Recherche et développement

Vossloh est l'un des leaders technologiques dans l'infrastructure ferroviaire. Afin de répondre durablement aux attentes spécifiques des clients dans les différentes régions du marché et de renforcer sa position sur le marché, l'entreprise investit continuellement dans le développement et l'optimisation de ses produits et services. L'objectif est de développer des solutions technologiques ferroviaires innovantes et de les mettre en œuvre au profit du client.

Les forums réguliers sur l’innovation permettent aux experts des divers domaines d'activité de bénéficier d’un espace, détachés des affaires courantes, afin de générer des approches de développement créatives et innovatrices, d’analyser de manière globale et de développer de manière ciblée. Cela présente un avantage décisif : Les produits et les services sont élaborés en mettant clairement l’accent sur une solution globale optimale grâce à l’étroite collaboration des diverses divisions du groupe Vossloh. Les experts R&D ont analysé à l'échelle du groupe les conséquences des charges croissantes exercées sur les rails et de l’usure résultante des composants des superstructures, ainsi que des effets de la vibration à haute fréquence. L’objectif des activités de développement du groupe Vossloh se concentre essentiellement sur trois thèmes de base principaux : Extension du cycle de vie, amélioration de la disponibilité des voies et réduction du bruit.

Réduction des nuisances sonores

La réduction du bruit et une acoustique ferroviaire améliorée jouent un rôle plus important pour l'acceptation sociale du trafic ferroviaire de proximité et du trafic ferroviaire pour les trajets longue distance. L'équipe R&D du domaine d’activités Core Components s’est consacré en 2016 principalement à cette exigence. Le développement de produits nouveaux ainsi que l‘optimisation de produits existants grâce à l’utilisation de matériaux de nouvelle génération pour les composants et les systèmes complet de fixation étaient au centre du projet de développement. Grâce à ses propres bancs d’essai, un système de banc d’essai pour les systèmes de fixation des rails a été mis en service en 2016 dans l’usine à Suzhou, en Chine et grâce aussi à l’étroite collaboration avec des partenaires externes, des données supplémentaires ont pu être obtenues pour l’unification des composants, pour la prolongation de vie du produit ainsi que pour l’optimisation des émissions de CO2. Les recherches commencées en 2014 sur les fixations des rails sous des charges extrêmes dans le trafic de poids lourds ont été également poursuivies et intensifiées en 2016, ainsi que de nouvelles approches pour le revêtement de surface de pièces métalliques.

R&D au sein de la division Core Components

Recherche et Développement de produits
Dans le cadre de nos activités de recherche et de développement de produits, nous réalisons entre autres les missions suivantes :
  • Réalisation d'analyse de tension et d'allongement à l'aide de calculs selon les méthodes d'éléments finis (MEF) sur les composants du système de fixation des rails
  • Etude des propriétés liées à la vibration des composants et de l'ensemble du système simulation (type laboratoire) des charges en service pour déterminer le comportement à long terme des systèmes
  • Etude de l'impact de l'environnement sur le comportement en service
  • Etude des propriétés acoustiques - bruits aériens et bruits de structures (secousses et vibrations) - des systèmes de fixation des rails
  • Etude des propriétés d'isolation électrique des systèmes
  • Développement de systèmes spécifiques de fixation de rails et d'éléments d'isolation acoustique (isolation de l'âme du rail) en vue de réduire le bruit et les secousses
  • Développement de fixations de rails pour les nouveaux types de construction de voies sans ballast
  • Développement de systèmes de fixation de rails pour aiguillages
  • Test et développement de nouveaux matériaux
  • Réalisation de mesures de bruits dans l'âme de la voie de service (insitu)
  • Réalisation de mesures de tension et de mouvement dans l'âme de la voie de service (insitu)
  • La réalisation des séries de contrôle et d’essais

Ces missions sont principalement réalisées avec nos appareils mobiles de mesure par nos bureaux de développement ou laboratoires. Par ailleurs, nous coopérons étroitement avec des universités, instituts et bureaux d'ingénierie de grande notoriété :
Université
  • Université Technique de Berlin - Institut du trafic routier et ferroviaire (Allemagne)
  • Université Technique de Dresden - Institut pour la construction de voies de circulation (Allemagne)
  • Université Technique de Graz - Institut du trafic ferroviaire et de l'industrie des réseaux de circulation (Autriche)
  • Université Technique d'Innsbruck (Autriche)
  • Université Technique de Munich - Chair and Testing Institute for Traffic Route Engineering

Adaption des produits aux besoins spécifiques des clients
Dans le cadre du développement spécifique et de l'adaption de nos produits aux exigences des clients, nous utilisons des systèmes CAD 2 et 3D (Autocad et Catia).
Des réalisations d'éléments d'assemblage et dimensions spécifiques, d'adaptation à des géométries spécifiques de rails, de formes de traverses ou d'adaptions partielles de composants déjà existants ont lieu en étroite coopération avec les services techniques de nos clients.

Essai et simulation
La simulation du comportement en service des systèmes de fixation de rails est réalisée, d'une part, sur des bancs d'essais et, d'autre part, à l'aide de techniques de calcul permettant l'étude du comportement dynamique en longue durée.
Toute une série de bancs d'essais sont utilisés pour tester la charge dynamique des composants et des systèmes, dont un banc d'essai pour la réalisation de l'essai classique de charge (Charges Répétitives) qui permet de simuler en accéléré le comportement en service d'un système de fixation de rails sur sa durée de vie minimale.
Des méthodes d'éléments finis (Ansys) et méthode MKS (Simpack) sont utilisées pour simuler des états de charge ou de vibration (propres vibrations, modes) critiques sur des composants comme sur les attaches élastiques et plaques latérales de guidage par exemple.

Les activités humaines et techniques R&D de la division Customized Modules sont centralisées depuis 2015 dans le nouveau centre de technologique à Reichshoffen. L’objectif du travail de recherche et de développement repose dans le perfectionnement continu des systèmes d’aiguillage pour un contact du rail optimal, une usure plus faible et donc pour des coûts d’entretien minimaux et une durée de vie maximale. En 2016, Vossloh a travaillé intensivement sur des systèmes d’aiguillage et sur des composants du système nouvellement mis au point ; au printemps 2016, une nouvelle solution d’aiguillage performante pour chaussée rigide a été homologuée. Les ingénieurs ont aussi développé une nouvelle lame d’aiguille adaptée pour l’utilisation dans le transport de marchandises lourdes en Australie, un nouveau dispositif de dilatation à large capacité pour l’Europe du Nord, un nouveau revêtement présentant un faible frottement pour toutes les applications ferroviaires, un nouveau matériau présentant des caractéristiques prometteuses pour les applications Tramway, Metro ou grandes lignes. La phase d’essai a déjà été lancée. Comme les années précédentes, la plus grande partie du développement pour le système de surveillance et de sécurité des aiguillages a été effectuée conformément aux exigences spécifiques du client, entre autres le développement lancé en 2016 d’une nouvelle motorisation hydraulique pour le réseau ferroviaire national français.

R&D au sein de la division Customized Modules

Améliorer le contact rail roue, accroître la durée de vie des produits et réduire leur usure, ainsi que minimiser les opérations de maintenance font partie des principaux objectifs que se fixent les équipes R&D de Vossloh Cogifer.

Une expertise largement éprouvée
  • interaction rail roue et optimisation du contact,
  • dépôts de brevets et nouveaux produits : coussinets Ni Cr, rouleaux, translohr...
  • normalisation européenne et internationale,
  • tracés géométriques.

Des mesures en voie
  • déplacements,
  • accélérations,
  • efforts de manoeuvre,
  • contraintes mécaniques,
  • relevés géométriques laser (coeur/berceau, aiguillage).

Modélisation et simulations
  • comportement des composants et des sous ensembles,
  • calculs par éléments finis des composants stratégiques.

Toute une gamme de moyens d’essais
  • pulsateur hydraulique 500 kN et 150 kN,
  • système d’acquisition et traitement du signal,
  • multiples capteurs de déplacement, d’accélération, de pression...
  • vibrateur 50Hz pour essais de fatigue,
  • aiguillage TGV 1/46 pour essais de coussinets et de manœuvre sans graissage, mesure des efforts et test des composants,
  • croisement PM TGV 1/65,
  • laboratoire de métallurgie (échantillons, micrographies, dureté).

Des tests complets en laboratoire
  • fatigue,
  • statique,
  • vieillissement accéléré,
  • mesures de raideurs,
  • validation de procédés (soudures, collages).

Focus sur le développement de produits pour la maintenance des rails et aiguillages

Le domaine d’activités Lifecycle Solutions se concentre sur le futur développement de machines et de systèmes pour le traitement des rails et des aiguillages. Alors que la faisabilité est établie et les exigences des coûts calculée dans des études préliminaires, les projets servent au développement constructif et à la production de machines et de systèmes. Durant l’exercice 2016, la phase de pré-développement du train de meulage du métro HSG pour la Chine, ainsi que le nouveau développement de la technologie d’entraînement pour la fraiseuse de rails (High Performance Milling) étaient au centre des activités de développement. Le nouveau développement d'un bornier pour les systèmes de transport ferroviaire, ainsi que les divers développements autour des trains de meulage à grande vitesse (HSG) et des trains de meulage à grande vitesse pour réseaux de transports régionaux (HSG-City) étaient également les axes essentiels des activités de recherche et de développement dans le domaine des activités Lifecycle Solutions.