CC BY
305
УДК 629.4
А. А. Белинский, И. К. Лакин, А. А. Аболмасов
ПРИНЦИП «ВСТРОЕННОЕ КАЧЕСТВО»
В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ЛОКОМОТИВОРЕМОНТНОГО КОМПЛЕКСА
Дата поступления: 14.01.2016 Решение о публикации: 18.01.2016
Цель: Рассмотреть принцип «Встроенное качество» в технологических процессах сервисного обслуживания и ремонта локомотивов для защиты от ошибок и некорректных или несвоевременных действий. Проанализировать информационные системы в локомотивном комплексе с точки зрения достоверности накапливаемой информации. Методы: Применены статистические методы (оценка полноты и достоверности информации, определение закона распределения заданного параметра математического ожидания среднеквадратичного отклонения, расчет характеристик тренда заданных параметров, оценка параметра потока отказов как функции наработки, оценка среднего количества отказов как функции наработки, оценка вероятности равенства двух средних значений, оценка средней наработки до отказа и т. д.), алгоритмические методы защиты локомотивов (использование данных бортовых микропроцессорных систем локомотива и данных автоматизированных систем технической диагностики). Результаты: Обработаны статистические данные по надежности локомотивов, выявлено наличие двумодального распределения (приработочных отказов и наработки на отказ) для дизельного оборудования тепловозов. Приведены примеры алгоритмических защит тепловозов и электровозов, при этом часть из этих алгоритмов внедрена на локомотивах и в настоящее время находится в опытной эксплуатации. Описаны основные события жизненного цикла локомотивов, требующие интерактивной функциональности. Практическая значимость: Описываемая методология позволит впервые в отечественной практике внедрить при техническом обслуживании и ремонте локомотивов использование методов математической статистики и теории надёжности, встроенных (инкапсулированных) в программное обеспечение, и использовать их в режиме on-line непосредственно на рабочих местах руководителей и специалистов как внутри сервисных локомотивных депо, так и на уровне филиалов и центрального аппарата сервисной компании.
Встроенное качество, статистические методы, алгоритмическая защита, интерактивная функциональность, бортовые микропроцессорные системы, автоматизированные системы технической диагностики, Автоматизированная система управления надежностью локомотивов, Единая система мониторинга технического состояния локомотивов.
Aleksey A. Belinsky, director general (Locomotive Technologies LLC); Igor K. Lakin, D. Eng., professor; *Aleksey A. Abolmasov, post-graduate student, a. [email protected] (Moscow State University of Railway Engineering [MIIT]) THE QUALITY BY DESIGN PRINCIPLE IN INFORMATION SYSTEMS OF A LOCOMOTIVE REPAIR COMPLEX
13
Objective: To consider the "quality by design" principle in technological processes of maintenance service and repair of locomotives to protect against errors and incorrect or untimely actions. To analyse information systems in a locomotive complex from the point of view of accuracy of collected information. Methods: Statistical methods were used (estimation of completeness and accuracy of information, determination of distribution law of a given parameter of mathematical expectation of root-mean-square deviation, calculation of characteristics of given parameters' trend, parameter estimation of failure flow as operating time function, estimation of average failure number as operating time function, estimation of probability of two averages being equal, estimation of average operating time before failure etc.), algorithmic methods of locomotive protection (using data from on-board microprocessor systems of the locomotive and data from automated technical diagnostics systems). Results: Statistical data on fail-safety of locomotives was processed. Existence of bi-modal distribution (early failures and failure intervals) for diesel equipment of diesel locomotives was established. Examples of algorithmic protection for diesel-and electricity-powered locomotives are provided, with some of these algorithms introduced on locomotives and currently undergoing test operation. Main events of a locomotive's life cycle which require interactive functionality are described. Practical importance: The methodology outlined in the paper will allow, for the first time in Russia's domestic practice, to introduce the application of mathematical statistics methods and reliability theory, in-built (in-capsulated) into software, into technical servicing and repair of locomotives, and to use them in on-line regime on managers' and specialists' desks both inside the service locomotive depots and on the level of branches and central offices of a service company.
Quality by design, statistical methods, algorithmic protection, interactive functionality, onboard microprocessor systems, automated technical diagnostics systems, automated locomotive reliability management system, unified locomotive technical condition monitoring system.
Для качественного обеспечения перевозочного процесса на отечественном железнодорожном транспорте нужны надежно работающие локомотивы, условия работы которых постоянно усложняются из-за увеличения весовых норм и межремонтных пробегов, снижения квалификации ремонтного персонала и машинистов, старения парка и других факторов. При этом надёжность локомотивов определяется не только качеством их технического обслуживания и ремонта, соблюдением режимов эксплуатации, но и достоверностью исходной информации об их техническом состоянии.
В настоящее время в локомотивном комплексе ОАО «РЖД» используется большое число взаимодобавляющих (а иногда и дублирующих) информационных систем, в которых содержатся данные о работе и обслуживании локомотивов, их надёжности и ремонте: АСОУП (Автоматизированная система оперативного управления перевозками), ГИД (График исполненного движения) «Урал», КАСАНТ (Комплексная автоматизированная система учета, контроля устранения отказов технических средств и анализа их надежности), АСУТ (Автоматизированная система управления локомотивным хозяйством) и другие. Информация этих систем является основой для принятия управленческих решений [3].
Анализ показал, что достоверность данных не всегда очевидна, особенно при использовании усредненных показателей. Наиболее популярный
14
в интернете пример на тему неправильного использования статистики - это средняя температура по больнице, включая морг: в отделении 40 °C, в морге 5 °C, в среднем - 36,6 °C. К сожалению, аналогичная ситуация с использованием данных возникает и в статистике по локомотивам: большинство отказов устраняются в течение суток, два-три локомотива стоят в течение года, в результате средний простой в депо составляет месяцы. И такие данные озвучивают на различных совещаниях, используют при принятии управленческих решений. Неправильное использование данных касается большинства статистических показателей: средней массы поезда, среднесуточного пробега, простоя в ожидании ремонта и т. д. Таким образом, необходима проверка среднестатистической информации на достоверность [2, 4].
В ОАО «РЖД» разработан комплект корпоративных стандартов управления качеством (СТК) для реализации на предприятиях транспорта - Система менеджмента качества (СМК). Стандарты регламентируют и использование математического аппарата, в том числе для статистической обработки данных. К сожалению, практическое использование СТК в СМК крайне затруднено из-за недостаточной квалификации инженерно-технического персонала, отсутствия навыка проведения расчётов, недоступности исходных данных для расчёта. Для решения проблемы компания ООО «ТМХ-Сервис» решила использовать технологию «встроенное качество», когда все сложные математические расчёты встроены (инкапсулированы) в информационные системы и пользователь может работать только правильно.
По принятой в настоящее время общемировой терминологии «Встроенное качество» - это система мероприятий технического и организационного характера, направленных на недопущение изготовления некачественной продукции. Качество повышается путем не усиления контроля готовой продукции, а предотвращения появления брака в процессе. В мире известны методы реализации встроенного качества: система «ноль дефектов», устранение источников возникновения ошибок, автономизация, применение стандартов менеджмента качества, всеобщее управление качеством (TQM), защита от ошибок, контроль, методы и средства защиты от ошибок, система 5С, визуальный контроль, обучение персонала, диаграмма Исикавы (причины и результат), рейтинг причин появления дефектов, постоянное улучшение (Кайдзен). На японских предприятиях встраивание качества в производственный процесс известно под термином «Дзидока». Одновременно следует рассматривать и принцип Пока-екэ (Poka-yoke - защита от ошибок) - метод, благодаря которому операцию можно сделать только одним - правильным -способом и дефект просто не может возникнуть [1].
В настоящее время в сервисной компании методология «Встроенное качество» разделена на три составляющих: встроенные статистические методы управления, алгоритмические защиты локомотивов, интерактивная функциональность.
15
Встроенные статистические методы
В ООО «ТМХ-Сервис» разработана и проходит опытную эксплуатацию Единая информационно-управляющая система мониторинга технического состояния локомотивов (ЕСМТ), которая составляет основу Автоматизированной системы управления надежностью локомотивов компании (АСУНТ) (рис. 1). Именно в ЕСМТ реализована технология «встроенное качество». В ЕСМТ встроены (инкапсулированы) методы международных, национальных и корпоративных стандартов в области сервисного обслуживания, управления качеством, управления надежностью, бережливого производства,
Рис. 1. Структурная схема АСУНТ ООО «ТМХ-Сервис»
16
в том числе математические методы. В основу ЕСМТ положен международный стандарт сервисного обслуживания ITIL, разработанный для IT-систем, но применимый практически в любой области сервисного обслуживания, что отражено в международном стандарте ISO 20000. ITIL представляет собой библиотеку рекомендаций (Best Practice), состоящую из 10 книг (рис. 2). Применительно к сервисному обслуживанию основу составляют две книги: «Поддержка услуг» (Service Management) и «Предоставление услуг» (Service Delivery). Они объединены в общий раздел ITIL «Техническое сопровождение» (IT Service Management - ITSM).
Рис. 2. Структура книг библиотеки ITIL
В ОАО «РЖД» ITSM успешно внедрен в хозяйствах связи и информационных технологий. Использование положительного опыта реализации подходов стандарта существенно ускоряет создание системы управления надежностью локомотивов. Согласно ITSM/ITIL, для обеспечения надежной работы системы необходимо реализовать десять процессов сервисного технического обслуживания, главными из которых являются три:
1) управление инцидентами (Incident Management): реализует функции технической помощи, направлен на быстрое восстановление обслуживания путем устранения неполадок. Задача процесса - свести к минимуму случаи прерывания обслуживания. Основные подпроцессы: прием обращений, регистрация инцидентов, классификация инцидентов, определение приоритетов, изоляция неполадок, эскалация инцидента (внутри процесса и/или на уровень администрации), отслеживание истории инцидентов, устранение непола-
17
док, уведомление клиентов, закрытие дела. Применительно к локомотивам создаётся единая комплексная система управления техническим обслуживанием и ремонтом локомотивов, в которой каждый ремонт и обслуживание (плановое или неплановое) рассматривается как Инцидент, жизненный цикл которого является управляемым и подконтрольным;
2) управление проблемами (Problems Management): направлено на снижение числа неполадок и инцидентов. Реализуется путем изучения источников их возникновения (на основе статистики инцидентов). Также включает анализ тенденций и контроль известных ошибок с расчетом на устранение их источников в долговременной перспективе. Процесс тесно связан с управлением инцидентами. Основные процессы: анализ тенденций в возникновении проблем, регистрация проблем, выявление источника, отслеживание истории проблем, анализ известных ошибок, контроль известных ошибок, решение проблем, закрытие дел по проблемам/известным ошибкам. Применительно к локомотивам реализуется комплексный факторный анализ информации об инцидентах, выявление и устранение узких и затратных мест технологического процесса;
3) управление уровнем сервиса (Service Level Management): позволяет сервисной компании устанавливать, обсуждать, вести мониторинг, составлять отчеты и контролировать уровень сервиса в соответствии с показателями обслуживания. Процесс определяет измеримые цели уровней сервиса и их потенциальных потребителей, позволяя руководству со временем взять на себя обязательства по соглашениям об уровне сервиса (Service Level Agreement -SLA). Основные процессы: оценка специфических требований к услугам, сравнение требований со стандартными услугами, определение потребности в заказных услугах, переговоры и составление соглашения об уровне обслуживания, установка цикла исследования эффективности услуги, анализ эффективности услуги с ориентированным на потребителя уровнем, создание отчетов потребителей, исследования эффективности услуги, выработка предложений об улучшении услуги (ориентированных на конкретных клиентов). Применительно к локомотивам процесс контролирует соблюдение условий договора на сервисное обслуживание с ОАО «РЖД» и заводами-изготовителями и заводами ОАО «Желдорремаш», планирует возможные методы повышения уровня сервиса [5-7].
Вся информация об инцидентах, произошедших с локомотивами, фиксируется в едином информационном пространстве ЕСМТ (рис. 3) путем создания листа регистрации инцидента (ЛРИ) (одной записи в базе данных (БД)) (рис. 4). В результате формируется исходная база данных об отказах и неисправностях.
Таким образом, принцип построения ЕСМТ предопределяет её правильное использование: состав модулей достаточен для реализации полной функциональности ESTM/ITIL, порядок доступа для заполнения полей реали-
18
ООО "ТМХ Сервис" (СРВ): АКТИВНЫЕ
f Статус ]
Отметки Локомотив
ш 1 источника Критичность Тяга Дорога Приписка Серия Номер ТПЕ Секция Филиал слд Время возникновения № ЛР Статус * Ответств. за Зарегистрирова закрытия
1Г 2 АСУТ i ЭЛЕКТРО двост СМОЛЯНИНОВО [ТЧЭ-8] 2ЭС5К 76/113 76А Д-ВОСТ ПРИМОРСКОЕ 04.04 17 50 330338 Работа ПРИМОРСК... 04.04 22 26
АСУТ i ТЕПЛО СЕВ КОТЛАС [ТЧЭ-19] 2ТЭ10МК 3377 33/ /ь С-ЗАП согыы^нюдсх 04.04 16 55 330334 Работа СОЛЬВЫЧЕ... 04.04 22 26
|г АСУТ i ТЕПЛО ПРИВ ЕРШОВ [ТЧЭ-13] 2ТЭ116 1737 1737А ЮЖН ЕРШОВСКОЕ 04.04 16 29 330326 Работа ЕРШОВСКОЕ 04.04 22 26
|Г АСУТ i ТЕПЛО В-СИБ ЗИМА [ТЧЭ-3] ТЭМ18Д 165 165 Н-УДИНСК ЗИМИНСКОЕ 04.04 16 28 330325 Работа 04.04 22 26
2 БОРТ i ТЕПЛО 3-СИБ БАРНАУЛ [ТЧЭ-7] ТЭМ2 7818 7818 3-СИ Б БАРНАУЛ 04.04 16 26 330622 Работа БАРНАУЛ 05.04 14 27
Рис. 3. Основное окно ЕСМТ: каждой строке соответствует один инцидент
т регистрации инцидента
) Приложить файл | Ggf Склад (' !■} Пауза | я Эскалация | ^ Устранен - Меры
№
Локомотив ТЭМ2 - 78... Критичность Уведомле... Закрыт
Филиал 3-СИБ Категории Нарушен... Времи в статусе 7дн 00:10
№ЛРК 330622 Дата/время инц. 04.04.20... Общая продолжительность 7
Статус Работа Создан 05.04.15... Подчиненность ОСНОВНОЙ
КАСАНТ
Приложено файлов 2
Последнее изменение Мамаев И....
1. Исх. данные (new)
X
D.3 - Команда / Работа
~ ^ Аудит ~ D.2 - Атрибуты
_______D.4 - Пауза / Эскалация______
D.0.6- Вес Ч 3.3. Пауза
Локомотив, секция ТЭМ2 - 7818 : ТЧЭ-7 БАРНАУЛ (3-СИБ) 1Выбиать секцию локомотиваИСненить секцию!
^Базовое предприятие СО 3-СИБ : БАРНАУЛ : БАРНАУЛ
* Ответственный за заполнение ЛРИ 3-СИБ : БАРНАУЛ : ТЧР-18 (РЕМ) БАРНАУЛ н
Инцидент
^Дата/время инцидента 04 04.2015 16:26:35 в
Дата/время диагностического сообщения 05.04.2015 17:26:35 0
Обстоятельства по данным АСУ
^Обстоятельства инцидента Остановка дизеля при температуре охлаждающей жидкости 7SC
^ Место возникновения (дислокация) ТЧЭ-7 БАРНАУЛ Выбоать 1
0 Локомотив на момент времени инцидента 1 Заполнить автоматически
^>№ ТПЕ 7818
№ поезда 0
Масса поезда, т. 0
Вагонов 0
Осей 0
ФИО ТЧМ
Таб. № ТЧМ 0
Депо приписки ТЧМ 0
^Критичность i Уведомление 0
* Категория Нарушение режимов эксплуатации 0
Причина захода в депо ТО-3 0
Рис. 4. Лист регистрации инцидента
зует метод 8D, состав полей соответствует методам 5W2H, 5W и другим. Всё в ЕСМТ направлено на реализацию рекомендованных стандартами действий. Таким образом, даже не зная стандартов качества, работник сервисного локомотивного депо реализует правильную последовательность действий, что как раз и соответствует принципу «встроенное качество» [8, 9].
Источники информации об Инцидентах в ЕСМТ:
• данные бортовых микропроцессорных систем управления (МСУ) локомотивов, обработанные на соответствующих автоматизированных рабочих местах (АРМ) МСУ;
• данные автоматизированных систем технического диагностирования;
• данные автоматизированных систем управления железнодорожного транспорта (АСУЖТ);
19
• данные журналов учета локомотивных депо (ТУ), прежде всего, ТУ-152 (бортовой журнал локомотива);
• данные с расшифровок скоростемерных лент поездок.
Входная информация ЕСМТ фиксируется как инцидент, при этом создается соответствующий ЛРИ, инцидент записывается в базе данных.
ЛРИ в ЕСМТ можно создавать тремя способами: автоматически (внутри информационных систем, например, АСУТ, АСОУП), автоматизированно (внутри информационных систем с подтверждением со стороны оператора, например АРМ МСУ) и вручную (например по данным ТУ-152).
Работа с ЛРИ ведется на протяжении всего жизненного цикла инцидента: в процессе устранения инцидента вся информация о времени, обстоятельствах, ходе устранения, причинах, последствий, замененных деталях и т. д. оперативно вносится в ЛРИ работником, отвечающим за контроль устранения инцидента и ввод информации в систему.
На основании ЛРИ в системе формируется единая база данных (БД). Информация, накапливаемая в ЕСМТ, периодически обрабатываться с помощью методов теории вероятностей и математической статистики в модуле ЕСМТ «Статистическая обработка данных» (далее - Модуль статистики). В результате данный модуль позволяет обрабатывать данные по следующим направлениям:
• оценка полноты и достоверности информации;
• определение закона распределения заданного параметра математического ожидания и среднеквадратичного отклонения;
• расчет характеристик тренда заданных параметров;
• оценка вероятности равенства двух средних значений для заданных параметров;
• оценка параметра потока отказов оборудования и локомотивов в целом;
• оценка среднего количества отказов как функции наработки;
• оценка средней наработки до отказа после плановых видов ремонта;
• оценка среднего времени восстановления локомотива.
Ниже представлены формулы и примеры расчета по нормальному закону распределения заданного параметра математического ожидания и среднеквадратичного отклонения.
Математическое ожидание mx - мера среднего значения случайной величины х:
mx
N
N
£ xi,
i=1
где N - объем выборки случайных величин.
(1)
20
Далее выполняется расчет среднеквадратичного отклонения ох, которое является показателем рассеивания значений случайной величины х относительно ее математического ожидания mx:
I 1 N
а х= ^N-1 % ^Xi ~ тх)2 ’ (2)
где N - объем выборки случайных величин; тх - среднее значение случайной величины х.
Далее рассчитывается плотность вероятности нормального закона распределения:
f (х) =-----рг= exP
а ху/ 2п
(х - тх)2
2а2
(3)
На следующих двух рисунках приведены так называемые гистограммы, которые приняты во всём мире для визуального анализа статистических данных. На гистограммах показано, насколько часто происходят отказы при том или ином пробеге локомотива. Для этого весь интервал пробегов разбит на интервалы примерно по 14 тыс. км (шаг разбиения программа определяет сама по специальным формулам) [10, 11].
На рис. 5 приведен пример достоверной информации - наработка на отказ тяговых электрических двигателей (ТЭД) тепловозов 2 ТЭ10 всех индек-
Лх)
0,250
13 667 27082 40497 53912 67327 80742 94157 107572 120987 х, км
Рис. 5. Наработка на отказ тяговых электрических машин (ТЭД) тепловозов серии ТЭ10 от ТР-1 на Дальневосточной ж. д.
21
сов и секционности: сколько километров в среднем пробегают локомотивы от последнего ТР-1 до момента наступления отказа ТЭД. Данные взяты по Дальневосточной дирекции тяги с 01.01.2012 г. по 01.01.2014 г. (696 случаев). Из гистограммы видно, что средняя наработка на отказ составляет 34 тыс. км, при этом процесс одномодальный: данными можно пользоваться при принятии управленческих решений.
На рис. 6 приведен противоположный пример, когда имеет место эффект «средней температуры» - это наработка на отказ дизельного оборудования тепловозов 2ТЭ10 всех индексов и секционности: сколько километров в среднем пробегают локомотивы от последнего ТР-1 до момента наступления отказа дизельного оборудования. Данные также взяты по Дальневосточной дирекции тяги с 01.01.2012 г. по 01.01.2014 г. (1455 случаев).
Из гистограммы видно, что в отличие от ТЭД в одной группе оказались приработочные отказы (до 10 тыс. км пробега) и наработка на отказ (в среднем 30 тыс. км). Имеет место так называемый двумодальный процесс (как в случае с больницей). Такими данным пользоваться нежелательно: надо выделять сведения о приработочных отказах в отдельную группу.
Анализ показал, что двумодальное распределение типично для дизельного оборудования. Таким образом, при статистической обработке данных необходимо разделять данные приработочных отказов и наработки оборудования на отказ. Приведенный пример демонстрирует необходимость проверки исходных данных о работе железнодорожного транспорта, в том числе локомтивного комплекса.
Для предупреждения пользователя о наличии некорректного использования средних значений в ЕСМТ предлагается применять цветовую гамму фона (табл. 1), зависящую от достоверности информации.
/М
Рис. 6. Наработка на отказ дизельного оборудования тепловозов серии ТЭ10
от ТР-1 на Дальневосточной ж. д.
22
ТАБЛИЦА 1. Порядок изменения фона среднестатистических параметров в зависимости от статистического качества информации для вероятности соответствия одному из законов распределения случайной величины
(максимальной), PF
Значение Цвет Пример
PF < 0,3 Красный 123
0,3 >= PF > 0,5 Оранжевый 123
0,5 >= PF > 0,7 Жёлтый 123
0,7 >= PF > 0,9 Серо-зелёный 123
0,9 >= PF > 0,95 Салатовый 123
PF >= 0,95 Зеленый 123
Примечание. У Пользователя предусматривается возможность при желании, дважды щёлкнув по интересующему числу, провалиться в гистограмму, аналогичную приведенным на рис. 5 и 6, и разобраться, почему фон подкрашен тем или иным цветом.
Также можно сделать вывод о необходимости повышать эффективность выходного контроля дизельного оборудования после ремонта, совершенствовать работу станций реостатных испытаний. Приведенные примеры демонстрируют, как применение методов статистической обработки данных может помочь повысить достоверность информации, используемой при принятии управленческих решений.
Алгоритмическая защита локомотивов
На основании опыта диагностирования локомотивов по данным МСУ выявлено, что помимо отказов и предотказных состояний (т. е. случаев, когда оборудование локомотива неисправно) встречаются нарушения режимов эксплуатации (т. е. случаи, когда корректно функционирующее оборудование локомотива машинист выводит за пределы допустимых режимов работы). За 2014 г. работники сервисной компании выявили и зафиксировали в ЕСМТ более 13 000 таких случаев. Принцип работы алгоритмических защит во всех случаях одинаков: на основании анализа данных датчиков, установленных на локомотиве, при наличии опасных значений не допускается работа локомотива в опасном режиме: ограничивается мощность, срабатывает защита и т. д. Практическое использование данной методологии в сервисной компании показало, что локомотив можно защитить от опасных режимов эксплуатации, тем самым повысив его эксплуатационную надежность. Примеры алгоритмических защит тепловозов и электровозов приведены в табл. 2, 3.
23
ТАБЛИЦА 2. Пример алгоритмических защит тепловозов
Нарушение Серия локомотива Нормативный документ Алгоритм защиты
Запуск дизеля при низких значениях температуры воды 2ТЭ116У Инструкция по эксплуатации 2ТЭ116У 2ТЭ116.00.00.008-01РЭ2, ч. 3 (п. 3.4.13) Запретить запуск дизеля с выдачей предупреждения
2(3) ТЭ10МК Руководство по эксплуатации дизель-генераторной установки 1-9ДГ исп. 3; 1А-9ДГ.62РЭ (с. 87) Не давать возбуждение на генератор, если есть выдача предупреждения
ТЭП70БС Регламент эксплуатации тепловозов ТЭП70А(У, БС) ТЭП70А.00РЭ-1 (п. 3.5) Запретить запуск дизеля с выдачей предупреждения
Остановка дизеля при высоких значениях температуры масла 2ТЭ116У Инструкция по эксплуатации 2ТЭ116У 2ТЭ116.00.00.008-01 РЭ2, ч. 3 (п. 3.10.1) Не останавливать дизель, если температура масла превышает допустимую. Выдать предупреждение. После того как температура вернётся в допуск, остановить дизель
ТЭП70БС Регламент эксплуатации тепловозов ТЭП70А (У, БС) ТЭП70А.00 РЭ-1 (п. 5.3)
Длительное превышение допустимого тока генератора 2(3) ТЭ10МК Руководство по эксплуатации дизель-генераторной установки 1-9ДГ исп. 3; 1А-9ДГ.62 РЭ (с. 87) Выдать предупреждение и уменьшить возбуждение генератора до достижения током допустимого значе-
2ТЭ116У Руководство по эксплуатации тепловоза 2ТЭ116У 2ТЭ116.70.15.002И2 ния
Вмешательство в работу дисплейных модулей «GERSYS» 2ТЭ116У Инструкция по эксплуатации МСУ-ТП Разбить жесткий диск ДМ на два логических диска: системный диск с установленной ОС и прикладным программным обеспечением защитить от изменений функцией EWF Windows XP Emb., а на диск D вести регистрацию работы тепловоза. Запретить подключение внешних устройств (клавиатуры, мыши), за исключением flash-диска для копирования результирующих файлов
2(3) ТЭ10МК
ТЭП70БС
24
ТАБЛИЦА 3. Пример алгоритмических защит электровозов
Нарушение режима эксплуатации Серия локомотива Нормативный документ Алгоритм защиты
Боксование колёсных пар Э5К, 2(3)ЭС5К П. 34 «Б» ЦТ-40 Положения о локомотивной бригаде от 29.12.2005 г. Распоряжение ЦТ-11р от 13.02.2012 г. вицепрезидента ОАО «РЖД» А. В. Воротилкина Снижать ток ТЭД темпом 5 % в секунду вплоть до прекращения боксова-ния
2ЭС4К
ЭП2К
Следование на лимитирующий подъём со скоростью ниже расчётной Э5К, 2(3)ЭС5К П. 6.4. решения совещания вице-президента ОАО «РЖД» А. В. Во-ротилкина № АВ-203 от 28.07.2010 г. Применить алгоритм рас-чёта/записи температуры ТЭД и уменьшать тягу, как только температура ТЭД превысит допустимую
2ЭС4К
ЭП2К
Многократное во сстановление ГВ Э5К, 2(3)ЭС5К Должностная инструкция машинисту электровоза ЦТлб-3/2 от 15.06.2009 г. Уменьшать мощность на 25 %, если ГВ срабатывает более 3 раз за последние 5 ч
2ЭС4К
Отключение моторвентиляторов в режиме выбега Э5К, 2(3)ЭС5К Распоряжение ОАО «РЖД» п. 3.1.29 № 77р от 20.01.2012 г. Убрать кнопку отключения мотор-вентиляторов
2ЭС4К
Применение крана 254 в тяге поезда для предотвращения бок-сования Э5К, 2(3)ЭС5К П. 10.1.22 ЦТ-ЦВ-ЦЛ- ВНИИЖТ/277 от 16.05.1994 г. инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава При задействовании крана № 254 снижать мощность на 30 %
2ЭС4К
ЭП2К
Включение ПСН при выключенном вентиляторе ЦВС ЭП2К П. 4.2.2.5 Руководства по эксплуатации ЭП2 К.00 РЭ-1, ч. 2 Отключать ПСН при выключении ЦВС
Интерактивная функциональность
Суть интерактивной функциональности или интерактивной поддержки принятия решений заключается в следующем: в ЕСМТ накапливаются данные о техническом состоянии локомотивов, которые доступны для выполнения факторного анализа со стороны пользователя. Также по заранее определенным алгоритмам программа сама периодически проводит анализ и выявляет информацию, требующую принятия корректирующих мер. Эта информация автоматически доводится до сведения соответствующим руко-
25
водителя путём e-mail рассылки, SMS-сообщений или другими возможными способами информирования.
Примеры событий, требующих интерактивной функциональности: нарушение безопасности движения поездов, отказ локомотива на линии, неплановый заход локомотива в сервисное локомотивное депо (СЛД), нарушение графика постановки локомотивов на техническое обслуживание и ремонт в СЛД, перепростой локомотива на плановом ремонте и другие события, требующие корректировки.
Выводы
Таким образом, методология «Встроенное качество» по мере развития информационных технологий (в том числе ЕСМТ) и бортовых МСУ локомотивов становится реальным инструментов повышения надёжности локомотивов.
Данная методология позволит впервые в отечественной практике использовать в работе методы математической статистики и теорию надёжности при техническом обслуживании и ремонте локомотивов. При этом методы «встроены» внутрь программы и используются в режиме on-line непосредственно на рабочих местах руководителей и специалистов как внутри сервисных локомотивных депо, так и на уровне филиалов и центрального аппарата сервисной компании.
Библиографический список
1. Встроенное качество. Опыт Toyota Motor. - URL : http://www.orgprom.ru/uslugi/ corporate_programs/jidoka.html.
2. Киселев В. И. Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава : учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / В. И. Киселев, И. К. Лакин и др. - М. : Маршрут, 2012. - 578 с.
3. Лакин И. К. Автоматизированная система управления локомотивным хозяйством. АСУТ / И. К. Лакин. - М. : ОЦВ, 2002. - 515 с.
4. Лакин И. К. Применение статистических методов при диагностировании локомотивов / И. К. Лакин, А. А. Аболмасов, В. А. Мельников // Изв. Транссиба. - 2015. - № 1. -С. 20-29.
5. Липа К. В. Концепция автоматизированной системы управления надежностью локомотивов (АСУНТ) / К. В. Липа, В. И. Гриненко, С. Л. Лянгасов и др. - М. : ООО «ТМХ-Сервис», 2012. - 159 с.
6. Липа К. В. Мониторинг технического состояния и режимов эксплуатации локомотивов в ТМХ-Сервис. Теория и практика / К. В. Липа, А. А. Белинский, В. Н. Пустовой и др. - М. : ООО «Локомотивные технологии», 2015. - 212 с.
26
7. Митрохин Ю. В. Стандарты качества локомотивного хозяйства / Ю. В. Митрохин, И. К. Лакин, В. Ю. Алферов, В. В. Семченко. - Красноярск : Изд-во ДЦВ Красноярской ж. д., 2011. - 60 с.
8. Способ управления обслуживанием и ремонтом тягового подвижного состава железнодорожного транспорта и системами для его осуществления / К. В. Липа, А. В. Гри-ненко, С. Л. Лянгасов, И. К. Лакин, А. А. Аболмасов, В. А. Мельников. Пат. на изобретение № 2569216. М. : ФИПС, 26.10.2015.
9. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.5. Методы и инструменты улучшений. Исследование разброса параметра. Гистограммы. - М., 2009.
10. Стрельников В. Т. Комплексное управление качеством технического обслуживания и ремонта электровозов / В. Т. Стрельников, И. П. Исаев. - М. : Транспорт, 1980. -207 с.
11. Четвергов В. А. Надежность локомотивов : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / В. А. Четвергов, А. Д. Пузанков. - М. : Маршрут, 2003. - 415 с.
References
1. Vstroyennoye kachestvo. Opyt Toyota Motor. [Quality by design. The Toyota Motor experience]. - URL: http://www.orgprom.ru/uslugi/corporate_programs/jidoka.html.
2. Kiselev V. I., Lakin I. K. et al. Ekspuatatsiya i tekhnicheskoye obsluzhivaniye pod-vizhnogo sostava: uchebnoye posobiye dlya vuzov zheleznodorozhnogo transporta [Operation and technical maintenance of rolling stock: course guide for railway universities]. Moscow, Marshrut, 2012. 578 p.
3. Lakin I. K. Avtomatizirovannaya sistema upravleniya lokomotivnym khozyaystvom. ASUT. [Automated system for control of locomotive facilities. Technological process control system]. Moscow, OTsV, 2002. 515 p.
4. Lakin I. K., Abolmasov A. A. & Melnikov V. A. Izvestiya Transsiba - Proc. of the Trans-Siberian Railway, 2015, no. 1, pp. 20-29.
5. Lipa K. V., Grinenko V. I., Lyangasov S. L., Lakin I. K., Abolmasov A. A. & Melnikov V. A. Kontseptsiya avtomatizirovannoy sistemy upravleniya nadezhnostyu lokomotivov (ASUNT). [Concept for an automated locomotive reliability control system]. Moscow, OOO TMKh-Servis, 2012. 159 p.
6. Lipa K. V., Belinskiy A. A., Pustovoy V. N., Lyangasov S. L., Lakin I. K. et al. Monitoring tekhnicheskogo sostoyaniya i rezhimov ekspluatatsii lokomotivov v TMKh-Servis. Teoriya i praktika. [Monitoring of technical condition and operation regimes of locomotives at TMKh-Servis LLC. Theory and practice]. Moscow, OOO Lokomotivnyye tekhnologii, 2015. 212 p.
7. Mitrokhin Yu. V., Lakin I. K., Alferov V.Yu. & Semchenko V. V. Standarty kachestva lokomotivnogo khozyaystva. [Locomotive facilities quality standards]. Krasnoyarsk, Izdatelstvo DVTs Krasnoyarskoy zh. d., 2011. 60 p.
8. Sposob upravleniya obsluzhivaniyem i remontom tyagovogo podvizhnogo sostava zheleznodorozhnogo transporta i sistemami dlya yego osushchestvleniya [Control method for maintenance and repairs of traction rolling stock of railway transport and systems for its implementation]. K. V. Lipa, A. V. Grinenko, S. L. Lyangasov, I. K. Lakin, A.A. Abolmasov, V.A. Melnikov. Invention patent no. 2569216. Moscow, FIPS, 26.10.2015.
27
9. Standart OAO RZhD. STK 1.05.515.5. Metody i instrumenty uluchsheniy. Issledo-vaniye razbrosa parametra. Gistogrammy. [Russian Railways JSC standard. STK 1.05.515.5. Methods and instruments for improvements. Study of parameters variety. Histograms]. Moscow, 2009.
10. Strelnikov V. T. & Isayev I. P. Kompleksnoye upravleniye kachestvom tekhnichesko-go obsluzhivaniya i remonta elektrovozov. [Integrated quality control of technical maintenance and repair of electric locomotives]. Moscow, Transport, 1980. 207 p.
11. Chetvergov V.A. & Puzankov A. D. Nadezhnost lokomotivov: uchebnik dlya vuzov zheleznodorozhnogo transporta. [Locomotive reliability: course book for railway universities]. Moscow, Marshrut, 2003. 415 p.
БЕЛИНСКИЙ Алексей Анатольевич - генеральный директор (ООО «Локомотивные технологии»); ЛАКИН Игорь Капитонович - д-р техн. наук, профессор; *АБОЛМАСОВ Алексей Александрович - аспирант, а. [email protected] (Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)).
© Белинский А. А., Лакин И. К., Аболмасов А. А., 2015
28
