Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Maintenance performance indicators (MPIs) for railway infrastructure: identification and analysis for improvement
Luleå University of Technology, Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Operation, Maintenance and Acoustics.
2008 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

With increasing awareness that maintenance not only ensures safety and track performance, but also creates additional value in the business process; many infrastructure managers and owners are treating maintenance as an integral part of the business process. This is also true for the Banverket (Swedish National Rail Administration). One key issue for Banverket is to verify that the undertaken maintenance activities provides expected results, measured through maintenance performance indicators (MPI) related to technical, economical, and organizational issues. It is also necessary to classify the degree of effect for every single MPI, i.e. to create a logical cause-and-effect structure. The main purpose of this research work is to identify and study the existing operation and maintenance performance indicators related to railway infrastructure, their application in short term and long-term perspective to analyse their usefulness for operation and maintenance planning of the railway infrastructure. Furthermore, the study is to find a structured, reliable, and cost effective method using maintenance performance indicators (MPI) such as OEE-values to facilitate the operation and maintenance decision making process both in short term and long term perspective for the railway infrastructure management. A study at Banverket shows that 10 MPIs out of 17 identified ones are in use, where eight of them match the MPIs identified through the documents and two additional ones identified through interviews. Two conducted case studies at Banverket and Jernbaneverket, the Norwegian rail administration, shows that it is possible to quantify and benchmark MPIs between different countries. The comparison from the Iron Ore Line between Kiruna and Narvik indicated more or less the same rail and track related maintenance costs per track kilometre in Norway as in Sweden. The overhead cost per track kilometre results in 12 times higher costs for Jernbaneverket due to different track length in Norway and Sweden, though the number of employees in the infrastructure manager organization work force was the same in both countries. A case study evaluating technical and financial aspects of grinding campaigns on the track section between Kiruna and Riksgränsen shows that the grinding campaign postpone major rail replacements activities into the future. The yearly cost for grinding and renewal is an example of an aggregated MPI that can be used for future follow-ups and benchmarking. The grinding campaign itself seems not to affect the total system in a negative way. One important issue for the infrastructure manager is to focus on the overall railway infrastructure effectiveness. A model for calculating the overall railway infrastructure effectiveness (ORIE) is presented in this thesis. Performed case studies on three track sections shows similar ORIE figures that are significantly higher than the industry OEE, which is required for a punctual railway transportation system. The study indicates that ORIE must be calculated on a monthly basis. The findings of the ORIE and calculation are 89.7 - 100% ORIE values. The findings indicate that ORIE can be used as a key performance indicator by the railway infrastructure manager. It is also visualized that ORIE can provide important input and support in decision making for the infrastructure managers. A railway infrastructure maintenance link and effect model (LinkEM), that supports the overall objectives and focuses on critical strategic areas determined by the nature of the railway industry and public requirements and regulations is suggested. To conclude, in this research study relevant MPIs for effective management of operation and maintenance of the railway infrastructure are identified and analyzed. Further, models like LinkEM and ORIE are suggested for the railway infrastructure managers to facilitate in the decision-making.

Abstract [sv]

Infrastrukturförvaltare av järnväg ser idag underhåll som en värdeskapande och integrerad del av hela förvaltningsverksamheten för att uppfylla kundernas krav och förväntningar. En central uppgift för Banverket är att verifiera att genomförda underhållsåtgärder ger önskat resultat ur tekniska, ekonomiska och organisatoriska perspektiv. Ett sätt att mäta detta är att använda underhållsrelaterade indikatorer (MPIs, maintenance performance indicators). Det är därför viktigt att dessa indikatorer förmår koppla och visa effekter av genomförda underhållsaktiviteter, dvs. förmår visa underhållsrelaterade orsak-verkansamband.En studie genomförd på Banverket visar att utav 17 identifierade MPIs så används 10 stycken. Åtta av dessa är identifierade i Banverkets egna dokument medan de två övriga är identifierade genom intervjuer. Två genomförda studier på Banverket och Jernbaneverket visar att det är möjligt att kvantifiera och jämföra MPIs mellan olika länder med hjälp utav benchmarking. Jämförelsen visar att underhållskostnaderna per spårmeter är ungefärligen lika stora på svensk och norsk sida för Malmbanan. En liknande jämförelse av overheadkostnaderna visar att kostnaderna på den norska sidan är ungefär 12 gånger högre per spårmeter räknat. En jämförelse av organisationernas storlek till antalet anställda visar dock att de är ungefärligen jämstora. En teknisk och ekonomisk utvärdering av genomförda rälsslipningskampanjer på sträckan mellan Kiruna och Riksgränsen visar att rälsslipning kan fördröja behovet av utbyte av räl. Den årliga kostnaden för rälsbyte är ett exempel på MPIs som kan användas för uppföljning och benchmarking. Genomförda rälsslipningskampanjer ser inte ut att påverka järnvägssystemet som helhet på något negativt sätt. En viktig fråga för infrastrukturförvaltare av järnväg är att kunna mäta järnvägssystemets effektivitet. En modell för att kunna mäta just detta presenteras i denna avhandling, dvs en så kallad ORIE-modell (overall railway infrastructure effectiveness eller infrastruktureffektivitet för järnväg) Genomförda studier och simulering på bandelsnivå visar på höga och jämförbara ORIE-värden för de olika bandelarna, vilka för övrigt är påtagligt högre än för motsvarande OEE-värden för exempelvis tillverkande industri. Studien påvisar att ORIE-värdena bör beräknas per månad och att de kan användas som MPIs. Resultaten visar på ORIE-värden mellan 89,7 - 100 %. ORIE-värden kan därmed utgöra ett bra beslutsstöd för järnvägens infrastrukturförvaltare. Ett förslag på en länk- och effektmodell för järnvägsinfrastruktur vilken stödjer övergripande mål för verksamheten och som fokuserar på strategiska områden utifrån järnvägens förutsättningar presenteras i denna avhandling. Sammanfattningsvis så har denna studie identifierat ett antal MPIs som används av infrastrukturförvaltare av järnväg. Koncept och modeller såsom LinkEM, ORIE och benchmarking har applicerats på och genererat resultat användbara för infrastrukturförvaltare av järnväg.

Place, publisher, year, edition, pages
Luleå: Luleå tekniska universitet, 2008. , 39 p.
Series
Doctoral thesis / Luleå University of Technology 1 jan 1997 → …, ISSN 1402-1544 ; 2008:19
National Category
Other Civil Engineering
Research subject
Operation and Maintenance
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-16852Local ID: 04807d80-0ba2-11dd-9b51-000ea68e967bOAI: oai:DiVA.org:ltu-16852DiVA: diva2:989839
Note
Godkänd; 2008; 20080416 (ysko)Available from: 2016-09-29 Created: 2016-09-29 Last updated: 2017-11-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(7100 kB)289 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 7100 kBChecksum SHA-512
692c61c5150d2b7807a6842a0a6f594f44cd3ab4f7fb8703384385e8f1ae9b34af4f2538af80dfdf7041d102b8876ebc9ab55fffb2f4b4bfdb334cef829727e7
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Åhrén, Thomas
By organisation
Operation, Maintenance and Acoustics
Other Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 289 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 257 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf