[12-2016] Автоматизация управления ремонтом локомотивов в компании «ЛОКОМОТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

[бабулер49]

Автоматизация управления ремонтом локомотивов в компании «ЛОКОМОТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

В группе компаний «Локомотивные технологии» в рамках совершенствования системы управления сервисным обслуживанием и ремонтом (ТОиР) локомотивов ведутся работы по созданию и внедрению Единой информационной системы (АСУ ЛТ) и ее подсистемы управления производственными процессами сервисных локомотивных депо (СЛД) под обобщенным названием АСУ «Сетевой график» (АСУ СГ).
В настоящее время достаточно глубоко продуман порядок управления группой компаний в целом, на уровне исполнительного аппарата, филиалов и СЛД. При этом на прежнем уровне развития остались собственно производственные процессы управления ТОиР. Внедрение АСУ СГ практически не влияет на доходы Компании, которые определяются пробегом локомотивов в эксплуатации. Эффект достигается благодаря сокращению потерь на производстве (рис. 1) от некачественного планирования ремонтов, штрафов за низкий коэффициент технической готовности локомотивов (КТГ), выполнения неплановых и дополнительных работ, от большого объема ручной работы по учету, отчетам и др.

Отдельную большую статью потерь составляют как пересодержание товарно-материальных ценностей (ТМЦ), в том числе запасных частей на складе, так и их дефицит. Работа над проектом АСУ СГ начата в начале 2015 г. как развитие проекта «Автоматизированная система управления надежностью локомотивов».
АСУ СГ является комплексной системой управления производственными процессами СЛД, включающей в себя следующие задачи (рис. 2):

• □ мониторинг эксплуатации и технического состояния локомотивов (блок 1);
• □ формирование графиков постановки локомотивов на ремонт (блок 2);
• □ внутрипроизводственное планирование (блок 3);
• □ управление производственными процессами (блок 4), включая материально-производственное обеспечение ремонтов и элементы системы качества.

Все процессы подвергаются факторному анализу (блок 5) согласно принципу постоянного улучшения (цикл PDCA) с принятием корректирующих мероприятий.
АСУ СГ — это основа системы управления жизненным циклом локомотива, которая сейчас создается совместно с холдингом-производителем подвижного состава ЗАО «Трансмашхолдинг» и сервисной компанией ООО «Локомотивные технологии». Структура процессов АСУ «Сетевой график» представлена на рис. 3 и соответствует структуре задач, отраженных на рис. 2.
В процессе эксплуатации локомотива осуществляется мониторинг его эксплуатационных показателей по данным автоматизированной системы оперативного управления перевозками (АСОУП) (блок 1.1), технического состояния и режимов эксплуатации по данным бортовых микро
процессорных систем управления (МСУ) — блок 1.2.
Одновременно с использованием данных мониторинга осуществляется прогнозное планирование постановки локомотивов на все виды ремонта на 7 лет, год и квартал. До 7 лет вперед (блок 2.1) — для планирования тяжелых ресурсов заводов и депо (блок 3.1— например, новая оснастка под новые виды оборудования) и планирования материально-технического обеспечения (МТО) нестандартными и редкими запасными частями (блок 3.2 — например, снятые с производства). На год вперед (блок.2.2) — для планирования МТО (блок 3.3) ресурсов СЛД и заводов (блоки 3.4 — 3.5).
Данные мониторинга эксплуатации локомотивов, технического состояния и режимов эксплуатации (блоки 1.1 и 1.2), наряду с данными деповских систем технического диагностирования (блок 1.3), используются в другом виде планирования — оперативном трехсуточном и даже декадном (блок 2.3). На основании оперативного планирования осуществляется постановка локомотивов на ремонт (блок 2.4) с последующим выполнением собственно ремонта и/или технического обслуживания. Одновременно осуществляется оперативное планирование ресурсов: МТО (блок 3.6) и подготовка производства (блок 3.7).
При возникновении отказа локомотива на линии осуществляется постановка локомотива на неплановый ремонт (блок 2.7), который также оперативно планируется (блок 2.3), затем осуществляются приемка локомотива (блок 2.4) и собственно ремонт (блок 2.5).

При выполнении ремонтов (плановых и неплановых) осуществляются планирование загрузки производства (блок 4.1), планирование трудовых ресурсов (блок 4.2), материально-технического обеспечения ТОиР (блок 4.3) и выдача ремкомплектов в цехи (блок 4.4).
Заключительный этап процесса — сдача локомотива заказчику (блок 2.6), оформление всех управляющих и бухгалтерских документов. На этом итерация жизненного цикла заканчивается. Параллельно по циклу PDCA осуществляется управление качеством и имеющимися проблемами (блок 1.4).
Все процессы управления жизненным циклом локомотива рассматриваются как неотъемлемая часть общей системы управления группы компаний «Локомотивные технологии» — так называемой ERP-системы, создаваемой на базе пакета программ 1С.
Для работников локомотивного депо АСУ «Сетевой график» доступна через дружественный интерфейс, представляющий собой систему окон. На самом деле за этими окнами стоят информационная система и инкапсулированные в нее математические методы и методы международных стандартов менеджмента качества, управления надежностью и рисками, а также бережливого производства.
Анализ показал, что за последние 80 лет совершенствования системы управления производственными процессами и повышения надежности изделий разработан ряд пакетов международных (ISO) и национальных (ГОСТ) стандартов, содержащих методы, методики и алгоритмы управления, включая статистические методы управления. Применение этих ISO и ГОСТ позволяет существенно повысить эффективность ТОиР в СЛД, однако их использование затруднено низкой квалификацией работников, сложившейся практикой ремонта.
Решать проблему предлагается путем методического подхода «Встроенное качество», когда методические подходы, алгоритмы и математические расчеты инкапсулируются в информационно-управляющие системы СЛД. Инкапсуляция наряду с полиморфизмом и наследственностью являются неотъемлемыми свойствами современного объектно-ориентированного программирования, когда в объект включаются сложные вычисления, а интерфейс объекта позволяет легко использовать результаты вычислений. Например, пользователь, работая в MS Excel, может выполнить сортировку массива данных одним нажатием клавиши. При этом во встроенном объекте Sheets будет запущена инкапсулированная процедура Sort. При этом пользователь даже не знает, какой именно принцип сортировки применен.
При реализации проекта АСУ СГ предполагается инкапсуляция математических методов в следующие процессы:
□ прогнозирование постановки локомотивов на ТОиР моделированием на базе расчета математического ожидания и среднеквадратичного отклонения значений среднесуточного пробега локомотивов и времени простоя в депо;
□ система поддержки принятия решений в процессе перехода от замечаний по локомотиву (диагностической карты) к дополнительным сверхцикловым работам с использованием вероятностных подходов, теории нечетких множеств и нейронных сетей:

• сокращение складских запасов благодаря использованию алгоритмов планирования запасных частей и материалов, в том числе с использованием математического аппарата теории очередей, сетевого планирования, методов статистического и факторного анализа и др.;
• □ контроль эффективности выполнения ТОиР с использованием методов статистического и факторного анализа, теории графов, диаграмм Ганта и др.

Таким образом, АСУ «Сетевой график» представлен пользователям системой окон, за работой с которыми скрываются инкапсулированные методы управления, алгоритмы и математические формулы, прежде всего связанные со статистическими методами управления.
Внедрение АСУ СГ начато в 2016 г. в пилотных СЛД: Тюмень, Югра, Амурское, Тында-Северная, Боготол-Сибирский, Барабинск и Дальневосточное. Первым внедряется модуль ТУ-28Э, позволяющий автоматизировать учет всех работ, выполняемых в цехе, с автоматизированной передачей данных в отдел труда и заработной платы (ОТиЗ) для расчета заработной платы (в модуле ЗиУП 1С). Именно на этом модуле отрабатывалась новая идеология взаимодействия рабочих и мастеров цехов с информационной системой.
Вторым по очереди внедрения АСУ СГ является модуль автоматизации учета выдачи материалов со склада в цех (М11Э). Последующие СЛД проходят обучение на базе пилотных депо. Завершить внедрение АСУ СГ во всех 92 СЛД запланировано в 2017 г.
Эффект от внедрения АСУ СГ определяется объемом потерь на производстве в сервисных локомотивных депо. АСУ СГ не сможет полностью ликвидировать потери, однако сможет снизить их не менее чем на 30%. Экономический эффект (сокращение расходов на ТОиР) достигается через технические эффекты, представленные на рис. 4.
Сокращение затрат на проведение цикловых работ. Низкая квалификация работников СЛД, недостаточная оснащенность производственных участков приводят к повышению себестоимости ремонта оборудования. АСУ СГ позволит путем внутрипроизводственного планирования (ВПП) заранее планировать распределение ремонтов оборудования между заводами и депо. Например, аппаратные, топливные, автоматные участки имеют недостаточную оснащенность, что влечет за собой большой объем ручной работы.
Участки по ремонту микропроцессорных устройств (МСУ), как правило, не имеют наладочных стендов. Нет оборудования для диагностирования силовых электронных установок. В настоящее время отсутствует возможность планирования и перераспределения работ. Одновременное планирование позволит определить достаточность инфраструктуры СЛД, наличие инструмента, трудовых и других ресурсов.
Исследования показали, что благодаря ВПП можно сократить затраты на цикловые работы минимум на 10 % (в мировой практике, в том числе Lean Production, эффект от процессного планирования оценивается не менее в 50 %, поэтому предложенная оценка не завышена). Эффект планируется по лучить примерно через год после начала эксплуатации АСУ СГ.

Сокращение потерь из-за низкого КТГ. Невыполнение требований договора с заказчиком по уровню коэффициента технической готовности локомотивов приводит к дополнительным потерям из-за понижающего коэффициента. Анализ показал, что потери КТГ до 60 % определяются длительным простоем в ожидании ТОиР и непланового ремонта. Благодаря внутрипроизводственному планированию и управлению логистикой СЛД (окно «Статус») простой в ожидании ремонта можно снизить в два раза.
Сокращение потерь от выполнения неплановых и дополнительных работ. Значительная статья потерь — неплановые ремонты и дополнительные работы (по сути: неплановые ремонты во время выполнения цикловых работ). Учет всех сверхцикловых работ и их обязательный разбор (выявление одной из шести причин возникновения неисправностей: некачественный ремонт, не отвечающие нормативным требованиям или отсутствующие комплектующие, нарушения режимов эксплуатации, несоответствие технологической карты ремонта, конструкционные недостатки узла, деградационные причины).
Управление инцидентами приведет к сокращению потерь от неплановых ремонтов путем исключения причин их возникновения, планирования расходов на эту статью, а также дополнительно повысит КТГ благодаря сокращению простоя на ремонте. Сократится и потребление ТМЦ.
Сокращение оборотных средств. Наведение порядка с внутрипроизвод
ственным планированием, сокращение неплановых ремонтов и дополнительных работ, оптимизация запасов ТМЦ приведут к сокращению оборотных средств.
Сокращение трудовых ресурсов. Автоматизация формирования отчетных документов позволит снизить затраты на непроизводительные операции по формированию учетных и отчетных документов, которые в настоящее время формируются в рукописном виде или вручную с использованием Word или Excel. Непроизводительные потери на формирование отчетов в СЛД колеблется от 3-х до 12 человек.
Таким образом, реализации проекта АСУ «Сетевой график» в рамках создания единой информационной системы ООО «Локомотивные технологии» с использованием инкапсулированных методов управления, включая статистические, позволит улучшить управляемость процессов сервисного обслуживания локомотивов и решить важнейшие задачи, стоящие перед локомотиворемонтным комплексом: существенно повысить надежность локомотивов и сократить затраты на ТОиР.
В последующих номерах планируется подробнее описать каждую функцию АСУ «Сетевой график», особенности их внедрения, проблемы и пути их решения.

И.В. ПУСТОВОЙ,
начальник управления автоматизации производственных процессов ООО «Локомотивные технологии»