[12-2019] Автоматизация процессов управления жизненным циклом локомотива
 

Автоматизация процессов управления жизненным циклом локомотива

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

В соответствии с Долгосрочной программой развития ОАО «РЖД» до 2025 года перед локомотивной отраслью стоит задача комплексного повышения эффективности деятельности благодаря оптимизации расходов на всем жизненном цикле тягового подвижного состава: от момента создания первого опытного образца до его утилизации [1 ].
Вопросы оптимизации процессов жизненного цикла тягового подвижного состава (ТПС), определенные положениями программы цифровой экономики Российской Федерации и Долгосрочной программы развития ОАО «РЖД» до 2025 года, охватывают всех участников, обеспечивающих перевозочный процесс со стороны локомотивного комплекса (ОАО «РЖД», изготовители подвижного состава и комплектующего оборудования, сервисные организации).

Для поиска наиболее эффективных и инновационных решений данных вопросов ОАО «РЖД» совместно с локомотивостроительными холдингами ведется комплексная работа. В частности, специалистами Проектно-конструкторского бюро локомотивного хозяйства — филиала ОАО «РЖД» (ПКБ ЦТ):

- через открытые источники информации осуществлен поиск путей цифровой оптимизации жизненного цикла продукта в различных бизнес-сферах;

- проведен ряд аудио- и видеоконференций, встреч с представителями инженерно-конструкторского и производственного блока Siemens, ЗАО «Трансмашхолдинг», АО «СТМ» по вопросам сокращения сроков постановки продукции на производство;

- проанализирована существующая модель жизненного цикла локомотива, которая в большей мере описывается ГОСТ 15.902—2014.

По итогам проведенной работы для эффективного выполнения задач Долгосрочной программы развития ОАО «РЖД» до 2025 года и успешной реализации проекта «Цифровая железная дорога» предложено внедрение автоматизированной системы Products Lifecycle, обеспечивающей автоматизацию технологического процесса (подробнее по ссылке https://zaochnik.com/diplomnye-rabot...i-proizvodstv/).

Management (PLM). Она представляет собой комплекс взаимоувязанных программных продуктов, дает дополнительные возможности по управлению всеми процессами, сопутствующими выпуску локомотивов и их дальнейшей эксплуатации (рис. 1).

В реалиях современного, очень быстро развивающегося мира PLM — это не просто программное приложение, а бизнес-стратегия. Она направлена на более эффективную поддержку полного жизненного цикла тягового подвижного состава посредством процессов, обеспечивающих коллективные разработки на протяжении всего жизненного цикла в масштабах партнерских сетей, технологий поддержки разработки изделий и усовершенствования производственных процессов, а также методов стимулирования инноваций на всех этапах.

В рамках реализации проекта «Цифровой железной дороги» система управления жизненным циклом железнодорожной техники позволит интегрировать инженерно-технический, производственный и научно-отраслевой комплексы с формированием единой среды видов деятельности, электронных баз данных и архивов. В перспективе это позволит консолидировать конструкторский и научный ресурс всех проектно-конструкторских бюро и отраслевых институтов, проектных организаций машиностроителей, повысить производительность подразделений научно-образовательного комплекса и создать единый научный фонд с подключением предприятий отраслевого машиностроения, структурных подразделений ОАО «РЖД» и сервисных компаний.

Интеграция универсальной платформы PLM через унифицированный API-интерфейс с автоматизированной системой «Доверенная среда» (предназначена для обеспечения доверенного информационного взаимодействия ОАО «РЖД», производителей тягового подвижного состава, сервисных компаний в едином информационном пространстве посредством электронного документооборота), даст возможность консолидированно и оперативно управлять надежностью ТПС и влияющими на нее рисками. Для этого потребуется:

- обеспечение унифицированного сбора информации из различных источников, в том числе информации с бортовых систем локомотивов;

- надежное хранение данных разного типа (структурированные и неструктурированные) в течение всего жизненного цикла объектов локомотивного комплекса в распределенной инфраструктуре с учетом логики взаимозависимостей данных;

- реализация ключевых инструментов обеспечения доверия:

- логического контроля получаемых данных;

- контроля изменений данных;

- синхронизации данных в распределенных хранилищах с учетом достижения консенсуса.

Одновременно с этим, благодаря открытости API-интерфейса, возможна интеграция PLM с развивающимся Цифровым производством машиностроителей» — комплексной системой, основанной на ряде компьютерных технологий:

- создание цифровой базы комплектующих изделий (с учетом рейтинга поставщика по критерию надежности) и оборудования для возможности цифрового проектирования и оперативной проработки необходимых изменений в конструкции;

- верификация на тренажерных комплексах программного обеспечения с внесенными изменениями перед его установкой на тяговый подвижной состав;

- цифровые испытания, включающие в себя разработку «цифрового двойника локомотива.и математическое имитационное моделирование.


Подобное объединение в перспективе сможет обеспечить ОАО «РЖД» эффектами в части сокращения сроков постановки продукции на производство и ее последующего доведения до заданных требований в эксплуатации (рис. 2) [2]. Неоспоримым преимуществом данного подхода является возможность создания единой вертикали управления продуктами от постановки цели до ее реализации, которая позволит управлять стоимостью владения железнодорожной техникой на всем жизненном цикле и, следовательно, уменьшить непредвиденные издержки Компании.


Уже сегодня в локомотивном комплексе Компании организована работа по внедрению пилотного проекта, одного из увязанных в систему управления жизненным циклом программных продуктов — «Управление требованиями» (Supplier Relationship Management — SRM).

По поручению заместителя генерального директора — главного инженера ОАО «РЖД» С.А. Кобзева специалистами ПКБ ЦТ и Департамента информатизации ОАО «РЖД» рассмотрена возможность и подготовлены предложения по использованию для формирования технических требовании (ТТ) лицензионного программного обеспечения, содействующего просмотр всех редакций требований, данных об авторах и редакторах, реализацию функции согласования каждого пункта ТТ с отображением действий при его несогласовании.

С учетом проведенной работы совместно с Дирекцией тяги ОАО «РЖД» (ЦТ) подготовлены и утверждены функциональные требования к автоматизированной системе от 29.04.2019 № 122. Одновременно с этим, по согласованию с Департаментом информатизации ОАО «РЖД» и главным инженером ОАО «РЖД» С.А.Кобзевым определен пилотный полигон внедрения SRM — ПКБ ЦТ, на базе которого совместно с причастными подразделениями ОАО «РЖД» (ЦТ, ЦТех, ЦКИ, ПКТБ-ЦЦТ) и ведущими российскими разработчиками аналогичных систем T-Flex (ЗАО «Топ Системы») и Лоцман-PLM (АСКОН) осуществляется комплексная работа по уточнению функциональных возможностей SRM (рис. 3), детализации состава работ и определению способов реализации системы проекта в локомотивном комплексе.

Дополнительно в рамках автоматизированной системы «Доверенная среда локомотивного комплекса» ведется работа по выстраиванию необходимого для реализации задачи «управления требованиями» информационного взаимодействия с производителями тягового подвижного состава (ЗАО «Трансмашхолдинг», АО «Синара — Транспортные машины ) и сервисными компаниями (ООО УК «Локомотивные технологии», ООО «СТМ-Сервис»).


На основании экспертных данных при оценке мирового опыта цифровая трансформация жизненного цикла локомотива (внедрение не только SRM, а всего комплекса программных продуктов — автоматизированной системы Products Lifecycle Management) в дополнение к ранее описанным эффектам позволит:

- повысить эффективность и оперативность управления процессами постановки ТПС на производство, эксплуатации, обслуживания и ремонта благодаря построению единого между заказчиком и разработчиком информационного пространства документооборота, своевременного предоставления информации, формализации и оптимизации работы с конструкторской документацией;

- снизить стоимость владения железнодорожной техникой на всем жизненном цикле.

В заключение стоит отметить, что в перспективе возможность применения функционала автоматизированной системы управления жизненным циклом железнодорожной техники не ограничивается локомотивным комплексом и может быть тиражирована на иные направления деятельности ОАО «РЖД», такие как путевая техника, ин-фра структура и моторвагонный подвижной состав.

Библиография

1. Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» до 2025 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации 19.03.2019 № 466р - 135 с.

2. ГОСТ 15.902—2014. Железнодорожный подвижной состав. Порядок разработки и постановки продукции на производство.