Sviluppo del sistema ICT di controllo tracciabilità delle operazioni di manutenzione

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1 Sviluppo del sistema ICT di controllo tracciabilità delle operazioni di manutenzione Fabrizio D Errico Politecnico di Milano, Roberto Lucani Libero Professionista, Roberto Gigli Direzione Tecnica Trenitalia Sicurezza di Sistema

2 Sommario Il contesto e scopo: la tracciabilità manutenzione nel trasporto merci pericolose su ferro Il problema della tracciabilità nelle attività di manutenzione La soluzione ICT proposta Descrizione delle attività Conclusioni

3 Il contesto La manutenzione di componenti di sicurezza nei rotabili, anche nel trasporto merci pericolose, è gestita dai Soggetti Responsabili della Manutenzione (Reg. 445/2011 UE) La ricerca della competitività all interno di un settore dove nessuna stringente normativa impone, ad esempio, costi standard, operazioni minime garantite uguali per tutte le officine, ecc. rischia di fare esplodere il problema delle manutenzioni di bassa qualità o soltanto esistenti «su carta»

4 I precedenti Incidente Ferroviario di Bressanone del 6 Giugno 2012 Incidente Ferroviario di Viareggio del 29 Giugno 2009 Tratto dall Annotazione Polfer Bressanone, allegata alla relazione conclusiva Collegio Peritale Procura della Repubblica di Bolzano

5 I precedenti (2) Entrambe i deragliamenti sono stati causati da manutenzioni mal eseguite che hanno causato il cedimento di componenti di sicurezza primaria di un convoglio ferroviario (cedimento delle sale montate). Durante le indagini si rivelano mancanze ed incongruenze nella documentazione che attesti le effettive operazioni di manutenzione svolte e la loro qualità

6 Scopo: attuazione della tracciabilità nelle attività di manutenzione (1) Non è attualmente possibile da parte delle Forze di Polizia Ferroviaria (Polfer) eseguire periodicamente controlli a campione, in esercizio ed in tempo reale, come accade invece per la Polizia Stradale che è in grado, e ne ha competenza tecnica, di verificare su strada la situazione manutentiva di un autotreno che trasporta merce pericolosa. Nel settore ferroviario i documenti di trasporto NON ESAURISCONO le informazioni necessarie alla POLFER per poter valutare il REALE stato manutentivo dei componenti rotabili, particolarmente quelli di sicurezza primaria (sottostruttura dei carri)

7 Il problema della tracciabilità nelle attività di manutenzione (2) Nel settore del trasporto merci pericolose Europee su ferro, NON esiste in opera una BANCA DATI Nazionale/Europea che venga aggiornata dai Soggetti Responsabili della Manutenzione in tempo reale OBIETTIVO Rendere disponibili INFORMAZIONI identificative della attività di manutenzione a diversi soggetti, tra cui proprietario del carro, organi di ispezione, di controllo e monitoraggio, di indagine (es: Polfer in caso di controllo e monitoraggio: Polfer DIGIFEMA e Procura della Repubblica in caso di indagine)

8 Scenario attuale Perimetro di condivisione delle informazioni Officina di manutenzione Ingresso componente in OFFICINA Operazione di manutenzione Assemblaggio e restituzione all esercizio Detentore carri/ Gestore manutenzion e della flotta (1) Documentazione cartacea o digitale interna alla Officina di manutenzione. NON esistono STANDARD minimi per la tipologia di informazioni in essa riportate Informazioni non IMMEDIATAMENTE leggibili per organi di controllo quali POLFER Comunicazione informazioni su base autonoma, non cogente ed in formato senza requisiti minimi (assenza di uno standard di riferimento ) (1) Funzione C del Regolamento UE 445/2011

9 La soluzione ICT sviluppata Immissione in tempo reale dei dati e info in banca dati locale (presso l officina di manutenzione) e collocati a bordo su dispositivo mobile, inviati in tempo reale al detentore del carro e ad altre banche dati centralizzate ed interrogabile in qualsiasi momento da organismi autorizzati Officina di manutenzione Ingresso componente in OFFICINA Operazione di manutenzione Assemblaggio e restituzione all esercizio Detentore carri/ gestore manutenzione della flotta (1) Documentazione digitale interna alla Officina di Manutenzione con caricamento delle informazioni su dispositivi fissi a bordo del carro Organismi di ispezione Organismi di controllo Detentore del carro

10 La soluzione ICT sviluppata: il flusso di lavoro 3 Le informazione vengono inviate CRIPTATE e non mofdicabili a soggetti terzi Soggetti Autorizzati L immissione in tempo reale dei dati (CRIPTATI E NON MODIFICABILI) nella banca dati locale (presso l officina di manutenzione) avviene solo se questi dati vengono collocati a bordo del dispositivo mobile. Essi vengono anche inviati in tempo reale al detentore del carro e ad altre banche dati centralizzate. Il CHIP è interrogabile in qualsiasi momento da organismi autorizzati 2 Vengono immagazzinati in chips (componente HW) attraverso una interfaccia SW 1 I dati generati durate le operazione di manutenzione 4 I CHIPS vengono quindi installati a bordo del carro Ingresso componente in OFFICINA Operazione di manutenzione Assemblaggio e restituzione all esercizio

11 Fase di Verifica Organismi di investigazione Agenzia Nazionale Sicurezza Ferroviaria Detentore del carro Railway Stop

12 Le attività sperimentali in sintesi (1) Sono state svolte durante il progetto LOSE attività sperimentali divise in due fasi implementative: Fase 1: consistente nelle attività di progettazione, sviluppo e testing del sistema ICT in grado di rispondere alle esigenze di: 1. collezionare i dati sensibili della manutenzione del carro merce (i.e. attività di selezione dati sensibili per la tracciabilità della manutenzione del carro); 2. immagazzinare tali dati su smart-memory chip direttamente a bordo del mezzo ed in un server «collettore» di dati (i.e. attività di scrittura dati e loro stoccaggio). I dati vengono immagazzinati e trasmessi in forma criptografata, non modificabile e/o con modifiche dei dati tracciabili da codice ID dell operatore; 3. renderli accessibili in lettura e dunque immediatamente disponibili per le verifiche sulla regolarità della manutenzione tracciata dallo smartmemory chip (i.e. attività di controllo da parte dell operatore preposto, e.g. Polfer, NIB, Agenzia Sicurezza, etc.).

13 Le attività sperimentali in sintesi (2) Fase 2: consistente nella semplificazione delle operazioni di immagazzinamento dei dati relativi alla manutenzione del carro. In particolare è stata progettata e sviluppata una interfaccia SW in grado di leggere i dati manutenzione direttamente da tabelle dati in forma Excel, trasportarle all interno del programma di gestione e scrittura dati e trasmetterli sia al server «collettore», sia allo smart-memory chip disposto a bordo del carro. Lo scopo della Fase 2 sperimentale è stato quello di eludere le dispendiose operazioni preliminari necessarie alla raccolta dati dai database sorgenti (esistenti presso l Impresa Ferroviaria o il soggetto ECM deputato alla manutenzione) e tradurli nel formato accettato dallo smart-memory chip.

14 Fase 1 -Progettazione, sviluppo e testing del sistema ICT di trattamento dei dati sensibili per la tracciabilità della manutenzione del carro

15 Descrizione delle attività svolte Task 1- Definizione dello STANDARD delle informazioni e dei dati identificativi per i carri merci impiegati nella sperimentazione Task 2 - Definizione e sviluppo software per il caricamento dati e all interno del chip Task 3 Definizione livelli di accesso al software e protocolli di esecuzione attività per i soggetti Manutentore e Controllore Task 4 Definizione e sviluppo della ARCHITETTURA della BANCA DATI locale del Manutentore (server recipient) e suo interfacciamento con l utente Controllore

16 Descrizione delle attività svolte (2) Task 5 Definizione di un protocollo di invio dati dalla banca dati locale di generazione (i.e. Manutenzione) ad una banca dati del Owner (es. Detentore del carro) ed in copia conforme alla Autorità di gestione e controllo (es. ERA Maintenance Data Archive) Task 6 Fase di sperimentazione 1: caricamento dati per l identificazione di 100 carri merci Trenitalia Task 7 Fase sperimentazione 2: applicazione dei chips a bordo di 100 carri di proprietà Trenitalia e simulazione dell operazioni di verifica da parte del Controllore (es. Polfer).

17 Il software di controllo Schermata caricamento dati del carro

18 Schermata storico dei dati della flotta (posta in manutenzione)

19 Obiettivi raggiunti al termine della Fase 1 (1) Durante il progetto è stata svolta un attività sperimentale volta a simulare lo scambio dati relativi alla manutenzione di 100 carri merci tra: 1. un terminale «Manutentore» attraverso il quale l operatore (identificato mediante accesso con user-id e password) provvedeva alla scrittura dei dati relativi alla manutenzione programmata supporti di memoria con scrittura a contatto; 2. un terminale «Collettore» al quale i dati, una volta immagazzinati, venivano inviati in forma criptografata e ivi decriptati per essere conservati con funzione di sola lettura e controllo. La sperimentazione ha permesso di sviluppare l interfaccia software per la gestione dei dati di manutenzione conformemente allo standard richiesto dalle recenti raccomandazioni della Commissione Europea in ambito di tracciabilità della manutenzione di materiale rotabile di sicurezza.

20 Obiettivi raggiunti al termine della Fase 1 (2) - La attività di testing ha permesso di affinare la logica di scambio delle informazioni sulla manutenzione dei carri. - Si è potuto verificare che ai fini della totale tracciabilità in tempo reale occorre: 1. Consentire al manutentore la scrittura dei dati e loro modifica previa registrazione in un database locale di ognuna delle operazioni di scrittura/modifica; ciò consente di tracciare ogni operazione svolta sui dati che verranno successivamente trasferiti dal server Manutentore alla Memoria disposta sul componente di sicurezza.

21 Obiettivi raggiunti al termine della Fase 1 (3) 2. l trasferimento dei dati dal server «Manutentore» allo Smart- Memory Chip deve avvenire per contatto diretto. Ciò consente di tracciare ogni operazione di scrittura dei dati dal server Manutentore verso il carro merci sul quale viene disposta la Memoria. 3. il server «Manutentore» deve inviare il proprio database immodificabile ed in forma criptografata al server Collettore posto presso un Organismo Centrale di Controllo, di modo che l operatore qualificato possa verificare in tempo reale lo stato di manutenzione di un certo materiale rotabile;

22 Alcune immagini delle attività sul campo Installazione, monitoraggio e verifica degli smartmemory chip sui carri merci

23 Fase 2 Sviluppo della interfaccia SW per la importazione dei dati di manutenzione da database Excel

24 Implementazione del software gestione dati: con la funzione importa scheda da Excel

25 Importazione dati da database proprietario disponibile in formato Excel (1) La funzione sviluppata durante la Fase 2 Importa scheda da Excel permette di leggere in automatico i dati di manutenzione in un formato proprietario (quello scelto dall impresa ferroviaria o del soggetto ECM per sue attività di archivio) ed importarli (vedi successive fig.1,2 e 3) direttamente nel software di gestione dati creando la scheda di manutenzione del carro che verrà successivamente trasferita all interno dello smart-memory chip Fig.1 Screen-shot del SW, fase di importazione dati da database Excel

26 Fig.2 Selezione del file Excel da importare all interno del SW di gestione.

27 Fig3 I dati sono stati importati da Excel e creata la nuova SCHEDA manutenzione del carro.

28 Conclusioni La soluzione sviluppata (SW e HW) consente al soggetto Manutentore di inserire dati tracciabili. La sperimentazione su 100 carri è stata avviata con Trenitalia in quanto già in possesso di un sistema di registrazione e gestione di tutti i dati manutentivi (RSMS) L inserimento dei dati di manutenzione può avvenire SOLTANTO se il CHIP è fisicamente connesso con l interfaccia software del server Manutentore NON è possibile effettuare modifiche dei dati del CHIP mentre questi è in condizione di «marcia»

29 Conclusioni (2) Ogni modifica del dato inserito nel CHIP (che deve comunque essere eseguita a CHIP connesso fisicamente alla «pistola» di trasferimento dati dal server vedi punto precedente) verrà segnalato nello STORICO delle attività, identificando l operatore che ne ha modificato il dato e LASCIANDO evidenza del dato preesistente I dati immagazzinati nel server vengono trasferiti in forma CRIPTATA e NON MODIFICABILE ad altrettanti server che fungono da collettore (es: Organismi di monitoraggio, organismi investigativi, detentore del carro, etc.) Il CONTROLLORE ha accesso in lettura al chip in ogni momento lo decida: una schermata di facile lettura (colori ROSSO, ARANCIO, GIALLO, BIANCO) gli comunicano in tempo reale se il CARRO è in ordine con la manutenzione. Il sistema di gestione SW permette una rapida lettura ed importazione di dati di manutenzione direttamente prodotti da DATABASE proprietari dell impresa ferroviaria o soggetto ECM

30 /,a Coo/Jera:;,ione al Cuore del.\lrditerraneo, llll I.fl Coo/Jéralion au Ccrur dc la.\jf ditaranée MARITTIMO - IT FR - M A R IT IM E TOSCANA LIGURIA SARDEGNA CORSt LOSE LOGISTICA E SICUREZZA DEL TRASPORTO MERCI Programma cofinanziato con il Fondo Europeo per lo Sviluppo Regionale Il Programme COMLNt; DI Cl':NOVA cofinancé par le Fonds Européen de Développement Régional PROVINCIA DI PISA PROVINCIA DI LIV01L" 0