16 FUTURE BY SEMCON 3.2011
Harbin Changchun Urumqi Shenyang Yumen Hohhot BEIJING Tianjin Dalian Lanzhou Shijianzhuang Taiyuan Jinan Qingdao Xi an Zhengzhou Hefei Nanjing Shanghai Chengdu Wuhan Hangzhou Guiyang Chongqing Changsha Nanchang Xiamen Fuzhou Guangzhou Hong Kong Ta hundratals ingenjörer från elva länder och ge dem i uppdrag att utveckla ett av världens snabbaste och mest effektiva tåg. Lägg till en snäv dead line och tekniska utmaningar så har du Bombardiers Zefiro 380-projekt i Kina. TEXT DAVID WILES FOTO DAGMAR SCHWELLE, PETER WESTRUP & BOMBARDIER FUTURE BY SEMCON 3.2011 17
Jens Splitter Titel: Projektledningschef Kontor: Bombardier Tyskland 18 FUTURE BY SEMCON 3.2011 2.2011
JENS SPLITTER ÄR UNGEFÄR ETT ÅR från att få se sin dröm gå i uppfyllelse. Det är då han ska flyga till Kina, ta på sig en kinesisk lokföraruniform och sätta sig bakom spakarna på det som han kallar sin baby, VHS-tåget (very high speed) Bombardier Zefiro 380. Det är varje ingenjörs dröm att köra ett sådant tåg i hög hastighet. Så snart teamet börjar testa dem på maximal hastighet kommer jag själv att resa dit och köra tåget förbi konkurrenterna, säger Splitter, projektledningschef hos tågtillverkaren Bombardier. Bombardier närmar sig en viktig milstolpe i sitt treåriga projekt att utveckla världens snabbaste serieproducerade tåg genom sitt kinesiska konsortium Bombardier Sifang (Qingdao) Transportation Ltd (BST). Projektets design- och konstruktionsfas, som har genomförts med hjälp av Semcon, är nästan avslutad, och testfasen är igång. Testerna kommer att fortsätta i ungefär ett år, och i början av 2013 kommer det första av 40 Zefiro 380-tåg med åtta vagnar att levereras till kunden, det kinesiska järnvägsministeriet. Passagerartrafiken väntas börja under första kvartalet 2013. Testerna är den viktigaste milstolpen som vi har framför oss. Vi kommer inte att kompromissa, särskilt inte när det gäller säkerheten. Med ett testteam på fler än 40 personer kommer vi att börja i mycket låg hastighet, cirka 60 kilometer i timmen, och därefter accelerera till maximal hastighet, säger Splitter. FAKTA Bombardier i Kina Bombardier var den första utländska tågtillverkaren att gå in i ett joint venture i Kina 1998, men man har haft ett samarbete med Kina sedan 1954. I dag har man tre joint venture-företag och sju helägda verksamheter. Bombardier Transportation har runt 3 500 anställda i Kina med kontor i Beijing, Shanghai, Guangzhou and Hong Kong. Vi bryter ny mark med Zefiro 380. Kina blir en enorm marknad för oss i framtiden. Jens Splitter, projektledningschef, Bombardier ZEFIRO 380 KOMMER inte bara att uppnå en hastighet i drift på 350 kilometer i timmen, utan det kommer att göra det med den högsta sittplatskapaciteten i VHS-segmentet, och med den lägsta energiförbrukningen per passagerare. Denna prestanda uppnås dock inte på bekostnad av pålitlighet eller säkerhet. Zefiro 380 kommer att vara det senaste tillskottet till Kinas järnvägssystem med höghastighetståg. Med cirka 10 000 kilometer spår i drift har Kina världens längsta järnvägsnät med höghastighetståg, inklusive 3 515 kilometer där topphastigheter på 300 kilometer i timmen kan uppnås. År 2012 förväntas landet ha mer spår än övriga världen tillsammans, och Kina planerar att lägga omkring 300 miljarder dollar på att bygga ett höghastighetsnät på 25 000 kilometer fram till 2020. Medellånga och långa tågresor blir ett allt populärare transportsätt när allt fler upptäcker att tågen erbjuder ett snabbt, bekvämt och tillgängligt transportmedel, särskilt i tätbefolkade områden som Kina, där vägarna och flygplatserna blir allt mer belastade för varje år. Järnvägsindustrin belyser att koldioxidutsläppen från långdistansresor med tåg är nästan två tredjedelar lägre än från bilar. Bombardier är involverat i 95 procent av alla höghastighetståg i drift i Europa, och arbetar för närvarande med tre VHS-projekt, varav Zefiro i Kina blir det första som tas i drift. Kina blir en enorm marknad för oss i framtiden. Att få den här ordern var ett jätteviktigt steg i vår historia, säger Splitter. Zefiro 380-projektet påbörjades 2008 med en konceptdesignfas som genomfördes i Europa, och efter detta flyttade projektet till Qingdao i Kina. Jens Splitter, som är en mycket erfaren teknik- och projektchef, säger att Zefiro-projektet var den största utmaningen i hans yrkesliv och inte bara på grund av den myriad av tekniska hinder som måste överbryggas. Ur personlig synvinkel var min största utmaning att arbeta i Kina med ett stort och brett internationellt team under kinesiska förutsättningar. Att leda teamet i det här projektet var en fantastisk erfarenhet som jag aldrig kommer att glömma, men jag skulle kunna skriva en bok om alla utmaningar vi stötte på, säger han. EN AV UTMANINGARNA var att hitta ingenjörer i toppklass som var villiga att bo i Kina så länge projektet varade. En del av dem reste hem i förtid, en del ville stanna för alltid. Jag kunde aldrig ana FUTURE BY SEMCON 3.2011 19
Thomas Petersson Titel: Maskiningenjör Kontor: Semcon Lund, Sverige att jag skulle lägga mer än 20 procent av min tid bara på personalfrågor. I Europa låg min främsta fokus på gränssnittet mot min kund, men i Kina var erfarenheten helt annorlunda, säger Splitter. I SJÄLVA PROJEKTET var en av de största tekniska utmaningarna tågets aeroakustik. Vi bryter ny mark med Zefiro, säger Splitter. Bombardier är enligt avtal skyldigt att uppfylla vissa högsta nivåer för passagerarbuller 65 decibel i salongen och 62 decibel i VIP-kupén. Thomas Petersson, den Semconingenjör som arbetade med Zefiros interiör och senare ombads att ansluta sig till chefsingenjörsteamet, säger: I vagnens kaross, tågets skelett, använde vi många olika material, till exempel plattor som limmades i ett visst mönster för att bygga upp en lokal massa för att dämpa bullret, exempelvis runt tågets boggi. En annan viktig parameter för projektet var vikten. I de första modellerna var tåget för tungt, så vi inledde ett viktminskningsprogram där Semcon hjälpte oss mycket. Det är nu avslutat och vi tror att vi är på rätt spår, säger Splitter. Ett system där Thomas Petersson lyckades spara viktiga kilon var i systemet för uppvärmning, ventilation och luftkonditionering (HVAC), monterat i vagnarnas tak. Vi hade ett viktproblem just där och ville byta de ursprungliga aluminiumplåtarna, som innebar en för stor massa bara för att transportera luft, säger Petersson. Ett antal olika material, däribland textilier, diskuterades, men ett polymerskum mellan aluminiumfolie valdes. Det fungerar som både isolering och strukturmaterial. Det är också lätt att tillverka, och att borra och limma ihop. Eftersom det löper längs tågets hela längd sparar det många kilon, säger Petersson. EN ANNAN SEMCON-LÖSNING sparade inte bara vikt utan löste också ett designfel. Det upptäcktes under en inspektion att en glasdörr mellan vestibulen och salongen inte kunde tas bort för underhåll eftersom monteringen inte var åtkomlig. Petersson kom på idén att borra hål i den strukturkonsol som höll dörren på plats, vilket både gav åtkomst till skruvarna och sparade vikt genom att reducera den mängd metall som behövdes. Hans lösning införs nu på alla Zefiros dörrar. Splitter säger att med tanke på att järnvägsfordon har livscykler på 30 år, måste designers och ingenjörer tänka på extremt långsiktiga trender. Dessa trender styrs av tekniska utmaningar, som det ständiga behovet av att opti- FAKTA Runt Kina på rekordtid Kinas snabbtågssatsning har exploderat de senaste åren. Här är några av de mer uppmärksammade snabbtågsrutterna som öppnats i Kina: PEKING SHANGHAI: 30 juni 2011 öppnade världens längsta höghastighetsrutt mellan Peking och Shanghai. 1 318 kilometer klaras nu av på 4 timmar och 48 minuter (i 300 km/h) till skillnad från tidigare 9 timmar och 49 minuter. SHANGHAI TRANSRAPID: 1 januari 2004 invigdes den 30,5 kilometer långa sträckan mellan Shanghais flygplats och förorten Pudong. Med 431 km/h i topphastighet räknas det fortfarande som världens snabbaste kommersiella tåg. BEIJING TIANJIN: 2oo8 invigdes denna 117 kilometer långa sträcka där pendlare kan resa mellan de två största städerna i norra Kina. Med en snitthastighet på 234 km/h går resan på drygt 30 minuter. 20 FUTURE BY SEMCON 3.2011
5 3 4 2 1 FAKTA Zefiro 380 1. NOS. Nosen är en avgörande faktor för höghastighetståg, för både bromskraftsreduktion och tunnelaerodynamik. En idealisk nosform bidrar till att återfå trycket i tågets svans och påverkar även stabiliteten i sidvindar. 2. BOGGIKJOL. Den del som täcker hjulen. Används för att minska de aero akustiska utsläppen och kan även bidra till att sänka bromskraften. 3. INTERIÖR. Zefiros oledade öppna rörkoncept har plats för mellan 450 och 1 300 säten. När det har 1 300 säten är Zefiro det VHS-tåg som har högst kapacitet i världen. 4. ENERGIEFFEKTIVITET. Bombardiers ECO4-teknik ger en total energibesparing på upp till 50 procent. HVAC-systemet använder 38 procent mindre energi än konkurrerande lösningar och dess kontrollsystem för energiförbrukning använder 10 procent mindre. Dess EBIförarassistanssystem sparar 14 procent av dragenergin, medan den aerodynamiska designen ger en energibesparing på 12 procent. 5. PANTOGRAF. Delen längst upp där tåget får ström från overheadkablarna. Pantografen är nödvändig för tågets elförsörjning, men dess närvaro orsakar aeroakustiskt buller och turbulens och skapar därför en aerodynamisk bromskraft. Genom att täcka över de flesta av komponenterna i pantografområdet kan man undvika sådana effekter. ILLUSTRATION: BOMBARDIER mera energiförbrukningen, vilket i slutändan påverkar designen och driver på införandet av ännu lättare material, säger han. ATT ZEFIRO UTVECKLAS för den kinesiska marknaden innebär att den kommer att skilja sig från sitt systertåg som utvecklas för Italien. Vi måste anpassa kravbilden och acceptera att det här tåget kommer att köras i Kina. Vi kan inte låtsas att vi är i Stuttgart och göra det i Porsche- eller Mercedes-stil. Vi kanske måste acceptera några synliga skruvar här, en konsol som inte ser så bra ut där, kanske några glipor. Vi är dock alltid noga med säkerheten. Vad som än händer offrar man inte den, för det står trots allt Bombardier på tåget, säger Petersson. Petersson och Splitter är överens om att det finns för- och nackdelar med att genomföra ett så stort och komplext projekt i Kina Det som är bra med Kina är att de reagerar väldigt snabbt. Om teamledaren beslutar att vi ska gå åt höger, så går alla åt höger. Inga frågor ställs. Det skiljer sig helt från det europeiska sättet att arbeta där folk frågar: Varför måste vi gå åt höger, kan vi inte gå snett åt höger eller åt vänster i stället?, säger Splitter. Petersson säger att kinesiska ingenjörer aldrig missar en deadline, men priset för det är att slutresultatet ofta ser annorlunda ut Vad som än händer offrar man inte säkerheten, det står trots allt Bombardier på tåget. mot det som diskuterades från början. När jag kom till Kina 2005 kände jag att i vissa aspekter, exempelvis kvalitet, låg Europa långt före, men nu ser jag att de är på väg att komma ikapp. DE TÅG SOM kommer att komma från bangårdarna i Qingdao kommer att uppfylla kundens höga krav på pålitlighet och tillgänglighet, och gå ännu längre. De kommer att ha den lägsta energiförbrukningen per passagerare, vilket är mycket viktigt för oss. Vi är mycket stolta över det, även om det inte var ett försäljningsargument för oss i Kina, säger Splitter. Bombardiers ECO4-teknik, som utnyttjar företagets expertis från luftfartsområdet såsom avancerad aerodynamisk design, ger en total energibesparing på upp till 50 procent. Thomas Petersson, ingenjör, Semcon Bombardier kallar Zefiro-plattformen för det snabbaste sättet att rädda planeten. HVACsystemet använder 38 procent mindre energi än konkurrerande lösningar. Dess kontrollsystem för energihantering använder 10 procent mindre, dess EBI-förarassistanssystem sparar 14 procent av dragenergin, medan tågets aerodynamiska design ger en energibesparing på ytterligare 12 procent. Bombardier planerar ytterligare tågprojekt i Kina, baserat på de aluminiumkarosser som har gjort att de har kunnat uppnå sådana energieffektivitetsförbättringar med Zefiro. Semcon är en mycket viktig partner för oss och kommer utan tvekan att bjudas in att delta när vi får ett nytt avtal. Vi sökte över hela världen efter bra personer till det här projektet och vi vet att vi kan lita på erfarna Semconingenjörer, säger Splitter. 1 FUTURE BY SEMCON 3.2011 21