Стратегия интеллектуального ремонта локомотивов
Одним из направлений реформирования локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» является сокращение расходов Компании, в том числе связанных с осуществлением ремонта тягового подвижного состава (ТПС). В данной статье рассматривается вопрос совершенствования системы технического обслуживания и ремонта (ТОР) локомотивов с учетом технического состояния различных видов оборудования, установленного на ТПС. Новизна такого подхода заключается в том, что он сочетает в себе достоинства широко распространенных систем ремонта по наработке и по техническому состоянию.
На ТОР локомотивов расходуется значительное количество средств, требуются немалые трудовые затраты. Известно, что расходы на техническое обслуживание и ремонт ТПС в течение срока службы в 8 — 10 раз превышают его первоначальную стоимость. Следовательно, совершенствуя систему ТОР, необходимо стремиться к снижению эксплуатационных затрат и капитальных вложений на основе оптимизации параметров системы, улучшению ее использования при строгом выполнении необходимого регламента ремонтных работ, чтобы обеспечить надежную работу локомотивов в эксплуатации.
Эффективно функционирующая система планово-предупредительных ремонтов (ППР), построенная на основе методов оптимизации, предполагает и выбор соответствующего критерия оптимальности. В качестве этого критерия следует принять величину, отражающую эффективность того или иного процесса, которую можно оценить количественно.
Целесообразно использовать в качестве такого критерия оптимальную сумму текущих затрат и капитальных вложений, т.е. приведенные затраты. При формировании обобщающего критерия оптимальности следует учитывать выполняемый объем работ и совокупность экономических показателей, комплексно характеризующих величину и степень использования всех ресурсов —материальных, технических, трудовых, финансовых и временных. Таким образом, систему ремонта надо оптимизировать по критерию, который включает в себя все виды затрат на выполнение ТОР локомотива, отнесенные к объему его работы.
Поскольку оптимизация системы ремонта осуществляется для конкретных условий эксплуатации, все соответствующие значения показателей, входящих в критерий, следует определять с учетом этих условий. Наибольшую эффективность от эксплуатации локомотивов можно получить, если при определении оптимальной системы ремонта в качестве критерия оптимальности использовать отношение суммарных затрат на ремонты локомотивов в течение определенного периода к объему произведенной за тот же период работы, измеряемой в тонно-километрах брутто.
Известно, что в конкретных условиях эксплуатации локомотивов какой-либо серии фактором, определяющим выполненную работу, может быть любой из эксплуатационных показателей. В числе таких показателей — наработка, измеренная в единицах календарного времени или в тысячах километрах пробега, расход электроэнергии на тягу поездов, выполненная работа в тонно-километрах. Все они связаны между собой линейными зависимостями.
Исходя из того, что на дорогах ОАО «РЖД» в качестве основного измерителя наработки принят линейный пробег, именно его и целесообразно использовать как показатель выполненной работы. Следовательно, критерий оптимальности можно выразить в виде отношения суммарных затрат на ремонты локомотивов за определенный период наработки к ее величине. Оптимальной будет считаться система с параметрами, обеспечивающими в эксплуатации наименьшие приведенные к единице их наработки затраты, т.е. суммарные удельные затраты на выполнение плановых и неплановых ремонтов.
При построении системы ремонта большое значение имеет принцип формирования структуры ремонтного цикла, определяющий схему и чередование ремонтов различного объема. Анализируя известные системы ТОР локомотивов, можно сделать вывод, что, несмотря на существенные различия, все они имеют общее свойство — кратность межремонтных наработок. В соответствии с этим наработка до ремонта большего объема в целое число раз превышает наработку до ремонта меньшего объема. Кроме того, все операции, выполняемые в процессе какого-либо ремонта, входят в объем работ более крупного ремонта. Только при этом условии сводятся к минимуму суммарные удельные затраты, т.е. затраты, приходящиеся на единицу наработки оборудования.
Из-за сложности объекта исследования, а также ввиду действия большого числа воздействующих факторов, значительная часть которых носит случайный характер, совершенствование системы ППР в основном проводится путем обобщения опыта эксплуатации локомотивов, проведения специально организованных экспериментов, во многом опираясь на интуицию инженеров-практиков.
Поэтому необходимо создать такую теоретическую базу, которая давала бы возможность с единых методологических позиций решать вопросы совершенствования системы ТОР, т.е. обоснованно выбирать периодичность и объем плановых ремонтов локомотивов любых серий применительно к конкретным условиям их эксплуатации. Даже в пределах одного участка обращения локомотивов условия их работы существенно различны. Это относится к скоростям движения, массе поездов, состоянию пути и др. Поэтому наработка деталей до предельного состояния является случайной величиной. Очевидно, что определение сроков ремонта деталей и узлов локомотива требует использования методов теории вероятности, математической статистики и надежности.
Предотвращение отказов подвижного состава в системе ТОР наиболее результативно достигается тогда, когда удается выявить потерю работоспособности оборудования на самых ранних ее стадиях. Это можно обеспечить путем использования технической диагностики в качестве составной части системы обслуживания и ремонта локомотивов. От того, насколько система диагностирования способна обнаруживать те элементы оборудования, которые приближаются к своему предельному состоянию, зависит эффективность планово-предупредительной системы ТОР локомотивов в целом.
Основная задача диагностирования — распознавание технического состояния объекта, т.е. отнесение его состояния к одному из возможных классов (диагнозов). Техническим состоянием называется совокупность свойств объекта, изменяющихся в процессе эксплуатации, обслуживания и ремонта. Для описания этих свойств в технической документации приводятся номенклатура объектов, а также допустимые и предельные значения характеризующих их количественных и качественных признаков — диагностических (или контролируемых) параметров.
Система технического диагностирования является составным элементом более сложной, находящейся на более высоком иерархическом уровне, системы ТОР локомотивов. Различают два основных варианта этой системы:
<Э> по наработке, когда локомотив изымается из эксплуатации при достижении определенной заданной заранее величины;
<$> по состоянию, когда локомотив ставят в ремонт в случае отказа или приближения к нему какого-либо устройства.
Каждый из этих вариантов, различающихся только той ролью, которую играет техническое диагностирование в системе ТОР, имеет как преимущества, так и недостатки.
Преимуществами обслуживания по наработке является то, что оно позволяет объединять ремонтные операции на различном оборудовании локомотива и тем самым сокращать продолжительность его простоя в ремонте, долговременно планировать программу и объем ремонтов различного вида, поставку необходимых запасных частей и материалов. Однако главный недостаток состоит в том, что при выполнении планового ремонта или технического обслуживания демонтируется заранее предусмотренное к ремонту оборудование, независимо от его технического состояния.
Вмешательство в работу нормально функционирующего оборудования может не только не улучшить, но и ухудшить его техническое состояние из-за возникновения приработочных отказов. Это, в свою очередь, приведет к необходимости проведения дополнительных неплановых ремонтов, увеличению простоя локомотива. Роль технической диагностики в системе ремонта по наработке сведена к минимуму, простейшие контрольно-измерительные приборы и устройства используются, в основном, для проведения предремонтных и послеремонтных испытаний.
При ТОР по состоянию объем, и периодичность ремонтных операций определяются фактическим техническим ресурсом оборудования локомотива, которое постоянно или периодически контролируется с помощью средств технической диагностики. Операции по замене, регулировке и восстановлению в этом случае назначают при обнаружении неработоспособного оборудования или его предотказного состояния. Такой подход позволяет сократить число отказов, вносимых в процесс ТОР, существенно уменьшить объем регулировки, демонтажа и монтажа оборудования на локомотиве. Появляется также возможность экономить запасные части, поскольку сокращаются случаи необоснованной замены узлов и деталей, повышается степень использования локомотива в эксплуатации.
Иногда высказывается мнение, что развитие средств технического диагностирования и их широкое применение в локомотивном хозяйстве позволят целиком перейти от планово-предупредительной системы к ремонту по потребности, или по техническому состоянию локомотивов. Однако это применимо только к сравнительно простым устройствам, элементы которых можно восстанавливать независимо от других.
Для оздоровления большей части агрегатов и узлов локомотивов, особенно механического оборудования, необходимы постановка локомотива в депо с изъятием его из эксплуатации и проведение трудоемких монтажно-демонтажных работ. Выполнение таких работ при ремонте каждого узла в отдельности привело бы к значительному увеличению времени нахождения локомотива в ремонтах и повышению их стоимости. Поэтому при постановке локомотива в ремонт из-за отказа какого-либо устройства или исчерпания его ресурса целесообразно восстанавливать не только это устройство, но и другие узлы и агрегаты, ресурс которых еще не исчерпан, но приближается к предельному значению. Такая система, являясь планово-предупредительной, одновременно учитывает фактическое состояние оборудования.
Приводится в сокращении...
