Совершенствование методов технического обслуживания и ремонта локомотивов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 629.4.003

КОЛЬЦОВ С.В., к.э.н., доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта) КОВАЛЕНКО Л.В.., старший преподаватель (Донецкий институт железнодорожного

транспорта)

Совершенствование методов технического обслуживания и ремонта локомотивов

Koltsov S.V., Candidate of Economic Sciences, Associate Professor (DRTI), Kovalenko L.V., Senior Lecturer (DRTI)

Improvement of methods of technical maintenance and repair of locomotives

Введение

Локомотивное хозяйство

является важнейшей составляющей железнодорожного транспорта,

поскольку, продолжая процесс производства в сфере обращения товаров, оказывает существенное влияние на эффективность

общественного производства в целом.

Основная функция

локомотивного хозяйства - обеспечение необходимых объемов перевозок грузов и пассажиров тяговыми средствами и содержании этих средств в исправном состоянии, гарантирующем полную безопасность и точное соблюдение графиков и расписания движения поездов. Эта функция тесно увязана с деятельностью других хозяйств железной дороги и оказывает существенное влияние на

экономические показатели работы отрасли.

Основными задачами

локомотивного хозяйства являются полное и высококачественное выполнение плана работы всего тягового подвижного состава (ТПС), обеспечение наиболее эффективной его эксплуатации и экономичного использования технических средств на

ремонты с

наибольшей

эффективности

деятельности

локомотивного

подразделений.

целью достижения экономической производственной предприятий хозяйства и его Этому способствует широко используемая система планово-предупредительного ремонта

оборудования, узлов и агрегатов (ППР). Исходя из ожидаемого объема перевозок, планируется программа технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), нормируются трудозатраты ремонтников, расход материалов и запасных частей, длительность простоя ТПС в ремонте, и его себестоимость, регламентируется технологическая оснастка депо, соответствующая правилам ремонта, инструкциям, и установленным технологическим регламентам. Система ППР выполняет роль своеобразного стандарта в области создания и эксплуатации ТПС. При

проектировании новых ТПС

используются основные положения ППР с учетом необходимости соответствия ресурсов узлов, агрегатов и электросхем заданным

межремонтным периодам и

установленным видам ТО и ТР.

Следует подчеркнуть, что расходы на содержание тягового подвижного состава по мере его старения неизбежно возрастают. В то же время экономическая ситуация требует поиска путей к удешевлению ремонтных затрат. Поэтапный переход к системе обслуживания локомотивов по фактическому техническому состоянию будет, на наш взгляд, способствовать сокращению материальных и трудовых затрат на ТО и ремонты.

Анализ последних исследований

В публикациях последнего времени серьезное внимание уделяется проблеме повышения надежности работы локомотивов, предупреждения отказов отдельных узлов и агрегатов и обеспечения на этой основе безопасности движения поездов. Особое внимание в решении данной проблемы отводится совершенствованию

действующей системы планово-предупредительного ремонта,

постепенному переходу к увеличению межремонтных пробегов на основе статистических данных о процессах износа и прогнозирования его развития. Это требует широкого использования различных методов и средств технического диагностирования,

переходу к ремонту локомотива по его фактическому техническому состоянию, что наряду с обеспечением более надежной работы механизмов, сократит общий уровень материальных и трудовых затрат на ремонты [1, 3, 4].

Цель работы

Целью работы является обобщение имеющегося отраслевого опыта, разработка рекомендаций и оценка экономической эффективности поэтапного перехода локомотивного хозяйства сети железной дороги

Донецкой Народной Республики на ТО и ТР по фактическому техническому состоянию тягового подвижного состава.

Основной материал

Широко используемая система планово-предупредительного ремонта доказала в целом свою эффективность применительно к крупным узлам и оборудованию локомотива. В то же время принудительное вмешательство в работу, в принципе нормально функционирующего оборудования, может не только улучшить, но и в ряде случаев ухудшить его техническое состояние. Ряд фактически еще годных к эксплуатации деталей заменяются, поскольку подошел срок их замены по регламенту ППР. Это приводит, с одной стороны, к увеличению затрат на ремонты, и с другой стороны, к нарушению сочленений отдельных деталей в агрегатах и узлах оборудования. Одним из направлений совершенствования системы

поддержания оборудования в работоспособном состоянии (в первую очередь к сравнительно простым техническим устройствам, элементы которых можно восстановить независимо от других деталей) возможен переход от планово-предупредительной системы

технического обслуживания и ремонта (ТОР) локомотивов к ремонту по потребности или по фактическому состоянию деталей и узлов на основе совершенствования технического

диагностирования с помощью современных технических средств и статистической обработки данных с применением экономико-

математических методов.

Основная необходимость

сокращения эксплуатационных затрат и снижения себестоимости перевозок в

конкурентной среде стимулируют менеджеров локомотивного хозяйства железных дорог активно искать возможности повышения

эффективности системы технического обслуживания и снижения затрат на содержание локомотивов в технически исправном состоянии.

Существующая система планово-предупредительных ремонтов, в основном обеспечивает высокую безопасность движения, сокращает число случайных отказов, чем при ремонтах по техническому состоянию (по потребности), а также обеспечивает больший коэффициент технической готовности локомотивов,

разновременность загрузки ремонтного оборудования и бригад. Но для высокой эффективности планово-

предупредительной системы ремонтов требуется назначение межремонтных пробегов на основе как раз данных о процессах износа и прогнозирования его развития.

Основой для научного обоснования межремонтных пробегов могут быть только статистические данные о неисправностях и отказах оборудования локомотивов в эксплуатации. С этой целью определяют базовые - наиболее ответственные детали, узлы и агрегаты, от состояния которых зависят безопасность движения, безотказность работы локомотивов, которые группируют по наработкам по отказу и трудоемкости восстановительных ремонтных работ. Это дает возможность обосновать оптимальный ремонтный цикл (чередование ремонтов и

межремонтные периоды). За критерий оптимальности принимается минимум затрат на ТО и ТР, максимальное использование локомотивов в эксплуатационной работе и другие показатели. Совокупность видов обслуживания и ремонтов образует

ремонтный цикл, который

характеризуется соответствующей структурой и периодичностью. Таким образом, реализуется возможность снижения расходов на ремонт и техническое обслуживание

локомотивов за счет учета их фактического технического состояния именно при планировании сроков и объемов ремонтов. Чтобы реализовать эту возможность многие локомотивные депо оборудуются современными техническими средствами контроля и прогнозирования изменения

технического состояния различных узлов локомотивов. Появляется возможность повысить объективность и глубину дефектов тяговых единиц при их поступлении на ТО и ТР, обосновать объем работ по ТО и ТР в соответствии с действительным состоянием локомотива.

Перспективность данного

направления подтверждается

теоретическими разработками и практическим использованием в ОАО «РЖД» нового экономического уклада -цифровой экономики, внедрения автоматизированных систем управления ремонтным производством.

Так, внедряемая в сервисных локомотивных депо ООО «ТМХ-Сервис» группы компаний «ЛокоТех» информационно-управляющая система АСУ «Сетевой график», реализует управление жизненным циклом локомотива на этапе его эксплуатации: мониторинг технического состояния локомотивов и режимов их эксплуатации, прогнозное и

оперативное планирование поставки локомотивов на ремонт, приемка и выдача локомотивов с технического обслуживания и ремонта,

внутрипроизводственное планирование ресурсов депо. Ожидается, что внедрение АСУ «Сетевой график» существенно повысит надежность

локомотивов, находящихся на сервисном обслуживании, с

одновременным снижением издержек на их техническое обслуживание и текущий ремонт.

В современной терминологии, работы по внедрению АСУ «Сетевой график» можно полностью отнести к цифровизации, которая активно развивается во всем мире. Использование диагностических

данных бортовых микропроцессорных систем, электронного бортового журнала, очков дополненной

реальности позволит полностью автоматизировать приемку локомотива на ремонт, расширить объем диагностических данных и сделать реальным переход на ремонт по фактическому техническому состоянию

[7].

Существенным фактором

обеспечения эффективности АСУ «Сетевой график» является применение математических методов, которые, благодаря вычислению трендов, позволяют прогнозировать дальнейшее развитие ситуации, вычислять вероятность того, что не произойдет отказ оборудования до следующего захода локомотива на ТО и ТР. Методы корреляционного анализа позволяют выявлять закономерности, зависимость одних событий от других, определять последствия тех или иных организационных мероприятий.

Обработка статистики ТО и ТР позволяет прогнозировать потребность в запасных частях, управлять неснижаемым запасом товарно-материальных ценностей и других ресурсов депо, необходимых для выполнения обслуживания и ремонтов, позволяет прогнозировать объемы ремонта при текущем заходе локомотива в сервисное депо [4].

Сеть железной дороги Донецкой Народной Республики имеет реальные

предпосылки для поэтапного перехода к системе обслуживания локомотивов по фактическому техническому состоянию, которое должно являться результатом развития и творческого осмысления положительных сторон длительно действовавшей апробированной

системы ППР и основывается на результатах имеющихся теоретических и практических разработок.

На первом этапе срок постановки тяговой единицы на очередной ТР или ТО будет планироваться в соответствии с установленными нормами

межремонтных периодов, дальше он корректируется в соответствии с прогнозируемой загрузкой ремонтных цехов, и с учетом результатов оценки фактического технического состояния данного тепловоза. За информационную основу такой оценки берутся сведения о наработке, остаточном ресурсе и вероятности отказа основных лимитирующих узлов, надежности работы данного тепловоза в предыдущий период, а также данные об уровне удельных энергозатрат локомотива на тягу поездов, хранящихся в единой базе данного локомотивного депо. Далее

формируется перечень работ, которые необходимо выполнить при

производстве данного ТО или ТР, т.е. намечаются операции,

предусмотренные правилами ремонта и инструкциями по освидетельствованию отдельных узлов. Дополнительно в перечень включаются работы, которые необходимо выполнять на различных АРМ по лимитирующим узлам, для которых спрогнозированный

остаточный ресурс превышает нормативную наработку тепловоза до следующего ТР, предусматривающего ремонт этих узлов, и принимается решение о возможности отмены части работ, предусмотренных правилами ремонта.

Приемка тепловоза из ТО и ТР осуществляется в установленном порядке с использованием технических средств диагностики. Данные о выполненных на тепловозе работах при ТО и ТР (вид ремонта, дата, наработка, результаты входного- выходного диагностирования, перечень

выполненных дополнительных

операций и невыполненных

регламентных работ) вводятся в единую базу данных. В ней накапливается информация о выполнении или невыполнении рекомендаций проверки, о соответствии или несоответствии диагноза действительному состоянию узла, определенному в результате его разборки, о неисправностях,

выявленных при ТО и ТР.

В межремонтный период в базу данных вводятся сведения о текущих значениях наработки тепловоза, отказах, выявленных в пунктах технического обслуживания, средней величине удельных энергозатрат на тягу поездов по данным группы учета. Исходя из этого, планируется срок и объем очередного технического обслуживания локомотива.

Накопленные сведения образуют информационный массив, обработка которого позволяет применительно к каждому отчетному периоду решать задачи по учету, планированию, контролю и анализу результатов технического содержания приписного парка, оценивать достоверность диагнозов и прогнозов, корректировать используемые браковочные (пороговые) значения контролируемых параметров локомотивного оборудования,

разрабатывать технологические и организационные меры по повышению надежности наиболее повреждаемых узлов.

Основной метод определения фактического технического состояния локомотивов в межремонтный период

является статистическое

диагностирование, которое заключается в оценке остаточного ресурса конкретного узла (детали агрегата) функционирующего на конкретном локомотиве, по величине достигнутой этим узлом наработки после ремонта, с использованием статистической

зависимости остаточного ресурса от наработки. Эта зависимость

устанавливается по накопленной в базе данных информации об отказах узлов данного типа на всех локомотивах данной серии и соответствующим им наработках после ремонта или ТО [6].

Для осуществления

статистического диагностирования необходима регистрация операций снятия - постановки узла на локомотив, времени его ремонта или обслуживания, текущих пробегов каждого локомотива. При этом диагностическая оценка величины остаточного ресурса носит вероятностный характер, менее достоверна, чем получаемая с помощью инструментального диагностирования. Вероятностный характер имеет при этом и заключение о том, какой именно элемент конструкции не

диагностируемого узла ограничивает остаточный ресурс. Такое заключение можно получить путем

автоматизированного анализа данных о соотношении средних уровней повреждаемости элементов узла.

В состав лимитирующего оборудования могут входить

многоэлементные группы сходных по типажу и назначению деталей, например, крепежные изделия, диагностирование которых не осуществляется из-за сложности создания соответствующих технических средств диагностики. Для таких групп, по статистическим данным,

устанавливается максимально

допустимая наработка до выполнения работ, предусмотренных правилами

ремонта в объеме ТО и ТР каждого вида.

Нужно отметить, что

эксплуатируемые локомотивы прежних лет выпуска характеризуются чрезвычайно низким уровнем контролепригодности. Это

обуславливает значительную

продолжительность и трудоемкость подготовительных операций,

усложняющих процесс

диагностирования и приближающих его по длительности, трудозатратам и иным расходам к процессу ремонта соответствующего узла. Именно повышение контролепригодности

локомотивов является основной задачей первого этапа работы по совершенствованию системы

технического обслуживания.

Решающим шагом в этом направлении является оборудование всех вновь выпускаемых локомотивов бортовой подсистемой диагностики.

Во втором этапе перехода к системе обслуживания локомотивов по фактическому техническому состоянию определяется номенклатура

технических средств диагностики, необходимых для организации эффективного входного,

пооперационного и выходного контроля состояния локомотивного

оборудования. Назначением входного контроля, осуществляемого до начала ТО или ТР, является определение требуемого объема ремонтных работ. Выходной контроль по завершении ремонта выполняется с целью оценки качества выполненных работ. Пооперационное диагностирование отдельных элементов используется для большей детализации входного контроля в процессе производства ТО и ТР, для отслеживания хода регулировки отдельного локомотивного

оборудования и выходного контроля качества выполнения операции.

Технические средства

диагностики для входного и выходного контроля применяются

квалифицированными диагностами, прошедшими курсы подготовки со стажировкой и аттестацией.

Пооперационный контроль с применением переносных технических средств диагностики может

выполняться мастерами и слесарями -ремонтниками после соответствующего обучения.

Наиболее эффективно задача непрерывного контроля технического состояния локомотива решается посредством использования бортовых средств функциональной диагностики. Благодаря им, процессы

диагностирования и эксплуатации совмещаются и позволяют получать большее количество информации о техническом состоянии узлов локомотива, а стационарный комплекс будет использоваться для получения информации, необходимый для принятия окончательного решения, по изменению сроков и объемов технического обслуживания, дополняя ограниченные возможности бортовых систем диагностики.

Наличие встроенных

диагностических устройств повышает оперативность получения данных о возникающих неисправностях, позволяя устранять их на ранней стадии развития, т.е. с меньшими затратами. В целом, диагностирование локомотивов -особый технологический процесс технического контроля: определение технического состояния

прогнозирование работоспособности оборудования по диагностическим параметрам, функционально связанным с рабочими параметрами,

характеризующими техническое

состояние этого оборудования. Диагностическими параметрами могут быть потребляемый ток, электрическое

сопротивление, тепловой режим, вибрация, акустика и шумовой эффект, изменение геометрии, степень герметичности, наличие продуктов изнашивания трущихся деталей в смазочных маслах и др. Технической диагностикой могут решаться три основных типа задач:

- задачи диагноза - т.е. определение технического состояния, в котором находится локомотив и его элементы в настоящий момент времени;

- задачи прогнозирования состояния локомотива и его элементов, в котором они будут находиться в некоторый будущий момент времени;

- задачи генеза - определение состояния локомотива и его элементов, в котором они находились в некоторый прошлый момент времени.

В настоящее время практически все современные серии магистральных локомотивов (тепловозов и

электровозов) оборудованы бортовыми многофункциональными микропроцессорными системами

управления и диагностики.

Исследование возможности получения информации, необходимой для прогнозирования изменения технического состояния локомотива по его эксплуатационным показателям может вызывать значительный интерес. Уже на первой стадии внедрения системы технического обслуживания с учетом его фактического технического состояния при отсутствии бортовых систем диагностирования позволит значительно повысить эффективность стационарных диагностических

комплексов, использовать их

аппаратное и алгоритмическое обеспечение для решения задач прогнозирования технического

состояния ответственных узлов локомотива, а также сформулировать требования к бортовым средствам диагностирования.

Как отмечалось, для перехода на ремонт локомотивов по их фактическому техническому состоянию ключевую роль играют различные средства диагностирования агрегатов и узлов. Для оценки экономической эффективности применения этих средств, авторами на основе реальных данных локомотивного депо Ясиноватая проведены соответствующие расчеты эффективности внедрения комплексной системы диагностирования тепловозных двигателей «Магистраль».

Как показал анализ работы системы контроля и диагностирования, после приведения технического состояния тепловозов к необходимому параметру происходит резкое снижение объема работ в составе плановых ремонтов, снижается число

внеплановых ремонтов, практически исключается возможность

возникновения отказов на линии тепловозов, которые своевременно прошли диагностирование. Наиболее усовершенствованная система

диагностирования с использованием компьютерной техники позволяет создать необходимые базы данных по диагнозам состояния узлов,

прогнозирования их рабочего ресурса и потребности в запасных частях и деталях для нормальной работы.

Так, внедрение комплекса диагностирования и настройки дизелей приводит к снижению на четверть объема работ при установке локомотива на ремонт дизелей и агрегатов из-за сокращения затрат на производство текущих ремонтов и технического обслуживания. За счет повышения качества ремонта увеличиваются межремонтные пробеги между ТР-1 и ТО-3 и создаются предпосылки полностью отказаться от ремонта ТР-2, заменой их ремонтом ТР-1 с увеличенным объемом ремонта.

Выявление дефекта в работе дизелей и узлов локомотивов на ранней стадии в процессе эксплуатации, позволит в перспективе исключить случаи отказов локомотивов в пути следования, сократить расходы на выполнение внеплановых ремонтов, повысить экономичность дизелей в эксплуатации и уровень безопасности движения поездов.

Расчет эффективности внедрения комплекса производился на

фактический пробег локомотивов, которые прошли диагностирование. Количество проведенных текущих ремонтов и технический осмотр принят согласно расчету. Пробег между ремонтами принят согласно приказу № 030-цз Укрзализныци. Расходы на ремонт и технический осмотр приняты по калькуляции депо. Были рассчитаны дополнительные расходы на внедрение комплекса, экономия эксплуатационных расходов за счет сокращения внеплановых ремонтов локомотивов и ожидаемая прибыль за счет внедрения комплекса. Расчеты показали, что при общих затратах на рассматриваемое мероприятие 25 тыс. у.е. и ожидаемой прибыли 10,85 тыс. у.е. срок окупаемости составит 2,5 года, а коэффициенты эффективности

мероприятия - 0,43, что подтверждает экономическую целесообразность

рассматриваемого направления

перехода к проведению ремонтов локомотивов по их фактическому техническому состоянию.

Вывод

Используемая система контроля и диагностирования в целом обеспечивает надежную работу тяговых средств и поддержание их в работоспособном состоянии, но остается достаточно затратной составляющей себестоимости перевозок и требует

совершенствования. Наличие

стационарных и встроенных средств диагностики состояния отдельных узлов и оборудования локомотивов, использование статистических методов вычисления трендов отказов, накопления базы данных о техническом состоянии узлов и агрегатов и корректировки сроков ТОиТР конкретных локомотивов, т.е. назрел переход к системе обслуживания локомотивов по их фактическому состоянию. Обобщен имеющийся опыт ОАО «РЖД» в использовании данного направления совершенствования

системы ППР. Предложен поэтапный переход локомотивных депо Донецкой Народной Республики на систему контроля и диагностики ТОиТР по фактическому техническому состоянию локомотива и его экономическая эффективность на примере ремонта дизелей тепловозов.

Список литературы:

1. Техническое диагностирование и неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов / В.И. Бервинов. - М.: УМЦ ЖДТ, 2008. -332 с.

2. Эксплуатация и обслуживание машин: Учебник / В.М. Кравченко, А.А. Ищенко, В.А. Сидоров, В.В. Буцукин. -Донецк, 2014. - 532 с.

3. Основы эксплуатации локомотивов: основы организации технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» / В.С. Руднев // Локомотив. - 2017. - № 11 с. 31-35.

4. Роль информационных технологий в обеспечении надежности локомотива / В.Т. Черемисин // Локомотив. - 2017. - № 9 с. 2-4.

5. Организация производства в структурных подразделениях железнодорожного транспорта: Учеб. пособие для студентов экономич.

специальностей всех форм обучения (I и II части) / В.Е.Кравченко - Донецк 2005.

- 247с.

6. Техническое обслуживание и ремонт локомотивов / В.ТДанковцев. -М.: УМЦ ЖДТ, 2007. - 558 с.

7. Новые тенденции в автоматизации управления локомотиворемонтным комплексом / В.И.Киселев, Н.И.Лакин. // Локомотив.

- 2017. - № 11 с. 8-9.

Аннотации:

Статья посвящена актуальной теме повышения надежности работы локомотивов, предупреждения отказов их отдельных узлов и агрегатов и обеспечения на этой основе безопасности движения поездов. Рассмотрен накопленный в отрасли опыт

совершенствования существующей системы планово-предупредительного ремонта в направлении перехода к назначению межремонтных пробегов на основе накопления статистических данных о процессах износа деталей и узлов и прогнозирования, что позволяет, наряду с использованием различных

средств диагностирования, накопления базы данных перейти к ремонту конкретного локомотива по его фактическому техническому состоянию.

Ключевые слова: локомотив, ремонт, диагностика, ремонтный цикл, техническое состояние, база данных, этапы внедрения, статистические методы, ремонт по техническому состоянию.

The article is devoted to the topical topic of improving the reliability of locomotive operation, preventing failures of their individual units and assemblies and ensuring the safety of train traffic on this basis. The experience accumulated in the industry of improving the existing system of preventive maintenance in the direction of transition to the appointment of overhauls is based on the accumulation of statistical data on wear processes of parts and components and prediction, which allows, along with using various diagnostic tools, accumulating a database to proceed to repair a specific locomotive according to its actual technical condition.

Keywords: locomotive, repair, diagnostics, repair cycle, technical condition, database, stages of implementation, statistical methods, repair according to technical condition.

УДК 556.2

ДОЦЕНКО Ю,В. , доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта) ИВАНЧЕНКО И.С., ассистент (Донецкий институт железнодорожного транспорта)

Соблюдение трудового законодательства при организации непрерывного перевозочного процесса на железнодорожном транспорте

Dotsenko Y.V., assistant professor (DRTI) Ivanchenko I.S. Assistant (DRTI)

Compliance with labor legislation in the organization of a continuous transportation process in railway transport

Введение

Железнодорожный транспорт был и остаётся важнейшей отраслью

народного хозяйства любого промышленного государства, без которого невозможно создание и поддержание сильной экономики. Но