soluzioni per big data e analytics, il trasporto ferrovia- made more punctual, cost-efficient and safer. This paper
rio sta diventando più puntuale, più efficiente ed in grado provides a brief introduction to the predictive maintenance
di garantire standard di manutenibilità sempre più eleva- within the rail sector, emphasizing railway engineering ele-
ti. L’articolo intende fornire alcune linee guida per l’imple- ments, Information Technology and data mining aspects,
mentazione di una strategia di manutenzione predittiva in and business implications obtainable through this innova-
ambito ferroviario, enfatizzando elementi di ingegneria tive framework.
ferroviaria, aspetti inerenti l’Information Technology ed il
data mining, e le implicazioni di business derivanti dal-
1. Introduction
l’applicazione di un innovativo framework manutentivo.
The article consists of three macro parts that tackle the
1. Introduzione multidisciplinary nature of railway predictive mainte-
nance providing an overview.
L’articolo consta di tre macro parti che affrontano la In the first part, after a brief introduction on the con-
multidisciplinarietà della manutenzione predittiva ferro- cepts of predictive maintenance, the same is contextual-
viaria fornendo una visione d’insieme. ized in the railway sector, identifying the problems that
Nella prima parte, dopo una breve introduzione sui led to the digitization of maintenance, the genesis and
concetti della manutenzione predittiva, la stessa viene evolution of applied solutions, describing processes, and
contestualizza nel settore ferroviario, identificando le pro- methodologies used through an analysis of the state of
blematiche che hanno spinto alla digitalizzazione della the art.
manutenzione, la genesi e le evoluzioni delle soluzioni ap- Subsequently, in the second part, the role of the Inter-
plicate, descrivendo processi, e metodologie adoperate at- net of Things and of the technologies enabling the railway
traverso un’analisi dello stato dell’arte. predictive maintenance is emphasized; in fact, it is pro-
Successivamente, nella seconda parte, si enfatizza il posed an information flow aimed at converting raw data
ruolo dell’Internet of Things e delle tecnologie abilitanti la into useful information using predictive tools, and de-
manutenzione predittiva ferroviaria; si propone, infatti, un scribing the necessary IT infrastructures. An additional
flusso informativo volto a convertire i dati grezzi in infor- paragraph outlines the potential of the IoT Lumada frame-
mazioni utili sfruttando strumenti predittivi, e descrivendo work, outlining some applications to the railway sector.
(*)
Hitachi Vantara, Assago (MI). (*)
Hitachi Vantara, Assago (MI).
INGEGNERIA FERROVIARIA – 434 – 5/2018
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le infrastrutture IT necessarie. Un ulteriore paragrafo deli- Finally, the third part of the article describes how effec-
nea le potenzialità della framework IoT Lumada, tratteg- tive predictive maintenance solutions can have a positive
giando alcune applicazioni al settore ferroviario. impact on the railway business and, at the same time, rev-
La terza parte dell’articolo, infine, descrive in che mo- olutionize maintenance approaches.
do efficaci soluzioni di manutenzione predittiva, possano
avere un impatto positivo sul business ferroviario e, allo 2. An introduction to the Predictive Maintenance
stesso tempo, rivoluzionare gli approcci manutentivi.
Nowadays, more frequently than ever, organizations
are looking at their operations and how to reduce costs.
2. Un’introduzione alla manutenzione predittiva
They are experiencing global supply chains, aging assets,
Al giorno d’oggi, con maggior frequenza rispetto al raw material price volatility, increased compliance and ag-
passato, le imprese ferroviarie dedicano sempre più atten- ing workforce. A big opportunity to achieve these results is
zione ai propri processi operativi e a come ridurne i costi. constituted by the development and application of a Pre-
Attualmente, infatti, esse operano in un contesto di supply dictive Maintenance (PM) framework [1]. This new para-
chain globali, invecchiamento degli apparati e della forza digm is pushed by the availability of large amounts of data
lavoro, variabilità dei prezzi delle materie prime ed ulte- thanks to more instrumented and connected assets, re-
riori vincoli burocratici. quirements to do more with less (e.g. stretching the useful
life of an asset), reduced costs of computing, network and
Una grande opportunità per massimizzare efficienza ed
storage, convergence of Information Technology (IT) with
efficacia è costituita dallo sviluppo e dall’applicazione di
Operational Technology (OT). The PM, intersecting IT and
un sistema di Manutenzione Predittiva (MP) [1]. Questo
OT, helps to provide organizations with key insights re-
nuovo paradigma è incentivato dalla disponibilità di gran-
garding asset failure and product quality, enabling them to
di quantità di dati grazie ad apparati sempre più intelligen-
optimize their assets, processes, and employees. PM could
ti ed interconnessi, dalla necessità di ottenere di più con
represent the killer application to compete within a global-
minori risorse (ad esempio estendendo la vita utile degli
ized and under pressure market place, contributing to
apparati), dai costi ridotti dell’informatica inerenti alla ca-
reach benefits related to operative results and methodolo-
pacità di calcolo, alle reti e alla memorizzazione dei dati, e,
infine, dalla fusione tra Information Technology (IT) e Ope- gies. Among the operative improvements there are:
rational Technology (OT). La MP, intersecando IT e OT, può • optimize maintenance intervals;
infatti fornire alle organizzazioni dettagli essenziali sui • minimize unplanned downtime;
malfunzionamenti della componentistica e sulla qualità
degli apparati, consentendo, così, ottimizzazioni di appara- • predicting how much and when to order and make
ti, processi e risorse umane. La MP, quindi, potrebbe rap- stock, reducing inventory costs.
presentare l’applicazione risolutiva per essere all’avanguar- With respect to methodologies and tools, it is possible to
dia all’interno di un mercato globale e competitivo, contri- achieve the following results:
buendo al raggiungimento di benefici sia operativi che re-
lativi a strumenti e metodi. Tra quelli operativi si citano: • uncover in-depth root cause analysis of failures;
• ottimizzazione degli intervalli di manutenzione; • improvement of both equipment and process diagnos-
tics capabilities;
• riduzione sostanziale dei periodi di fermo macchina
non pianificati; • determination of optimal maintenance procedure.
• ottimizzazione delle tempistiche e delle modalità di
approvvigionamento, riducendo i costi di magazzino 3. The predictive maintenance in the railway
agendo solo all’occorrenza. sector
Mentre rispetto a metodi e strumenti, si segnalano: Based on the potentialities of PM, which role could
• identificazione delle cause dei guasti attraverso analisi have Big Data and analytics to enable the application of
ad hoc; PM frameworks within the railway sector? The Internet of
Things (IoT), pushed by technological progress and cost
• perfezionamento degli strumenti e dei processi per la
diagnosi; reductions, is starting to influence the public transport. In
fact, based on millions of data points captured from sen-
• determinazione di procedure manutentive ottimali. sors on critical train components, analytics can detect im-
pending part failures, ensuring maintenance is only per-
3. La manutenzione predittiva nel settore ferro- formed when required, but before the fault. If it is possible
viario to forecast which parts are likely to fail in the near future,
this will lead to the possibility to achieve a value close to
Una volta chiarite le potenzialità della MP, che ruolo po- the 100% of availability, because the faults are fixed ac-
trebbero avere i big data e gli analytics nell’abilitare l’utiliz- cording to an efficient planning when units are out of ser-
zo di un sistema di MP nel settore ferroviario? Il cosiddetto vice, avoiding breakdowns.
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Industrial Internet of Things (internet delle cose a livello in- As the number and heterogeneity of the rolling stock in-
dustriale), grazie anche al progresso tecnologico e alla ridu- creased, railway transport companies had to face, over the
zione dei costi, inizia ad avere un ruolo significativo nel set- years, the dysfunctions due to the limitations of traditional
tore del trasporto pubblico. Infatti, sulla base di milioni di approaches to maintenance. Therefore, a trend towards the
dati rilevati dai sensori su componenti critici dei treni, l’a- digitalization of processes has emerged in order to tackle
nalisi può identificare in anticipo prossime rotture di alcu- recurrent problems; among these are cited [2]:
ne parti, assicurando che la manutenzione venga effettuata
solo quando necessario, ma sempre prima dell’effettivo • non-optimal management of inventories (in terms of
guasto. Se fosse possibile prevedere quali parti andassero efficiency and effectiveness);
incontro a degrado delle prestazioni nel prossimo futuro, • lack of governance among the various interventions;
questo potrebbe portare alla possibilità di ottenere un gra- lack of replicability of the interventions;
do di disponibilità dei treni tendente al 100%, perché i gua-
sti sarebbero sempre riparati secondo un efficiente piano • lack of a shared data collection strategy, in order to ob-
manutentivo quando i rotabili non sono in servizio, evitan- tain standardized and statistically representative data-
do così avarie in linea e/o indisponibilità dei mezzi. bases;
All’aumentare della numerosità ed eterogeneità del • lack of Key Performance Indicators necessary to unam-
parco rotabili, le aziende di trasporto ferroviario hanno biguously evaluate the quality of the services per-
dovuto fronteggiare, nel corso degli anni, le disfunzioni formed;
dovute ai limiti degli approcci tradizionali alla manuten- • lack of traceability of the components.
zione. È emersa quindi una tendenza alla digitalizzazione
dei processi al fine di affrontare problematiche ricorrenti; The need to implement data-driven strategies began to
tra queste si citano [2]: emerge in the second half of the 1990s, when relational
databases were already widespread in the IT market. SAR-
• gestione non ottimale delle scorte di magazzino (in ter-
NATARO [2] describes the benefits obtained with the appli-
mini di efficienza ed efficacia);
cation of a relational software to the maintenance infor-
• mancanza di governance tra i vari interventi; mancan- mation system, enabling the possibility to transform da-
za di replicabilità degli interventi; ta from simple lists into meaningful information and in-
• mancanza di una strategia di raccolta dati condivisa, dicators of the quality of the produced services. It is one
al fine di ottenere database normalizzati e statistica- of the first implementations in the railway sector of ad-
mente rappresentativi; vanced IT tools (for that time) for the construction of deci-
sion support software (DSS). This tool, called Mainte-
• mancanza di indicatori di performance (Key Perfor-
nance Information System (MIS), allowed, in real time, to
mance Indicators, KPI) necessari a valutare in maniera
univoca la qualità delle prestazioni eseguite; check the operating status of each individual maintenance
plant, to know the progress of each individual interven-
• mancanza di tracciabilità dei componenti. tion, to build databases with the history of the interven-
L’esigenza di implementare strategie data-driven ha ini- tions carried out according to the type of intervention and
ziato a palesarsi nella seconda metà degli anni ’90, quando i the plant, and also to obtain statistical data on the various
database relazionali erano già diffusi nel mercato dell’IT. types of operations carried out, in order to identify poten-
SARNATARO [2] descrive i benefici ottenuti con l’applicazione tial performance deviations from expected values and/or
di un software relazionale al sistema informativo della manu- possible outliers. MIS dematerialized the paper documen-
tenzione, consentendo di trasformare i dati da semplici liste in tation and enabled business intelligence functions, so it
informazioni significative ad indicatori della qualità del servi- can be considered a precursor tool for predictive mainte-
zio prodotto. Si tratta di una delle prime implementazioni nance.
nel settore ferroviario di strumenti informatici avanzati (per
In recent years the railway industry, thanks to the
quel tempo) per la costruzione di un software di supporto
alle decisioni (DSS). Tale strumento, definito Sistema Infor- availability of new computational technologies and wire-
mativo della Manutenzione (SIM), consentiva, in tempo rea- less communication systems, has added a further step to
le, di verificare lo stato di funzionamento di ogni singolo im- the digitization of railway maintenance by introducing the
pianto manutentivo, di conoscere lo stato di avanzamento di concept of “tele-diagnostics”, i.e. the ability to store and
ogni singolo intervento, di costruire database con lo storico display data inherent to anomalies and failures not only
degli interventi realizzati in funzione della tipologia di inter- on board the train, but also sending them, almost in real
vento e dell’impianto, ed anche di ricavare dati statistici sul- time, to a control room able to monitor the fleets in opera-
le varie tipologie di operazioni effettuate, al fine di identifi- tion. These systems are the watershed between the classic
care potenziali scostamenti di performance dai valori attesi diagnostic systems - of the spy type - and the most mod-
e/o eventuali outlier. SIM, avendo dematerializzato la docu- ern systems of prognostics [3], helping to build a set of
mentazione cartacea ed abilitato funzioni di business intelli- useful information related to anomalies, also dividing, for
gence, può essere considerato uno strumento precursore del- each subsystem, the potential triggering causes, and any
la manutenzione predittiva. additional consequences.
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Negli ultimi anni l’industria ferroviaria, grazie alla di- The architecture of a tele-diagnostic apparatus usually
sponibilità di nuove tecnologie computazionali e di comu- consists of two subsystems:
nicazione senza fili, ha aggiunto un ulteriore tassello alla
– on-board subsystem: it contains an ad hoc server that,
digitalizzazione della manutenzione ferroviaria introdu-
on one side interfaces with the Train Control & Man-
cendo il concetto di “tele-diagnostica”, ovvero la possibi-
agement System (TCMS) to collect data on a local
lità di memorizzare e visualizzare i dati inerenti alle ano-
database and analyze them, on the other hand, it takes
malie ai guasti non solo a bordo treno, ma anche invian-
care of the transfer of signals, counters, and events to-
doli, quasi in tempo reale, ad una control room in grado di
monitorare le flotte in esercizio. Questi sistemi si pongono wards the on-ground subsystem. A fundamental role is
come spartiacque tra i più classici sistemi di diagnostica – played by the vehicle logic that represents the modeling
del tipo a spie luminose – e i più moderni sistemi di progno- of the rolling stock in terms of subsystems, LRUs, fail-
stica [3], contribuendo a costruire un insieme di informa- ure modes, events, signals, counters, etc. and related
zioni utili inerenti alle anomalie, suddividendo inoltre, per interrelations. The on-board subsystem, according to
ogni sottosistema, le potenziali cause scatenanti, e le the diagnostic rules implemented and the configura-
eventuali ulteriori conseguenze. tion of the vehicle logic, will send diagnostic data to
the ground through two different communication
L’architettura di un apparato di tele-diagnostica con-
channels:
sta, di norma, di due sottosistemi:
• communication in near real time: variables related
– sottosistema di bordo: contiene un elaboratore ad hoc
to the operation of specific equipment are constant-
che, da un lato si interfaccia con il Train Control & Ma-
ly sent to the ground through ad hoc protocols (for
nagement System (TCMS) per raccogliere i dati su un
example XMPP), allowing monitoring of the fleets
database locale ed analizzarli, dall’altro cura il trasferi-
mento di segnali, contatori, ed eventi verso il sistema in operation;
di terra. Un ruolo fondamentale è ricoperto dalla logi- • “batch” communication: all the signals collected ac-
ca di veicolo che rappresenta la modellizzazione del cording to the various events are stored and sent at
rotabile in termini di sottosistemi, LRU, failure modes, regular intervals using special protocols for the
eventi, segnali, contatori, etc. e relative relazioni. Il transfer of large files (for example FTP, file transfer
sottosistema di bordo, in funzione delle regole diagno- protocol).
stiche implementate e della configurazione della logica Both channels exploit a VPN (Virtual Private Net-
di veicolo, invierà dati diagnostici verso terra attraver- work) using protocols that encrypt the traffic passing
so due distinti canali di comunicazione: through the virtual network while preserving the integrity
• comunicazione in near real time (quasi in tempo of the transmitted data;
reale): variabili inerenti al funzionamento di speci- – On-ground subsystem: consists of a convergent IT so-
fici apparati vengono costantemente inviati a terra lution (i.e. integrating a computational layer, a rela-
attraverso protocolli ad hoc (per esempio XMPP), tional database for data storage, disk space, and con-
consentendo di monitorare le flotte in esercizio; nectivity), redundant, and usable even in the cloud.
• comunicazione “batch”: tutti i segnali raccolti in This solution, communicating with the on-board sub-
funzione dei vari eventi, vengono conservati e spe- system, receives and stores the data coming from the
diti ad intervalli regolari utilizzando appositi proto- rolling stock within the line, allows access to the vari-
colli per il trasferimento di file di grosse dimensio- ous stakeholders through secure web interfaces, sends
ni (per esempio FTP, file transfer protocol). maintenance warnings and enables all phases of analy-
Entrambi i canali sfruttano una rete VPN (Virtual sis and processing of the signals in order to identify in-
Private Network, rete privata virtuale) adottando protocolli cipient failures, also allowing the calibration and vali-
che provvedano a cifrare il traffico transitante sulla rete dation of diagnostic algorithms.
virtuale preservando l’integrità dei dati trasmessi.
A few years after the first implementations of the tele-
– Sottosistema di terra: è costituito da una soluzione IT diagnostics on rolling stock, several concrete improve-
convergente (cioè integrante uno strato computaziona- ments were identified in the areas of maintenance, moni-
le, un database relazionale per la memorizzazione dei toring and assistance to the railway operation and engi-
dati, spazio disco, e connettività), ridondata, ed utiliz-
neering activities aimed at data collection and continu-
zabile anche in cloud. Tale soluzione, comunicando
ous improvement of rolling stock [4].
con il sottosistema di bordo, riceve e immagazzina i
dati provenienti dai rotabili in linea, consente l’accesso The railway operators and the producers are working
ai vari portatori di interesse attraverso delle interfacce together to create the conditions for the potential con-
web sicure, invia avvisi di manutenzione ed abilita tut- stant functioning of the rolling stock throughout their
te le fasi di analisi ed elaborazione dei segnali al fine useful life thanks to maintenance actions based on the ef-
di identificare guasti incipienti, consentendo anche la fective degradation of the train components according to
calibrazione e validazione di algoritmi diagnostici. their use.
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A distanza di alcuni anni dalle prime implementazioni Due to budget cuts and consequently inventories and
della tele-diagnostica sui rotabili, sono stati identificati di- spare trains reduction, operators demand availability high-
versi miglioramenti concreti ottenuti negli ambiti di ma- er than 99% from the rail industry, in order to avoid
nutenzione, di monitoraggio e assistenza all’esercizio e nelle downtimes that lead to both direct costs (e.g. corrective
attività di ingegneria rivolte alla raccolta dati e al migliora- maintenance) and indirect costs (e.g. compensations
mento continuo dei rotabili [4]. claims).
Gli operatori ferroviari ed i produttori stanno lavoran- In order to achieve these results, matching the needs of
do sinergicamente per creare le condizioni affinché il fun- current and future railway systems, it is fundamental to
zionamento potenziale del parco rotabili sia costante du- switch from diagnostic tasks performed under supervision
rante tutta la vita utile degli stessi grazie ad azioni manu- of human long-term experience, to a new paradigm that
tentive basate sull’effettivo degrado dei componenti del can guarantee repeatability of results, possibility to record
treno in funzione dell’utilizzo. Attualmente, a causa dei ta- and transfer knowledge, avoiding the human errors that
gli al budget, e quindi alla riduzione delle scorte di ma- could always happen, standardizing methods and proce-
gazzino e dei rotabili di riserva, gli operatori del settore ri- dures.
chiedono una disponibilità superiore al 99% all’industria
Nowadays, the most common solution is the planned
ferroviaria al fine di evitare guasti che possano comporta-
maintenance, even though it reduces the useful life of
re costi diretti (ad esempio manutenzioni correttive) e in-
components, due to early replacement, and often implies
diretti (richieste di rimborsi da parte dell’utenza, danni di
unnecessary maintenance activities, as these are scheduled
immagine, ecc.).
in advance according to manufacturers’ schedules, time
Per ottenere tali risultati, combinando le necessità at- frames, mileage, and operational observations. All these is-
tuali e future del sistema ferroviario, pertanto, è necessario sues pushed the maintenance strategies toward a revolu-
passare da un approccio di diagnosi basato in larga parte tionary approach, aimed at preventing the fault from oc-
sull’esperienza acquisita sul campo da manutentori e tec- curring by activating suitable measures in advance. Per-
nici, ad un nuovo paradigma incentrato sulla tracciabilità forming direct measurements and estimation about the re-
e replicabilità dei risultati e sulla possibilità di documenta- al conditions of parts in function of the effective rate of us-
re e trasferire la conoscenza, minimizzando gli inevitabili age (condition-based maintenance through tele-diagnostic
errori umani e standardizzando metodi e procedure. systems) can increase the performance and reduce the
Tuttavia, al giorno d’oggi la strategia manutentiva più costs. The successive and more effective achievement is to
comune è quella preventiva, nonostante questo riduca la build a predictive maintenance framework, trying to esti-
vita utile dei componenti perché sostituiti anticipatamente mate the time when a fault is likely to occur and adapt
in base alla pianificazione del produttore, alle tempistiche, maintenance interventions accordingly. Recent advance-
al chilometraggio e alle osservazioni basate sull’esperienza. ments in smart sensors and IT have led to continuous da-
ta collection from various systems and subsystems in
Tutte queste problematiche hanno condotto le strategie
trains, enabling monitoring of mechanical and electrical
di manutenzione verso la ricerca di un approccio volto a
conditions, operational efficiency and multiple other per-
prevenire il guasto al fine di attuare le necessarie azioni
formance indicators. These new capabilities enable plan-
manutentive con tempistiche tali da massimizzare l’utilizzo
ning of maintenance activities with the maximum interval
dell’apparato, pur non compromettendone la funzionalità.
between repairs, while minimizing the number and the
Infatti, effettuare valutazioni e misurazioni dirette sulle rea-
costs of unscheduled outages created by system failures. In
li condizioni delle parti in esercizio e sull’effettivo utilizzo
this way will be minimized not just the maintenance costs
(manutenzione basata su condizione sfruttando la tele-dia-
of the train, but also the loss of revenues due to the impos-
gnostica) può aumentare le performance e ridurre i costi. Il
sibility to utilize it to run passengers (or freight) services.
traguardo successivo e ancora più efficace è costruire fra-
mework di manutenzione predittiva cercando di prevedere Therefore, a predictive approach to maintenance, in ad-
il momento in cui possa avvenire il guasto e, quindi, adatta- dition to guaranteeing operational and economic benefits
re gli interventi di manutenzione necessari di conseguenza. in relation to rolling stock already in operation, can also
I recenti progressi in IT e nello sviluppo della sensoristica have implications on design. In fact, to minimize the
intelligente hanno condotto alla costante raccolta di dati da downtimes due to the usually more frequent checks, the
molteplici sistemi e sottosistemi nei treni, rendendo così system should be equipped with a series of accesses neces-
possibile il monitoraggio delle condizioni meccaniche ed sary for determining the level of efficiency of the compo-
elettriche, dell’efficienza operativa e di molti altri indicatori nents [3]. For this reason, constructing a valid predictive
di performance. Queste nuove capacità consentono non solo maintenance strategy allows identifying recurring faults,
la pianificazione delle attività di manutenzione con il mas- potential variables useful for their tracking (but today not
simo intervallo tra le riparazioni, ma anche la riduzione del subject to measurement due to lack of specific sensors),
numero delle interruzioni del servizio causate da guasti ai thus providing improving feedbacks to the product engi-
rotabili. In questo modo saranno ridotti, quindi, i costi del- neering team that can utilize in future projects, thus acti-
la manutenzione del treno, ma anche la perdita di ricavi vating a virtuous circle between after-sales services (main-
dovuta all’impossibilità di effettuare i servizi passeggeri (o tenance & value-added services) and production.
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merci). Un approccio predittivo alla manutenzione, quindi, The railway predictive maintenance (RPM) can be per-
oltre a garantire benefici operativi ed economici relativa- formed following two different approaches:
mente ai rotabili già in esercizio, può avere implicazioni – knowledge-based: it considers competencies and
anche sulla progettazione. Infatti, per ridurre al minimo i know-how acquired by designers and maintainers, and
tempi passivi dovuti ai controlli solitamente più frequenti, è it utilizes also Failure Mode, Effects, and Criticality
opportuno che il sistema sia dotato di una serie di accessi ne- Analysis (FMECA) and analysis of Reliability, Avail-
cessari alla determinazione dello stato di efficienza dei com- ability, Maintainability and Safety (RAMS). Thanks to
ponenti [3]. Per questo, costruire una valida strategia di ma- those analyses and to the previous experiences ac-
nutenzione predittiva consente di identificare guasti ricor- quired, it is possible to identify a priori the train’s ab-
renti, potenziali grandezze utili alla loro tracciatura (ma ad normal behaviors described by known thresholds of its
oggi non oggetto di misurazione per mancanza di specifica relevant variables. Those data are sampled per specific
sensoristica), fornendo così feedback migliorativi all’inge- frequencies and compared with the thresholds; once
gneria di prodotto che potrà implementarli nei progetti fu- the detected values overcome the expected ones, alarms
turi, attivando quindi un circolo virtuoso tra servizi post and triggers are sent to the appropriate stakeholders.
vendita (maintenance & services) e produzione.
– Data-driven: thanks to the diffusion of assets’ digital-
La manutenzione predittiva ferroviaria (MPF) può es- ization, the maintenance engineering has an increas-
sere applicata utilizzando due approcci differenti: ing volume of multi-source and heterogeneous data.
– Knowledge-based: si basa sia sulle conoscenze acquisite Often, however, those data are collected in different
da progettisti e manutentori nell’esercizio delle loro ri- DBs, creating silos that does not allow easy compara-
spettive funzioni, sia sull’utilizzo di analisi FMECA tive analyses. To solve this problem, it is possible to
(Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis - analisi utilize distributed file systems and big data platforms
dei modi, degli effetti e della criticità dei guasti) e that allow the creation of heterogeneous and statisti-
RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Sa- cally representative data lakes containing structured,
fety – analisi di affidabilità, disponibilità, manutenibi- semi structured, and unstructured data, analyzable in
lità e sicurezza). Grazie a tali studi e alle esperienze their entirety through a holistic approach, applying ar-
pregresse acquisite, è possibile identificare a priori i tificial intelligence techniques, machine learning, and
comportamenti dei sottosistemi del treno (e delle rela- predictive analytics. It has been created the conditions
tive variabili significative) a fronte di guasti incipienti. to identify the relationships between apparently inde-
Effettuando i campionamenti dei valori con frequenze pendent data, extracting insights, devices’ behavioral
opportune, note a priori le soglie di malfunzionamen- patterns and dependencies previously unknown and
to, vengono inviati degli allarmi quando i valori soglia now usable to predict abnormal behaviors and reduces
sono superati. performances.
– Data-driven: grazie alla diffusione della digitalizzazio- To build an effective Railway Predictive Maintenance
ne degli apparati, l’ingegneria di manutenzione dispo- (RPM) is fundamental to take into account four different
ne di una mole crescente di dati eterogenei e multi sor- steps:
gente. Sempre più spesso, tuttavia, tali dati risiedono 1) Predictions possibilities and related effectiveness: it
su database distinti, creando dei veri e propri “silos” is fundamental to perform an effective selection of the
che li rendono poco fruibili ai fini delle analisi compa- train’s subsystems that have to be considered within the
rative. Per superare tale problematica, sempre più RPM solution. It is crucial to define a narrow scope, se-
spesso si ricorrere all’utilizzo di file system distribuiti e lecting those critical events that leave enough digital foot-
piattaforme big data, creando così data lake eterogenei prints required to build a consistent predictive model. Try-
e statisticamente rappresentativi contenenti dati strut- ing to predict “everything” could lead to misleading results
turati, semi-strutturati e non strutturati, analizzabili and wasting of resources. Firstly, it is important to identify
nella loro interezza attraverso un approccio olistico, what is possible to predict (which subsystem) and with
mediante tecniche di intelligenza artificiale, machine which likelihood. In order to do that, it is required a map-
learning, e metodi predittivi. Si sono create dunque le ping process of the available systems to achieve not only
condizioni per identificare delle relazioni tra dati ap- the graphs of the areas in which are expected events whose
parentemente indipendenti e disgiunti, estraendo mo- frequency of occurrence is high, and the respective conse-
delli causali e schemi ricorrenti precedentemente sco- quences are impacting, but also additional graphs repre-
nosciuti, e utilizzabili adesso per predire malfunziona- senting the period in which the predictions are more effec-
menti e cali di prestazioni. tive over the useful life of the subsystems (figure 1). The
goal to achieve is to identify the prediction feasibility of the
Al fine di costruire un efficace sistema di MPF è fonda-
most critical subsystems of the train, paying attention that
mentale tenere in considerazione quattro passaggi distinti:
often such systems have the risk of leaving little data to
1) effettuare previsioni e valutarne l’efficacia: questa build any consistent model. So, the prediction possibility
fase è fondamentale al fine di effettuare un’adeguata sele- and viability zone is determined by the frequency of occur-
zione dei sottosistemi del treno che devono essere presi in rence of the damage and its criticality level. However, an-
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considerazione all’interno della solu-
zione di MPF. Cercare di prevedere
“tutto”, infatti, potrebbe portare a ri-
sultati fuorvianti con un conseguente
spreco di risorse. In primo luogo,
quindi, è importante identificare cosa
possa essere previsto (quali sottosiste-
mi del treno) e con quale probabilità.
A tal fine è necessario un processo di
mappatura dei sistemi disponibili per
realizzare non solo i grafici delle zone
in cui le previsioni identifichino even-
ti la cui frequenza di accadimento sia
elevata e le rispettive conseguenze sia-
no impattanti, ma anche ulteriori gra-
fici che rappresentino il periodo in cui
le predizioni risultino più efficaci
nell’arco della vita utile dei sottosiste-
mi (figura 1). L’obiettivo è quello di
riuscire a identificare la probabilità di Fig. 1 - Valutazione delle zone di efficacia di predizione: tasso di malfunziona-
previsione nei sottosistemi più critici mento funzione della vita utile.
del treno, facendo attenzione che que- Fig. 1 - Evaluation of prediction effectiveness areas: malfunction rate function
sti forniscano abbastanza informazio- of useful life.
ni per costruire un modello consisten-
te. Pertanto, la scelta degli apparati su
cui effettuare le analisi predittive è funzione della fre- other aspect to be taken into account is to identify in
quenza con cui si riscontra il malfunzionamento e del ri- which time interval the prediction is more effective from a
spettivo livello di criticità. Un altro aspetto da prendere in maintenance point of view. Within figure 1 is reported the
considerazione, tuttavia, è la corretta identificazione del- distribution of the failure rate of mechanical and electrical
l’intervallo di tempo in cui la previsione possa essere più systems; it typically follows a bathtub curve. According to
efficace dal punto di vista della manutenzione. All’interno that, in order to achieve a considerable Return On Invest-
della figura 1 è riportata la distribuzione del tasso di falli- ment (ROI), both infant and end-of-life systems appear
mento dei sistemi elettrici e meccanici. Se ne deduce che, more appropriate for deploying RPM solutions. In fact, it
al fine di ottenere un ROI (ritorno dell’investimento) con- is essential to concentrate efforts on those areas that can
sistente, ed un periodo di Payback sostenibile, i sistemi di potentially offer ample room for improvement in a short
recente ingegnerizzazione e quelli a fine vita utile risulti- time, so as to repay the investment made, making the MPF
no i più adatti ad essere investigati per sviluppare una so- project as well as engineeringly efficient, even financially
luzione di MPF. Infatti, è fondamentale concentrare gli sustainable. Nowadays, organizations also perform capital
sforzi su quelle aree che potenzialmente possano offrire budgeting analyzes to identify which projects are more
ampi margini di miglioramento in breve tempo, così da ri- profitable.
pagare l’investimento effettuato, rendendo il progetto di This approach helps to ensure the outcomes are realis-
MPF oltre che efficace ingegneristicamente, anche soste- tic before deploying resources to the development of activi-
nibile finanziariamente. Al giorno d’oggi le organizzazioni ties (identifying the required data sets, building algo-
effettuano anche analisi di capital budgeting per identifica- rithms, and so forth).
re quali progetti siano più remunerativi.
2) Extract the right data: to build effective data bases
Queste attività di pre-dimensionamento aiutano ad as- with meaningful information useful to achieve predic-
sicurare risultati realistici prima ancora di allocare risorse tions, there are two main factors to deal with: all the vari-
per lo sviluppo delle attività (identificazione dei dati ne- ables potentially assessable and the measurement tech-
cessari, costruzione degli algoritmi, ecc.); niques. Below is reported a list, intended to be illustrative
2) estrapolare i dati realmente necessari: per costruire and not limiting, of potential functions and components
insiemi di dati efficaci contenenti informazioni utili a rea- to be monitored:
lizzare previsioni, ci sono due fattori principali da tenere – axles;
in considerazione: le variabili potenzialmente valutabili e
le tecniche di misurazione. – bogies;
Di seguito è riportato un elenco, a titolo esemplificativo – brakes;
ma non esaustivo, dei potenziali componenti da monitorare: – door systems;
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– assili; – filters;
– carrelli; – flat wheel detection;
– freni; – harmful currents/voltages;
– sistemi di apertura/chiusura porte; – pantograph;
– filtri; – rotating parts;
– rilevamento ruote usurate; – water and air pressure;
– correnti e voltaggi dannosi; – wheel bearings.
– pantografi; There are different measurements techniques that can
– parti rotanti; be applied to collect digital values of the variables dis-
cussed before. The most common techniques are:
– pressioni dell’aria e dell’acqua;
– measurement of speed rotation: a stroboscope or elec-
– cuscinetti e boccole. trical counters could be effective to achieve this result.
Esistono diverse tecniche di misurazione che possono Fixed to the machine shaft, sensors able to assess the
essere applicate al fine di raccogliere i valori digitali delle torque per unit of mass (accelerometers) could perform
variabili precedentemente discusse. Le più diffuse sono: the same objective [1];
– misurazione della velocità di rotazione: uno strobosco- – measurement of temperature: an increased friction
pio o un contatore elettrico potrebbero ottenere questo will lead to an increase of temperature of the monitored
risultato in modo efficace. Sensori in grado di rilevare asset. Thermistors or other temperature sensors can de-
la forza per unità di massa (accelerometri), applicati ai tect these variations. Moreover, an additional simple
sistemi di trasmissione, potrebbero essere altrettanto and cheap technique of measuring temperature is to
funzionali [1]; varnish some heat sensitive paints to an asset; in this
– misurazione delle temperature: un aumento degli sfrega- way the color of the paints shifts when the temperature
menti e delle frizioni comporta un aumento della tem- exceeds the normal level. Several authors already pro-
peratura dell’apparato monitorato. Termistori, o altri ri- vided contributions about the measurement of temper-
levatori di temperatura, possono individuare le suddette atures: GRUDÉN et al. [5] assessed the bogie tempera-
variazioni. Inoltre, un’altra tecnica semplice ed econo- tures through three sensors, plus an additional one
mica per la misurazione della temperatura consiste nel- that takes into account the air temperature in order to
la verniciatura della parte con vernici sensibili al calore: consider even the border conditions to avoid both false
così facendo la parte cambierà colore al superamento positive and negative values; KIM et al. [6], on the other
del normale livello di temperatura. Svariati autori han- hand, mounted on the train’s bogies few surface
no già fornito il loro contributo sulla misurazione della acoustic wave sensors in order to identify overheated
temperatura nei sistemi ferroviari: GRUDÉN et al. [5] va- wheel bearings;
lutarono le temperature dei carrelli attraverso tre senso- – measurements of vibrations and ultrasounds: vibra-
ri, più un quarto per tenere in considerazione le condi- tion alone is probably one of the most effective parame-
zioni al contorno evitando valori falsi positivi o falsi ne- ters to monitor. Shock pulse measurement, envelope
gativi dovuti alla temperatura dell’aria. KIM et al. [6], di- technique, acoustic emissions are just few different
versamente, montarono alcuni sensori infrarosso sulla techniques to measure vibrations. Moreover, several
superficie dei carrelli dei treni al fine di identificarne il stresses of the wagon can be analyzed through the uti-
surriscaldamento di cuscinetti e boccole. lization of accelerometers, in function of where these
– misurazione delle vibrazioni e degli ultrasuoni: la vibra- are installed along the train. In literature, NEJIKOVSKY
zione, di per sé, è probabilmente uno dei parametri più and KELLER [7] monitored the rail wagon body motions
efficacemente monitorabili. Il metodo shock pulse, l’en- by mounting the accelerometers on the body of car-
velop signal processing e le emissioni acustiche sono sol- riages of tilting trains; WOLF et al. [8] installed those at
tanto alcune delle diverse metodologie di misurazione the edge of rail carriages, and GAO et al. [9] implement-
delle vibrazioni. Inoltre, svariate sollecitazioni subite ed accelerators both on the floor of locomotive and to
dai vagoni possono essere analizzate attraverso l’utilizzo the chassis of carriages. Nevertheless, even the bogies
di accelerometri, in base a dove questi si trovino posi- can be object of vibrations measurement: ELIA et al.
zionati lungo il treno. Si riscontra in letteratura che [10], for instance, mounted accelerometers on the bo-
NEJIKOVSKY e KELLER [7] monitorarono il movimento gies and on axles boxes to measure even the lateral ac-
del corpo del vagone ferroviario montando accelerome- celeration. As well as for vibration monitoring, ultra-
tri sulle carrozze di treni con assetto variabile; WOLF et sounds also analyze acoustics. The only differences be-
al. [8], li installarono nei bordi delle carrozze ferrovia- tween the two methods concern the range of frequen-
rie, e GAO et al. [9] implementarono accelerometri sul cies monitored. In fact, vibrational analysis monitor
pavimento delle locomotive e sul telaio delle carrozze. frequencies between 1 Hz and 30 kHz, while ultra-
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Inoltre, anche i carrelli possono essere oggetto della rile- sounds all frequencies above 30 kHz. Such high fre-
vazione delle vibrazioni: ELIA et al. [10], ad esempio, quencies allow identifying cracks and orifices that can
montarono accelerometri sui carrelli e sulle boccole per be created and that, when they are crossed by air or
misurarne l’accelerazione trasversale. Così come per il gas, emit sounds traceable by ultrasounds [1]. In fact,
monitoraggio delle vibrazioni, anche gli ultrasuoni ana- considering the stresses to which the rolling stocks are
lizzano l’acustica. Le uniche differenze tra i due metodi subjected during operation, thanks to the monitoring
riguardano il range delle frequenze monitorate. Infatti, of the acoustic emissions, it is possible to track the
le analisi vibrazionali monitorano frequenze tra 1Hz e evolution of specific anomalies. Thanks to ad hoc
30kHz, mentre gli ultrasuoni tutte le frequenze superio- equipment placed on the side of the track and equipped
ri ai 30kHz. Tali alte frequenze consentono di identifica- with microphones, it is possible to record the sounds
re fessurazioni ed orifizi che possono crearsi e che, produced by the trains in transit and to analyze their
quando vengono attraversati da aria o gas, emettono dei acoustic spectra in order to identify the type and severi-
rumori tracciabili dagli ultrasuoni [1]. Infatti, a fronte ty of the fault. For example, the Rail-BAMTM solution
delle sollecitazioni a cui sono sottoposti i rotabili in implemented in West Sussex monitors the bearings by
esercizio, grazie al monitoraggio dell’emissione acustica analyzing the frequency of noise originating in the pas-
è possibile tenere sotto controllo l’evoluzione di specifi- sage of rolling stock [3].
che anomalie. Grazie ad apparati ad hoc posti a lato bi-
nario e muniti di microfoni, è possibile registrare i suo- – measurement of axles stress: to measure the stress
ni prodotti dai convogli in transito ed analizzarne gli that will affect the axles, it is important to measure
spettri acustici al fine di identificare la tipologia e la se- axle load, curvature of route, high frequency dynamic
verità del guasto. Per esempio, la soluzione Rail-BAMTM forces, braking loads, changes in wheel profile and dis-
implementata nel West Sussex, effettua il monitoraggio crete irregularities (e.g.: wheel flats). The required at-
dei cuscinetti analizzando la frequenza del rumore ori- tributes are collected using ultrasonic strain gauges,
ginatosi al passaggio dei rotabili [3]. optical and electromagnetic sensors [11].
– misurazione delle tensioni sugli assili: al fine di rilevare Normal mechanics failure modes degrade at a speed di-
la tensione che subisce l’assile è importante quantifica- rectly proportional to their severity. For this reason, if the
re il carico cui lo stesso risulti soggetto, la curvatura problem is detected early, major repairs can usually be pre-
del tragitto, la presenza di forze di massa molto fre- vented.
quenti, la massa frenata, l’alterazione nel profilo delle All the sensors involved in these measurement process-
ruote e altre irregolarità puntuali. I valori richiesti ven- es can be federated through wireless communications
gono raccolti attraverso l’utilizzo di estensimetri ad ul- achieving networks of spatial distributed smart nodes. A
trasuoni, sensori ottici ed elettromagnetici [11]. node represents not only the single sensor, but also in-
I guasti meccanici, se non riparati rapidamente, degra- cludes the power supply, the microcontroller and the IP da-
dano al trascorrere del tempo e dell’utilizzo dell’apparato, a ta transmitter that allows the device to use the TCP/IP pro-
un ritmo direttamente proporzionale alla loro severità. Per tocol. To avoid replication of measurements from different
questa ragione, se il problema venisse individuato in antici- sensors that will lead to misleading mensuration, the
po, si potrebbero evitare operazioni di riparazione partico- nodes need to be suitably located along the train’s subsys-
larmente onerose in termini realizzativi ed economici. tems, avoiding the redundancy of the readings from sepa-
Tutti i rilevatori impiegati in questi processi di misura- rate sensors, or, where necessary, using multiple sensors to
zione possono essere integrati attraverso la comunicazione increase the consistency and veracity of the extracted infor-
senza fili, realizzando una rete di nodi intelligenti distribui- mation. Furthermore, due to the radio communications
ti. Un nodo non rappresenta solo il singolo rilevatore, ma range of the sensors, if two trains are close within the line
anche la sua alimentazione elettrica, il microcontrollore e il or at the station, it is fundamental to use identifiers to
trasmettitore dati che permette allo strumento di utilizzare connect each sensor with its own train, avoiding that
il protocollo TCP/IP e quindi di dialogare tramite internet. Train X’s data will be collected by Train Y’s network. The
utilization of Internet Protocol allows the possibility to
Al fine di evitare la misurazione di dati identici e repli- scale out the infrastructure adding further nodes and to
cati poiché raccolti da differenti rilevatori, ottenendo così extend the cover range thanks to different wireless tech-
un campione fuorviante, i nodi devono essere ubicati con nologies derived even by other domains [12].
criterio sui sottosistemi del treno oggetto di analisi, evi-
tando la ridondanza delle letture da sensori distinti, oppu- 3) Let the rail expertise influence the data analytics:
re, ove necessario, utilizzando più sensori al fine di au- achieving a successful RPM solution is a team game where
mentare la coerenza e veridicità delle informazioni estrat- the railway domain expert plays the loading role. It is al-
te. Inoltre, a causa dei segnali radio utilizzati dai sensori, ways the domain expert who guides the data scientist in
nel caso in cui due treni dovessero trovarsi a breve distan- building the right algorithm that will be deployed through
za in linea o in stazione, è fondamentale utilizzare degli the right IT infrastructure. A diagnostic algorithm is a sys-
identificatori per collegare ogni sensore al proprio treno, tematic method of calculation formed by two entities, logic
evitando così che le informazioni del treno X vengano ri- and argument. The part of the logic defines the condi-
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cevute dal sistema del treno Y. Grazie all’utilizzo dell’In- tions, the controls and the actions to be performed in or-
ternet Protocol è possibile espandere gli apparati di moni- der to verify the presence of the fault (anomaly) while
toraggio aggiungendo ulteriori nodi ed estendendo il cam- the part of the subject defines which are the variables
po di copertura grazie alle differenti tecnologie senza fili where to apply the above conditions, controls and ac-
derivanti da diversi domini [12]. tions [4]. The success of a RPM solution consists in the
3) Permettere alla conoscenza ferroviaria di guidare l’a- careful selection of the train systems to be analyzed, in the
nalisi dei dati: la realizzazione di una efficace soluzione di construction of an appropriate data ecosystem, and in the
MPF è un gioco di squadra in cui l’esperto del sistema fer- right combination of experts in the railway field and data
roviario riveste un ruolo essenziale. È la conoscenza di do- scientists, preferring hybrid figures with IT and railway
minio, infatti, a guidare i data scientist nella costruzione de- skills. It is essential to create the conditions for identifying
gli algoritmi corretti che verranno poi implementati sull’in- the evolution of the fault in function of time, or to model
frastruttura IT. Un algoritmo diagnostico è un procedimen- how the degradation progressively propagates and leads
to sistematico di calcolo formato da due entità, logica e ar- to failure [3]. In order to obtain such results, it is neces-
gomento. La parte di logica definisce le condizioni, i controlli sary to identify mathematical relations able to describe the
e le azioni da compiere al fine di verificare la presenza del phenomena under study, foreseeing their evolutions in
guasto (anomalia) mentre la parte di argomento definisce function of time and operation. Consequently, specific al-
quali siano le variabili su cui verificare le suddette condizio- gorithms are constructed to identify the malfunctioning
ni, controlli e azioni [4]. Il successo di una soluzione di MPF LRUs, providing to the maintenance personnel precise
consiste quindi nella scelta oculata dei sistemi del treno da and clear indications about the interventions to perform
analizzare, nella costruzione di un opportuno ecosistema di by issuing maintenance warnings [13]. The process lead-
dati, e nella giusta combinazione di esperti in campo ferro- ing to the construction of these algorithms can be divided
viario e data scientist, prediligendo figure ibride con com- into three distinct phases [13]:
petenze IT e ferroviarie. Risulta fondamentale creare le – learning phase: the available time series are analyzed to
condizioni per l’individuazione della progressione tempora- identify general rules and recurring patterns. A hetero-
le del guasto, ovvero modellizzare come la degradazione pro- geneous team made up of RAMS experts, vehicle sys-
gressivamente si propaghi e conduca al guasto [3]. Al fine di tems engineers and maintenance technicians carries
ottenere tali risultati, è necessario identificare delle relazio- out this phase;
ni matematiche in grado di descrivere i fenomeni oggetto di
– formalization phase: known and precise rules are cre-
studio prevedendone le evoluzioni al trascorrere del tempo
ated to codify the knowledge of the different failure
e dell’esercizio. A tal proposito vengono costruiti specifici
modes, in a clear, explicit, and executable formalism;
algoritmi aventi lo scopo di individuare la LRU sede di gua-
sto o malfunzionamento e, conseguentemente fornire al per- – execution phase: the models constructed and calibrated
sonale di manutenzione indicazioni precise e chiare circa l’in- during the previous phases are validated through the
tervento da eseguire attraverso l’emissione di avvisi di manu- application to the historical time series in order to test
tenzione [13]. Il processo che conduce alla costruzione di the real predictive effectiveness and evaluating, if nec-
tali algoritmi può essere suddiviso in tre fasi distinte [13]: essary, a further fine-tuning. Once the validation
– fase di apprendimento: si analizzano le serie storiche process has been successfully completed, the algorithm
disponibili al fine di identificare regole generali e sche- is implemented in the diagnostic system.
mi ricorrenti. Questa fase viene espletata da un team CORFIATI et al. [3] propose the classification of prognos-
eterogeneo formato da esperti RAMS, sistemisti di vei- tic algorithms into three distinct categories:
colo, e manutentori.
a. algorithms based on a model of the system: this
– fase di formalizzazione: vengono create regole note e methodology uses a dynamic model capable of repro-
precise al fine di codificare la conoscenza dei diversi ducing the process characterizing the functioning of
modi di guasto, in un formalismo chiaro, esplicito, ed the subsystem. This model must be able to compute all
eseguibile. the border conditions, even the exogenous ones: for ex-
– fase di esecuzione: i modelli costruiti e calibrati duran- ample, when describing the process characterizing a
te le precedenti fasi vengono validati tramite applica- specific rolling stock component, if it could be exposed
zione alle serie storiche al fine di saggiare la reale effi- to thermal changes that could affect its operation, it
cacia predittiva valutando, se necessario, un ulteriore would be necessary to consider the various external
fine tuning. Una volta terminato con successo il pro- temperatures over time, and therefore simulate not on-
cesso di validazione, l’algoritmo viene implementato ly the functioning of the component, but also the con-
nel sistema di diagnostica. tributions deriving from the external environment. Dy-
namic models can be obtained by following two differ-
CORFIATI et al. [3] propongono la suddivisione degli al- ent approaches, through the construction of a physical
goritmi prognostici in tre diverse categorie: model of the system once it has been studied, or by
a. Algoritmi basati su un modello del sistema: questa identifying the system through the autoregressive-mov-
metodologia utilizza un modello dinamico capace ing-average.
INGEGNERIA FERROVIARIA – 443 – 5/2018Puoi anche leggere
