Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) is an iron ore mining company in Sweden that strives to be one of the leading suppliers of iron ore products. In the chain from mining to end customers, transportation efficiency plays a mayor role in the outcome of the company's total financial result. The transportation of the ore from the LKAB mines in Kiruna and Malmberget is made by trains to the harbors in Narvik and Luleå. The railway transportations are made by LKAB subsidiaries Malmtrafik i Kiruna AB (MTAB) on the Swedish side and Malmtrafikk AS (MTAS) on the Norwegian side. The efficiency of the railway transportation is therefore a key function in the LKAB mining operations. In a benchmarking, comparing the total operating efficiency, with other heavy haul railways around the world it became evident that the efficiency of the railway transportations at LKAB had potential for improvement. One of the factors with potential for improved efficiency was the maintenance strategy. There is an indication that a change from a time-based maintenance strategy to a condition-based maintenance strategy would increase the efficiency of the train operations. The purpose of this thesis is to study and analyze wayside condition monitoring equipment for railway vehicles, in order to support the implementation of a condition-based maintenance strategy. To fulfill the stated purpose, five case studies, supported by a literature study, have been performed. The five case studies have been conducted to increase the knowledge of the abilities of available wayside condition monitoring equipment as a support for condition-based maintenance of railway vehicles. The literature study focused on railway operations around the world with a particular focus on the development, deployment and use of wayside condition monitoring equipment. The literature study indicates that there is an increasing implementation and use of equipment for wayside condition monitoring of railway vehicles. Through the studies it has become evident that the direct interaction in the wheel and rail interface also creates a huge potential for savings on the infrastructure due to an implementation of wayside condition monitoring equipment for railway vehicles. The case studies highlight the need for different systems that complement each other by measuring different parameters. It is also important that the systems are integrated with existing systems and practices in order to exploit the potential benefits of the new technology. Furthermore, it is important to have a joint approach between both infrastructure owners and train operators in the deployment and use of wayside condition monitoring equipment, since the technology can support a condition-based maintenance strategy on both sides that could have a great impact on the efficiency of railway operations.

Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) är ett Svenskt gruvbolag som bryter järnmalm. Man har som målsättning att bli en av de ledande leverantörerna i världen av järnmalmsprodukter. I kedjan från brytning till slutkund, spelar transporteffektivitet en avgörande roll i företagets totala ekonomiska resultat. Transporterna av malm från LKAB:s gruvor i Kiruna och Malmberget utförs med järnvägstransporter till utskeppningshamnar i Narvik och Luleå. Järnvägstransporterna utförs av LKAB:s dotterbolag Malmtrafik i Kiruna AB (MTAB) på den Svenska sidan och av Malmtrafikk AS (MTAS) på den Norska sidan. Järnvägs transporternas effektivitet är därför en nyckelfunktion i LKAB:s gruvbrytningsverksamhet. I en benchmarkingstudie utförd på den totala effektiviteten av verksamheten hos gruvverksamheter med tunga järnvägstransporter runt om i världen blev det uppdagat att det finns en potential att förbättra effektiviteten hos LKAB:s järnvägstransporter. En av faktorerna som har potential att förbättra effektiviteten är underhållsstrategin. Det finns tydliga indikationer på att en förändring från ett förutbestämt underhåll till ett tillståndsbaserat underhåll skulle kunna öka järnvägstransporternas effektivitet. Syftet med denna licentiat avhandling är att utvärdera tekniska system som kan placeras vid spåret och användas som tillstånds övervakande utrustning för järnvägsfordon för att stödja en implementering av en tillståndsbaserad underhållsstrategi.För att uppnå det utsatta syftet har fem fallstudier, samt en litteratur studie genomförts. De fem fallstudierna har utförts för att öka kunskapen om egenskaperna hos tillgänglig tillståndsövervakande utrustning för placering vid spåret som stöd för tillståndsbaserat underhåll av järnvägsfordon. Litteraturstudien har fokuserats på järnvägsverksamheter i runt om i världen med speciellt fokus på utveckling, utplacering och användande av spårbunden tillståndsövervakningsutrustning .Litteraturstudien indikerar att det pågår en ökande implementering och användning av tillståndsövervakande utrustning för järnvägsfordon. Genom studierna har det framkommit att den direkta interaktionen mellan hjul och räl också skapar en stor potential för besparingar på infrastrukturen med hjälp av en implementering av spårbunden tillståndsövervakande utrustning för järnvägsfordonen.Case studierna belyser nödvändigheten av att ha olika system som kan komplettera varandra genom att mäta olika parametrar. Det är också viktigt att systemen är integrerade med existerande system och metoder för att uppnå de potentiella fördelarna med den nya teknologin. Det är dessutom viktigt att ha ett gemensamt tillvägagångssätt mellan både infrastrukturägare och tågoperatörer i implementeringen och användandet av spårbunden tillståndsövervakande utrustning, eftersom teknologin kan stödja en tillståndsbaserad underhålls strategi för båda sidor, vilket kan ha stor positiv inverkan på järnvägsdriftens effektivitet.

MTAB har som målsättning att vara en av världens effektivaste malmbanor och på så sätt bidra till LKAB:s långsiktiga överlevnad. Under 2003 utfördes en "bench-marking" med malmbanorna i Australien, Brasilien och Sydafrika. Denna visade på att det finns ett "gap" till de bästa malmbanorna. Ett av dessa "gap" gäller underhållskostnaderna på malmvagnar. MTAB som har utvecklat underhållet från ett tidigare kalenderstyrt underhåll till ett km-styrt underhåll, med fasta intervall för översyner och större revisioner baserat på ett transpondersystem kallat för ATI, vill nu undersöka möjligheten till att övergå till ett tillståndsbaserat underhåll för befintliga och kommande nya malmvagnar. Detta projekt har tittat på möjligheten att övergå till ett tillståndsbaserat underhåll utifrån den komponent som står för ca 50 % av underhållskostnaden nämligen vagnshjulen. Därför har tre system för att kunna mäta tillståndet på malmvagnshjul utvärderats. De tre systemen är: Attackvinkel och positions mätning med laser/kamera teknik Spårkrafts mätningar med töjningsgivare Hjulprofilmätning med laser/kamera teknikSystemen mäter olika parametrar på vagnarna som dock har bäring på slitaget av hjul. Två av systemen har utvärderats genom att jämföra uppmätta parametrar med varandra samt med de underhållsdata som finns att hämta i MTAB:s underhålls system MAXIMO. Det tredje systemet har utprovats på prototypnivå, men ett antal varianter av systemet tillhandahålls från ett flertal kommersiella aktörer på marknaden..... (forts.)