Recherche et développement

Vossloh compte parmi les leaders technologiques dans ses secteurs d’activité d’infrastructure ferroviaire. L’innovation est un élément décisif pour la compétitivité technologique de l’entreprise. Dans l’intérêt de la sécurité, les produits et les prestations de service de Vossloh sont soumis à des règles et normes techniques précises qu’il est impératif de respecter. Avant que des produits et des services d’infrastructure ferroviaire n’atteignent la maturité requise pour le marché, ils passent en général par plusieurs années de phases de développement ou de perfectionnement et d’essai, ainsi que par des procédures d’homologation complexes réalisées par des organismes de contrôle indépendants. Les projets de recherche et de développement de Vossloh sont par conséquent en général planifiés sur plusieurs années.

Pour répondre aux exigences spécifiques des clients dans les différentes régions de marché et consolider notre propre position concurrentielle, Vossloh investit en permanence, au moyen d’une gestion structurée de l’innovation, dans le perfectionnement et l’optimisation de ses produits et services. En 2021, une directive sur l’innovation valable dans tout le Groupe (Innovation Playbook) a été élaborée et adoptée, et un Comité d’innovation du Groupe (Group Innovation Committee) instauré. L’objectif est d’intensifier encore davantage la coopération interdisciplinaire dans l’entreprise pour le développement de nouveaux produits, services et modèles commerciaux, d’organiser les processus décisionnels sous une forme plus efficace et plus structurée, et dans le même temps d’impliquer davantage tant nos client que nos fournisseurs, avec l’expertise qui est la leur, dans les processus de recherche et de développement. Au cours des dernières années, l’entreprise a par ailleurs réexaminé ses processus de production et se consacre actuellement à la réalisation de hausses d’efficacité continues par des modernisations, de nouvelles constructions ainsi qu’un renforcement de l’automatisation et de la spécialisation.

Un élément central de l’innovation chez Vossloh est la numérisation entendue comme maillon entre le matériel et les services. Par la mise en œuvre d’une technologie de capteurs spécialisée, l’entreprise crée des composants d’infrastructure intelligents qui fournissent des données sur l’état des rails et les sollicitations de la voie. Ces données permettent de collecter des informations sur le degré d’usure des composants. Ce savoir fournit des éléments sur les stratégies d’entretien à appliquer et sur le moment le plus opportun pour les mettre en œuvre. Le risque de défaillance de composants en cours d’exploitation, et donc d’une défaillance partielle de l’infrastructure, peut ainsi être réduit. Dans une perspective d’avenir, le recours à l’intelligence artificielle fait apparaître des modèles d’usure typiques, ce qui permettra de prévoir les défaillances de composants de voie et de les éviter par une maintenance programmable. Vossloh utilise à cet effet sa connaissance systémique du réseau de voies pour tenir compte du besoin central des clients « Disponibilité des voies ferroviaires », et développe des solutions complètes par l’interaction de toutes les divisions Vossloh.

Optimisation de la disponibilité des voies et réduction des coûts du cycle de vie

Dans la recherche et le développement de nouveaux produits et services, Vossloh s’est à nouveau concentrée en 2021 sur un petit nombre de défis majeurs auxquels le secteur ferroviaire est actuellement confronté. Il s’agit d’une part d’augmenter la disponibilité des lignes ferroviaires, et de mettre au point simultanément des solutions pour les conséquences de cette sollicitation accrue des voies, telles que l’usure ou les émissions sonores. D’autre part, l’objectif est de rallonger encore la durée de vie de l’infrastructure (et de ses composants), et de diminuer ainsi leurs coûts de cycle de vie. Vossloh dispose d’un savoir étendu sur le système complexe des voies ferroviaires. À partir de là, l’entreprise est en mesure d’apporter une contribution essentielle à la hausse d’efficacité de la maintenance des réseaux ferroviaires. L’aspect de la numérisation joue ici un rôle central. L’accent est mis sur une voie intelligente et sa surveillance numérique. Cela favorise une exploitation exempte de perturbations et crée les conditions requises pour un trafic accru sur les rails. Vossloh contribue ainsi à une infrastructure ferroviaire plus performante, qui est elle-même la condition indispensable à une mobilité respectueuse de l’environnement des personnes et des marchandises (« enabling green mobility »).

Les données d’état, la base de la maintenance prédictive

La numérisation de l’infrastructure ferroviaire ouvre à Vossloh de nouvelles possibilités de création de valeur avec ses produits et ses services. Les applications Vossloh regroupent désormais des données de mesure et des données sur l’état des voies, donnent un aperçu rapide des actions nécessaires sur les lignes et proposent des mesures adaptées pour l’élimination des dommages. Les capteurs IoT configurables de Vossloh collectent ainsi des données en différents points de la voie (par exemple traverse, cœur ou commande d’aiguillage) par la mesure des états de vibration. Les données de mesure comprimées et préqualifiées sont envoyées à la plateforme d’analyse Vossloh par réseau de téléphonie mobile pour y être évaluées. Sur la plateforme, les données saisies par les instruments de mesure et les capteurs dans différents composants d’infrastructure sont complétées par des données de mesure provenant de trains de meulage de Vossloh et reliées entre elles pour fournir un tableau d’ensemble.

Core Components

Dans la division Core Components, les experts R&D ont continué en 2021 à travailler sur de nouvelles solutions pour accroître la protection contre le bruit et les vibrations. L’accent portait essentiellement sur le système de fixation des rails 336V installé sur les lignes de réseaux urbains, qui est actuellement testé dans le métro de Melbourne. Ce système utilise des plaques intermédiaires en cellentic. Le matériau cellentic est un élastomère à haute élasticité. Les composants fabriqués dans ce matériau optimisent l’élasticité de la voie. Ils réduisent les vibrations, diminuent les bruits de structure et ménagent les structures supérieures – en particulier lorsqu’ils peuvent être utilisés, comme le fait Vossloh, en combinaison avec la traverse en matériau composite EPS (Engineered Polymer Sleeper) développée en propre. La traverse en matériau composite est désormais disponible pour différents domaines d’application et a passé avec succès de nouveaux essais dans la pratique en 2021, notamment en Russie, en Bulgarie, en Italie et en Allemagne. Les spécialistes Vossloh ont effectué de la recherche fondamentale en vue de l’homologation de nouveaux matériaux thermoplastiques, destinés à la fabrication en propre de composants en matière synthétique et au développement de nouvelles attaches de rails. L’objectif est ici une augmentation de la durée de vie d’attaches spéciales sur les voies fortement sollicitées. En coopération avec une grande compagnie ferroviaire, Vossloh a lancé un projet visant à accroître le cycle de vie d’une attache à 2,5 milliards de tonnes de charge.

Customized Modules

Dans la division Customized Modules, les ingénieurs R&D ont poursuivi en 2021 les essais du nouvel acier laminé à très haute dureté CogX. Cet acier laminé traité thermiquement et destiné aux cœurs et aux lames d’aiguille a été testé dans d’autres systèmes d’aiguillage sur les voies de tramway et de fret lourd. Le matériau convainc par une résistance à l’usure et aux chocs supérieure à celle des solutions existantes, ainsi que par une durée de vie augmentée de 30 %. De même, les essais pratiques d’une commande d’aiguillage entièrement hydraulique et à faible consommation d’énergie, et de la commande d’aiguillage numérique MIM-H, ont été poursuivis sur des lignes à grande vitesse. En ce qui concerne le revêtement COGISLIDE développé au sein de la division, la fabrication a commencé après plusieurs années d’essai couronnés de succès. Les plaques de glissement revêtues de ce matériau dans les aiguillages peuvent être actionnées sans friction et avec un faible besoin énergétique, même sans lubrification. Le développement d’un système de chauffage plus performant mais néanmoins économe en énergie a été initié ; il doit pouvoir être adapté aux aiguillages tant des lignes à grande vitesse que des lignes conventionnelles. La société nationale française SNCF est un partenaire de coopération important et constant de la division Customized Modules pour tous les projets de développement des aiguillages.

Lifecycle Solutions

Dans la division Lifecycle Solutions, les travaux de développement et de perfectionnement concernent d’une part les machines d’usinage des rails, d’autre part les systèmes de mesure embarqués pour une nouvelle amélioration de la saisie de l’état des lignes, de même que les logiciels d’analyse et de visualisation des données collectées (concept de « maintenance intelligente »). En 2021 ont été produits de nouveaux groupes techniques pour les trains de meulage à grande vitesse – par exemple pour accroître la performance de meulage du High Speed Grinding ou pour attester la qualité du meulage (profil transversal et longitudinal, absence de fissures). Sur la fraiseuse mobile pour lignes conventionnelles (VTM performance) comme sur la fraiseuse compacte (VTM compact), la commande et la technologie de capteurs ont été adaptés aux nouvelles exigences. La transformation des compresseurs et du système d’aspiration a permis de recueillir un volume accru des copeaux métalliques produits par le fraisage. Parce que les clients en font régulièrement la demande, la division étudie de manière systématique des solutions de remplacement aux moteurs diesel ou essence de ses machines. Des moteurs électriques à batterie et un approvisionnement en énergie par caténaire ont été testés. Début 2022, Vossloh a remporté une commande sur la livraison du premier train de meulage à grande vitesse zéro émission au monde, qui couple un HSG-city à une tête motrice électrique, et qui sera mis en œuvre sur le réseau de métro de Shenzhen.