CC BY
24
Представленные данные свидетельствуют о том, что при существующих средних скоростях обращения подвижного состава динамическая добавка реакции пути составляет от 4 до 12,5 тс (около 20 - 50 % от статической величины).
Список литературы
1. Камаев, В. А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава [Текст] / В. А. Камаев. - М.: Машиностроение, 1980. - 215 с.
2. Галиев, И. И. Метод разделения движения в задачах транспортной механики [Текст] / И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. В. Марковиченко // Исследование динамики транспортных и строительных конструкций: Межвуз. сб. науч. тр. / МИИТ. - М., 1989. - Вып. 817. - С. 4 - 10.
3. Вибрации в технике: Справочник: В 6 т. Т. 3. Колебания машин, конструкций и их элементов [Текст] / Под ред. Ф. М. Дементберга и К. С. Колесникова. - М.: Машиностроение, 1980. - 544 с.
4. Механическая часть тягового подвижного состава [Текст] / Под ред. И. В. Бирюкова. -М.: Транспорт, 1992. - 440 с.
5. Лившиц, Н. А. Вероятностный анализ систем автоматического управления: В 2 т. Т. 1. Вероятностные и статистические характеристики воздействий и процессов. Линейные стационарные и нестационарные системы [Текст] / Н. А. Лившиц, В. Н. Пугачев. - М.: Советское радио, 1963. - 896 с.
6. Ушкалов, В. Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей [Текст] / В. Ф. Ушка-лов, Л. М. Резников, С. Ф. Редько. - Киев: Наукова думка, 1982. - 360 с.
УДК 629.4.083: 65.011.4
В. А. Смирнов, В. Ф. Кузнецов, А. М. Семенов АУТСОРСИНГ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
В статье рассматриваются вопросы повышения эффективности диагностирования подвижного состава железнодорожного транспорта путем передачи данного вида деятельности сторонним специализированным организациям на условиях аутсорсинга. Предложена методика оценки стоимости аутсорсинговых услуг на основе разработанной модели краткосрочного страхования рисков отрицательных последствий результатов диагностирования.
На сети железных дорог РФ ежегодно происходит более 5,5 тысячи случаев нарушения безопасности движения - браков в работе по вине отказов подвижного состава. Из них около 700 случаев - браки особого учета, связанные с авариями, сходами, столкновениями и крушениями.
Наибольшую долю отказов формируют технические неисправности. По грузовым и пассажирским вагонам: неисправности роликовых букс - 60 % в грузовом движении и 25 % - в пассажирском, тормозного оборудования - 21 %, привода генератора - 14 % (пассажирское движение), автосцепок - 7,5 % (рисунок 1).
Для электровозов наибольшее количество порч и неисправностей зафиксировано по электрическим цепям и аппаратуре (около 60 %), тяговым двигателям (более 15 %), автотормозному оборудованию (4,1 %), колесным парам и буксовым узлам (до 10 %).
Наибольший вес по тепловозному парку имеют неисправности дизеля с системой охлаж-дения (кривошипно-шатунный механизм и цилиндропоршневая группа, топливная аппаратура, система охлаждения, турбокомпрессор), доля которых составляет более 40 % от общего числа. На втором месте электрооборудование - 25 % всех случаев. Устойчиво высокую долю неисправностей имеют неисправности буксовых узлов (7,8 %).
Степень тяжести дефекта опреде-ляяет размер экономического ущерба последствий: причинение вреда жизни и здоровью людей; внеплановый восстановительный ремонт инфраструктуры и подвижного состава; приобретение подвижного состава, исключенного из инвентарного парка по техническому состоянию после крушения; экологический ущерб; потери от задержки поездов и нарушения графика движения и т. д.
Наиболее тяжелые последствия имеют неисправности механического оборудования, по причине которых происходит до 80 % сходов в поездах по вине вагонов и около 50 % сходов по вине локомотивов (усталостные трещины колесных пар, рам тележек, редукторов тяговой передачи, приводящие к их излому; дефекты подшипников буксового узла; отдельные случаи нарушения крепежа и падения на путь автосцепок, люков, кожухов зубчатой передачи и неисправностей экипажной части).
Ежегодно для устранения последствий отказов оборудования проводится более 14 тыс. внеплановых ремонтов локомотивов и более 2,5 млн отцепок в текущий ремонт грузовых вагонов.
Более половины причин браков и отказов на линии подвижного состава являются технологическими (нарушение зазоров, крепления, износ узлов и деталей сборочных единиц) и могут быть заблаговременно выявлены при ремонте и техническом обслуживании в депо:
1) грузовые вагоны:
а) буксовый узел: разрушение сепараторов - 27 %, нарушение крепления - 19, дефекты смазки - 7,2 %;
б) тормозное оборудование: неисправность тормозных цилиндров - 7 %, воздухораспределителей - 3,8, авторежимов и их приводов, авторегуляторов, ослабление крепления труб и тормозных приборов - 4,2 %;
2)электровозы:
а) электрическая аппаратура: неправильная регулировка аппаратов, нарушение электрического контакта в силовых цепях и блокировках - 20 % (подгар, окисление, излом), неисправность привода (негерметичность, заклинивание и т. д.) - 18, межвитковые замыкания в катушках, пробой изоляции - 10 %;
б) электрические машины: пробой изоляции и межвитковые замыкания обмоток - 17 %, дефекты подшипников, повреждение якоря, неисправность щеточного аппарата;
в) тормозное оборудование: дефекты соединительных рукавов - 1,2 %, трубопроводов -0,8, приборов управления, компрессоров.
Буксы Автотормоза Автосцепка Тележки, рессор, подв. Колесные пары Кузов
Привод генератора Прочее Электровозы Электроаппаратура ТЭД
Кол. пары с буксами Автотормоза Вспом, эл. машины Прочее Тепловозы Система охл. Колен, вал и ЦП Г Кол. пары с буксами ТЭД
Привод силовых мех. Воздухонаг., турбок. Тяговый генератор Автотормоза Прочее
10
100
1000
Количество случаев, ед. в год
грузовое движение; ■ пассажирское
Рисунок 1 - Браки и отказы подвижного состава на линии
Для иллюстрации возможного ущерба от повреждений оборудования на рисунке 2 приведена стоимость отдельных узлов и деталей подвижного состава, а также цены на услуги по ремонту и восстановлению (в ценах 2009 г., по данным открытых интернет-источников).
Приобретение
Полувагон 12-132-03 Полувагон б/у Колесная пара НОНК К/п б/у (обод 40-49 мм) Чистовая ось Надрессорная балка Рама боковая б/у Автосцепка СА-3 Турбо компр.ТК-18Н
тнвд
РЧО Д50 Контактор БК-78Т Контактор ПК-23 МК-310Б-37 Кран машиниста 395 Ремонт КР электровоза ВЛ ТР-3 электровоза ВЛ КР ТЭД НБ ТР-1 электровоза ВЛ КР полувагона ДР полувагона
10 100 1000 10000 -►
Затраты, тыс. р. Рисунок 2 - Затраты на восстановление подвижного состава
Эффективным способом повышения безопасности движения и надежности подвижного состава является использование приборных средств при проведении контроля и диагностировании ответственных узлов и деталей.
В настоящее время при техническом обслуживании и ремонте подвижного состава активно внедряются средства диагностирования, в том числе электрического оборудования (электрических цепей, машин и аппаратов), автотормозного оборудования, подшипниковых узлов и зубчатых передач, дизель-генераторной установки.
Развитие приборной базы средств неразрушающего контроля и диагностирования, активное внедрение в состав приборных комплексов сложных микропроцессорных и компьютерных систем часто идет с опережением потенциальных возможностей их эффективной эксплуатации персоналом железнодорожных предприятий. Ситуация с освоением сложной новой техники усугубляется отсутствием системы технического сервиса и подготовки кадров, высокой инерционностью нормативно-технического обеспечения, широкой номенклатурой приборов, выпускаемых различными производителями даже одного функционального назначения [1]. Из обозначенных руководством ОАО «РЖД» задач особо необходимо отметить:
- сокращение издержек на проведение диагностических операций;
- повышение достоверности диагностирования;
- сокращение комплекса затрат, связанных с содержанием парка диагностических комплексов (калибровка, обслуживание, подготовка и повышение квалификации операторов).
Традиционно наращивание эффективности происходило эволюционным путем, главным недостатком которого является длительный период освоения и выхода на плановые показатели (рисунок 3, кривая 1, 2) и, как следствие, существенными потерями в данный период. По ряду предприятий ввиду особенностей демографической ситуации, географического расположения, уровня развития предприятия в целом получение положительного результата в принципе можно поставить под сомнение [1, 2].
Вместе с тем анализ системы организации диагностирования в локомотивном, вагонном и пригородном хозяйстве показал, что практически весь комплекс контрольно-диагностических операций с использованием приборных
100
%
методов сосредоточен в основных депо § и выполняется силами диагностических | групп (цехов) при проведении ремонта & подвижного состава. е
90 -
о 80 о К и й
Л
§70 а
данных и
о
60
СМ-3001
89,7
97,0
Васт-Сервис 3
Прогноз-1
67,2
64,0
1999
2001
2003
2005 2007 2008
Год
Рисунок 3 - Достоверность диагностирования подшипниковых узлов локомотивов
Данное обстоятельство создает благоприятные условия для радикального решения проблем низкой эффективности эксплуатации средств диагностирования путем передачи функций специализированным органи- о зациям в рамках аутсорсинга услуг [3]. ^
В качестве подтверждения действенности данной меры внимания заслуживает опыт «пилотного» проекта Северной железной дорогой и ООО «Васт-сервис» по проведению вибродиагностирования подшипниковыхузлов локомотивов наусловиях аутсорсинга [4].
Не затрагивая детали технологической схемы, остановимся на результатах эксперимента, проходящего с апреля 2008 г.: достоверность диагностирования возросла с 64 до 97 % за полтора года (рисунок 3, кривая 3). При этом суммарный экономический эффект составил 460 тыс. р.
Одним из сдерживающих факторов масштабного внедрения аутсорсинга диагностирования и неразрушающего контроля подвижного состава является отсутствие общепринятых финансовых моделей расчета эффективности такого шага. В частности, необходимы финансовые модели определения цены услуг, предполагающие разделение рисков и бонусов за возможный ущерб из-за некачественно выполненной работы.
Сотрудниками ОмГУПСа совместно с Институтом математики и информационных технологий ОмГУ проводятся работы по созданию методик многофакторного финансово-экономического анализа рисков безопасности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте.
В рамках статьи авторами приводится описание одного из элементов научной работы, связанного с расчетом базовой стоимости услуг по диагностированию подвижного состава с учетом финансовых рисков отрицательных последствий ошибок диагностирования.
Остановимся на ее отдельных компонентах, доступных для самостоятельного применения работниками экономических и финансовых служб ОАО «РЖД» при подготовке договоров на передачу диагностирования в аутсорсинг.
Предположим, что общая цена диагностирования одной единицы оборудования я = + а складывается из себестоимости диагностирования и надбавки за риск от ошибок диагностирования.
№ 2( 2010
Себестоимость диагностирования ^ может быть определена способом суммирования
эксплуатационных и общехозяйственных расходов. Имея информацию по статьям расходов и объем проведенного диагностирования за выбранный период времени, можно определить себестоимость диагностирования одной единицы оборудования (как правило, выполняется в условиях депо силами экономического отдела).
При полной передаче риска от заказчика к исполнителю расчет надбавки за риск а можно провести, используя модели краткосрочного страхования [5]. Опишем модель подробнее.
Вероятности ошибок диагностирования можно определить следующим образом. Пусть N - количество проверенного оборудования за год, N - количество выявленных дефектов, Ы2 - количество подтвердившихся дефектов и N3 - количество пропущенных дефектов. Тогда вероятность поступления на диагностирование неисправного оборудования д можно
N2 + N3
оценить как —2--. Ошибки диагностирования зависят только от технических характери-
N
стик средств диагностирования и могут быть 1-го или 2-го рода. Ошибка 1-го рода заключается в том, что диагностирование показало исправность неисправного оборудования и ее ве-
N
роятность д1 может быть оценена как-3—. Ошибка 2-го рода заключается в том, что ди-
N2 + N3
агностирование показало неисправность исправного оборудования и ее вероятность д2 мо* N1 - N2 жет оыть оценена как-1-2—.
N - N2 - N
Ошибка диагностирования 1-го рода приводит к финансовым потерям Ь1, равным стоимости одного непланового ремонта. Ошибка диагностирования 2-го рода приводит к финансовым потерям Ь2, равным затратам на «ложный» ремонт.
Оценим стоимость риска от ошибок диагностирования. Предположим, что заказчик платит фирме а рублей - страховую премию. Тогда в случае ошибки диагностирования 1-го рода с вероятностью р1 = дд1 фирма выплачивает заказчику страховую выплату Ь1 рублей, а в случае ошибки диагностирования 2-го рода с вероятностью р2 = (1 - д)д2 - страховую выплату Ь2 рублей.
При известной величине страховых выплат нужно найти размер а страховой премии. Страховая премия должна обеспечивать малую вероятность безубыточной работы. Предположим, что по условиям договора предстоит выполнить диагностирование N единиц оборудования. Пусть X. - случайная величина, описывающая финансовый риск диагностирования I -й единицы оборудования. Случайные величины Х1 независимы и распределены одинаково. Распределение случайной величины Хг. имеет вид:
X. 7 Ь2 0
р А Р2 р3 =1 - р - р2
Средняя величина иска т = МХ 1 = р1Ь1 + р2Ь2, а дисперсия иска - ст2 = р1 (Ь1 - т)2 +
+р2 (Ь2 - т)2 + р3т2. Распределение случайной величины, описывающей доход исполнителя от диагностирования . -й единицы оборудования, имеет вид:
а - X а - Ь1 а - Ь2 а
р А Р2 р3
Средний доход исполнителя а — МХ1 = а — т. Для безубыточной работы необходимо, чтобы средний доход был неотрицательным. Минимальное возможное значение страховой премии а0 = т называется нетто-премией.
N
Пусть SN = ^ Х1 - общая сумма страховых выплат и KN = N • а - сумма всех страховых
¿=1
премий. Математическое ожидание случайной величины SN равно N • а0, а дисперсия -N^G2. Принебольших значениях N функциюраспределенияслучайнойвеличины SN можно указать явно. При N функция распределения нормированной и центрированной слу-
чайной величины S * =
SN - N • ао
имеет следующий предел:
1 X
ф(х) = -= [ в''212Ж. у!2П I
(1)
Если наступило событие SN > KN, то это означает, что исполнитель понес убытки. Страховой тариф а можно определить, задав уровень приемлемой вероятности а = Р (SN < KN) работы без убытков. По заданной вероятности а определим квантиль ха как решение уравнения Ф(х) = а. Например, при изменении вероятности а от 0,9 до 0,999 квантиль ха принимает значения от 1,282 до 3,090. Вероятность
Р
о* _ SN
¿>АТ —
N • ап
а
Я
< х„
= Р (SN ±
N • а + х„ст
^ ) = а,
(2)
о
откуда а = а0 + ха^=. Разность а — а0 называется страховой надбавкой. ^JN
В качестве иллюстрации приведем пример расчета стоимости услуг вибродиагностирования подшипниковых узлов в локомотивном ремонтном депо при себестоимости диагностирования 200 р. на единицу. В случае ошибки диагностирования 1-го рода с вероятностью Р1 = 0,005 фирма - поставщик услуг выплачивает заказчику страховую выплату Ъ\ = 15000 р., а в случае ошибки диагностирования 2-го рода с вероятностью р2 = 0,025 - страховую выплату Ъ2 = 5000 р.
На рисунке 4 представлено поле значений страховой премии от вероятности работы без убытков при объеме диагностирования от 2000 до 20 000 единиц в год.
Страховой тариф, р.
2000 6000 юооо 1
Объем диагностирования, 18000 ед. в год
Вероятность работы без убытков
Рисунок 4 - Страховая премия (тариф)
Передача на аутсорсинг процессов диагностирования подвижного состава должна осуществляться после детального исследования и контрактного описания юридической и экономической ответственности сторон в возможных случаях нарушения безопасности движения, повлекших за собой экономические потери участников перевозочного процесса, ущерб жизни и здоровью людей.
Расчет базовой стоимости услуг диагностирования должен формироваться исходя из экономической оценки возможных отрицательных последствий.
В качестве финансово-экономической модели для практического применения на российских железных дорогах может быть рекомендована модель краткосрочного страхования рисков ошибок диагностирования.
Список литературы
1. Самсонов, Е. Техническая диагностика: пора ломать стереотипы [Текст] / Е. Самсонов, В. Ермишин // Локомотив. - 2009. - №10. - С. 2 - 5.
2. Щедрин, В. И. Еще раз о перспективах вибродиагностики [Текст] / В. И. Щедрин, В. Ю. Тэттэр // Локомотив. - 2007. - № 5. - С. 39 - 41.
3. Лапидус, Б. М. Аутсорсинг как одно из приоритетных направлений в реформировании и повышении эффективности российских железных дорог [Текст] / Б. М. Лапидус // Железнодорожный транспорт. - 2006. - № 2. - С. 40, 41.
4. Тулугуров, В. «Васт-сервис» - надежный партнер [Текст] / В. Тулугуров // Локомотив. - 2008. - № 8 - С. 14, 15.
5. Фалин, Е. И. Математический анализ рисков в страховании [Текст] / Е. И. Фалин. -М.: Российский юридический издательский дом, 1994. - 130 с.
УДК 620.9:005.93:502.174
В. Т. Черемисин, М. М. Никифоров
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗАКОНА № 261-ФЗ от 23.11.09 «ОБ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ...» В ХОЛДИНГЕ «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»
В статье рассматриваются основные направления реализации федерального закона № 261-ФЗ от 23.11.09 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» в холдинге «Российские железные дороги». Раскрываются основные задачи по повышению эффективности использования энергоресурсов на тягу поездов и нетяговые нужды и предлагаются пути их реализации.
Принятие федерального закона № 261-ФЗ ставит перед холдингом «Российские железные дороги» задачу по определению требований энергетической эффективности к объектам железнодорожного транспорта и по оценке их соответствия указанным требованиям.
В соответствии со ст. 9 Закона государственное регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности в холдинге «Российские железные дороги» как организации, осуществляющей регулируемые виды деятельности, должно осуществляться по следующим основным направлениям:
учет используемых энергетических ресурсов;
соблюдение требований к энергетической эффективности зданий, строений, сооружений и инженерных коммуникаций;
проведение обязательного энергетического обследования.
