Современные подходы к ремонту локомотивов
Планово-предупредительной системе требуется оптимизация
В локомотивном комплексе ОАО «РЖД» используется система планово-предупредительного ремонта тягового подвижного состава (ППРТПС). Ее основные принципы сформированы в конце прошлого столетия.
Главным неоспоримым преимуществом ППР перед системой ремонта по фактическому состоянию является практика использования периодических ремонтов и технических обслуживаний узлов и агрегатов локомотивов независимо от их текущего технического состояния, направленная на упреждение возникновения отказов оборудования.
Наряду с этим, при подобном подходе в рассматриваемом вопросе явно просматривается существенная зависимость материальных затрат на ремонт локомотивов от величины интервалов между ремонтами и объемов цикловых работ, обязательных для их выполнения. Таким образом, решение задачи по минимизации расходов на содержание локомотивов в исправном состоянии фактически сводится к поиску оптимальных величин этих двух компонентов.
Последние масштабные теоретические исследования в этом направлении с использованием в качестве инструментов аппарата математической статистики и теории надежности проводились в 80-е годы прошлого столетия. Результаты этих исследований впоследствии легли в основу ныне действующей системы ремонта локомотивов.
Однако за истекшее время с продвижением научно-технического прогресса преумножился и опыт ремонта локомотивов. В результате таких изменений произошли существенные трансформации в применяемых технологиях ремонта оборудования, выполнен ряд его модернизаций и широко внедрены новые методы контроля технического состояния оборудования, в том числе техническое диагностирование.
В результате анализа сложившейся ситуации был сделан вывод о необходимости систематизации последних технических достижений и выполнения на их базе работ по оптимизации системы ремонта локомотивов.
План по решению данной задачи был включен в «Стратегию развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», утвержденную Правительством РФ в 2008 г.
В соответствии с этой Стратегией, в текущем году Дирекцией по ремонту тягового подвижного состава (ЦТР) — филиалом ОАО «РЖД» совместно с причастными подразделениями Компании, а также отраслевыми научными институтами и вузами продолжается работа по оптимизации ППР локомотивов.
Главная задача этой работы — добиться снижения расходов на содержание локомотивного парка путем повышения надежности работы ТПС, а также оптимизация межремонтных пробегов и объемов цикловых работ. Финансовые средства, полученные в результате экономии, целесообразно будет направить на внедрение принципиально нового перспективного локомотивного оборудования, средств технического диагностирования, механизации и автоматизации технологических операций в процессах ремонта ТПС.
Промежуточные итоги совместной работы указанных организаций были рассмотрены в июне прошлого года на расширенном заседании секции «Локомотивное хозяйство» Научно-технического совета ОАО «РЖД», где в целом было одобрено выбранное направление деятельности и обозначены приоритеты на пути продвижения к намеченной цели.
ЭТАПЫ ВНЕДРЕНИЯ ОПТИМИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РЕМОНТА
Поскольку работа по оптимизации системы ремонта локомотивов представляет собой весьма трудоемкую задачу и требует для ее выполнения на определенных фазах привлечения специалистов разного рода, общий план внедрения этой системы разбит на несколько этапов.
Первый этап. Разработка предполагаемой модели оптимизированной системы технического обслуживания и ремонта локомотивов.
Данный этап является организационно-подготовительным, на котором формируются рабочие группы специалистов, систематизируется и анализируется исходная информация, определяются принципы работы.
На завершающей стадии этапа будет построен эскизный вариант модели оптимизированной системы технического обслуживания и ремонта локомотивов, включающий в себя циклограмму ремонтов и требования по наполнению цикловых работ.
Второй этап. Формирование нормативно-технической базы.
На этом этапе первоначально были выполнены работы по экспериментальному определению оптимальных межремонтных пробегов на основе ресурса оборудования локомотивов.
С этой целью в течение 2010 — 2011 гг. на дорогах с наиболее интенсивной эксплуатационной работой (Московская, Южно-Уральская, Восточно-Сибирская, Дальневосточная) были системно проведены различные экспериментальные проверки ресурса работы оборудования, возможностей организации ремонта локомотивов с увеличенными интервалами между деповскими ремонтами и сокращенным циклом работ по отдельным узлам и оборудованию. В результате были определены первоначальные границы глубины изменений для существующей системы ремонта, определены оптимальные величины межремонтных интервалов.
Опираясь на достигнутый результат, группами экспертов, созданных из числа высококвалифицированных специалистов профильных линейных предприятий, осуществлен пересмотр (оптимизация) в первую очередь руководств по ремонту электровозов серий ВЛ10, ВЛ80, 2ЭС5К «Ермак» и тепловозов серии 2ТЭ116.
Основой оптимизации данных руководств стали исключение расплывчатых малоэффективных понятий «осмотреть», «убедиться», «проверить» на четкие требования «снять-поставить», «отрегулировать».
В качестве завершения этапа Проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства (ПКБ ЦТ) проделана работа по созданию базы нормативно-технической документации, необходимой на первоначальном этапе практического апробирования оптимизированной системы технического обслуживания и ремонта локомотивов: актуализированы временные руководства по техническому обслуживанию и ремонту для локомотивов основных серий;
г разработаны программы и методики для эксплуатационных испытаний локомотивов при увеличенном интервале межремонтного пробега, базирующиеся на отраслевых ОСТах;
<- откорректированы типовые технологические процессы для основных серий локомотивов.
Третий этап. Экспериментальное апробирование предварительных наработок.
Целью этого этапа является экспериментальная оценка результатов предварительных расчетов посредством анализа изменения фактических расходов при внедрении оптимизированной системы ремонта.
На первоначальной стадии, в 2010 г. эксперимент был организован на участках с минимальной интенсивностью движения (депо Брянск и Ярославль). В 2012 г. эксперимент был расширен до размеров Восточного полигона ОАО «РЖД».
На данный момент в результате мониторинга технического состояния оборудования локомотивов уточнен перечень элементов, состояние которых ограничивает увеличение наработки локомотивов между текущими ремонтами, а также элементы, с обслуживанием которых связаны наибольшие расходы.
В результате сформированы предложения по корректировке регламента выполняемых ремонтных работ и разработке типовых технологических процессов.
В настоящее время этот этап находится на стадии аналитической обработки предварительных итогов проводимых экспериментов.
Этапы внедрения системы ремонта на базе оптимизации ресурсных параметров приведены на рис. 1.
Четвертый этап. В ходе его проведения планируется дать экономическую оценку эффективности оптимизированных технологических процессов в ремонте ТПС и их интеграции с информационными системами ОАО «РЖД».
При оценке экономической целесообразности должна использоваться интегральная оценка, учитывающая частоту возникновения отказов узлов и агрегатов, их влияние на работоспособность локомотива, величину затрат, связанных как с восстановлением отказавшего оборудования, так и потерями в эксплуатационной работе вследствие отказа. Кроме того, необходимо рассчитать величину затрат на диагностирование оборудования, его замену или восстановление в случае порчи.
На завершающей стадии этапа должны быть сформированы окончательные предложения по тиражированию оптимизированной системы ремонта локомотивов на сеть ОАО «РЖД».
Пятый этап. После окончательной корректировки и утверждения нормативно-технической документации предполагается тиражирование оптимизированной системы ремонта локомотивов на сети дорог ОАО «РЖД».
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ
Как уже отмечено выше, эксплуатационные испытания оптимизированной структуры ремонтного цикла локомотива, разработанной специалистами ПКБ ЦТ и ЦТР совместно с сотрудниками ОАО «Желдорреммаш», служат инструментом практического подтверждения результатов теоретических наработок. Схемы проводимых в настоящее время различных эксплуатационных испытаний опытной модели системы ремонта представлены на рис. 2.
Основным отличием предлагаемой модели от действующей системы ремонта является введение принципа учета количества текущих ремонтов (ТР). Данные виды ремонта должны выполняться между крупными, по порядковым номерам, определяющим четные и нечетные ремонтные циклы, а также укрупненные ремонты ТР-7 (проводящиеся через 200 тыс. км пробега от заводского или деповского ремонтов), ТР-11 (через 300 тыс. км) и ТР-14 (через 400 тыс. км).
Увеличение продолжительности этапа жизненного цикла между деповскими ремонтами (ДР — через 600 тыс. км пробега, против TP-3 (CP, КР) с интервалами чередования 400 тыс. км) предусматривает поддержание ресурса оборудования с целью увеличения межремонтных пробегов локомотивов в эксплуатации за счет проведения трех основных усиленных текущих ремонтов (ТР-7, 11 и 14). При проведении указанных ТР предусматривается плановая замена оборудования локомотивов на оборудование, прошедшее ремонт в условиях специализированных участков.
Плановая замена узлов и деталей осуществляется на основании требований вновь разработанной нормативно-технической документации (технических условий, инструкций). Первоначальная оценка эффективности оптимизированной системы ремонта получена в ремонтных локомотивных депо Брянск и Ярославль.
Согласно оперативным расчетам в депо Брянск за период с начала испытаний затраты на обслуживание и ремонт по оптимизированной системе составили 20,9 млн. руб. (98 тыс. руб. на 10 тыс. км пробега). В то же время, затраты на обслуживание и ремонт по действующей системе — 24,7 млн. руб. (111 тыс. руб. на 10 тыс. км пробега).
За период, прошедший с начала испытаний по настоящее время, в депо Ярославль затраты на обслуживание и ремонт по оптимизированной системе составили около 25 млн. руб. (100 тыс. руб. на 10 тыс. км пробега), в то время как затраты на обслуживание и ремонт по действующей системе составляют 31,5 млн. руб. (127 тыс. руб. на 10 тыс. км пробега). Оптимизация затрат на ремонт в депо составила 20,6 %.
При проведении эксперимента в указанных депо подтверждена перспективность внедрения предлагаемой системы ремонта локомотивов на базе оптимизации ресурсных параметров оборудования. В то же время, выявлен ряд организационных упущений, которые требуют продолжения эксперимента и уточнения реального экономического эффекта.
Ограниченность полигона испытаний в депо Ярославль потребовала проверить возможность применения оптимизированной системы ремонта на протяженном полигоне. В соответствии с Программой и методикой испытания, разработанными в ПКБ ЦТ, для участия в эксперименте на Восточном полигоне были выбраны контрольные депо (см. таблицу).
С начала 2012 г. на базе парка локомотивов ВЛ80С, ВЛ80Р и ВЛ85 приписки депо Боготол, Нижнеудинск и Хабаровск были организованы испытания. За период проведения эксперимента в ТЧР Боготол-Сибирский Красноярской, ТЧР Нижнеудинское Восточно-Сибирской и Дальневосточное Дальневосточной дирекций специалистами ПКБ ЦТ проведен сигнальный анализ для расчета эффективности новой системы. Кроме того, даны предложения по организации ее внедрения.
За весь период проведения эксперимента по внедрению оптимизированной системы ремонта на Восточном полигоне (Красноярская, Восточно-Сибирская, Дальневосточная дирекции) получены следующие промежуточные результаты изменения основных технико-экономических показателей:
- количество выполненных ТР снизилось на 30,1 %;
- суммарные финансовые и трудозатраты на выполненную программу ТР уменьшились на 11,8 %;
- коэффициент технической готовности увеличился на 1,9 %;
- среднее удельное (на 1 млн. км пробега) количество отказов оборудования электровозов снизилось на 8,5 %.
Анализ внедрения оптимизированной системы ремонта с увеличенными пробегами до 50 тыс. км между текущими ремонтами (видаТР) на Восточном полигоне позволяет сделать вывод, что в целом это правильно выбранный вектор.
Таким образом, внедрение данной системы ремонта локомотивов позволит:
- сократить число отказов в эксплуатации и неплановых ремонтов благодаря совершенствованию системы ремонта и проведению модернизации ТПС;
- повысить коэффициент готовности подвижного состава за счет снижения времени простоя при техническом обслуживании и текущем ремонте локомотивов;
- снизить эксплуатационные расходы на техническое обслуживание и текущий ремонт локомотивов;
- повысить производительность локомотива;
- сократить износ основных фондов путем оптимизации ремонтных площадей;
- повысить безопасность движения поездов благодаря снижению частоты аварийности.
По материалам ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»
