Поддержка жизненного цикла

Повышение эффективности управления жизненным циклом грузовых вагонов за счет контроля состояния их составных частей.

В.А. Гапанович, к.т.н., президент Некоммерческого партнерства «Объединение производителей железнодорожной техники» (НП «ОПЖТ»)

Ю.В. Дзюба, руководитель Департамента научных исследований, аналитики и совершенствования научно-технической деятельности АО «НИИАС»

С.А. Бондаренко, эксперт в области безопасности движения на железнодорожном транспорте

Качество составных частей грузового вагона – важный фактор исправного технического состояния подвижного состава, во многом влияющий на объемы текущего отцепочного ремонта (ТОР), поэтому необходимо вести контроль состояния деталей на всех этапах жизненного цикла. При участии НП «ОПЖТ» ведется разработка цифровой платформы, которая позволит участникам рынка проследить всю историю составных частей вагона с момента их производства до утилизации.

Актуальность проблемы

Устойчивая тенденция роста отцепок на сети российских железных дорог наблюдается с 2016 года. В 2020 году эксплуатируемый парк грузовых вагонов составил 1,2 млн ед.(табл.1).

Несмотря на существенное омоложение парка подвижного состава в 2016-2020 годах (средний возраст вагона – 12,4 года), в 2020-м владельцем инфраструктуры по причине неисправного технического состояния было совершено 1,3 млн отцепок в ТОР, что на 2,4% больше по сравнению с 2019-м, при том, что объем грузовых перевозок и пробег вагонов сократились. Основной причиной отцепок в ТР-2 по-прежнему является неисправность колесной пары и тележки, в ТР-1 – неудовлетворительное состояние кузова (табл. 2).

Таким образом, количество случаев отстранения от движения вагонов по причине неисправности превысило общую численность парка подвижного состава. Этот факт негативно сказывается на деятельности грузовых операторов и на эффективности использования железнодорожной инфраструктуры в целом.

Оценка потерь

При осуществлении ремонтов и замене составных частей вагонов необходимо контролировать их соответствие техническим требованиям, срок службы (ресурс), количество ранее проведенных ремонтов, а также допуск к эксплуатации на инфраструктуре железнодорожного транспорта. Среди ключевых элементов, подлежащих оценке соответствия: боковая рама, надрессорная балка, черновая и чистовая оси, цельнокатаное колесо, колесные пары, тяговые хомуты, автосцепка СА-3, тележка, подшипник колесной пары и др.

В настоящий момент на рынке доступно большое количество бывших в употреблении составных частей вагонов. Отсутствие полной и достоверной информации об их состоянии и истории ведет к риску использования в ремонте деталей с превышенным сроком службы, большим количеством проведенных ремонтов и повышенным износом, не соответствующих техническим требованиям либо вовсе запрещенных к эксплуатации на инфраструктуре железнодорожного транспорта. Указанные факты формируют предпосылки к простоям железнодорожных вагонов и нарушениям безопасности движения (рис. 1).

Использование некачественных деталей приносит потери не только операторам подвижного состава, но и оператору железнодорожной инфраструктуры. Согласно статистике Минтранса России, за 2014–2019 годы среднегодовой ущерб (без учета экологии) от происшествий на железнодорожном транспорте с участием грузовых вагонов, виной которых признаны ремонтные предприятия, составил 165 млн руб.

Функции цифровой платформы

Решить задачи обеспечения контроля истории и предоставления достоверной информации о техническом состоянии деталей вагонов должна цифровая платформа управления жизненным циклом составных частей железнодорожного подвижного состава, создаваемая при участии НП «ОПЖТ».

Цифровая платформа предполагает следующие функции:

– формирование единого достоверного банка данных обо всех произведенных, эксплуатируемых и выведенных из эксплуатации номерных составных частях железнодорожных вагонов;

– контроль технологических операций, совершаемых с железнодорожными вагонами и номерными составными частями;

– формирование интегрированной информационной структуры обмена данными;

– формирование статистики и построение на ее основе прогнозных моделей для номерных составных частей;

– создание общих для владельцев подвижного состава и организаций, осуществляющих его ремонт, интегрирующих элементов и пополняемых централизованных информационных ресурсов;

– информационное обеспечение контроля ремонта грузовых вагонов;

– обеспечение возможности реализации механизмов предварительного информирования о легитимности составных частей грузового вагона;

- обеспечение персональной идентификации и разграничения доступа к информации на принципах унификации;

– обеспечение доступа к каталогу номерных составных частей грузовых вагонов.

Поддержка жизненного цикла

Жизненный цикл составных частей грузовых вагонов начинается с производства и заканчивается утилизацией (рис. 2). После производства на заводах-изготовителях часть деталей сразу устанавливается на новые вагоны, другая часть реализуется для замены выходящих из строя деталей. Новые и б/у детали продаются как ремонтными предприятиями, так и другими заинтересованными лицами. В ходе эксплуатации по результатам диагностики составные части либо ремонтируются, либо утилизируются (в случае невозможности ремонта).

Все виды взаимодействия можно разделить на 4 уровня, каждый из которых поддерживает вышестоящие (рис. 3):

– 1уровень–регистрация новых составных частей с контролем их соответствия требованиям регуляторов;

– 2 уровень – поддержка обращения составных частей: как новых, так и бывших в эксплуатации;

– 3 уровень–ремонт вагонов;

– 4 уровень – эксплуатация составных частей в составе вагонов.

Исходя из этого, в группу пользователей цифровой платформы для 1 уровня входят только предприятия – изготовители номерных составных частей железнодорожных вагонов (заводы), которым необходимо осуществлять регистрацию произведенных деталей в цифровой платформе.

В группу 2 входят предприятия – изготовители составных частей, ремонтные компании и организации, продающие новые или бывшие в употреблении номерные составные части. На этих этапах жизненного цикла необходима возможность получать информацию об истории составных частей и осуществлять их подбор по заданным параметрам.

Для 3 уровня, включающего установку, диагностику, ремонт и утилизацию, группа пользователей состоит из заводов –производителей вагонов и ремонтных предприятий. Им необходимо не только осуществлять подбор и анализ истории составных частей, но и вносить соответствующие сведения об изменении состояния.

Последняя группа, осуществляющая эксплуатацию деталей в составе вагонов, представлена операторами подвижного состава. На этом этапе требуется возможность осуществлять контроль состояния деталей. На рисунке 4 продемонстрированы концептуальная схема функционирования цифровой платформы и взаимодействие всех четырех групп пользователей.

Таким образом, цифровая платформа предоставляет пользователям возможность регистрации составных частей вагонов, получения информации о них (в том числе истории), подбора деталей по параметрам и актуализации их параметров (после диагностики, ремонта или утилизации), а также проверки сведений о состоянии составных частей и комплектации грузовых вагонов. Решая задачи оптимизации затрат и контроля состояния грузовых вагонов для операторов подвижного состава, цифровая платформа одновременно с этим обеспечивает повышение уровня безопасности движения и эффективности работы всего комплекса железнодорожных перевозок.

http://www.ipem.ru/