СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > xx2

Ответ    
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 12.03.2020, 05:49   #1 (ссылка)
V.I.P.
 
Аватар для бабулер44


Регистрация: 18.02.2020
Сообщений: 91
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 4 раз(а)
Фотоальбомы: 7
Записей в дневнике: 49
Загрузки: 9465
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: [08-2019] Как оценить надежность тягового подвижного состава


Как оценить надежность тягового подвижного состава


В.В. ЗАК, начальник отдела ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»
И.П. ВАСИЛЬЕВ, С.А. ДМИТРИЕВ, главные конструкторы


Одним из приоритетных направлений технической политики локомотивного комплекса в отношении тягового подвижного состава (ТПС), от которого в значительной мере зависят безопасность движения и эффективность работы транспорта на железных дорогах нашей страны, является обеспечение высокого уровня безотказности и готовности локомотивов [1].

НАДЕЖНОСТЬ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ТЕХНИКИ И ПОКАЗАТЕЛИ, ЕЕ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ

Постоянное развитие договорных обязательств ОАО «РЖД» с заводами-изготовителями и сервисными компаниями приводит к необходимости изменения подходов к выбору и оценке показателей надежности перспективного ТПС, которые задаются на этапе проектирования локомотивов и отражаются в технических условиях на них. Одновременно с этим, они включаются в договоры поставки и сервисного обслуживания для обеспечения контроля ОАО «РЖД» за качеством выпускаемой предприятиями железнодорожной продукции и проведения ей технического обслуживания и текущего ремонта специализированными организациями.


В связи с этим Проектно-конструкторское бюро локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» (ПКБ ЦТ) совместно с профильными институтами (АО «ВНИКТИ», АО «ВНИИЖТ», РУТ МИИТ, НИУ «МЭИ») осуществляет работы по установлению единого порядка нормирования и верификации показателей надежности на всех стадиях жизненного цикла.

В национальных и международных стандартах, распоряжениях ОАО «РЖД» и ранее действовавших инструкциях Министерства путей сообщения СССР изложена различная трактовка термина «надежность». Наиболее часто используется термин: «Способность выполнять предусмотренные техническими требованиями функции в течение определенной наработки или периода эксплуатации при установленных в нормативной и (или) технической документации условиях применения, технического содержания, хранения и транспортирования». В зависимости от назначения железнодорожной техники и условий ее применения вышеупомянутое качество может характеризоваться безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью, сохраняемостью и готовностью или определенными сочетаниями этих свойств [2, 3].

Согласно существующей в настоящее время в ОАО «РЖД» системе оценка надежности ТПС, выпускаемого заводами-изготовителями или находящегося на гарантийном обслуживании этими предприятиями после прекращения выпуска, осуществляется по двум основным группам показателей — параметр потока отказов установленного вида (безотказность) и коэффициент готовности. Указанные коэффициенты индивидуально задаются в технических условиях на каждую серию локомотива для оценки качества поставляемой продукции в процессе эксплуатации.

В соответствии с ОСТ 32.46—95 классифицируют три вида отказов [4]:

> первый — отказ ТПС, последствием которого является порча, вызвавшая вынужденную остановку пассажирского поезда на перегоне или промежуточной станции, если дальнейшее движение поезда продолжено с помощью вспомогательного локомотива;

> второй — отказ ТПС, последствием которого является неисправность, в результате которой допущена задержка поезда на пере

гоне хотя бы по одному из путей или на станции сверх времени, установленного графиком движения, на один час и более;

> третий — отказ ТПС, требующий выполнения локомотиву непланового ремонта.

Для объективности оценка надежности нового тягового подвижного состава осуществляется независимо от количества обслуживаемых локомотивов и полигонов их эксплуатации на основании удельных показателей. В качестве них выбраны [5]:

V для магистральных локомотивов — удельное количество отказов на 1 млн км пробега

ш1,2,з= ^1,2,з ■ юб/|-л;
V для маневровых локомотивов — удельное количество отказов на 1 000 отработанных часов
•103/L„,
где 1_л - пробег ТПС за отчетный период, км (наработка маневровых локомотивов за отчетный период, ч);

N,, N2, N3 — количество отказов 1-го, 2-го и 3-го видов соответственно в течение отчетного периода.

В дополнение к удельному количеству отказов с учетом их видовой классификации в технических условиях на продукцию железнодорожного транспорта, как правило, указывают комплексные пока

затели надежности:

коэффициент внутренней готовности (Квг):

^вг= ТрС/ГГф - (Тпл + Тлог +ТДДМ)],

коэффициент технической готовности (Ктг):

^тг= ТрС/[Тф - (Тлог +ТДДМ)],

где Тф = Трс + Тот + Тпл + Тлог + ТАДМ — фонд времени локомотива (часы) в рассматриваемом периоде эксплуатации, складывающийся из времени его пребывания в работоспособном (Трс) и неработоспособном состояниях.
Неработоспособное состояние классифицируется (см. рисунок) следующим образом:

V Тот—неплановые ремонты;

V Тпл — планово-предупредительные ремонты, работы по продлению срока службы, технические обслуживания и модернизации;

V Тлог — логистические задержки;

V ТДдМ — административные задержки.

Оба показателя характеризуют долю нахождения подвижного состава в работоспособном состоянии с учетом потерь времени на неплановые (Квг) и плановые (Ктг) ремонты за отчетный период.

Многофакторный анализ параметров потока отказов и коэффициентов готовности локомотивов и их комплектующего оборудования, а также изучение и исследование свойств безотказности сложных систем, проводимые специалистами ПКБ ЦТ, позволили выявить несовершенства существующей системы оценки надежности ТПС.

ИЗМЕНЕНИЕ ПОДХОДОВ К НОРМИРОВАНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ И ГОТОВНОСТИ ЛОКОМОТИВОВ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Ранее показатели безотказности и готовности задавались на серию локомотива как на конструктивную единицу без учета многосекционного исполнения и индивидуальных конструктивных особенностей (как пример, тепловозы серии 2(3)ТЭ 116У или электровозы серий 2(3,4)ЭС5К и 2(3)ЭС4К). Однако сегодня с учетом появления множества современных локомотивов, имеющих индивидуальную конструкцию каждой секции, сниженную общую нагрузку на узлы ТПС при увеличении числа секций, а также возможность отключения части узлов без потери общей работоспособности, резервирования узлов и агрегатов, возникает необходимость дифференцирования установленных в технических условиях нормативных величин расчетно-экспериментальными методами согласно ГОСТ Р 27.301—2011 и ГОСТ Р

51901.15— 2005 на основе эксплуатационной и ремонтной моделей ТПС.

Согласно законам теории надежности, вероятности безотказной работы каждой составной части, влияющей на общую работоспособность системы (отсутствие резервирования), должны умножаться между собой. В результате чего итоговая вероятность безотказной работы будет меньше каждой из составляющих степеней возможности ее обеспечения [1]:

Рс(1) = Р1(1)-Р2(1)-...-Рп, (I)

где Рс(1) - вероятности безотказной работы системы (при отсутствии резервирования);

Р,(1), Р2(1), Рп(1) - степени возможности обеспечения исправ-

ной работы каждой составной части, влияющей на общую работоспособность системы.

Одновременно параметры потоков отказов 1-го и 2-го видов должны учитывать возможность резервирования, повышающуюся с увеличением числа секций локомотивов. Очевидно, что вероятность вызова вспомогательного локомотива для двухсекционного локомотива значительно меньше, чем для односекционного. В этом случае выход из строя одного элемента не приводит к отказу всей системы. Система с резервом может выполнять свои функции при наличии повреждения, но с меньшей надежностью [1]:

Pc(l)=1 -[1 -Р/ОЬП - P2(l)b...-[1 - Pn(l)].

При этом недостаточно умножать вероятности безотказной работы для каждой секции. Необходимо учитывать индивидуальность и сложность конструкции не только каждого локомотива (количество осей, секций, типов систем питания тягового привода, наличие резервных схем), но и комплектующего оборудования (количество сборочных элементов, наличие резервных блоков и собственных защитных механизмов).

Поэтому для обеспечения корректного задания показателей надежности на стадии проектирования инновационного подвижного состава на перспективу до 2025 г. и далее разработчику рекомендуется выполнять следующие работы:

& расчеты нормативных величин показателей безотказности и готовности с учетом требований ГОСТ 27.301—2011 и ГОСТ Р

51901.15— 2005;

расчеты прочности узлов локомотива согласно ГОСТ Р 57445—2017;

ст* разработку необходимых методик испытаний, включающих порядок планирования испытаний и контроля показателей без

отказности, ремонтопригодности и готовности в соответствие с ГОСТ 27.301—2011, ГОСТ Р 27.403—2009, ГОСТ Р 27.404—2009, ГОСТ Р 27.405—2011, РД 50-204, РД 50-690 и РД 50-519;

исследования модели отказов локомотива в части формулирования фактического вида функции распределения наработки между отказами и продолжительности периода приработки согласно ГОСТ Р МЭК 61650 и ГОСТ Р МЭК 60605-6.

УЧЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ УЧАСТНИКОВ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА В РАСЧЕТЕ НАДЕЖНОСТИ

В перевозочном процессе совместно с ОАО «РЖД» участвуют поставщики ТПС и его комплектующих, а также сервисные организации, обеспечивающие их обслуживание и ремонт. Каждая из этих организаций влияет на уровень реализуемых в эксплуатации локомотивами показателей безотказности и готовности:

> заводы-изготовители — качество сборки ТПС и монтажа комплектующего оборудования, эффективность примененных на локомотивах конструкторских решений и оперативность устранения гарантийных отказов;

> сервисные организации — качество, скорость и своевременность выполнения технических обслуживаний, текущих, средних и капитальных видов ремонта, устранение возникающих в эксплуатации отказов, своевременность экипировки ТПС;

> ОАО «РЖД» - правильность эксплуатации подвижного состава в соответствии с установленными нормами и индивидуальными требованиями эксплуатационной документации на локомотив.

Информация о происходящих с ТПС в эксплуатации событиях отражается в хранящихся у вышеупомянутых организаций бумажных формах статистического учета и отчетности, данные из которых в дальнейшем в ограниченном объеме аккумулируются в различные автоматизированные системы (АСУТ, КАС АНТ, АСОУП, ИХЛП, АС ЭП и др.). По анализируемой из этих систем информации специалисты ОАО «РЖД» комплексно оценивают надежность ТПС и эффективность каждого из влияющих на нее участников перевозочного процесса.

Однако из-за ограниченности аккумулируемых и засекреченности ряда коммерческих данных существующие автоматизированные системы не позволяют в полной мере определить ответственность за происходящие неплановые ремонты, логистические и административные задержки. Кроме того, невозможно разработать объемные меры по их предупреждению и доработке самих мер в части установления взаимосвязей между отдельными системами. Поэтому требуется создание нового единого информационного программного продукта.

Одновременно с этим при учете разделения ответственности по участникам перевозочного процесса для корректировки времени в работоспособном состоянии при расчете коэффициентов Квг и Ктг для одной организации за счет времени простоя на ремонтах по вине другого предприятия требуется изменение существующего подхода расчета комплексных показателей надежности в части оптимизации составляющих фонда времени (Тф) локомотива:

Тф = Трс + Тот + твсо + тпл + тлог + ТАДМ,

где Твсо — время нахождения в неработоспособном состоянии по вине сторонней организации по отношению к организации для которой ведется расчет;

Тот— неплановые ремонты;

Тпл — планово-предупредительные ремонты, работы по продлению срока службы, технические обслуживания и модернизации;

Тлог — логистические задержки;

Тддм — административные задержки.

Подобное нововведение позволит в полной мере определять ответственность за происходящие неплановые ремонты, логистические и административные задержки, а также объективно оценивать роль каждой из ранее упомянутых сторон в формировании надежной работы локомотива.

ЕДИНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ НАДЕЖНОСТИ

Как уже было отмечено в предыдущем блоке статьи, для повышения качества вносимой информации в электронные системы и объективности многофакторного анализа надежности ТПС требуется установление взаимосвязей между отдельными автоматизированными системами или разработка новой, включающей в себя функции существующих:

V КАС АНТ — дает возможность определить место возникновения отказа с наибольшей оперативностью;

V АСОУП и АСУТ — позволяют определить время на передислокацию ТПС, время в ожидании ремонта;

V электронный паспорт локомотива АС ЭП — отражает смененное в процессе ремонта оборудование, данные о его производителе и дате установки на подвижной состав.

При этом существенный объем информации, например, данные о трудоемкости и материальных затратах сервисных компаний на ремонты и обслуживание локомотивов, не доступен для ОАО «РЖД».

Для получения доступа к отдельной засекреченной информации предприятий-участников перевозочного процесса, а также обобщения, «очистки» и анализа больших данных о технических средствах на всем их жизненном цикле в ОАО «РЖД» ведутся разработки цифровой технологической блокчейн-платформы «Доверенная среда локомотивного комплекса» и метода доступа в нее — единой информационной системы локомотивного комплекса ЕК АСУТ.

В перспективе внедрение в эксплуатацию вышеуказанных цифровых средств позволит автоматизировать деятельность по учету отказов ТПС. Так, по факту захода локомотива в депо будут проводиться осмотр и составляться электронный акт осмотра, представляющий собой интерактивную установленную форму с необходимыми к заполнению полями, из которой данные будут попадать затем в различные отчеты по неисправностям подвижного состава и последующие документы, такие как акты-рекламации.

Акты-рекламации также будут представлять собой интерактивную форму, дополненную указанием ответственности за отказ и точной причиной неисправности с выводами о причинно-следственной связи. Аналогичный предыдущим документам электронный акт выполненных работ будет дополнен трудоемкостью и стоимостью ремонта, а также замененным оборудованием, данные о котором будут интегрироваться из электронного паспорта.

Помимо интеграции существующих систем в единую, потребуется разработка новых элементов, например, общего классификатора оборудования, выстроенного в иерархич-ном порядке от системы к агрегатам, далее — к узлам и отдельным деталям.

Дополнительно по каждому комплектующему изделию будут указываться возможные функциональные отказы — полное прекращение работоспособности, утрата возможности удовлетворять предъявленным требованиям к его характеристикам, прерывистое функционирование.

Одновременно с этим для каждого функционального отказа будут описываться возможные причины (здесь находит применение классификация по ГОСТ 27.002—2015: конструктивный, производственный, эксплуатационный, деградационный), а финальным звеном единой системы станет оценка последствий — вызов вспомогательного локомотива, задержка на перегоне, постановка на неплановый ремонт.

Таким образом, каждой неисправности будет соответствовать электронная карточка, содержащая оптимальный объем информации, необходимой для продуктивного последующего мониторинга, анализа и минимизации влияния человеческого фактора.


Увеличение объемов грузоперевозок и изменение договорных обязательств между ОАО «РЖД» и поставщиками тягового подвижного состава, обусловленные развитием и ростом мировой экономики, ставят в приоритете перед всем локомотивным комплексом задачу обеспечения высокого уровня надежности локомотивов.

В ближайшей перспективе развитие подходов к оценке данного качества вновь выпускаемых локомотивов заключается в актуализации положений для расчета уровня безотказности и готовности ТПС по результатам эксплуатации. Кроме того, необходима разработка методики нормирования показателей надежности подвижного состава с учетом его секционности, способности систем к резервированию и доработка автоматизированных систем учета состояний парка технических средств ОАО «РЖД».

В долгосрочной перспективе развитие методов оценки надежности перспективных локомотивов на всех этапах жизненного цикла лежит в реализации документированных процедур менеджмента риска, предусматривающих проведение анализа видов и последствий отказов FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) и распространенных сегодня в железнодорожных аналитических центрах стран Европы, Америки, Канады и Китая. В процессе FMEA:

- определяются наименее надежные элементы конструкции ТПС или его компонентов, принимаются решения, направленные на повышение надежности локомотива;

- проводится анализ вариантов конструкторских решений с наименьшими рисками дефектов;

- выбираются альтернативные конструкторские и технологические решения, снижающие риски с учетом уровня технологичности производства, снижения стоимости и повышения функциональной работоспособности ТПС или его компонентов;

- определяются требования к технологическому процессу и производству, требующие безусловного выполнения.

Первичная информация о надежности локомотивов доводится ОАО «РЖД» до заводов-изготовителей тягового подвижного состава, в основном, на этапе эксплуатационных испытаний и рядовой эксплуатации. За рубежом такая информация непосредственно используется машиностроителями на этапе проектирования уже новых локомотивов с разработкой различных вариантов технических решений, снижающих риски производителя. А это, в свою очередь, способствует снижению рисков заказчика.

Для реализации вышеуказанных предложений целесообразно создать единый центр проектного менеджмента на этапах жизненного цикла тягового подвижного состава. В перспективе это позволит ОАО «РЖД» формировать модели надежности индивидуально для каждой серии локомотивов и прогнозировать изменение данного качества ТПС в зависимости от любого внешнего или внутреннего фактора. Кроме того, появится возможность применять менеджмент рисков на всех этапах жизненного цикла как при постановке на производство новых типов локомотивов, так и при организации их эксплуатации и сервисного обслуживания на полигонах железных дорог России.

Библиография

1. Надежность тепловозов: учеб, пособие / В.Г. Кочерга. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2012.

2. ГОСТ 27.002—89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

3. ГОСТ 32192—2013. Надежность в железнодорожной технике. Основные понятия. Термины и определения.

4. ОСТ 32.46—95. Тяговый подвижной состав железнодорожного транспорта. Надежность. Термины и определения.

5. Методические положения для расчета показателей безотказности и готовности локомотивов по результатам эксплуатации, утвержденные распоряжением ОАО «РЖД» от 12.11.2008 № 2367р.
бабулер44 вне форума   Ответить с цитированием 0
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
[02-2019] Применение IGBT-транзисторов повысит надежность работы отечественного моторвагонного подвижного состава Admin xx2 0 15.03.2019 20:18
Экипировка тягового подвижного состава Анонимный Разговоры обо всем 0 20.07.2013 08:04
Двигатели для тягового подвижного состава (книги) Admin Книги и журналы 0 21.03.2013 13:06
ПР 32.163-2000 Система испытаний подвижного состава. Организация и порядок проведения эксплуатационного пробега тягового подвижного состава на этапе предварительных испытаний Admin ОСТы 0 04.05.2011 17:40
ОСТ 32.53-96 Система испытаний подвижного состава. Организация и порядок проведения приемочных и сертификационных испытаний тягового подвижного состава Admin ОСТы 0 03.05.2011 14:33

Ответ

Возможно вас заинтересует информация по следующим меткам (темам):
вниижт, локо0819, локомотив, миит


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 18:45.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник 
сцбист.ру сцбист.рф

СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Advertisement System V2.4