CC BY
188
УДК 621.332.(076.5)
ОЦЕНКА СРОКОВ И СТОИМОСТИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА РОССИИ
Ковалев А.А., к.т.н., доцент, кафедра «Электроснабжение транспорта», Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), тел.: (343) 221-25-27, 8-950-63-77-440, e-mail: akovalev@usurt.ru, kovalev@k66.ru
При строительстве и реконструкции участков железных дорог встает вопрос о точном определении стоимости жизненного цикла технических систем и как следствие порождается задача по оптимизации этой стоимости, т.е. нахождения такого варианта использования оборудования, которое дает самую низкую стоимость жизненного цикла, при условии достижении требуемого уровня надежности и безопасности
В статье подчеркивается необходимость оценки сроков жизненного цикла объектов железнодорожного транспорта с помощью математических моделей диагностирования и метода Монте-Карла. Дополнительно показана методика оценки стоимости жизненного цикла объектов контактной сети, и возможность определения необходимости его продления.
Ключевые слова: математическая модель, надежность, жизненный цикл, объект, железнодорожный транспорт.
ESTIMATES OF LIFECYCLE COST AND OBJECTS OF RUSSIAN RAILWAYS
Kovalev A., Candidate of Engineering Sciences, Assocate Professor, Electrification of Railway transport сhair, Urals State University of Railway Transport (USURT), Ph.: (343) 221-25-27, 8-950-63-77-440, e-mail: akovalev@usurt.ru, kovalev@k66.ru
The construction and reconstruction of the railway question about the exact definition of the life cycle cost of technical systems and as a result generated by the task of optimization of the cost, and finding such a use of the equipment, which gives the lowest life cycle cost, subject to achieving the required level of reliability and security
The article emphasizes the need to evaluate the terms of the life cycle of rail transport with the help of mathematical models of diagnosis and of the method of Monte Carlo. Additionally, the technique estimates the life cycle cost of a contact network objects, and the ability to determine the need for an extension.
Keywords: mathematical model, reliability, life cycle, object, trains.
Перспектива развития железных дорог - это высокоскоростные магистрали. Определены главные направления строительства Санкт-Петербург - Москва, Москва - Казань, Казань - Екатеринбург, и Москва - Адлер.
Помимо высоких скоростей, которые планируется достичь, главное, что необходимо обеспечить - это надежность перевозок во все времена года и на всех этапах жизненного цикла.
При строительстве новых и реконструкции существующих участков дороги основным показателем надежности элементов контактной сети является интенсивность отказов. Классическая кривая интенсивности отказов от времени состоит из трех участков: приработка - I, нормальная работа - II и деградация - III [1]. Для того чтобы уменьшить время приработки необходимо устранять выявленные недочеты на стадии проектирования и монтажа как можно раньше. Второй участок, соответствует нормальному режиму работы объекта. Отказы появляются, например, из-за неблагоприятных внешних факторов (климатические условия). На III участке
кривой интенсивности начинают сказываться постепенные отказы, вызванные деградационными процессами (износом, старением, разрегулировками).
Определить временные границы указанных трех этапов для системы токосъема как обычных, так и высокоскоростных магистралей, на сегодняшний день, возможно путем моделирования, так как значения интенсивности отказов современных устройств контактной сети еще не известны.
В связи с этим необходимо разработать математическую модель, позволяющую оценивать срок жизненного цикла системы токосъема в зависимости от возникающих в ней нагрузок.
На сегодняшний день, компания ОАО «РЖД» и ОАО «ВНИИ-АС» разработали и реализуют методологию по управлению ресурсами, рисками и анализу надежности на третьей стадии жизненного цикла [2]. Эта методология была построена на основе методологии RAMS (рис.1).
Тем не менее, эксплуатация железных дорог России по этой
Рис. 1. Структурная схема методологии RAMS
Рис. 2. Модель отказа объектов железнодорожного транспорта
технологии, на наш взгляд, не может точно спрогнозировать вероятность наступления отказа. Так же не все формируемые решения по управлению надежностью являются правильными.
ОАО РЖД в рамках применения методологии по управлению рисками, ресурсами и анализом надежности (УРРАН), рекомендует оценивать стоимость жизненного цикла на предмет принятия решения о необходимости продления срока службы объектов или их замены.
Вопрос выбора точного коэффициента модернизации не раскрыт. Для каждого участка он может быть различен. Следовательно, и решающее правило может быть скорректировано.
В продолжение исследования была построена искомая математическая модель для объектов железнодорожного транспорта России (контактный провод (КП), разрядник, несущий трос (НТ), опора) на примере модели отказа «параметр - поле допуска» (рис.2).
Принятые допущения: закон распределения параметра /(.х, I) во времени не изменяется; реализации х(1) и моментные функции параметров плотности распределения/(.х, I) во времени изменяются монотонно; в начальный момент времени значения параметров находятся в границах поля допуска.
Следует отметить, что такая модель не в полной мере отражает случайный процесс изменения параметра. Не учитывается зависимость между значениями случайной функции в различные моменты времени. Поэтому полученная функция Q(t) не всегда удовлетворяет условию.
Нахождение аналитической зависимости вероятности отказа от наработки требует интегрирования, что не всегда удается выполнить в элементарных функциях. В общем случае может потребоваться численное интегрирование. Задавшись распределением случайной величины отказа по закону Гаусса для рассматриваемых элементов
были получены зависимости из которых следует, что вероятность застать контактный провод в неработоспособном состоянии повышается к 30 годам эксплуатации, а несущий трос к 45 годам (рис.3) .
Для каждого участка, при различных исходных данных, результаты могут значительно отличаться. Так, например, в случае экспоненциального закона распределения времени восстановления, расчеты показывают, что вероятность застать контактный провод в работоспособном состоянии уменьшается к 20 годам [3].
Для оценки надежности работы объектов необходимо уделять больше внимание основным показателям (параметр потока восстановлений, функции готовности и оперативной готовности, а также коэффициенты готовности и оперативной готовности).
В некоторых случаях нахождение показателей надежности, требуется численное интегрирование. Решение задачи возможно с использованием метода Монте-Карло. С помощью генераторов случайных чисел вычисляют эти показатели, и прогнозируется вероятность застать объект в неработоспособном состоянии. С другой стороны это будет оптимальное время проведения управляющих воздействий (УВ). Учитывая, что данные по интенсивностям отказов и времени восстановления аккумулируют системы «КАСАНТ» и «УРРАН», то применив эту модель, станет возможным планировать точные сроки управляющих воздействий.
Для сокращения рисков необходимо индивидуально подходить к расчету стоимости жизненного цикла (СЖЦ) каждого элемента ИКСТ. В условиях рыночной экономики само понятие «цена» теряет всякий смысл, так как каждый контракт на поставку оборудования и материалов уникален. В этом смысле цену на оборудование и материалы можно рассматривать лишь как некий ориентировочный средний уровень, диктуемый в настоящий момент рынком.
В научно-исследовательской лаборатории «Системы автомати-
Рис. 3. Нормальное распределение функции ненадежности
зированного проектирования контактной сети» (НИЛ «САПР КС») Уральского государственного университета путей сообщения в 2012 году на основе методики расчета разработан программный комплекс «Расчет стоимости жизненного цикла сложных технических систем». Автоматизация расчета стоимости жизненного цикла с учетом, изменяющегося во времени коэффициента дисконтирования, является актуальной задачей. Точное определение показателей экономической эффективности (стоимость ЖЦ, полезный экономический эффект, лимитная цена) отдельных элементов системы дает возможность заранее определить рентабельность с коммерческой точки зрения от использования новых образцов техники (опоры, консоли, фиксаторы, зажимы проводов и др.) по сравнению с их аналогами, которые морально и технически устарели.
Стоимость жизненного цикла (СЖЦ) сложных технических систем определяется по методике [4]:
СЖЦ = ЦЛИМ +Х (И +щ ± Л) •
а
t=1
, (1)
где Ц - цена приобретения одного элемента системы (первоначальная стоимость), в качестве цены может выступать его лимитная цена, тыс. рублей;
И - годовые эксплуатационные расходы, тыс. рублей;
- сопутствующие единовременные затраты, связанные с внедрением в эксплуатацию, тыс. рублей;
Л — ликвидационная стоимость элемента системы, тыс. рублей;
at - коэффициент дисконтирования;
t - текущий год эксплуатации;
Т - конечный год эксплуатации, который устанавливается в соответствии с техническими требованиями или иной документацией.
Дисконтирование осуществляется посредством введения в расчеты коэффициента дисконтирования ' .
Коэффициент дисконтирования для постоянной нормы дисконта определяется из выражения:
a t
i
(1 + Et)
(2)
о продлении срока службы объекта электрификации и электроснабжения или его замене.
Затратами жизненного цикла объекта хозяйства электрификации и электроснабжения являются:
- затраты на приобретение и установку объекта (разработку и проектирование, материалы, логистику, строительство, наладку, тестирование);
- затраты на текущее обслуживание и ремонт объекта (проведение регулярных осмотров, заработная плата персонала материалы, транспортировка, затраты, связанные с технологическими окнами);
- затраты, связанные с отказами объекта (ущерб от опасных отказов, внеплановые ремонтные работы, простои поездов и возможные штрафные санкции, вызванные отказами, недополученная прибыль);
- затраты, связанные с утилизацией объекта.
Экономическое обоснование решения при продлении назначенного срока службы объекта состоит в сравнении экономического эффекта двух вариантов: с продлением срока службы объекта и без него (объект своевременно выведен из эксплуатации). Выбор осуществляется в пользу решения, при реализации которого ожидаются наименьшие затраты жизненного цикла объекта.
При продлении срока службы важно учесть следующие составляющие его СЖЦ:
- затраты на оценку фактического состояния (для устройств, допускающих продление назначенного срока службы в зависимости от фактического технического состояния);
- затраты на документальное оформление продления срока службы (для устройств, допускающих продление назначенного срока службы в зависимости от фактического технического состояния);
- дополнительную стоимость текущего содержания для устройств с продленным сроком службы (по сравнению с плановыми затратами на текущее содержание для устройств, назначенный срок службы которых закончился);
- дополнительную стоимость плановых ремонтов устройств с продленным сроком службы (по сравнению с плановыми затратами на плановые ремонты устройств, назначенный срок службы которых не закончился).
Принимая во внимание указанные составляющие, расчет экономической эффективности продлении срока службы объекта, должно осуществляться на основании следующей функции [2]:
t — шаг расчетного периода (t= 0,1,2,... Т);
Т— горизонт расчета (продолжительность жизненного цикла);
Е- норма дисконта (ставка дисконтирования).
Помимо непосредственного определения стоимости жизненного цикла объектов железнодорожного транспорта, необходимо находить оптимальные решения по ее уменьшению. Число неизвестных в задаче оптимизации параметров всегда больше числа уравнений. Оптимальное решение может быть получено для заданного типа подвижного состава, скорости движения, конкретного месторасположения анкерного участка, так как в процессе взаимодействия анкерный участок ведет себя как единое целое. Учитывая конечную скорость распространения колебаний вдоль подвески и ее соизмеримость со скоростью движения ЭПС, можно с полной уверенностью охарактеризовать систему «анкерный участок — токоприемники» как объект с памятью. Последнее означает, что мгновенное значение силы нажатия на любом токоприемнике зависит не только от приложенных в текущий момент сил, но и от состояния системы в предыдущие моменты времени и величин сил в эти моменты времени. Одним из сильных возмущающих факторов является вход токоприемников в переходной пролет анкерного участка. Параметры этого входа зависят от многих местных особенностей. Поэтому оптимальная регулировка различных анкерных участков, расположенных друг за другом по одному и тому же пути, будет различной (даже для одного и того же типа ЭПС). То, что оптимально в одном случае, не станет таковым в другом. Необходимо учитывать вероятностную природу событий: параметры токоприемников и скорости
В процессе оценки СЖЦ так же необходимо [2]:
— определить состав и размер затрат жизненного цикла устройств, для которых возможно продление срока службы;
— сформировать перечень факторов, влияющих на СЖЦ и оценить количественные показатели степени их влияния;
— сформировать решающее правило для принятия решения
F = СЖЦ3 -(1 + ¿мод )• СЖЦп
СЖЦЗ
— среднегодовая стоимость жизненного цикла,
руб.;
СЖЦп
- среднегодовая стоимость жизненного цикла несущего троса в случае продления срока его службы, руб.
кмод х [0;0,2] - коэффициент модернизации, определяющий границы, в случае которых при незначительном преимуществе в пользу решения о продлении принимается решение о замене оборудования. Границы или значение данного коэффициента определяются на основе статистических методов Управлением электрификации и электроснабжения Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД»
Решающее правило для принятия решения о продлении срока службы несущего троса, или его замене, выглядит следующим образом [6]:
1. Если ¥ > 0 ^^ продление срока службы экономически эффективно;
2. Если ¥ < 0 ^^ продление срока службы экономически неэффективно.
Не всегда продление ЖЦ изделия будет залогом повышения качества. Для достижения экономического эффекта предлагается разрабатывать методы и технологии позволяющие прогнозировать срок службы контактной сети в целом, предлагать реальные варианты сокращения СЖЦ и тем самым повышать надежность всего инфраструктурного комплекса.
Приведенные выше расчеты требуют больших временных и денежных затрат. Для решения данной проблемы на основе был разработан программный продукт, при помощи которого рассчитываются показатели эффективности (стоимость жизненного цикла, полезный экономический эффект, лимитная цена) отдельных эле-
ментов любой сложной технической системы. Применение данной программы так же дает возможность заранее определить экономию от использования нового образца техники по сравнению с ее аналогом, который морально и технически устарел.
Литература:
1. Галюн О.Г., Ефимов О.В., Матусевич О.О., Кузнецов В.Г. Надшнють i д1агностика пристро1в тягового електропостачання :навч. поабник / - Дн-вськ : Вид-во Маковецький, 2009. - 248 с.
2. Ковалев, А.А. Применение методологии УРРАН для опреде-
ление целесообразности продления срока службы несущего троса контактной подвески /Наука и транспорт. Модернизация железнодорожного транспорта. С. Петербург. №2 (6). 2013. С.24-28.
3. Галкин, А.Г. Применение контракта жизненного цикла для инфраструктурного комплекса системы токосъема / А.Г. Галкин, А.А. Ковалев, А.В. Микава // Транспорт Урала. - 2012. - № 3 (34). - С. 85-90.
4. Кострикин, К.О. Стоимость жизненного цикла железнодорожного подвижного состава / К.О. Кострикин, И.А. Скок // Экономика железных дорог. - 2012. - № 1.
УДК 005.7 ВАК: 08.00.05
КОПОРАТИВНАЯ КУЛЬТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ В УСЛОВИЯХ ИННОВАЦИОННОЙ ЭКОНОМИКИ
Алексеев А.Н., д.э.н., профессор кафедры менеджмента и маркетинга Московского университета им. С.Ю. Витте,
e-mail: alexeev_alexan@mail.ru
Статья посвящена сущности корпоративной культуры и ее роли на предприятиях в условиях инновационной экономики. Автор дает свою трактовку основных понятий, проводит анализ литературных источников, рассматривает опыт крупнейших российских и зарубежных компаний.
Ключевые слова: корпоративная культура, организационная культура, организационные изменения.
CORPORATIVE CULTURE OF THE ENTERPRISE IN THE CONDITIONS OF
INNOVATIVE ECONOMY
Alexeev A., Doctor of Economics professor of the Management and marketing chair of Moscow Witte University
This article is devoted to essence of corporate culture and its role at the enterprises in the conditions of innovative economy. The author defines the treatment of the main concepts, carries out the analysis of references, considers experience of the largest Russian and foreign enterprises.
Keywords: corporate culture, organizational culture, organizational changes.
которых может придерживаться индивид, являются второй общей категорией, включаемой авторами в определение корпоративной культуры. Ценности ориентируют индивида в том, какое поведение следует считать допустимым или недопустимым. Так, в некоторых организациях считается, что «клиент всегда прав», поэтому в них недопустимо обвинять клиента за неудачу в работе членов организации. В других — может быть все наоборот. И наконец, третьим общим атрибутом понятия корпоративной культуры считается «символика», посредством которой ценностные ориентации «передаются» членам организации.[5] Многие фирмы имеют специальные, предназначенные для всех документы, в которых они детально описывают свои ценностные ориентации. Однако, содержание и значение последних наиболее полно раскрываются работникам через популярные «байки», легенды и мифы. Их рассказывают, пересказывают, толкуют. В результате этого они оказывают иногда больше влияния на людей, чем те ценности, которые записаны в корпоративном буклете.
Вопрос о степени влияния корпоративной культуры на эффективность фирмы все еще остается открытым. Однако ясно, что отношения между культурой и результатами работы организации зависят во многом от содержания тех ценностей, которые утверждаются конкретной культурой в организации. Так, компания, в которой игнорируют человека, будь то поставщик, работник или потребитель, скорее всего, далека от успеха.
Цель корпоративной культуры - обеспечение высокого уровня прибыли предприятия через совершенствование управления персоналом для обеспечения лояльности работников к системе управления, воспитания у них правильного отношения к предприятию как к родному дому. Корпоративная культура может состоять из идей, основополагающих ценностей и взглядов, разделяемых всеми сотрудниками фирмы. Она включает в себя и стиль поведения, и стиль общения с клиентами и коллегами, и активность сотрудников, их заинтересованность, уровень мотивации и многое другое. Вот почему набор таких внешних признаков, как униформа, традиции и совместные вечеринки в офисе, нельзя рассматривать как основополагающую базу, на которой строится корпоративная культура. Благодаря высокому уровнюкорпоративной культурыфирма может стать некоей «большой семьей», когда каждый из работающих
Изучению проблем корпоративной культуры посвящено немалое количество трудов зарубежных и отечественных ученых. Это обусловлено высокой степенью влияния типа корпоративной культуры как на успешность бизнеса в целом, так и на успешность внедрения операционных и стратегических управленческих решений.С другой стороны изучение корпоративной культуры обусловлено существованием проблем, при которых зачастую управленческие решения сталкиваются с сильным и устойчивым сопротивлением персонала, порожденным ведущими ценностями и установками существующей культуры.Взгляд на корпоративную культуру как на мощный источник конкурентных преимуществ разделяют и ученые США: Kotter, Heskett, Schein, и авторы из других стран, активно изучающие особенности национальных управленческих практик:Denison, Suutari, Ralston, Holt, KaiCheng. Для российских компаний, добившихся успехов на рынке, актуальными стали проблемы организационного развития, повышения эффективности и качества труда и поиска дополнительных резервов для дальнейшего роста.
Появление термина «корпоративная культура» в литературе впервые отмечается в конце 70-х гг. Как пишет Щербина С.В., существует огромное количество взглядов на корпоративную культуру. Условно концепции корпоративной культуры можно разделить на две большие группы: 1) рассматривающие корпоративную культуру как атрибут организации (предполагается возможность влиять на ее формирование). Этот подход можно условно назвать «рационально-прагматическим»; 2) трактующие корпоративную культуру как обозначение самой сути организации. Этот подход чаще всего ассоциируется с «феноменологической моделью организации».
Большинство авторов сходится в том, что культура организации представляет собой сложную композицию важных предположений (часто не поддающихся точной формулировке), бездоказательно принимаемых и разделяемых членами группы или организации.[3] Часто корпоративная культура толкуется как принимаемые подавляющей частью организации философия и идеология управления, предположения, ценностные ориентации, верования, ожидания, расположения и нормы, лежащие в основе отношений и взаимодействий как внутри организации, так и за ее пределами.
Корпоративная культура проявляется в отношениях между людьми в организации. Ценности (или ценностные ориентации),
