Загрузил Константин Кирюхин

ТЕХНОЛОГИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИРЕКЦИЙ ТЯГИ И РЕМОНТА ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ЛОКОМОТИВОВ

Реклама
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
(МИИТ)
Допустить к защите:
Зав. кафедрой
_________________ В.И.Киселев
«_____»________________ 2012 г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
на тему:
ТЕХНОЛОГИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИРЕКЦИЙ ТЯГИ И
РЕМОНТА ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ
ОБСЛУЖИВАНИИ ЛОКОМОТИВОВ
Дипломник
Кирюхин К.В.
Руководитель проекта
Лакин И.К.
Консультант по техническим вопросам
Лакин И.К.
Консультант по экономическим вопросам
Тишкина Э.Д.
Консультант по вопросам безопасности
жизнедеятельности
Москва 2012 г.
Грибков О.И.
6
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ ................................................................................................... 6
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 8
1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЛОКОМОТИВНЫМ КОМПЛЕКСОМ ........................................................ 11
1.1.СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВНЫМ
ХОЗЯЙСТВОМ В СССР ....................................................................... 11
1.2.РЕФОРМА ОАО «РЖД» ....................................................................... 13
1.3.ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВНЫМ
ХОЗЯЙСТВОМ ....................................................................................... 20
1.4.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ............................. 28
2. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВНЫМ
КОМПЛЕКСОМ ............................................................................................... 30
2.1.СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА (СМК) ......................... 30
2.2.БЕРЕЖЛИВОЕ ПРОИЗВОДСТВО (БП) ............................................ 32
2.3.ВСЕОБЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ (TQM) ........................ 37
2.4.ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ (ГОСТ) ................................ 40
2.5.СТАНДАРТЫ КАЧЕСТВА (СТК) ....................................................... 44
2.5.1. СМК В ОАО «РЖД» ................................................................. 46
2.5.2. БП В ОАО «РЖД» ..................................................................... 48
2.5.3. ПРОМЫШЛЕННЫЙ АУДИТ. ............................................... 52
2.5.4. ДИАГРАММА ИСИКАВЫ ..................................................... 55
2.5.5. ДИАГРАММА ПАРЕТО .......................................................... 59
2.5.6. Z-ГРАФИКИ .............................................................................. 62
2.5.7. НОРМАЛЬНЫЙ ЗАКОН ......................................................... 65
2.5.8. ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАКОН ........................................ 70
2.5.9. МЕТОДЫ «8 ШАГОВ» И «5W+1H+1S» ................................ 72
3. РАЗДЕЛЕНИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ДИРЕКЦИЙ ............................ 74
3.1.ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПО ДАННЫМ МСУД .............................. 74
7
3.2.МСУД НА БАЗЕ АПК «БОРТ» ............................................................ 82
4. РАЗДЕЛ ПО ЭКОНОМИКЕ ....................................................................... 94
4.1.МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТООБРАЗУЮЩИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТА В ДЕНЕЖНОМ ВЫРАЖЕНИИ........ 94
4.2.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
ТЕХНИЧЕСКОГО РЕМОНТА ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА ................................................................................................ 94
4.3.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ СОКРАЩЕНИЯ ВРЕМЕНИ
ПРОСТОЯ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА
ПЛАНОВЫХ ВИДАХ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И
РЕМОНТА ............................................................................................... 97
4.4.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПОВЫШЕНИЯ
НАДЁЖНОСТИ ДОСТАВКИ ГРУЗОВЫХ ОТПРАВОК ................ 99
4.5.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ СОКРАЩЕНИЯ ВРЕМЕНИ
ПРОСТОЯ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА В
НЕПЛАНОВЫХ РЕМОНТАХ ............................................................ 100
5. РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ..................... 103
5.1.ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ НА
КОМПЬЮТЕРЕ ................................................................................. 103
5.2.РАСЧЕТ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ УГРОЗЫ
ПРИ УТЕЧКЕ АММИАКА ИЗ ЦИСТЕРНЫ ПРИ
ВЫПОЛНЕНИИ МАНЕВРОВЫХ И ГРУЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ НА
СТАНЦИИ ОРЕЛ ............................................................................... 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................................................................. 115
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .................................... 116
СПИСОК ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ............................................ 119
8
ВВЕДЕНИЕ
Развитие общества, его производительных сил невозможно без хорошо
функционирующих транспортных систем (транспортного комплекса), в
состав которых входят железнодорожный, автомобильный, трубопроводный,
воздушный и морской виды транспорта, представляющие собой сложные
многоотраслевые структуры.
Именно на научной основе дальнейшего развития транспортной
системы, сооружении новых и усовершенствование существующих станций,
портов, аэродромов, создания новых технологий и систем управления с
использованием современных средств электроники, микропроцессорной
техники, новых средств связи и передачи информации, можно обеспечить
высокую эффективность работы на всех видах транспорта.
Железнодорожный транспорт – основной вид транспорта в стране,
занимающий ведущее положение в единой транспортной системе России: он
выполняет 60% грузооборота и 40% пассажирооборота всех видов
внутреннего транспорта. На железные дороги России приходится половина
грузооборота железных дорог мира, протяжённость их только 12%
железнодорожной сети всех стран, средняя грузонапряжённость на 1 км в 6
раз больше, чем у США.
В законе «О Федеральном железнодорожном транспорте» отмечено,
что он составляет основу транспортной системы Российской Федерации и
призван во взаимодействии с другими видами транспорта своевременно и
качественно
обеспечивать
во
внутреннем
и
международном
железнодорожных сообщениях потребности населения в перевозках и
услугах, жизнедеятельность всех отраслей экономики и национальную
безопасность государства, формирование рынка перевозок и связанных с
ними услуг, эффективное развитие предпринимательской деятельности.
Государство
осуществляет
регулирование
и
контроль
деятельности
железнодорожного транспорта, развитие его материально-технической базы.
9
Важнейшее требование к работе железнодорожного транспорта обеспечение полной безопасности движения поездов, а также безопасности
пассажиров и персонала, сохранности перевозимых грузов.[1]
Железнодорожный
транспорт
участвует
в
различных
фазах
производственного процесса:
- в начальной, если перевозят сырьё, исходные материалы;
- в средней, если перевозят комплектующее оборудование;
- в завершающей, если перевозят готовую продукцию потребителям.
На сегодняшний день стратегия развития ОАО «РЖД» в качестве
одной из важнейших целей определяет повышение эффективности перевозок
и их конкурентоспособности на мировом транспортном рынке.
В процессе реформы оказались нерешенными целый ряд проблем.
Одна из них – взаимодействие эксплуатационного и ремонтного хозяйств
локомотивного комплекса. Возникшие проблемы мешают эффективной
эксплуатации
назревшей
локомотивов.
проблемы
за
Настоящий
счет
проект
комплексного
предлагает
использования
решение
средств
технического диагностирования и диагностических функций бортовых
микропроцессорных систем управления.
В
первой
комплексом
в
главе
МПС
описана
и
ОАО
система
«РЖД»,
управления
локомотивным
сформулированы
проблемы
взаимодействия ЦТ и ЦТР. В конце главы поставлена задача дипломного
проектирования.
Во второй главе рассмотрены современные методы управления,
основанные на стандартах ОАО «РЖД», ГОСТ Р и международных
стандартах. Описанные методы положены в основу предлагаемого проекта
управления взаимодействием двух хозяйств.
Третья глава является ключевой, т.к. именно в ней описана
разработанная
автором
система
управления
взаимодействия
хозяйств
эксплуатации и ремонта локомотивов. Дано описание микропроцессорных
систем управления и диагностирования. На примерах положительного опыта
10
комплексного использования диагностических систем предложен метод
разделения ответственности между эксплуатацией и ремонтом за надежную
работу локомотивов.
В четвертой главе рассчитан экономический эффект от внедрения
предлагаемого проекта. Показана его высокая эффективность.
В пятой главе на основании существующих норм разработаны меры
безопасной работы за персональным компьютером. Выполнен анализ
поражения работников локомотивного депо Орел при разливе аммиака на
станции.
Встречающиеся в документе названия программных продуктов,
оборудования, фирм и др. являются зарегистрированными товарными
знаками соответствующих компаний.
©
МИИТ, 2012
11
1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЛОКОМОТИВНЫМ КОМПЛЕКСОМ
1.1. СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВНЫМ
ХОЗЯЙСТВОМ В СССР
До 2006 года централизованное управление локомотивным
хозяйством
осуществлялось
по
четырёхзвенной
схеме
с
использованием территориально-отраслевого принципа (Рис. 1.1).
Это
схема
предусматривала
параллельное
управление
эксплуатацией и текущими ремонтами локомотивов.
Департамент локомотивного хозяйства
Служба локомотивного хозяйства
Отдел по локомотивам и вагонам
Линейные предприятия локомотивного
хозяйства:
основные и оборотные локомотивные депо,
ПТОЛ, пункты экипировки, пункты смены
локомотивных бригад, базы запаса
локомотивов
Рисунок 1.1 - Четырёхзвенная структура управления
локомотивным хозяйством в МПС СССР
Централизованное управление на железнодорожном транспорте
было построено по четырехзвенной схеме: Министерство путей
12
сообщения (или РЖД) — железная дорога — отделение дороги — линейное
предприятие.[2]
Главное управление локомотивного хозяйства (ЦТ) разрабатывало
технические задания на проектирование новых типов тягового подвижного
состава, рассматривала их проекты и оформляла заказы на их постройку, в
том
числе
и
на
зарубежных
заводах,
разрабатывала
и
внедряла
прогрессивные системы, правила и технологические процессы ремонта
технических средств локомотивного хозяйства, устанавливала нормы расхода
материалов и запасных частей на ремонт локомотивов.
ЦТ обеспечивало внедрение автоматизированных систем управления в
отрасли (АСУТ), обобщала и распространяла передовые методы труда и
опыт новаторов, участвовала в разработке и согласовании годовых и
перспективных планов размещения локомотивов и участков работы
локомотивных бригад, а также в проведении тяговых расчетов для
установления весовых норм грузовых и пассажирских поездов.
В ЦТ входили топливно-теплотехническое управление и ряд отделов:
ремонта и нового тягового подвижного состава, локомотивных парков и
организации
работы
локомотивных
бригад;
деповского
хозяйства;
технический; плановый, труда и заработной платы, а также бухгалтерия. В
подчинении ЦТ находятся проектно-конструкторское бюро и его филиалы,
топливные инспекции, завод консистентных смазок.
Служба локомотивного хозяйства (Т) совместно со службой перевозок
разрабатывала и проводила в пределах дороги организационно-технические
мероприятия
по
высокоэффективному
использованию
организации труда и отдыха локомотивных
бригад;
локомотивов,
планировала
техническое обслуживание и вес виды текущего ремонта локомотивов, а
также их направление в капитальные ремонты; изучала, обобщала и внедряла
передовые методы труда при эксплуатации и
ремонте
локомотивов;
следила за безопасностью движения поездов и техникой безопасности.
Служба Т планировала и решала вопросы капитального строительства,
реконструкции депо и экипировочных устройств, распределяла основные
13
технические средства и оборудование по депо дороги, занималась
внедрением АСУТ. В составе службы Т имелись отделы ремонта
локомотивов, технический, топливно-теплотехнический и др.
Отдел локомотивного хозяйства (НОДТ) следил за соблюдением
графика постановки локомотивов на плановые виды ремонта и технического
обслуживания,
проверял
обеспечение
планируемых
размеров движения поездов, маневровой и внепоездной работы
потребным количеством локомотивов, совместно с отделом перевозок
планировал выдачу локомотивов к поездам, организовал работу
локомотивных бригад.
К основным задачам локомотивного депо (ТЧ) в области эксплуатации локомотивов относились: обеспечение технически исправного
состояния локомотивного парка и устойчивой работы локомотивов в
эксплуатации; содержание в работе заданного количества локомотивов
в соответствии с объемом эксплуатационной работы и выполнение
установленных
обслуживании,
норм
экипировке
квалифицированными
рациональных
простоя
и
локомотивов
ремонте;
локомотивными
режимов
вождения
на
техническом
обеспечение
перевозок
бригадами;
внедрение
поездов
с
соблюдением
установленного времени хода; обеспечение безопасности движения
поездов; проведение мер по экономному расходованию топлива и
электроэнергии.
Под контролем начальников основных депо находились экипировочные устройства, пункты смены локомотивных бригад и ПТОЛ.
Объем работы депо и численность приписного парка локомотивов
определяли балльность и группу депо, от которых зависят штаты и
оплата труда управляющего и инженерно-технического персонала.[3]
1.2. РЕФОРМА ОАО «РЖД»
Исторический
и
практический
опыт
организации
работы
российских железных дорог показывает, что эффективное управление
транспортным
комплексом
в
нашей
стране
возможно
при
14
централизации значительной доли государственной собственности на
средства транспорта. Экономическая политика в области транспорта должна
быть направлена на поиск оптимального сочетания рыночных отношений и
регулирующей роли государства.[4]
В мае 2001 года Правительство Российской Федерации приняло
постановление «О Программе структурной реформы на железнодорожном
транспорте». Перестав быть предметом обсуждения, этот документ стал
руководством к действию для всех работников отрасли.
Отличительная черта программы реформирования - постепенность и
поэтапность. При этом, практически, сведен на нет риск необратимых
действий.
Реформа была рассчитана на 10 лет, до конца 2010 года и поделена на
три временных отрезка.
С 2008 года был проведен ряд мероприятий по реформированию
локомотивного хозяйства. На первом этапе на базе 10 локомотиворемонтных
заводов создано дочернее общество ОАО "Желдорреммаш", которое в
перспективе должно обеспечить всю потребность локомотивного хозяйства
ОАО
"РЖД"
в
заводском
ремонте
локомотивов,
локомотивного
оборудования и поставках запасных частей.
Вторым этапом реформирования стало разделение локомотивных депо
на две составляющие – эксплуатационную и ремонтную, создание вертикали
управления – Дирекции по ремонту тягового подвижного состава. В ее состав
с железных дорог было передано 16 территориальных дирекций, 111
ремонтных локомотивных депо, в которых работают почти 67 тыс. человек.
На третьем этапе реализованы основные задачи по оптимизации
локомотивного комплекса в условиях создания холдинга "РЖД". Завершена
работа по выделению Дирекции тяги в единую вертикаль управления.[5]
Дирекция
тяги
предназначена
для
управления
эксплуатацией
локомотивного парка в масштабе сети дорог Российской Федерации. На сети
дорог создаются 15 региональных дирекций тяги на уровне управлений
железных дорог. Региональные дирекции тяги входят в состав Дирекции
15
тяги. В составе региональных дирекций образуются 135 основных
эксплуатационных локомотивных депо.
16
ОАО «РЖД»
Дирекция тяги
Дирекция по ремонту тягового подвижного состава
Региональная дирекция тяги:
Региональная дирекция по
ремонту тягового подвижного состава:
15 дирекций
16 дирекций
Линейные предприятия
дирекции тяги:
135 основных
эксплуатационных депо,
оборотные депо, пункты
экипировки, пункты смены
локомотивных бригад
Линейные предприятия
дирекции по ремонту
подвижного состава:
111 базовых ремонтных депо,
включая участки ПТОЛ, базы
запаса локомотивов
Рисунок 1.2 - Структура управления локомотивным хозяйством
ОАО «РЖД»
Дирекция по ремонту тягового подвижного состава предназначена для
централизованного управления ремонтом локомотивов, электропоездов,
дизель-поездов и другого тягового подвижного состава в масштабе сети ОАО
«РЖД». Таким образом, структуру управления локомотивным хозяйством на
сети ОАО «РЖД» предполагается построить по трёхзвенной схеме (Рис.1.2)
Дирекция тяги в масштабе сети дорог решает следующие задачи:
―
Обеспечение и контроль безопасности движения поездов на сети
дорог.
17
―
Учёт
локомотивного
парка
и
содержание
локомотивов
на
планируемый объём перевозок грузов и пассажиров.
―
Электронный учёт пробегов локомотивов.
―
Планирование и организация представления тягового подвижного
состава на техническое обслуживание и ремонт.
―
Планирование и организация закупок нового тягового подвижного
состава у производителей.
―
Контроль простоев и качества технических обслуживаний и
ремонтов локомотивов.
―
Распределение нормирование и контроль над рациональным
использованием тягово-энергетических ресурсов на тягу поездов.
―
Повышение качества обслуживания тягового подвижного состава
локомотивными бригадами.
―
Обобщение и распространение передового опыта эксплуатации
локомотивов.
Региональная
дирекция
тяги
в
масштабе
дороги
решает
следующие задачи:
―
Обеспечение и контроль безопасности движения поездов.
―
Содержание
локомотивов
в
соответствии
с
объёмом
эксплуатационной работы на дороге.
―
Планирование объёмов технического обслуживания и ремонта
приписного парка локомотивов.
―
Контроль постановки локомотивов на технические обслуживания и
ремонт.
―
Планирование и контроль проведения весеннего и осеннего
комиссионных осмотров тягового подвижного состава.
―
Планирование эксплуатационных расходов на оказание услуг
локомотивной тяги.
―
Организация подготовки локомотивных бригад.
―
Учёт и нормирование тягово-энергетических ресурсов на тягу
поездов на дороге.
―
Материально-техническое снабжение линейных предприятий.
18
―
Оперативный контроль работы эксплуатационных депо, баз запаса
локомотивов.
―
Контроль и обеспечение безопасных условий труда персонала
локомотивного хозяйства.
Задачи основного эксплуатационного депо:
―
Обеспечение безопасности движения поездов.
―
Обеспечение своевременной выдачи локомотивов на линию.
―
Организация экипировки и подготовки локомотивов к работе.
―
Поддержание чистоты тягового подвижного состава.
―
Организация и планирование работы локомотивных бригад.
―
Техническая учёба и повышение квалификации локомотивных
бригад.
―
Учёт труда и отдыха и выполнения месячной нормы времени
работы локомотивных бригад.
―
Контроль
соблюдения
техники
вождения
поездов
по
скоростемерным лентам и другим видам регистрации параметров
движения.
―
Организация проведения весеннего и осеннего осмотров тягового
подвижного состава.
Дирекция по ремонту тягового подвижного состава в масштабе сети
дорог решает следующие задачи:
―
Проведение технической политики в ремонтных депо направленной
на обеспечение безопасности движения, контроль за выполнение
этой политики.
―
Согласование и координация работы ремонтных депо по сети дорог.
―
Электронный учёт проводимых технических обслуживаний и
ремонтов по каждой единице тягового подвижного состава.
―
Стандартизация видов работ и операций по ремонту локомотивов,
выполняемых на сети дорог.
―
Внедрение
системы
пообъектного
учёта
затрат
(материалы,
запчасти, комплектующие, электроэнергия, нормо-часы) на ремонт
19
и
техническое
обслуживание
на
каждую
единицу
тягового
подвижного состава.
―
Сертификация гарантийного обслуживания тягового подвижного
состава.
Региональные дирекции по ремонту тягового подвижного состава
в масштабе дороги решает следующие задачи:
―
Контроль выполнения мероприятий по обеспечению безопасности
движения в ремонтном производстве.
―
Согласование работ и обеспечение загрузки производственных
мощностей ремонтных депо на дороге.
―
Контроль и электронный учёт за своевременностью постановки в
ремонт и на техническое обслуживание тягового подвижного
состава.
―
Контроль качества ремонта и безусловного выполнения технологии
и требований директивных документов.
―
Электронный учёт проведённых технических обслуживаний и
ремонтов локомотивов на дороге.
―
Обобщение и распространение передового опыта и технологий на
ремонтных предприятиях дороги.
Основные задачи ремонтного депо:
―
Постоянное проведение мероприятий по повышению надёжности и
качественному ремонту узлов локомотивов, напрямую связанных с
обеспечением безопасности движения поездов.
―
Выполнение
обязательств
по
времени
простоя
и
объёмам
выполняемых ремонтов и технических обслуживаний тягового
подвижного состава перед заказчиками.
―
Выполнение
обязательств
по
гарантийному
послеремонтному
обслуживанию локомотивов.
―
Тщательный
контроль
качества
и
выполнения
технологии
ремонтов и технических обслуживаний локомотивов.
―
Электронный учёт затрат на ремонт и техническое обслуживание
тягового подвижного состава.
20
―
Поиск и реализация путей экономии материальных финансовых и
трудовых ресурсов при ремонте тягового подвижного состава.
―
Внедрение в производство передовых технологий ремонта и средств
технической диагностики.
―
Внедрение автоматизированных систем управления ремонтным
производством.
―
Проведение
учебы
ремонтного
персонала,
повышение
его
квалификации.
―
Проведение мероприятий по обеспечению безопасных условий
труда и контроль их выполнения.[5]
После полного организационного обособления система взаимодействия
между комплексами будет построена на условиях полного цикла сервисного
обслуживания. При этом ремонтный комплекс будет нести материальную
ответственность
за
некачественное
или
несвоевременное
проведение
технического обслуживания и ремонтов.[4]
1.3. ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВНЫМ
ХОЗЯЙСТВОМ
Показатели надежности локомотивного парка ОАО «РЖД» постоянно
ухудшаются.
(локомотивов),
Элементы
узлы,
конструкции
агрегаты,
тягового
системы
и
подвижного
локомотивы
состава
в
целом
эксплуатируются 25-30 лет и имеют низкую эксплуатационную надежность,
что негативно влияет на перевозочный процесс и требует дополнительных
затрат при обслуживании и ремонте.[7]
Инвентарный парк локомотивов ОАО «РЖД» по состоянию на
1 января 2012 г. составляет 20501 единицу (10202 электровоза и 10299
тепловозов), при этом 85% из них закуплено более 20 лет назад. В период с
1995-го по 2003 год, закупка практически не производилась. В результате,
износ (находящегося за сроком службы) парка электровозов составляет –
70%, износ парка тепловозов - 78% при среднем сроке службы локомотивов –
27,6 лет и среднем нормативном сроке эксплуатации – 33 года. Критического
уровня износа 83 - 84% достигли: грузовые тепловозы, маневровые
21
тепловозы, пассажирские электровозы постоянного тока. Близкий к
критическому уровень износа грузовых электровозов - 71%.[5]
Возрастная характеристика и прогноз старения локомотивного
парка представлены ниже (Рис.1.3).
20501
10299
10202
Рисунок 1.3 – Прогноз старения парка локомотивов
По состоянию на 1.01.2012 года на электровозах установлено
оборудование с истекшим сроком службы (Рис.1.4): 63% тяговых
трансформаторов,
53,5%
тяговых
электродвигателей,
52,3%
вспомогательных машин, аналогичная ситуация и на тепловозном
парке – 61,3% дизелей, 53% тяговых генераторов, 61% тяговых
электродвигателей, 36% вспомогательных машин. Факторный анализ
отказов оборудования локомотивов в зависимости от срока службы на
примере распределения числа отказов дизелей тепловозов серии 2ТЭ10
показывает, что их поток значительно нарастает после 5-летнего
превышения установленного заводом производителем срока службы. В
2011 году эксплуатировалось 29% дизелей со сроком службы более 25
лет.
22
Анализируя основные недостатки надежности ТПС, такие как
неплановые
ремонты
и
события,
связанные
с
нарушениями
безопасности движения поездов (Рис.1.5), видно, что, начиная с 2005 г.,
количество неплановых ремонтов ТПС, приходящихся на 1 млн. км пробега
имеет устойчивую тенденцию к росту.
Рисунок 1.4 – Возрастная структура оборудования локомотивов
23
Рисунок 1.5 – Динамика событий нарушения безопасности движения
24
В
связи
со
сложившейся
неудовлетворительной
ситуацией
локомотивного хозяйства, ухудшения технического состояния локомотивов
по причине износа и многих других причин возникает необходимость
реорганизации хозяйства для исправления данной ситуации.
Техническое обслуживание локомотивов во время нахождения их в
эксплуатируемом
парке
является
неотъемлемой
частью
системы
технического обслуживания и ремонта локомотивов. Основной целью
проведения технического обслуживания локомотивов в эксплуатации
является
обеспечение
безопасности
движения
за
счет
постоянного
содержания их в исправном состоянии. Это достигается путем наблюдения за
работой узлов и систем локомотивов, своевременного предупреждения,
выявления и устранения неисправностей, а также выполнения требований
пожарной безопасности.[6]
В долголетней советской практике эксплуатации ТПС получила
широкое распространение планово-предупредительная система технического
обслуживания и ремонтов локомотивов.
Планово-предупредительная система обеспечивает:
―
высокую безопасность движения поездов;
―
уменьшение числа случайных отказов и неисправностей;
―
фиксированный объем ремонтных работ;
―
плановость постановки в ремонт и прогнозирование их количества
на любой эксплуатационный период;
―
возможность расчета рабочей силы для ремонтных работ;
―
возможность финансового планирования и т. д.[2]
При этом, как было отмечено Правлением ОАО «РЖД», расчетная
ежегодная закупка до 2015 года должна составлять не менее 725
локомотивов. Требуемый объем инвестиций – 85-90 млрд. рублей при
существующих 31,9 млрд. рублей.
Ежегодно закупается менее 500 локомотивов. На обновление парка
потребуется около 40 лет. Существующая динамика обновления ТПС путем
закупки
новых
локомотивов
требует
содержания
в
эксплуатации
25
локомотивов серий ВЛ10, ВЛ11, ВЛ80, ВЛ85, ЧС4т, ЧС2т, 2ТЭ10,
2ТЭ116, ТЭМ2, ЧМЭ3 не менее чем 15 лет.
Для поддержания технического состояния парка ОАО "РЖД"
организовано проведение модернизации локомотивов с продлением
срока службы, заменой дизелей грузовым тепловозам (ТО-6).[6]
С учетом поставки новых серий локомотивов, имеющих
увеличенные межремонтные пробеги по сравнению с существующим
парком за счет своих конструктивных особенностей, выделено 30
перспективных
базовых
локомотивных
депо,
которые
будут
производить "крупные" виды ремонта новых серий локомотивов.
В
ОАО
«РЖД»
разработана
программа
дооснащения
локомотивных ремонтных депо технологическим оборудованием,
которая позволит увеличить объем ремонта в каждом из выделенных
депо до 400-500 секций локомотивов в год.[4]
Проводится
масштабная
целенаправленная
работа
по
развертыванию системы сервисного обслуживания локомотивов, как
существующих серий, так и новых, поставляемых на сеть, создающая
стимул
для
производителей
к
повышению
их
надежности
и
совершенствованию конструкции
Основная доля случаев отказов в работе технических средств по
видам отказавших устройств в 2010 г пришлась на локомотивы и
моторвагонный подвижной состав (36,6%).
Согласно концепции реформы железнодорожного транспорта
функции локомотивного хозяйства разделены между дирекциями Тяги
и Ремонта тягового подвижного состава. Анализ положения дел с
отказами технических средств в локомотивном комплексе (Рис. 1.6,1.7)
показывает, что завершившееся в течение 2009 г. разделение его на
эксплуатационную
и
ремонтную
составляющие
привело
к
перераспределению отказов технических средств между ними. По
итогам 2010 года в локомотивном комплексе наблюдается рост числа
отказов технических средств, вызванных нарушением технологии
26
ремонта, на 20,5% с одновременным сокращением на 11,7% количества
отказов, вызванных нарушениями порядка эксплуатации.[7]
Рисунок 1.6 – Распределение отказов технических средств
первой и второй категорий в локомотивном комплексе по характеру
причин по Дирекции тяги
Рисунок 1.7 – Распределение отказов технических средств
первой и второй категорий в локомотивном комплексе по характеру
причин по Дирекции по ремонту тягового подвижного состава
27
В связи с этим при возникновении неисправности могут
возникать конфликты между эксплуатацией и ремонтом, т.к. отказ
может наступить как в результате неправильной эксплуатации, так и в
результате низкого качества ремонта или технического обслуживания.
Например, отказ тягового двигателя на электровозе мог наступить в
результате нарушения технологии ремонта (вина цеха ремонта) или в
результате превышения часового режима скорости движения (вина
цеха эксплуатации).
Для исключения конфликтов предлагается использовать данные
полученные с микропроцессорных систем управления и диагностики
(МСУД), которые в той или иной мере присутствуют практически на
каждом локомотиве.
Показатели, которые можно контролировать (осуществлять
мониторинг) с использованием возможностей МСУД.
Основные нарушения со стороны эксплуатации:
―
превышение пятиминутного, часового и продолжительного режимов
работы тяговых электродвигателей (ТЭД), приводящих к их
перегреву и последующему преждевременному выходу из строя;
―
несвоевременная
постановка
локомотива
на
техническое
обслуживание;
―
аварийное отключение при большой токовой нагрузке;
―
прогрев двигателей током на стоянке;
―
использование вспомогательного тормоза в тяге для борьбы с
боксованием;
―
нарушение режимов работы ДГУ тепловозов;
―
несанкционированный слив топлива;
―
резкий набор и сброс позиций контроллера;
―
отсутствие реакции на нарушения ремонтов.
Основные нарушения со стороны ремонта:
―
сбой настроек аппаратуры управления;
28
―
несвоевременная профилактика;
―
несвоевременное устранение неисправностей;
―
отсутствие реакции на нарушения со стороны эксплуатации;
―
замена узлов на бывшие в употреблении из-за отсутствия ЗИП
Кроме всего этого со стороны системы управления транспортом в
целом следует отметить необходимость следующего мониторинга:
―
анализ
распределения
времени
работы
локомотива
в
тяге,
рекуперации, режиме пневматического торможения и выбеге;
―
анализ времени простоя локомотива;
―
вычисление фактической технической и участковой скоростей
движения;
―
анализ распределения работы локомотива по силе тока и скорости
движения.
Разделение в локомотивном хозяйстве функций управления на тягу и
ремонт не влияет на функции встроенных и стационарных систем
диагностирования, однако предъявляет дополнительные требования к
бортовой системе диагностирования в части поддержки принятия решений
машиниста в аварийных и предаварийных ситуациях, а также накопления и
обработки информации для разрешения спорных ситуаций. Так же, как
отмечалось, необходим стационарный АРМ МСУ, на который также можно
возложить функции статистического управления надежностью.
1.4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В дипломном проекте должен быть разработан проект системы
взаимодействия дирекций тяги и ремонта ТПС, отвечающий следующим
требованиям:
―
Должно
обеспечиваться
функциональное
взаимодействие
подразделений локомотивного комплекса.
―
Модель системы управления должна соответствовать требованиям
корпоративных, ГОСТ Р и международных стандартов в области
диагностирования, надежности, статистических методов управления и
29
менеджмента. При этом следует определить порядок применения
данных методов на производстве.
―
Проект должен быть практически внедряемым в работу ОАО «РЖД»
по принципу постоянного улучшения.
―
Обеспечение заинтересованности работников к внедрению моделей
современных систем управления качеством на производстве.
―
Обеспечение внедрения статистических методов управления в процесс
управления локомотивным комплексом.
―
Обеспечение сбора информации со всех диагностических комплексов
(поездных, стационарных и переносных) для последующей обработки
данных.
―
Внедрение системы автоматизации обработки статической информации
и принятия соответствующих корректирующих действий.
―
С
помощью
комплексов
диагностики
локомотивов
необходимо
обеспечить определение ответственности за тип отказа локомотива
(эксплуатационный или ремонтный).
―
Максимально возможная реализация ремонта локомотивов с учетом
технического (фактического) состояния оборудования.
―
Внедрение универсальной надежной электронной системы ведения
журналов различных форм, доступной для подразделений ОАО «РЖД»
по сети Интранет (СПД ОАО «РЖД»).
30
2. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЛОКОМОТИВНЫМ КОМПЛЕКСОМ
2.1. СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА (СМК)
Потребность в теории управления качеством возникла в начале 20 века
в связи с переходом промышленности от экстенсивных к интенсивным
методам развития. Возникла необходимость в научном осмыслении
производственных процессов управления. Общепризнанным основателем
научной теории управления предприятиями ("научного менеджмента")
считается Фредерик Тейлор. В СССР о его трудах знали как о «научной
системе выжимания пота», «порабощении человека машиной», хотя и
признавалась необходимость научной организации труда (НТО). Ф.Тейлор
сформулировал научную концепцию управления предприятием. Основное
внимание уделялось собственно организации производства. "Качество" как
объект непрерывного управления появляется в промышленности США в 30-е
годы в рамках развития систем "статистического контроля качества"
благодаря трудам статистика из компании Bell Laboratories
Уолтера
Шухарта. За основу У.Шухарт взял уже применявшиеся к тому времени в
Европе статистические методы, на основе которых он разработал "триаду
первоочередных мер":
―
выработать
специфические,
математически
обоснованные
требования к изготовлению каждой части изделия;
―
согласиться с неизбежностью "дефектов";
―
совокупное количество "дефектов" в готовом изделии должно
изначально закладываться в технологию производства.[8]
Признание факта наличия дефектов поставило задачу их уменьшения
как
непрерывного
технологического
процесса.
Включение
принципа
постоянного улучшения в систему управления предприятием – главная
заслуга У.Шухарта.
Наиболее известный ученый в области качества Эдвард Деминг развил
идеи У.Шухарта, создал теорию вариабельности в производстве. Э.Деминг
31
предложил отделять “специальные причины” изменчивости продукции
от “общих”. Э.Деминг применил системный подход, известный как
“цикл Деминга” («цикл У.Шухарта – Э.Деминга»), или цикл PDCA
(Plan, Do, Check, Action) – “план, осуществление (исполнение),
проверка
сделанного,
действие
(корректировка
результатов)”.
Методика цикла PDCA предполагает возобновление цикла действий по
решению
проблемы
следующего
уровня
после
завершения
предыдущего в отношение проблемы более низкого порядка. Главная
специфическая черта цикла PDCA – это требование обязательности
обратных
связей.
Для
реорганизации
производства
Э.Деминг
предлагает план действий, в число которых входит и цикл PDCA:
―
вся деятельность компании разбивается на последовательные этапы.
Постоянное улучшение методов работы должно осуществляться на
каждом этапе, и каждый этап должен работать в направлении
качества;
―
строится
организационная
структура,
которая
обеспечивает
постоянное улучшение качества с обязательным использованием
цикла PDCA.[9]
Важным научным достижением Э.Деминга является теория
глубинных знаний, включающая теории систем, вариабельности
(изменчивости),
психологии
и
познания.
Роль
теории
знаний
(познания) для реализации концепции непрерывного улучшения очень
важна.
Необходимость реализации принципа постоянного улучшения
определена в известном афоризме Э.Деминга «Вы можете не
развиваться - выживание не является обязанностью». Реализация цикла
PDCA
соответствует
задаче
реализации
принципа
постоянного
улучшения в технологических процессах ОАО «РЖД».
Принцип постоянного улучшения (цикл PDCA) является основой
всех систем управления качеством (СМК). Идеи цикла PDCA
32
развивались применительно к конкретным условиям технологических
процессов.
В управлении качеством в США важную роль сыграл Филипп Кросби,
предложивший свои 14 принципов управления качеством, в которые также
входят принципы постоянного улучшения:
―
разработать показатели качества;
―
разработать процедуры корректирующих воздействий;
―
разработать процедуры, устраняющие причины дефектов;
―
начать все с начала.
В трудах японских ученых развивается
концепция “всеобщего
контроля качества” с использованием методов статистического управления и
принципа постоянного улучшения. Требование постоянного улучшения даже
ставило под сомнение признанный в Европе и США принцип стандартизации
и сертификации как тормозящие прогресс. Значительный вклад внесли
практические разработки ведущих фирм Японии Toyota, Komatsu, Matsushita
и др. В результате сформировалась стратегия управленческой технологии
“постоянное совершенствование” - “кайдзен” (kaizen), включающая 4
принципа:
―
непрерывные изменения;
―
открытое признание проблем;
―
создание рабочих команд;
―
информирование каждого сотрудника.[10]
Пять основных элементов СМК приведены в таблице 2.1
2.2. БЕРЕЖЛИВОЕ ПРОИЗВОДСТВО (БП)
Бережливое производство - концепция менеджмента, основанная на
неуклонном стремлении к устранению всех видов потерь. Бережливое производство предполагает вовлечение в процесс оптимизации бизнеса каждого
сотрудника и максимальную ориентацию на потребителя.
33
Отправная точка бережливого производства — ценность для
потребителя. Сердцем бережливого производства является процесс
устранения потерь.
34
Таблица 2.1 – Пять основных элементов СМК
№
п/п
Направление
работ в СМК
1
Системы
мотивации
труда
2
Система
обучения
персонала
3
Система
взаимоотношения
с поставщиками
4
Система
взаимоотношения
с потребителями
5
Документирование
Назначение
Создание заинтересованности всех работников хозяйства в положительных конечных
результатах их деятельности: мотивация каждого работника должна быть организована таким
образом, чтобы он был «по определению» заинтересован в достижении положительных
результатов. Мотивация – это краеугольный камень любой системы управления качеством.
Именно мотивация (СМТ) должна лежать в основе любой СМК. Можно утверждать, что при
отсутствии СМТ нельзя говорить о наличие СМК на предприятии.
Обеспечение достаточной квалификации работников хозяйства для качественной
реализации ими своих функций: даже при самой продуманной системе мотивации труда нельзя
обеспечить качество работы без должной квалификации работников. Поэтому одновременно с
созданием СМТ необходимо продумывать соответствующую систему обучения.
Качественная поставка оборудования, комплектующих, расходных материалов и др.:
после построения системы мотивации и обучения остро встает вопрос снабжения, без которого
невозможно обеспечить качество технологического процесса. Поэтому работа с поставщиками
– третий по важности элемент СМК.
Определение «правил игры» с заказчиком: реализации систем мотивации, обучения и
снабжения может не дать эффекта при отсутствии взаимодействия с заказчиком. Часто с
потребителями заключаются соглашения о качестве предоставляемых услуг: т.н. SLA.
Документирование – описание всех технологических процессов. Первые четыре ветви
звезды качества обеспечивают качество технологического процесса. Все элементы
технологического процесса должны быть описаны. Обязательно должны быть метрики –
числовые и качественные показатели для оценки результатов.
35
В соответствии с концепцией бережливого производства всю
деятельность предприятия можно классифицировать так: операции и
процессы, добавляющие ценность для потребителя, и операции и
процессы,
не
добавляющие
ценности
для
потребителя.
Следовательно, всё, что не добавляет ценности для потребителя,
классифицируется как потери, и должно быть устранено.
Тайити Оно, отец производственной системы компании Toyota и
бережливого производства, будучи ярым борцом с потерями, выделил
7 видов потерь:
―
потери из-за перепроизводства;
―
потери времени из-за ожидания;
―
потери при ненужной транспортировке;
―
потери из-за лишних этапов обработки;
―
потери из-за лишних запасов;
―
потери из-за ненужных перемещений;
―
потери из-за выпуска дефектной продукции.
Джеффри Лайкер, который наряду с Джимом Вумеком и
Дэниелом Джонсом активно исследовал производственный опыт
Toyota, указал в книге «Дао Toyota» 8-й вид потерь:
―
нереализованный творческий потенциал сотрудников.
Накопленный
мировой
опыт
показывает,
что
бережливое
производство в среднем в два раза улучшает такие важные показатели,
как требуемые инвестиции, затраты на разработку и выпуск продукции,
время, необходимое для вывода на рынок новых продуктов.
Переход от массового производства к бережливому во многих
случаях не требует масштабных вложений. Часто достаточно всего
лишь
изменить
культуру
управления
предприятием,
систему
взаимоотношений различных уровней и подразделений, систему
ценностной ориентации сотрудников и их взаимоотношения. [11]
Как показывает практика, именно изменения в культуре
управления
предприятием,
системе
ценностной
ориентации
36
сотрудников и их взаимоотношений реализовать зачастую труднее, чем
найти деньги на новое дорогостоящее оборудование.
Повышение ценности продукции можно достигать постоянными
инновациями на основе тщательного изучения и прогнозирования будущих
потребностей
потенциальных
клиентов.
При
этом
особое
внимание
предприятия должны уделять регулярной деятельности по изучению спроса
потребителей,
изменения
интервьюирования,
потребностей и ожиданий путем
анкетирования
и
т.д.
Однако,
на
опросов,
большинстве
предприятий железнодорожного машиностроения такая связь с линейными
подразделениями ОАО «РЖД» либо отсутствует вообще, либо носит
несистемный характер, поэтому, по сути, изготовители слабо представляют
истинные ожидания железнодорожников.
В 2010 году начата реализация проекта внедрения бережливого
производства и внутри ОАО «РЖД». Целью данного проекта является
снижение затрат во всех основных производственных процессах Компании.
В рамках проектного подхода проведена оценка и выбор пилотных
подразделений шести железных дорог, на сегодняшний момент этот проект
реализуется в 42 подразделениях. Он охватывает такие процессы компании,
как управление движением, эксплуатацию и ремонт подвижного состава,
текущее содержание и ремонт инфраструктуры, материально-техническое
обеспечение.
Разработан
ряд
бережливого
производства
на
показателей
пилотных
эффективности
подразделениях
внедрения
проекта.
Предусмотрена система мотивации, а также формы обмена опытом между
всеми участниками проекта с помощью сайтов сети Интранет, организации
семинаров и сетевых школ, тиражирования разработанной в ходе проекта
нормативной документации на все пилотные подразделения. Основными
нормативными документами по внедрению проекта являются «Концепция
применения технологий бережливого производства в ОАО «РЖД» и
«Регламент управления программой поэтапного внедрения бережливого
производства в ОАО «РЖД», утвержденные старшим вице-президентом
ОАО «РЖД» В. А. Гапановичем 28 июня 2010 года. Учитывая накопленный
опыт, целесообразно основные принципы и ближайшие перспективы
37
внедрения бережливого производства в производственные процессы
предприятий
железнодорожного
машиностроения
изложить
в
аналогичной Концепции, утвердив ее в рамках НП «ОПЖТ».
Необходимо также отметить, что достижение целей в проекте
внедрения бережливого производства в ОАО «РЖД» и достижение
целей в проектах внедрения бережливого производства на тех
предприятиях транспортного машиностроения, которые являются
поставщиками ОАО «РЖД», является выгодным как для одной, так и
для другой стороны. Это происходит потому, что обоюдно строится и
реализуется система гибкой настройки внутренних и внешних
процессов под потребности клиентов с целью оптимизации управления
всеми видами ресурсов и снижения непроизводительных затрат.[12]
Методика практического применения системы бережливого
производства содержит вполне доступные для внедрения инструменты.
Среди них, в частности, система организации рабочего места 5S,
система точно вовремя (just in time), быстрая переналадка (SMED),
предотвращение ошибок, составление карты потока создания ценности
(VALUE STREAM MAPPING) и другие.
Безусловно, не все методы бережливого производства возможно
применить на большинстве предприятий. Более того, насаждение
новых порядков в жестко принудительной форме может окончиться
провалом, поскольку внутренние проблемы предприятия усугубятся
временными проблемами внедрения.
2.3. ВСЕОБЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ (TQM)
Всеобщее управление качеством (Total Quality Management) —
это
философия
организации,
которая
основана
на стремлении
к качеству и практике управления, приводящей к всеобщему качеству.
Всеобщее управление качеством — это принципиально новый
подход к управлению любой организацией, нацеленный на качество,
основанный на участии всех ее членов и направленный на достижение
долгосрочного
успеха
посредством
удовлетворения
требований
38
потребителя и выгоды как для сотрудников организации, так и для общества
в целом.
Основными целями TQM являются:
―
ориентация
предпринимателя
на удовлетворение
текущих
и потенциальных запросов потребителей;
―
возведение качества в ранг цели предпринимательства;
―
оптимальное использование всех ресурсов организации.
Как видно из рисунка 2.1, наиболее важными элементами TQM
являются:
―
Вовлеченность
высшего
руководства:
стратегия
качества
в компании (организации) должна предусматривать постоянное,
непрерывное и личное участие высшего руководства (руководителя)
компании в вопросах, связанных с качеством. Это одно из основных
и обязательных условий успешного внедрения ТQМ, которое
является
залогом
успешной
работы
компании
в вопросах
обеспечения качества.
―
Акцент на потребителя: фокусировать всю деятельность компании
на нужды
и пожелания
как
внешних,
так
и внутренних
потребителей.
―
Всеобщее
участие
в работе:
обеспечивать
возможности
для
реального участия каждого в процессе достижения главной цели —
удовлетворять запросы потребителя.
―
Внимание
процессам:
фокусировать
внимание
на процессах,
рассматривая их как оптимальную систему достижения главной
цели —
максимизацию
и минимизацию
его
ценности
стоимости
продукта
как
для
для
потребителя
потребителя,
так
и производителя.
―
Постоянное улучшение: постоянно и непрерывно улучшать качество
продукта.
―
Базирование решений на фактах: базировать все решения компании
только на фактах, а не на интуиции или опыте ее работников.
39
Рисунок 2.1 - Основные элементы модели TQM
Весь
персонал —
от высшего
руководства
до рядового
сотрудника — должен быть вовлечен в деятельность по управлению
качеством. В концепции ТQМ персонал рассматривается как главный
ресурс организации, которая должна создать все условия для
максимального использования его творческого потенциала.
Принцип
вовлеченности
претворяется
в таких
действиях
и проявлениях, как:
―
принятие на себя ответственности за решение проблем;
―
активный поиск возможностей улучшений;
―
активный поиск возможностей повышения профессионализма;
―
добровольная передача знаний и умений в коллективах;
―
ориентация на создание ценности для потребителя;
―
рационализаторство и творчество;
―
лучшее представление организации потребителям и обществу;
―
энтузиазм и гордость работников от сознания того, что они
являются частью организации.
При полной вовлеченности сотрудников достигается мощный
эффект, при котором совокупный результат коллективной работы
существенно превосходит сумму результатов отдельных исполнителей.
Принцип
постоянного
совершенствования
заключается
в
следующем: организация должна не только отслеживать возникающие
40
проблемы,
но и после
предпринимать
тщательного
необходимые
анализа
со стороны
корректирующие
руководства
и предупреждающие
действия для предотвращения повторного появления таких проблем
в будущем.[11]
2.4. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ (ГОСТ)
Семейство
стандартов
ИСО
9000,
перечисленных
ниже,
было
разработано для того, чтобы помочь организациям всех видов и размеров
внедрять
и
обеспечивать
функционирование
эффективных
систем
менеджмента качества:
ГОСТ Р ИСО 9000-2001 описывает основные положения систем
менеджмента
качества
и
устанавливает
терминологию
для
систем
менеджмента качества;
ГОСТ
Р
ИСО
9001-2001
определяет
требования
к
системам
менеджмента качества для тех случаев, когда организации необходимо
продемонстрировать
отвечающую
свою
способность
требованиям
потребителей
предоставлять
и
продукцию,
установленным
к
ней
обязательным требованиям, и направлен на повышение удовлетворенности
потребителей;
ГОСТ Р ИСО 9004-2001 содержит рекомендации, рассматривающие
как результативность, так и эффективность системы менеджмента качества.
Целью этого стандарта является улучшение деятельности организации и
удовлетворенность потребителей и других заинтересованных сторон;
ИСО 19011 содержит методические указания по аудиту (проверке)
систем менеджмента качества и охраны окружающей среды.
Вместе они образуют согласованный комплекс стандартов на системы
менеджмента качества, содействующий взаимопониманию в национальной и
международной торговле.
Успех может быть достигнут в результате внедрения и поддержания в
рабочем состоянии системы менеджмента качества, разработанной для
постоянного
улучшения
деятельности
с
учетом
потребностей
всех
41
заинтересованных сторон. Управление организацией включает менеджмент
качества наряду с другими аспектами менеджмента.
Восемь принципов менеджмента качества были определены для того,
чтобы высшее руководство могло руководствоваться ими с целью улучшения
деятельности организации:
―
Ориентация на потребителя.
Организации зависят от своих потребителей, и поэтому должны
понимать их текущие и будущие потребности, выполнять их требования и
стремиться превзойти их ожидания.
―
Лидерство руководителя.
Руководители
обеспечивают
единство
цели
и
направления
деятельности организации.
Им следует создавать и поддерживать внутреннюю среду, в которой
работники могут быть полностью вовлечены в решение задач организации.
―
Вовлечение работников.
Работники всех уровней составляют основу организации, и их полное
вовлечение дает возможность организации с выгодой использовать их
способности.
―
Процессный подход.
Желаемый результат достигается эффективнее, когда деятельностью и
соответствующими ресурсами управляют как процессом.
―
Системный подход к менеджменту.
Выявление, понимание и менеджмент взаимосвязанных процессов как
системы содействуют результативности и эффективности организации при
достижении ее целей.
―
Постоянное улучшение.
Постоянное улучшение деятельности организации в целом следует
рассматривать как ее неизменную цель.
―
Принятие решений, основанное на фактах.
42
Эффективные
решения
основываются
на
анализе
данных
и
информации.
―
Взаимовыгодные отношения с поставщиками.
Организация и ее поставщики взаимозависимы, и отношения взаимной
выгоды повышают способность обеих сторон создавать ценности.
Эти восемь принципов менеджмента качества образуют основу для
стандартов на системы менеджмента качества, входящих в семейство ИСО
9000.
Данный
стандарт
устанавливает
основные
положения
систем
менеджмента качества, являющихся объектом стандартов семейства ИСО
9000, и определяет соответствующие термины.
Также используются другие ГОСТ:
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Часть 1. «Основные положения и
определения» Соответствует международному стандарту ISO 3534.1-93.
Согласно ISO серии 3534 создана серия отечественных стандартов 50779
«Статистические методы». Стандарт не нужен для контроля технического
состояния, но полезен для прогнозирования работоспособности, поиска
методов
повышения
эксплуатационных
надежности
расходов
на
систем
управления,
сопровождение
снижения
жизненного
цикла
оборудования. Описанные в серии стандартов методы являются основой для
реализации статистических методов управления. Ниже приведены наиболее
важные стандарты серии.
ГОСТ Р 50779.10-2000 (ISO 3534.1-93) «Вероятность и основы
статистики. Термины и определения» Даны определения вероятности,
случайной величины, распределения, функций распределения, плотности
распределения,
корреляции,
математического
ожидания
случайной
величины, дисперсии, а также общие статистические термины и термины,
относящиеся к наблюдениям. Необходим для правильного использования
терминологии.
ГОСТ Р 50779.11-2000 (ISO 3534.2-93) «Статистическое управление
качеством.
Термины
и
определения»
Даны
определения
процессов,
43
управления качеством, общих терминов статистики и управления качеством,
терминов, относящихся к выборкам и статистическому приемочному
контролю, а также терминов, относящихся к показателям процессов.
Необходим для правильного использования терминологии.
ГОСТ Р 50779.21-96 «Правила определения и методы расчета
статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1:
Нормальное распределение». Содержит описание нормального закона
распределения случайной величины, правил проверки на соответствие
исходных данных закону. Описывает одну из основополагающих методик
расчета: очень часто на практике пользуются понятием «среднее значение»,
не проверив на соответствие нормальному закону. В результате могут
получаться абсурдные данные – в качестве примера часто приводят
«среднюю температуру по больнице, включая морг»: в среднем получается
36,6°С. На транспорте часто некорректно пользуются понятиями "средняя
скорость", "масса поезда", "нагрузка на ось" и многими другими. Отсутствие
проверки на нормальный закон распределения приводит к необоснованным
выводам.
ГОСТ Р 50779.22-2005 «Статистическое представление данных.
Точечная оценка и доверительный интервал для среднего». Позволяет
оценить исходные статистические данные, их соответствие нормальному
закону распределения случайной величины. Является дополнением к ГОСТ Р
50779.21.
ГОСТ Р 50779.23-2005 «Статистическое представление данных.
Сравнение двух средних в парных наблюдениях». Позволяет оценить
значимость отличий новых наблюдений от предыдущих. Метод очень важен
для оценки эффективности инновационных мероприятий путем сравнения
значений контролируемого параметра до и после проведения мероприятий.
Является одним из основных методов в доказательной медицине.
ГОСТ Р 50779.40-96 «Статистические методы. Контрольные карты.
Общее руководство и введение». Позволяет контролировать соответствие
контролируемого параметра заданию (контрольным границам). Удобен для
44
оперативного контроля качества процесса.
ГОСТ Р 50779.42-99 «Статистические методы. Контрольные карты
Шухарт». Описывает математические методы управления, предложенные
У.Шухартом. Является продолжением ГОСТ Р 50779.40.
ГОСТ Р 50779.44-2001
«Показатели возможностей процессов.
Основные методы расчета». Позволяет контролировать качество процессов.
2.5. СТАНДАРТЫ КАЧЕСТВА (СТК)
На основании всех вышеперечисленных документов были созданы
отраслевые стандарты качества ОАО «РЖД».
Серия стандартов качества (СТК) являются основополагающими
документами для работы железнодорожного транспорта. В них представлены
основные понятия управления персоналом и проектами, политикой качества
Компании, ремонта подвижного состава и др.
СТК 1.10.010 КИ СМК
«Термины и определения». Стандарт по
качеству устанавливает основные термины и их определения Корпоративной
интегрированной системы менеджмента качества общего характера, а также
относящихся к: качеству, менеджменту, организации, процессам, проектам,
соответствию, аудиту, безопасности.
СТК 1.10.012 КИ СМК «Модель основных процессов». Стандарт по
качеству устанавливает структуру основных процессов Корпоративной
интегрированной системы менеджмента качества ОАО «РЖД» (далее – КИ
СМК), выявляемых с точки зрения создания ценностей для заинтересованных
сторон ОАО «РЖД», и реализации стратегии в области качества:
соответствия, постоянных улучшений и прорывных улучшений.
СТК предусматривает цепочку последовательных шагов по созданию и
развитию КИ СМК на основе целевых моделей, определяющих ступени
перехода к устойчивому развитию ОАО «РЖД».
СТК 1.10.014 КИ СМК «Планирование и оценка результатов
улучшений показателей». Устанавливает полномочия, ответственность,
45
взаимодействия, информационный обмен при планировании и оценке
результатов улучшений показателей процессов КИ СМК.
СТК 1.05.001 «Система Барьер блокирования и предупреждения
дефектов». Устанавливает требования к внедрению и поддержанию системы
«Барьер» блокирования и предупреждения дефектов (далее системы
«Барьер») в структурных подразделениях ОАО «РЖД».
Настоящий стандарт по качеству устанавливает полномочия и
ответственность производственного и инженерно-технического персонала
структурных подразделений ОАО «РЖД», связанные с:
―
систематизацией результатов расследований дефектов;
―
разработкой
и
выполнением
мер
по
блокированию
и
предупреждению дефектов;
―
организацией точек контроля;
―
обменом информацией о ходе расследований и выполнении мер.
Применение настоящего стандарта по качеству направлено на:
―
регулярный анализ
всех применяемых на
производственных
участках точек контроля и их наглядное отображение;
―
улучшение выявления дефектов на производственных участках за
счет оптимизации точек контроля и производственного процесса в
целом.
Целью применения системы «Барьер» блокирования и предупреждения
дефектов является расследование и устранение проблем качества, а также
снижение браков и отказов в структурных подразделениях ОАО «РЖД»,
осуществляющих техническое обслуживание и ремонт технических средств
железнодорожного транспорта, за счет оптимизации точек контроля и
производственного процесса в целом.
СТК 1.05.002 «Применение технологий бережливого производства.
Основные положения». Устанавливает основные положения по применению
технологий бережливого производства при организации производственных и
технологических процессов ремонта и эксплуатации технических средств в
46
структурных подразделениях ОАО «РЖД». Цель применения технологий
бережливого производства – последовательное выявление, сокращение и
устранение в деятельности производственных подразделений ОАО «РЖД»
потерь (как потенциальных, так и существующих), потребляющих ресурсы,
но не приводящих к созданию ценности для потребителей.
2.5.1. СМК В ОАО «РЖД»
В ОАО «РЖД» вопросам качества технологических процессов
уделяется
большое
внимание.
Прежде
всего,
следует
отметить
многоуровневую и многопрофильную систему подготовки переподготовки
кадров. Ежегодно проводятся десятки школ передового опыта, позволяющих
специалистам не только познакомиться с достижениями в своем хозяйстве,
но и обменяться опытом, поделиться проблемами, наметить пути их
решения. ОАО «РЖД» поддерживает тесную связь с железнодорожными
вузами и техникумами, помогает поддерживать их материальную базу на
высоком уровне. Ежегодно проходят научно-технические конференции по
основным направлениям развития. В отраслевых журналах отражается
деятельность компании в области технической политики, вопросы качества и
НТР.
Большая работа ведется и в области мотивации труда работников
транспорта. Разрабатываются перспективные модели мотивации труда, в т.ч.
и за достижения в области НТР и рационализаторской деятельности.
Значительная часть работ в компании связана с постоянным
перевооружением технической базы, внедрением передовых технологий.
Единая техническая политика ОАО «РЖД» подробно проанализирована в
пятой главе.
Последнее десятилетие в ОАО «РЖД» начались работы над созданием
собственно системы менеджмента качества (СМК), призванной объединить и
развить проводимые до этого работы. К работе над проектом привлечены
лучшие специалисты страны, проводится каскадное обучение руководителей
корпорации. В пилотных зонах Куйбышевской и Октябрьской железных
47
дорог
идет
отработка
типовых
технологических
решений.
Созданы
соответствующие подразделения.
В 2007 году утверждены функциональные стратегии «Обеспечения
гарантированной безопасности и надежности перевозочного процесса» и
«Управления качеством». В стратегиях в соответствии с международными
стандартами в области качества определены 11 принципов управления,
лежащих в основе СМК и используемых в настоящей работе:
1. Процессный подход: основополагающий принцип работы, предполагающий подчинение всей работы целевой функции, общему процессу. Деятельность отдельных подразделений должна строиться исходя из задач
процесса, достижения целевой функции.
2. Системный подход к управлению: эффект от работы может быть достигнут только при реализации всего комплекса процессов - каждый в отдельности из них не даст ожидаемого эффекта.
3. Лидерство руководителя: принцип предполагает личное участие руководителей в управлении качеством.
4. Ориентация на потребителя: удовлетворенность потребителя услуг –
обязательный показатель качества работы. Во второй главе введено понятие миссии предприятия.
5. Деятельность, ориентированная на стратегию: предлагаемые процессы
ориентированы на достижение целевой функции.
6. Непрерывное совершенствование деятельности Компании: необходима реализация принципа постоянного улучшения (цикл Э.Деминга цикл PDCA).
7. Вовлеченность работников: является обязательным принципом управления качеством.
8. Принятие решений на основе достоверной информации: принцип
предполагает широкое внедрение методов статистического управления,
признанных в мире основой любой системы управления качеством.
9. Взаимовыгодное сотрудничество с поставщиками.
48
10. Ориентация на баланс всех заинтересованных сторон: «Взаимоотношение людей и групп – это взаимоотношение их интересов» - без учета
этого факта нельзя построить сбалансированную систему управления.
11. Бережливое производство: эффективность производственного процесса,
его оптимизация, обоснованность эксплуатационных расходов – важное
условие эффективности работы корпорации. Это один из ключевых
принципов Э.Деминга.[13]
2.5.2. БП В ОАО «РЖД»
Целью программы поэтапного внедрении технологий бережливого
производства в ОАО «РЖД» является развитие производственной системы
ОАО «РЖД» и повышение ее эффективности за счет применения
инструментов бережливого производства, направленных на выявление и
устранение (сокращение) потерь (затрат, не добавляющих ценности) в
перевозочном
процессе,
инфраструктуры,
в
процессах
подвижного
состава,
ремонта
в
и
эксплуатации
процессах
материально-
технического обеспечения и в других процессах.
Программа охватывает начальный этап (2010 - 2013гг) преобразования
ОАО «РЖД» в «бережливую кампанию». "Поэтому - в рамках нас
программы ставится соответствующий ряд задач:
1) Создание
организационной,
нормативной и методической базы
реализации бережливых преобразований, в т.ч.:
―
Разработка
корпоративных
производственной
системе
требований
ОАО
«РЖД»
к
бережливой
-
разработка
корпоративных директив и стандартов;
―
Разработка практических руководств по применению инструментов
бережливого производства по отраслевым направлениям;
―
Формирование рабочих групп на уровне центральных дирекций,
уровне пилотных дорог и выбранных объектов и обучение рабочих
групп.
2) Реализация проектов
на
выбранных
объектах пилотных дорог:
Куйбышевской, Октябрьской и Приволжской железных дорогах.
49
3) Формирование
базы типовых решений на основе результатов
полученных, в ходе реализации программы на выбранных объектах
пилотных дорог.
4) Развертывание проекта в масштабе Компании на основе:
―
сформированной организационной, нормативной и методической
базы результатов, полученных в ходе реализации программ на
выбранных объектах пилотных дорог;
―
сформированной базы типовых решений.
Целью программы является также получение экономического эффекта
реализации проектов на выбранных объектах пилотных дорог. Оценка
должна осуществляться на основе методики «Оценка экономического
внедрения
требований
производства в
производственной
дирекциях
и
системы
структурных
и
бережливого
подразделениях
ОАО
«РЖД».[13]
В соответствии с принципами бережливого производства, выявлению и
сокращению (устранению) подлежат т.н. «скрытые потери», т.е. затраты, не
отражаемые явно (или отражаемые не в полном объеме) в существующих
системах
учета.
Поэтому
наряду
с
традиционными
интегральными
показателями производственной деятельности (такими, как производительность труда, себестоимость, качество и т.д.) В качестве эффекта от
бережливых преобразований мы должны рассматривать «новые» показатели,
характеризующие состояние
потоков
создания
ценности
и
их
улучшение, такие как:
―
Суммарная стоимость потока создания ценности.
―
Стоимость запасов потока создания ценности.
―
Время выполнения заказа («dock-to-dock, time» - время «от двери до
двери»).
―
Время цикла и время добавления ценности.
―
Эксплуатационная готовность оборудования.
―
Общая
эффективность
использования
оборудования
Overall Equipment Effectiveness).
―
Количество внедренных предложений по улучшению и др.
(ОЕЕ
50
Вместе с указанными показателями должна рассматриваться динамика
их изменения: целью является увеличение скорости движения объектов через
потоки создания ценности, т.е. сокращение стоимости потока в целом, так и
его составляющих.
Целевым является состояние структурных подразделений ОАО «РЖД»,
при котором:
―
Персонал
обучен
применению
инструментов
бережливого
производства и применяет их.
―
Существуют постоянно действующие рабочие группы, основная
цель которых состоит в улучшении потоков создание ценности
через выявление (устранение) потерь.
―
Ведется мониторинг значений экономических и технических
показателей потоков создания ценности, которые демонстрируют
последовательное улучшение и сокращение (устранение) потерь.
Существует
семь
потерь,
встречающихся
при
всех
видах
производственной деятельности предприятия:
―
Перепроизводство
вид
-
потерь,
связанный
с
выпуском
связанный
с
наличием
изделий в избыточном количестве.
―
Излишние
запасы
-
вид
потерь,
сверхнормативного количества изделий, непосредственно хранящихся на предприятии или за его пределами. К запасам относится
сырье и материалы, незавершенное производство, запасные детали и
готовые
изделия.
Наличие
излишних
запасов
приводит
к
нестабильности производства на предприятии.
―
Транспортировка - вид потерь, связанный с
перемещением
материалов, запасных частей, деталей и готовых изделий.
―
Потери из-за дефектов - вид потерь, связанный с возникновением
дефектов, затратами на их выявление и устранение. Дефекты
возникают из-за ошибок, а также вследствие отклонения в работе
оборудования.
―
Потери при излишней обработке возникают при выполнении
операций и процессов, без которых можно обойтись.
51
―
Потери при излишних перемещениях - вид потерь, возникающий в
связи
с
перемещениями
персонала,
которые
не
являются
необходимыми.
―
Простои - вид потерь, связанный с задержками и возникающий в
результате
ожидания
транспортных
готовности
задержек,
оборудования,
слишком
быстрого
персонала,
или
слишком
медленного темпа работы отдельных подразделений предприятия.
Выявление
этих
видов
потерь,
их
последующее
уменьшение
(устранение) причин их возникновения лежат в основе технологий
бережливого производства.
Ценность
продукции,
услуги
может быть
определена
только
конечным потребителем. Определение ценности - первый и самый важный
момент в организации бережливого производства.
Изменение организации работы (от партий к потоку) должно привести к
значительному сокращению времени между разработкой концепции и
выпуском изделия, между получением материалов и комплектующих и
завершением работ.
Необходимо применять принцип постоянного улучшения. Следует
уменьшать трудозатраты, время, производственные площади, себестоимость
и число ошибок, при этом создавая продукт, который все больше
приближается к тому, что действительно нужно потребителю. Увеличение
скорости движения потока должно последовательно выявлять потери,
которые до этого были незаметны. При ликвидация потерь следует не только
внедрять новые технологии, но и использовать простые методы.
Все участники процесса (поставщики, структурные подразделения,
потребители, сотрудники) должны видеть процесс создания ценности
целиком, и совместно находить пути повышения ценности. Для процесса
постоянных улучшений очень важно то, чтобы участники процесса сразу
получали информацию о результатах.
52
2.5.3. ПРОМЫШЛЕННЫЙ АУДИТ.
Аудит
качества
документированный
объективного
выполнения
–
систематический,
процесс
их
получения
оценивания
согласованных
с
свидетельств
целью
критериев
независимый
аудита
установления
аудита
(ИСО
и
и
степени
19011:2002
«Руководящие указания по аудиту систем менеджмента качества и/или
систем экологического менеджмента»).
В ОАО «РЖД» издан стандарт отрасли СТО 1.05.514.1-2009.
«Технические аудиты в системе управления безопасностью ОАО «РЖД».
Основные положения». Данный стандарт определяет порядок выполнения
деятельности по подготовке, проведению технических аудитов в системе
управления безопасностью движения в ОАО «РЖД», документированного
оформления результатов, оценки результативности и контроля выполнения
корректирующих
и
предупреждающих
действий
по
результатам
технического аудита.[14]
Целью внедрения аудита является повышение уровня безопасности
движения
в
ОАО
последовательного
«РЖД»
анализа
на
и
основе
оценки
систематизированного
деятельности
и
структурных
подразделений по обеспечению безопасности движения.
Аудит процессов проводят для определения степени выполнения
требований, установленных в технологической документации, инструкциях,
руководствах, документации для обеспечения выполнения целей и задач
процессов в области управления безопасностью движения. При аудите
процесса
должны
быть
проверены
действия
владельца
процесса
(руководителя подразделения) по определению несоответствий по факторам,
влияющим на возникновение транспортных происшествий, компетентность
владельца процесса (руководителя подразделения) проводить анализ рисков
и
анализ
причин
несоответствий
для
разработки
результативных
корректирующих и предупреждающих действий и их реализацию. Аудит
процесса проводится в соответствии с планом технических аудитов и
включает проверку множества элементов.
53
По методам выявления несоответствий и их анализу технический аудит
разделяется на два уровня (Рис.2.2).
I УРОВЕНЬ
Проверка
Проверка результативности
результативности системы,
системы,
деятельности
деятельности
Владелец процесса,
руководитель
подразделения
Регистрация
Регистрация
несоответствий,
несоответствий,
оценка
оценка рисков
рисков
возникновения
возникновения
несоответствия
несоответствия
Мониторинг
Мониторинг
Результативность
Результативность
проведенной
проведенной
деятельности
деятельности
Разработка
Разработка ии
проведение
проведение
КД
КД ии ПД
ПД
Отчет
Аудиторская группа
Регистрация
Регистрация
несоответствий,
несоответствий,
Предложения
Предложения по
по
КД
КД ии ПД
ПД
Анализ
Анализ системы,
системы,
деятельности,
деятельности,
КД
КД ии ПД
ПД
Отчет
Заключение
Заключение по
по
проверке
проверке
II УРОВЕНЬ
Рисунок 2.2 – Уровни технического аудита
Технический аудит первого уровня является аудитом всей системы
управления безопасностью движения. В ходе технического аудита первого
уровня определяется соответствие продукции или деятельности структурного
подразделения нормативным требованиям.
Технический
аудит
второго
уровня
выполняется
группами
технического аудита и является аудитом процессов (Рис. 2.3). Это комплекс
работ по изучению деятельности подразделения, организации, направленный
на получение информации о текущем состоянии заданного процесса,
позволяющей
оценить
процесс
по
отношению
к
требованиям,
предъявляемым к его функционированию, управлению, эффективности,
результативности, выходам и степени удовлетворенности клиента.
54
Рисунок 2.3 – Проведение технического аудита второго уровня
Технический аудит основывается на предотвращении проблем. При
выявлении проблемы особое значение приобретают:
―
раннее выявление проблемы;
―
ее глубина;
―
поиск ее коренной причины;
―
предотвращение рецидивов.
Руководитель проверяемого подразделения несет ответственность за
обеспечение планирования и выполнения корректирующих действий, а так
же определяет необходимость выполнения предупреждающих действий.
Планирование и выполнение корректирующих действий включает в
себя:
―
анализ причин несоответствия;
―
реализацию мер по смягчению оказанных воздействий (коррекция –
устранение последствий) выявленного несоответствия;
55
―
оценку необходимости разработки и планирование корректирующих
действий, сроков их реализации, необходимых для устранения
причин несоответствий и определение ответственных за выполнение
корректирующих действий;
―
реализацию запланированных корректирующих действий.
Планирование и выполнение предупреждающих действий включает в
себя:
―
определение области для принятия предупреждающих действий
(анализ потенциальных несоответствий);
―
реализацию мер, направленных на предупреждение несоответствий.
2.5.4. ДИАГРАММА ИСИКАВЫ
Диаграмма
диаграмма (иногда
Исикавы или причинно-следственная
ее
называют
диаграмма
«рыбья
кость»)
–
применяется с целью графического отображения взаимосвязи между
решаемой проблемой и причинами, влияющими на ее возникновение.
Как правило, данный инструмент качества используют совместно с
методом «мозгового штурма», т.к. он позволяет быстро отсортировать
по ключевым категориям причины проблем, найденных с помощью
«мозгового штурма».
Диаграмма Исикавы дает возможность выявить ключевые
параметры
процессов,
влияющие
на
характеристики
изделий,
установить причины проблем процесса или факторы, влияющие на
возникновение дефекта в изделии. В том случае, когда над решением
проблемы работает группа специалистов, причинно-следственная
диаграмма помогает группе достичь общего понимания проблемы.
Также, с помощью диаграммы Исикавы можно понять, каких данных,
сведений или знаний о проблеме недостает для ее решения и тем самым сократить область принятия необоснованных решений.
Когда
строится
диаграмма
Исикавы,
причины
проблем
распределяют по ключевым категориям. В качестве таких категорий
56
выступают
– человек, методы
работы (действий),
механизмы, материал,
контроль и окружающая среда. Все причины, связанные с исследуемой
проблемой детализируются в рамках этих категорий:
―
причины,
связанные
с человеком включают
в
себя
факторы,
обусловленные состоянием и возможностями человека. Например,
это квалификация человека, его физическое состояние, опыт и пр.;
―
причины, связанные с методом работы заключают в себе то, каким
образом, выполняется работа, а также все, что связано с
производительностью
и
точностью
выполняемых
операций
процесса или действий;
―
причины, связанные с механизмами – это все факторы, которые обусловлены
оборудованием,
машинами,
приспособлениями,
используемыми при выполнении действий. Например, состояние
инструмента, состояние приспособлений и т.п.;
―
причины, связанные с материалом – это все факторы, которые определяют свойства материала в процессе выполнения работы.
Например, теплопроводность материала, вязкость или твердость
материала;
―
причины, связанные с контролем – это все факторы, влияющие на
достоверное распознавание ошибки выполнения действий;
―
причины,
связанные
определяющие
с внешней
воздействие
средой –
внешней
это
среды
все
на
факторы,
выполнение
действий. Например, температура, освещенность, влажность и т.п.
В ОАО «РЖД» разработан стандарт отрасли СТО 1.05.515.3-2009
«Методы и инструменты улучшений. Диаграмма Исикавы.»[15] Этот
ненаучный стандарт необходим для определения и структурирования
причинно-следственных связей между объектом анализа и влияющими на
него факторами, что позволяет правильно направить усилия для решения
проблем или достижения определенных целей (Рис. 2.4).
57
58
РЕМОНТНЫЕ
КОНСТРУКЦИОННЫЕ
НЕСООТВЕТСТВИЕ
МАТЕРИАЛОВ
НАРУШЕНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА
НАРУШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ
НЕПРАВИЛЬНЫЙ РАСЧЕТ
КОНСТРУКЦИИ
НЕНОРМИРОВАННОЕ
УВЕЛИЧЕНИЕ
МЕЖРЕМОНТНОГО ИНТЕРВАЛА
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
НЕПОВЕРЕННЫХ ПРИБОРОВ
ПРИЧИНЫ
ОТКАЗОВ
ЛОКОМОТИВОВ
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ИЗНОС
УСИЛЕННЫЙ ИЗНОС ИЗ-ЗА
НАРУШЕНИЯ ПРОЦЕССА
СМАЗКИ
ВНЕШНИЕ
ЗМ
ЛИ
ДА
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
Рисунок 2.4 – Причинно-следственные связи отказа локомотивов
ЗМ
РИ
О
РР
ТЕ
Н
ВА
НЕПРАВИЛЬНЫЕ
ДЕЙСТВИЯ
ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД
Е
Ы Я
ЙН ВИ
ЧА СТ
ВЫ ШЕ
ЕЗ ИС
ЧР РО
П
ДЕГРАДИЦИОННЫЕ
КОРРОЗИЯ
НЕВЕРНО
РАССЧИТАННЫЙ
ВЕС СОСТАВА
59
2.5.5. ДИАГРАММА ПАРЕТО
Диаграмма Парето - это столбчатая диаграмма, на которой
интервалы (столбики) упорядочены по нисходящей линии. На такой
диаграмме
интервалы
могут
представлять
виды
дефектов,
их
локализацию, ошибки и пр. А высота интервалов (высота столбиков) частоту
возникновения
дефектов,
их
процентное
соотношение,
стоимость, время и пр.
Диаграмма Парето является графическим отображением правила
Парето.
В
менеджменте
качества
применение
этого
правила
показывает, что значительное число несоответствий и дефектов
возникает из-за ограниченного числа причин. Коротко правило Парето
формулируется как 80 на 20. Например, если применить это правило по
отношению к дефектам, то окажется, что 80 процентов дефектов
возникает из-за 20 процентов причин.[16]
Используется диаграмма Парето при выявлении наиболее
значимых и существенных факторов, влияющих на возникновение
несоответствий или брака. Это дает возможность установить приоритет
действиям, необходимым для решения проблемы. Кроме того,
диаграмма Парето и правило Парето позволяют отделить важные
факторы от малозначимых и несущественных.
Рассмотрим пример тестовых испытаний нового локомотива.
Поломки
узлов
локомотива,
вызывающих
его
остановку,
приводят к большим денежным издержкам. В связи с этим мы решили
выявить узлы для первоочередной доработки. Данные полученные в
результате полугодового испытания локомотива показаны в таблице
2.2.
Расставляем факторы в порядке уменьшения количества отказов
начиная «цепи управления» и заканчивая «изоляторы».
60
Вычисляем итоговую сумму путем сложения количества отказов по
всем узлам.
Таблица 2.2 – Учет отказов электрооборудования по возрастанию
Чертим горизонтальную ось и проводим по ее краям вертикальные оси.
Делим горизонтальную ось на 12 интервалов, соответствующих
рассматриваемым узлам.
Суммарное количество отказов - 241. Выбираем диапазон 0-250 отказов
и
масштаб
–
50
отказов.
Наносим
на
левую
вертикальную
ось
соответствующие деления.
На такой же высоте, что 241 отказ на левой вертикальной оси, ставим
риску на правой вертикальной оси и обозначаем ее 100%.
Вычисляем местоположение риски 80%. Для этого итоговую сумму
умножаем на 0,8:
241·0,8 = 192,8 ≈ 193.
На высоте соответствующей 193 отказам на левой вертикальной оси,
ставим риску на правой вертикальной оси и обозначаем ее 80%.
61
Для каждого узла строим столбик по высоте равный количеству
отказов, произошедших с этим узлом. Порядок узлов на диаграмме
сохраняется таким, как получено в таблице 2.2.
Наносим точки кумулятивной кривой:
―
первая точка ставится на пересечении горизонтальной и левой
вертикальной осей;
―
вторая точка откладывается на правой границе «цепи управления» и
по высоте равна сумме отказов узлов лежащих левее этой границы,
т.е. 74 и т.д.
―
тринадцатая
точка
(последняя)
откладывается
на
правой
вертикальной оси и по высоте равна итоговой сумме 241.
Соединяем полученные точки отрезками прямых.
На уровне 80% проводим горизонтальную линию до пересечения
с
кумулятивной
кривой
и
из
точки
пересечения
опускаем
перпендикуляр на горизонтальную ось. В результате получаем
диаграмму Парето (Рис. 2.5)
62
Рисунок 2.5 – Пример диаграммы Парето для определения основных неисправностей
Левее
перпендикуляра
лежат
узлы:
«цепи
управления»,
«контакторы силовой цепи», «переключатели», «электропечи». Именно их
мы и выбираем для первоочередной доработки и доводки.
Т.к. перпендикуляр прошел левее середины столбика «аппараты
защиты», то в группу первоочередных не включаем.
2.5.6. Z-ГРАФИКИ
В ОАО «РЖД» издан корпоративный стандарт СТК 1.05.515.6
«Методы
и
инструменты
улучшений.
Z-график
и
исследование
вариабельности».[17] Стандарт устанавливает правила анализа тенденций и
исследованию вариабельности.
Метод полезен для контроля тенденций
развития процессов на этапе анализа эффективности проектов и выявления
тенденций
развития
железнодорожного
транспорта,
необходимости
инноваций. На рисунке 2.6 приведены примеры Z-графика.
Рисунок 2.6 – Пример Z-графика из СТО 1.05.515.6-2009
Графическое представление информации (как правило, в зависимости
от времени) позволяет визуально определить наличие закономерности.
63
Выявление тренда (общей тенденции при разнонаправленном движении,
выраженной общей направленности изменения показателя во времени) –
главная задача Z-графиков. Если в этом есть необходимость, оценивают
диапазон вариабельности по завершению изучаемого периода времени.
Значения показателя в разные моменты времени различны, поскольку
на любой показатель влияют факторы, меняющиеся во времени. Различия в
значениях могут быть большими, а могут быть неизмеримо малыми, но они
всегда присутствуют (исключение составляют дискретные величины,
например, количество перевезенных пассажиров, такие величины могут
точно совпадать).
Диапазон вариабельности отражает пределы, в которых с большой
вероятностью и далее будут находиться значения скользящих сумм и
суммарное значение показателя за год, если система влияющих на показатель
факторов в среднем не изменится. Причем вероятность того, что значения
скользящих сумм будут лежать выше (ниже) середины этого диапазона –
равна 0,5. Вероятность получения определенных значений при приближении
к границам этого диапазона уменьшается. Для того чтобы с большой
вероятностью получить значения за пределами этого диапазона необходимо
внести изменения в систему влияющих факторов.
―
Определяем max и min полученных данных.
―
Определяем среднее арифметическое по формуле:
n
x =  xi
(2.1)
i =1
―
выборочное стандартное отклонение:
n
s=
―
( x − x )
i =1
2
i
(2.2)
n −1
диапазон вариабельности:
x − k  s;

x+k s
(2.3)
64
(k обычно принимается равное 2).
Рисунок 2.7 – Пример определения диапазона вариабельности Zграфика из СТО 1.05.515.6-2009
Z-график хорошо помогает отследить динамику отказов, например
случаи отказов в локомотивном комплексе (Рис. 2.8):
Таблица 2.3 – Количество случаев брака за хозяйством ЦТ в 2008-2009 гг.
Браки в работе
хозяйства ЦТ
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2008
2009
15
17
17
24
23
15
30
27
25
27
23
16
39
22
12
9
17
20
13
26
20
15
22
19
Сумма нарастающим итогом
39
61
73
82
99
119
132
158
178
193
215
234
Скользящая
сумма
296
288
283
268
262
267
250
249
244
232
231
234
65
300
Коичество брака
250
200
150
100
50
0
0
2
4
6
8
10
12
Месяцы
Рисунок 2.8 – Z-график случаев брака в хозяйстве ЦТ в 2008-2009 гг.
На рисунке 2.8 видно, что количество брака в хозяйстве по отношению
к прошлому году пошло на убыль.
2.5.7. НОРМАЛЬНЫЙ ЗАКОН
В ОАО «РЖД» издан корпоративный стандарт СТК 1.05.515.5
«Методы и инструменты улучшений. Исследование разброса параметра.
Гистограммы»[18]. Стандарт описывает методику построения гистограмм,
служащих
вспомогательным
средством
при
определении
закона
распределения случайных величин, в т.ч. согласно ГОСТ Р 50779.21-96.
Гистограммы позволяют наглядно видеть характер распределения случайной
величины, визуально оценивать репрезентативность выборки, бороться со
«средней температурой по больнице». Построение гистограмм полезно на
всех этапах анализа данных.
В ОАО «РЖД» в настоящее время основные показатели не
проверяются на закон распределения случайной величины.
66
Рисунок 2.9 – Примеры гистограмм из СТК 1.05.515.5-2009
Для более точного анализа необходимо проверить исходные данные на
соответствие одному из законов распределения случайной величины.
Главный из них – это нормальное распределение или распределение Гаусса.
Строго говоря, о среднем значении величины можно говорить только в
случае, если она подчиняется нормальному распределению.
Порядок работы с нормальным распределением описан в ГОСТ Р
50779.21-96 «Статистические методы. Правила определения и методы
расчета статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1:
Нормальное распределение». ГОСТ содержит описание нормального закона
распределения случайной величины, правил проверки на соответствие
исходных данных закону. Оценить соответствие распределения нормальному
закону можно согласно ГОСТ Р 50779.22-2005 «Статистические методы.
67
Статистическое представление данных. Точечная оценка и доверительный
интервал для среднего».
Для оценки параметра необходимо взять не одно значение xi, а выборку
из n значений (объем выборки). Среднее значение µ (математическое
ожидание) определяется по формуле:
=
1
 xi
n
(2.4)
Оценку разброса показателя вокруг среднего значения оценивают по
среднеквадратичному отклонению (СКО) σ:
=
(x − )
2
i
(2.5)
(n − 1)
Если распределение является нормальным, то оно будет иметь
следующую функцию распределения случайной величины f(x):
 ( x −  )2 
1
f ( x) =
exp  − i 2 


2
 2


(2.6)
На рисунке 2.10. приведен пример реальных статистических данных и
приближенный нормальный закон распределения. Очевидно, что при работе
с
реальными
данными
при
их
относительно
небольшом
числе,
«классического» нормального закона не будет. Лучше когда число измерений
не менее 90. При меньшем количестве измерений возможен неправильный
выбор типа распределения.
68
Рисунок 2.10 – Приближенное нормальное распределение
Для проверки допустимости (проверка гипотезы) использования
нормального закона (или любого другого) к полученным данным существует
ряд методов, наиболее часто употребляемым из которых является проверка
по критерию Пирсона (критерий χ²).
Приведем пример по данным Горьковской железной дороги (более
1000 наблюдений в каждом направлении) (Рис. 2.11). На участке Нижний
Новгород – Владимир средняя масса составила 5104 тонны при нормальном
законе
распределения.
На
участке
Владимир
–
Нижний
Новгород
нормального закона распределения нет – имеются два пика. Средняя масса
2700 т не является типичной – она или больше или меньше. Дальнейшие
расчеты автора показали нецелесообразность расчетов для второго случая,
т.к. получаемые данные не поддавались логической интерпретации и
предлагаемые
формулы
использовать было нельзя.
расчета
удельного
расхода
электроэнергии
69
Н.Новгород - Владимир
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500
Владимир - Н.Новгород
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500
Рисунок 2.11 - Распределение массы грузовых поездов
Таким образом, все исходные данные должны проверяться на
достоверность выборки и возможность дальнейшего использования. В случае
необходимости следует пересмотреть порядок представления исходных
данных, например, разбить на другие группы. В примере по рисунку 2.11б
следует отдельно рассмотреть вывозные и магистральные грузовые поезда.
70
2.5.8. ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ ЗАКОН
Наряду с нормальным распределением большое распространение имеет
экспоненциальный (показательный) закон распределения, особенно в задачах
управления надежностью. Есть ГОСТ 27.402-95 «Надежность в технике.
Планы испытаний для контроля средней наработки до отказа (на отказ).
Экспоненциальное распределение».
Случайная величина x имеет показательный закон распределения с
параметром λ, если ее плотность вероятности f(x) для x> 0 имеет вид:
f ( x ) =  e − x
(2.7)
F ( x) = 1 −  e−  x
(2.8)
а закон распределения:
При этом среднее значение µ (математическое ожидание) определяется
по формуле:
=
1
(2.9)

Отказы оборудования, как правило, подчиняются нормальному закону
распределения. Приведем другой пример. Если оборудование отказывает в
среднем раз в 5 месяцев, то λ = 12/5 = 2,4, а распределение будет
соответствовать графику по рисунку 2.12. Тогда вероятность того, что
оборудование откажет в течение месяца будет (Рис. 2.12):
Q1 = 1 − e
− x
=1− e
1
−2,4
12
= 0,18
(2.10)
а за год:
Qгод = 1 − e−2,41 = 0,91
(2.11)
71
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
Рисунок 2.12 – Экспоненциальный закон распределения отказов по месяцам
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
Рисунок 2.13 – Вероятность отказа оборудования при λ = 0,2
Применительно к тяговому подвижному составу принято брать
распределение величины не во времени, а в пробеге. Тогда по оси абсцисс
будет отложено не время, а километры (10 тыс. км, млн. км и др.).
Согласно
канонам
теории
надежности
величина
λ
считается
постоянной на протяжении всего периода эксплуатации оборудования.
Однако эту гипотезу надо проверять: интенсивность отказов λ должна
подчиняться нормальному закону распределения и оставаться неизменной на
рассматриваемом периоде времени
72
2.5.9. МЕТОДЫ «8 ШАГОВ» И «5W+1H+1S»
В ОАО «РЖД» издан корпоративный стандарт СТК 1.05.515.1
«Методы и инструменты улучшений. Методы решения проблем. 8 шагов»
[19], описывающий методику решения проблем. Стандарт описывает
методику устранения инцидентов и решения проблем, разработанную
фирмой Ford и нашедшей широкое распространение на предприятиях
Германии.
D1:
создание
полномочиями
и
команды,
навыками
для
обладающей
разрешения
знаниями,
временем,
возникшей
проблемы
корректирующими действиями.
D2: описание проблемы в конкретных измеряемых величинах; для
этого метод требует ответить на несколько вопросов: кто, что, когда, где,
почему, как и сколько (анализ 5W2H – Who, What, When, Where, Why, How,
How many).
D3: разработка временных сдерживающих мер до момента внедрения
корректирующих действий и устранения проблемы.
D4: определение и проверка основных причин происхождения
проблемы; желательно рассмотреть все возможные причины данной
проблемы, определить их вероятность и оставить только главные причины.
D5: выбор постоянных корректирующих действий.
D6: внедрение постоянных корректирующих действий.
D7: предотвращение повторного появления проблемы - подразумевает,
по большому счету, непрерывное совершенствование ваших бизнеспроцессов.
D8: признание вклада команды и отдельных людей.
Очень удобен корпоративный стандарт СТК 1.05.515.1 «Методы и
инструменты
улучшений.
Формат
корректирующих
действий.
Метод
«5W+1H+1S»»[20], описывающий методику принятия решений путем
последовательного ответа на вопросы: Что нужно сделать? (What?); Зачем
73
это нужно сделать? (Why?); Кто это должен делать? (Who?); Где это следует
сделать? (Where?); Когда это следует сделать? (When?); Как это следует
сделать? (How?); Статус мероприятий (Status). Полезен в сочетании с
методом 8D на этапе D2.
В качестве наглядного способа контроля нахождения показателя в
заданных допусках по-прежнему остаются удобным средством карты
Шухарта, методика работы с которым описана в ГОСТ Р 50779.40-96 (ISO
7870-93) «Статистические методы. Контрольные карты. Общее руководство
и
введение».
Методика
позволяет
контролировать
соответствие
контролируемого параметра заданию (контрольным границам). Удобен для
оперативного контроля качества процесса. Дополнительные математические
методы при использовании карт Шухарта описаны в ГОСТ Р 50779.42-99
(ISO 8258-91) «Статистические методы. Контрольные карты Шухарта».
Как было описано выше, в ОАО «РЖД» с середины 2000-х годов
ведутся работы по улучшению работы как компании в целом, так и
различных ее подразделений:
―
разработан комплекс международных и отечественных стандартов,
следование которым позволит создать современную систему
управления
локомотивным
технологических
процессов
комплексом.
необходимо
При
разработке
строгое
следование
описанным во главе стандартам;
―
выбраны 3 пилотные зоны для определения оптимальности
внедрения систем «бережливого производства»;
―
ведутся
попытки
внедрения
управления,
основанного
на
статистических методах;
―
попытки разъяснения необходимости внедрения описанных выше
систем управления на разных уровнях.
74
3. РАЗДЕЛЕНИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ДИРЕКЦИЙ
3.1. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПО ДАННЫМ МСУД
Проводимые научно-технические и практические работы все шире
предлагают методы технической диагностики локомотивов.
Методы
диагностики
состояния
основных
узлов
и
агрегатов
локомотивов позволяют определить как уже «больные» узлы, так и помогают
предупредить о приближающемся аварийном состоянии узлов, что дает
возможность
осуществлять
частичный,
выборочный
ремонт,
а
не
обязательный вид ремонта в соответствии с Руководствами по ремонту
локомотивов.
Диагностирование – это особый технологический процесс контроля,
при котором:
―
Определяется
техническое
состояние
локомотива
(исправен/
неисправен, работоспособен/неработоспособен);
―
Локализуется место отказа;
―
Прогнозируется работоспособность.
При обычных методах ремонта большая часть времени затрачивается,
как правило, на определение и поиск дефекта. Диагностические методы
позволяют выяснить и сократить это время, следовательно, и время простоя
локомотива в ремонте.
Отдельные диагностические работы (пост, позиция) могут включаться
в обычные технологические процессы ремонта локомотивов.
Таким образом, издержки на содержание локомотива за срок службы
превышают его первоначальную стоимость.
Сейчас количество диагностического оборудования на локомотивах
неуклонно растёт, т.е. создана материальная база для осуществления
техобслуживания и ремонта с использованием результатов диагностирования
элементов подвижного состава.
Усовершенствована система диагностики, в том числе и на основе
анализа записей регистраторов бортовых устройств, что позволяет перейти
75
от планово-предупредительной системы технического обслуживания к
ремонту по фактическому состоянию.
На
данный
момент
принимаются
попытки
перехода
на
комплексную систему технического обслуживания и ремонта с учетом
фактического состояния. Основные положения этой системы были
рассмотрены на Объединённом учёном совете ОАО «РЖД». Концепция
предлагаемой
данной
комплексной
программы
обусловлена
экономической целесообразностью с учётом безопасности движения и
возможностями
существующего
и
создаваемого
диагностического
оборудования.
Цель
предлагаемой
обслуживания
и
эксплуатацию
при
системы
ремонта,
–
осуществление
обеспечение
обеспечении
снижения
требуемого
уровня
эффективного
издержек
на
безопасности
движения. Для её внедрения на первом этапе необходимо разработать
теоретические основы системы, позволяющие на основе диагностической
информации выявлять техническое состояние элементов подвижного
состава и рекомендовать необходимый объём обслуживания и ремонта с
осуществлением контроля его выполнения.
На втором этапе предстоит разработать саму комплексную систему
диагностирования подвижного состава, обеспечить централизованный
сбор,
обработку,
оборудования
анализ
и
подвижного
хранение
информации
состава,
обеспечить
о
состоянии
возможность
прогнозирования, определения объёма и периодичности технического
ремонта и разработать требования к диагностической информации.
Одна из целей – разработка бортовой и стационарной измерительной
аппаратуры, передающей в реальном времени информацию о текущем
состоянии элементов подвижного состава по беспроводным каналам связи в
региональный центр сбора информации. На третьем этапе потребуется
оснастить депо качественным сервисным оборудованием и укомплектовать
их квалифицированным персоналом.
Научно-техническое
обоснование
системы
потребует
широкого
привлечения учёных из разных отраслей науки и техники, и в первую
76
очередь специалистов аэрокосмической отрасли, где такая методика уже
широко применяется.
Таким образом, вопрос об обоснованном выборе и применению более
совершенных, способных к раннему выявлению развивающихся дефектов,
методов и приборных средств диагностики является актуальным в настоящее
время для железных дорог Российской Федерации.
Анализ перечисленных и других показателей работы локомотива и его
системы управления можно организовать с использованием возможности
накопления информации в бортовом компьютере локомотива с последующим
ее анализом на специальном автоматизированном рабочем месте.
Таким образом отмечаем, что при анализе поездки можно определить
правильность
функционирования
оборудования,
места
неправильных
действий локомотивных бригад с последующим разбором и обучением
бригад.
В настоящее время налаживается выпуск новых локомотивов, которые
обладают высокой эффективностью тяги поездов, экономичностью и
безопасностью. Одно из важных новых свойств, которым должен обладать
перспективный локомотив, - «Контролепригодность». Термин используется
согласно
ГОСТ 20911-89
«Техническая
диагностика.
Термины
и
определения» как «свойство объекта, характеризующее его пригодность к
проведению
диагностирования
диагностирования
(контроля)
(контроля)».[21]
Под
заданными
средствами
средствами
диагностирования
понимается, прежде всего, бортовая микропроцессорная система управления
и
диагностирования,
обеспечивающая
максимальный
коэффициент
неразрушающего контроля.
Разработаны и внедрены эффективные стационарные и переносные
системы технического диагностирования. В том числе, неразрушающего
контроля, вибродиагностирования механической части локомотива, контроля
сопротивления изоляции и наличия короткозамкнутых витков в обмотках
электрических аппаратов и многое другое. Одновременно локомотивные
депо
и
хозяйство
автоматизированных
в
целом
рабочих
были
мест,
оснащены
позволяющих
большим
числом
обрабатывать
и
77
анализировать большие объемы данных. Всё это создало предпосылки на
переход к перспективной системе ремонта с учетом технического состояния
тягового подвижного состава. Но главной предпосылкой внедрения новых
технологий
технического
обслуживания
и
ремонта
стали
бортовые
микропроцессорные системы управления – МСУД - внедряемые на
современном
подвижном
составе,
а
также
устанавливаемые
на
существующем подвижном составе при модернизации.
Все МСУД в большей или меньшей степени имеют функции
технического диагностирования, т.е. сбора, сохранения и обработки
информации от датчиков с контролем соответствия их допускам. Несмотря
на недостаточность данных, целый ряд задач технического обслуживания
может быть решен уже сейчас.
Существует несколько типов МСУД.
Первый – это бортовые устройства встроенные в конструкцию
локомотива. В последние годы – это разработки ВНИКТИ: МСКУ-1, АСУ
«Локомотив», УСТА, МСУ-Т и т. п. Особенностью устройств является все
большее насыщение локомотива первичными преобразователями (от 200 до
300 датчиков), контролирующими текущие технические параметры и
используемыми в основном для управления работой систем и агрегатов по
заданному алгоритму, а также для вывода показаний на информационный
дисплей в кабине машиниста. Основным недостатком подобных устройств (и
это признают сами разработчики) является почти полное отсутствие или
малая глубина проработки алгоритмов диагностирования технического
состояния
локомотива.
Поэтому
большой
объем
диагностической
информации пропадает практически впустую.
Второй путь – разработка и установка (силами разработчика) на
локомотив бортовых диагностических, а по сути тех же
- лишь
контролирующих текущее техническое состояние локомотива - устройств
(РПРТ, АПК «Борт» и пр.).
Объем собираемой информации должен быть достаточен для принятия
квалифицированного решения об объеме технического обслуживания и
ремонта.
Должны
также
автоматически
определяться
предотказные
78
состояния. В перспективе необходимо прогнозирование остаточного ресурса
локомотива в целом и отдельных его узлов. Сразу надо оговориться, что
последняя задача пока не решена даже теоретически.
Современные локомотивы (2ЭС6, 2ЭС10, 2ЭС5К, ТЭП70БС, ЭП2,
ЭП20 и все остальные) имеют микропроцессорные системы управления. Все
МСУД имеют функцию опроса датчиков. Например, на тепловозе ТЭП70БС
их более 250-и. Но, ни один из выпускаемых локомотивов не имеет системы
управления
жизненным
циклом,
которая
позволила
бы
реализовать
современную систему управления ремонтом и техническим обслуживанием с
учетом технического состояния. Это существенно снижает эффективность
эксплуатации новых локомотивов.
На рисунке 3.1 приведена модель использования бортовых и
встроенных систем технического диагностирования (БСТД). В стационарных
условиях узлы и агрегаты ТПС проходят техническое обслуживание и
диагностирование. Перед поездкой работоспособность систем проверяется
средствами встроенных систем диагностирования под управлением бортовой
системы - БСТД. В процессе поездки информация о работе локомотива
постоянно собирается и обрабатывается. При этом собирается информация
как от встроенных систем диагностирования (самодиагностирование узлов и
агрегатов ТПС), так и о процессе движения поезда в целом (контроль
показателей ТПС): скорость, ускорение, динамика, режим работы и др.
БСТД может контролировать и показатели перевозочного процесса:
показания светофоров, допустимая скорость и др. Эту информацию можно
получать от систем безопасности локомотива (КЛУБ-У, САУТ-ЦМ и др.),
выступающих в данном случае в качестве встроенных СТД.
Бортовая система диагностирования наряду со сбором информации
осуществляет
обработку
данных
в
реальном
масштабе
времени
с
определением технического состояния ТПС. В случае возникновения
опасных и просто нестандартных ситуаций (или по запросу машиниста),
БСТД выдает соответствующую информацию машинисту и рекомендации по
порядку действий – в работу вступает бортовая система помощи принятия
решений (СППР). Возможно автоматическое или автоматизированное
79
отключение
оборудования,
переход
на резервные
схемы включения
оборудования.
Входной контроль
и настройка на
стационарной
АСТД
Предрейсовое
диагностирование
средствами встроенной и
бортовой систем
диагностирования
САМОДИАГНОСТИРОВАНИЕ
КОНТРОЛЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ТПС
Отключение аварийного
оборудования вплоть до локомотива
в целом. Переход на резервные
схемы управления
ПОЕЗДКА
КОНТРОЛЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА
Корректировка режимов ведения
поезда
Замена неисправных блоков на
исправные из запаса
Рисунок 3.1 – Модель использования бортовой диагностики
После прибытия локомотива на пункт технического обслуживания
(ПТОЛ) или в депо, информация из БСТД «скачивается» в стационарную
систему с использованием штатных разъемов или по радиоканалу с
использованием стандартов Wi-Fi, Wi-Max и др. В случае отсутствия
80
замечаний с ТПС никаких дополнительных действий не осуществляется.
Только при наличии замечаний осуществляется ремонт или техническое
обслуживание соответствующих узлов локомотива.
Работа системы реализуется по принципу постоянного улучшения с
использованием требований и методических рекомендаций стандартов в
области управления качеством, надежностью и безопасностью.
Накопление информации, ее обработка и реализация СППР происходит
согласно блок-схеме, приведенной на Рисунке 3.2.
При начале движения (блок 1) бортовой компьютер определяет время и
характер предыдущих режимов работы. Далее периодически идет сбор
данных с МСУД и других подсистем электровоза (блок 2). Данные
анализируются: контролируются их абсолютные значения на выход за
допуски, динамика изменения на допустимость скорости и ускорения
изменения параметра, продолжительность реализации режима (например,
время езды с током выше длительного), частота повторения опасных
режимов (боксование, юз, сбои в работе аппаратуры и др.) и другие
характеристики режима ведения поезда. В результате определяется опасность
наступления опасного, аварийного
или предаварийного технического
состояния. Данные сохраняются в памяти бортового диагностического
компьютера (блок 4).
В случае если выявлен опасный режим ведения поезда (блок 5), на
экран
монитора
бортового
компьютера
выводится
соответствующее
сообщение, сопровождаемое звуковым сигналом. От машиниста может
требоваться подтверждение приема информации, и даже подтверждение
дальнейших автоматических операций согласно программе бортового
компьютера (блок 6). После анализа реакции машиниста данные диалога
сохраняются (блок 8). В случае обнаруженной (или согласно заданию
машиниста) необходимости принять экстренные меры (блок 9), бортовой
компьютер принимает меры к остановке поезда (блок 10).
81
1
Начало поездки
2
Накопление данных о скорости движения, силе тока, работе
оборудования и аппаратуры и др.
3
Вычисление времени работы с токами выше длительного, в т.ч
при наличии интервалов, контроль скорости, ускорений,
боксования, толчков и др.
4
Сохранение данных
Анализ.
Обнаружены предотказные или опасные
режимы?
Нет
5
Да
6
Информирование машиниста об опасном или предотказном
режиме работы локомотива
7
Анализ реакции машиниста и необходимости принимать
автоматические меры в случае отсутствия реакции
8
Сохранение данных
Нет
9
Опасный режим?
Да
10
Остановка поезда
Рисунок 3.2 – Алгоритм накопления информации системами бортовой
диагностики
82
Наиболее сложными и между тем важными представляются режимы
контроля токовых режимов работы локомотива. Перегрев двигателя
приводит к преждевременному старению изоляции. Отказ происходит позже,
что не позволяет проследить прямую причинно-следственную связь между
нарушениями режимов работы и происшедшим отказом. В настоящее время
назначение весовой нормы (массы) поезда производится без проведения
тяговых испытаний, что существенно повышает риск отказа тяговых
двигателей. Реализация в бортовом компьютере тепловой модели для
контроля опасного перегрева двигателей - актуальная задача бортовой
диагностики. Запретить реализацию машинистами предаварийных режимов
работы нельзя (например, может произойти отключение тяговых двигателей
на затяжном подъеме). Именно поэтому в предлагаемом алгоритме
реализован диалоговый режим принятия решения об ограничении токов и
других, влияющих на появление отказа параметров.
При неисправности локомотива появляется возможность определить
причину отказа, появившегося в результате неправильной эксплуатации,
ремонта или технического обслуживания.
3.2. МСУД НА БАЗЕ АПК «БОРТ»
В ОАО «РЖД» в настоящее время эксплуатируется более 16 тысяч
бортовых микропроцессорных систем различного назначения. Это – приборы
безопасности, системы автоведения поезда, системы контроля и учета
дизельного топлива, системы управления электронными тиристорными и
системы
IGBT-преобразователями,
управления
дизель-генераторными
установками (ДГУ) тепловозов, системы управления торможением и другие.
Кроме
того,
в
кабинах
машинистов
локомотивов
устанавливаются
промышленные компьютеры для отображения информации машинисту и
сбора
диагностических
данных
от
датчиков
и
микропроцессорных
подсистем.
Для
Дирекций
проведения
существует
мониторинга
возможность
и
определения
использовать
ответственности
системы
АСБ
83
«Локомотив», МСУ-ТЭ, КЛУБ-У, РТПТ [22-28]. Рассмотрим в качестве
примера аппаратно-програмный комплекс (АПК) «Борт».
Аппаратно-программный комплекс (АПК) «Борт», предназначен для
диагностирования и управления теплотехническим состоянием дизельгенераторных установок (ДГУ) тепловозов и его вспомогательных систем
ДГУ на тепловозе типа ТЭМ2.
Функциональные возможности:
―
Непрерывный контроль технического состояния ДГУ.
―
Точный учет расхода топлива, исключение несанкционированных
сливов топлива.
―
Контроль наличия подтоварной воды в баке.
―
Создание
статистической
базы
для
формирования
системы
объективной информации о расходе топлива на тягу поездов для
конкретной подвижной единицы с учётом условий эксплуатации.
―
Создание условий для организации новой системы нормирования по
фактическому расходу топливных ресурсов исходя из условий
эксплуатации, технического состояния и вида маневровой работы
тепловозного парка.[29]
Система АПК «Борт» контролирует следующие аварийные параметры
работы дизель – генераторных установок тепловозов серии ТЭМ2:
―
Температура воды – более 850С на работающем дизеле.
―
Температура воды – менее 400С при нахождении локомотива в
эксплуатируемом парке.
―
Температура воды – менее 600С в режиме тяги.
―
Температура воды – более 750С при остановке дизеля.
―
Давление масла – более 4,5 кг/см2 на любой позиции контроллера.
―
Давление масла – менее 1,6 кг/см2 на нулевой позиции контроллера.
―
Давление топлива в коллекторе менее 1,5 кг/см2.
―
Обороты коленчатого вала дизеля – менее 285 об/мин на нулевой
позиции контроллера более 20 сек.
84
―
Обороты коленчатого вала дизеля – более 760 об/мин на любой
позиции контроллера более 20 сек.
―
Работа дизеля на холостом ходу ниже 4-ой позиции контроллера
более 40 мин.
―
Работа без ослабления поля – движение локомотива в режиме тяги
со скоростью выше 24 км/час и напряжением главного генератора
выше 700В более 1 мин.
―
Работа локомотива в режиме боксования колёсных пар
–
«звонковая» работа главного генератора по току с периодом менее 5
сек.
―
Удельный расход топлива – более 168 гр./эфф.л.с./час.
Данная система уже сейчас используется в системе ремонта и
обслуживания дизель-генераторных установок (ДГУ) тепловозов с учетом их
технического состояния (Рис. 3.3). Эксперимент проводится Дирекцией по
ремонту
тягового
подвижного
состава
совместно
с
научно-
исследовательским институтом технологий, контроля и диагностики в
ремонтных локомотивных депо Московка (г. Омск) и Карасук ЗападноСибирской дирекции по ремонту тягового подвижного состава.
Суть эксперимента: на станции реостатных испытаний Кипарис
производится настройка ДГУ в соответствии с характеристиками. АПК
«Борт» накапливает информацию о работе тепловоза, по которой выявляются
факты нарушения машинистами режимов работы тепловоза, предотказные
состояния,
выход
превентивные
характеристик
(неплановые)
меры.
ДГУ
В
за
допуски.
результате
растет
Принимаются
надежность
тепловоза, позволяющая сократить нормативный объем технического
обслуживания и ремонта. Одновременно растет мощность локомотива,
сокращается удельный расход топлива.
85
Рисунок 3.3 – Система учета топлива АПК «Борт», используемая как
диагностическая система при ТО и Р тепловозов
Рассмотрим проверку данных удельного эффективного расхода
топлива в тяговом режиме локомотивом ТЭМ2-1390, оборудованным
системой АПК «Борт».[30]
Таблица 3.1 – Удельный эффективный расход топлива тепловозом ТЭМ21390, г/кВт·ч
225
229
230
232
233
234
234
235
236
237
226
230
231
232
233
234
234
235
236
238
226
230
230
232
233
234
234
235
236
239
227
230
231
232
234
234
235
235
237
239
228
230
231
232
234
234
235
236
237
240
229
230
231
233
234
234
235
236
237
240
Величину выборочного среднего X находим из соотношения:
n
Xi
X 1 + X 2 + ... + X n 
i =1
X=
=
n
n
(3.1)
86
X = 233,22 г кВт  ч
Среднеквадратическое отклонение рассчитывается по формуле:
1 n
SX =
( X i − X )2

n − 1 i =1
(3.2)
1 60
SX =
( X i − X )2 = 3,395

60 − 1 i =1
Количество интервалов рассчитываем с помощью формулы:
k= n
(3.3)
k = 60 = 7,74
Принимаем количество интервалов k=8;
Таблица 3.2 – Результаты подсчета частот и характеристик
эмпирического распределения
Границы
интервала
группировки
225
227
229
231
233
235
237
239
227
229
231
230
235
237
239
241
Средин.
значение
интервала
226
228
230
232
234
236
238
240
Итого:
Распределение
данных
///
//
////////
//////////
////////////////
////////////
/////
////
Частота,
fi
Частость,
ωi
Накопительная
частость, ωн
3
2
8
10
16
12
5
4
60
0,05
0,03
0,13
0,17
0,27
0,20
0,08
0,07
1,00
0,05
0,08
0,22
0,38
0,65
0,85
0,93
1,00
87
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242
Рисунок 3.4 – Эмпирическая кривая функции распределения вероятностей
Таблица 3.3 – Последовательность аппроксимации эмпирического
распределения нормальным законом
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
gi,г/кВт·ч
226
228
230
232
234
236
238
240
Итого
fi,
ti
φ(ti)
3
2
8
10
16
12
5
4
60
-2,13
-1,54
-0,95
-0,36
0,23
0,82
1,41
2,00
0,0413
0,1219
0,2541
0,3739
0,3885
0,2850
0,1476
0,0540
φ(gi)
f´i,
0,0243 1,46
0,0718 4,31
0,1497 8,98
0,2203 13,22
0,2289 13,73
0,1679 10,07
0,0870 5,22
0,0318 1,91
58,90
(fi - fi’)2
fi’
1,625
1,237
0,107
0,783
0,375
0,368
0,009
2,291
6,795
88
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
226
228
230
232
234
236
238
240
Рисунок 3.5 – Проверка соответствия эмпирической плотности распределения потребления топлива тепловозом ТЭМ2-1390 нормальному
закону распределения
Нормальный
закон
распределения
двухпараметрический,
и,
следовательно, υ=8-2-1=5 и χ20,05=11,070. Поскольку в результате расчета
χ2=6,795
и χ2<χ20,05,
то гипотеза
о принадлежности эмпирического
распределения нормальному закону подтверждается, что подтверждается
графически на рисунке 3.5.
Таким образом, делаем вывод о правильности функционирования ДГУ,
что подтверждается показаниями МСУД АПК «Борт» и расходом топлива по
нормальному закону распределения.
Экономия топлива в контрольной группе составила 20%.
Внедрение системы позволило сэкономить топливо не только за счет
страха «быть пойманным на сливе», но и за счет правильного ведения поезда.
Рассмотрим нарушение режимов управления ДГУ тепловоза со
стороны локомотивных бригад. Данные получены при расшифровке карты
памяти тепловоза ТЭМ2, оснащенном системой АПК «Борт».
89
Для определения нарушений режимов эксплуатации ДГУ работниками
эксплуатационного депо, предназначенных к первоочередному разбору,
используем диаграмму Парето.
Сначала сведем в таблицу виды и количество нарушений со стороны
эксплуатации по возрастанию:
Таблица 3.4 – Нарушения режимов эксплуатации ДГУ работниками ТЧЭ
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Вид нарушения
Резкий набор и сброс позиций контроллера
Повышенный расход дизельного топлива как на
стоянке, так и в движении
Ток главного генератора длительно выше 1210 А
Запуск холодного дизеля при температуре масла и
воды ниже 20˚С
Перевод дизеля на работу под нагрузкой при
температуре воды и масла ниже 40˚С
Ток главного генератора свыше 60 секунд при
трогании с места выше 1900 А
Остановка дизеля при температуре воды и масла
выше 70˚С зимой (при температуре окружающего
воздуха ниже -25˚С)
Длительная работа дизеля на холостом ходу на
позициях 0-4 свыше 40 минут при токе и напряжении
ГГ «0»
Остановка дизеля при температуре воды и масла
выше 60˚С летом
Количество
случаев
20
15
10
9
8
7
6
6
4
90
90
100
80
70
80
60
50
60
40
40
30
20
20
15
10
10
9
20
8
7
6
6
6
7
8
4
0
0
1
2
3
4
5
9
Рисунок 3.6 – Определение основных причин неисправностей
Таким образом, основными для проработки являются нарушения с 1 по
6. (Рис. 3.6) Машинистам-инструкторам необходимо сделать упор на
недопущении повторения данных случаев во время проведения технической
учебы и контрольных поездок.
За счет внедрения АПК «Борт» произошло сокращение числа
нарушений режимов эксплуатации в 3 раза (с 243 до 85). Число отказов
турбокомпрессора уменьшено в 5,5 раз (с 11 до 2), ТЭД – в 3 раза (с 10 до 3),
случаи течи воды или масла цилиндрической крышки – в 3 раза (со 159 до
55). Отказы поршней – в 4 раза (с 17 до 4).
За время эксперимента характеристики тепловозов из рабочей группы
были введены в допуски и поддерживались в них за счет регулярного
диагностирования. При этом цикловые ремонтные работы не выполнялись.
За время эксперимента зафиксирован только один отказ. Столько же было и у
контрольной
группы.
За
2011
год
сэкономлено
более
3
млн.руб.
Дополнительный существенный эффект будет получен от сокращения
объема работ на ТО-3 и ТР-2. В 2012 году на 16 тепловозах, прошедших
91
восстановление изнашиваемых узлов ДГУ, ожидается эффект не менее 3 млн.
руб.
Один из случаев применения системы «Борт».
Датчики зафиксировали повышенное наличие воды в топливных баках.
Специалисты ремонтного депо сразу обвинили работников эксплуатации в
сливе топлива, с последующим разбавлением водой. При разборе данных
системы было установлено, что слива топлива не было. Но была
зафиксирована повышенная температура (более 75 0C) дизеля при остановке.
Одновременно происходило уменьшение воды в водяной системе. Ревизия
водяной системы показала нарушение герметичности топливоподогревателя.
Данная система достаточна удобна для определения нарушения
основных
характеристик
вспомогательных
комплектовать
систем.
ДГУ,
некоторых
Однако
дополнительными
АПК
неисправностей
«Борт»
устройствами
необходимо
(датчиками,
ТЭД,
доуреле,
контакторами) которые могли контролировать следующие параметры:
―
температура масла;
―
ток зарядки АБ;
―
регистрация включения/выключения РП;
―
регистрация включения/выключения муфты ГВ;
―
давление газов в картере;
―
давление масла на щелевых фильтрах;
―
позиция контроллера на холостом ходу;
―
уровень воды в расширительном баке;
―
регистрация срабатывания реле заземления.
Используя показания отдельных
датчиков, возможно обнаружить
следующие дефекты:
―
Неустойчивые показания числа оборотов дизеля – требуется ремонт
РЧО.
92
―
Температура воды более 85°С и менее 40°С при запущенном дизеле;
остановка ДГУ при температуре воды более 75°С - течь резиновых
уплотнений водяной системы, течь цилиндровых крышек.
―
Работа ДГУ на х.х. с частотой вращения к/вала менее 285 об/мин.,
низкий ток зарядки батареи (менее 0 А) - недозаряд аккумуляторной
батареи, разрушение и сульфитация пластин аккумуляторной
батареи, недостаточное поступление смазки в узлы и агрегаты.
―
Работа ДГУ более 40 минут на х.х. ниже 4 позиции контроллера скопление моторного масла в выхлопном коллекторе, течь масла по
коллекторам и цилиндровым крышкам, коксование ТК, снижение
наддува с последующим снижением мощности ДГУ и увеличением
расхода топлива, вероятность работы ДГУ «вразнос».
По
совокупности
показаний
датчиков
производится
оценка
технического состояния ДГУ, например:
―
регистрируя время включения муфты главного вентилятора,
температуру воды (масла), окружающего воздуха на момент
включения, время на охлаждение рабочих жидкостей относительно
выполняемой в это время работой локомотива, можно произвести
оценку состояния секций охлаждения обеих систем;
―
по скорости изменения уровня воды в расширительном баке (во
время стоянки локомотива) возможно, оценить герметичность
системы охлаждения;
―
по перепаду давления масла на щелевых фильтрах и 7-ой опоре
коленчатого вала возможно оценить износ коренных и шатунных
вкладышей.
Для разработки методических указаний по применению бортовых
средств диагностики локомотивов к оценке их технического состояния
требуется наработка статистической базы данных.
Эксперимент подтвердил, что уже сейчас по данным бортовых
микропроцессорных систем можно построить систему ремонта с учетом
93
технического состояния и прогнозирования работоспособности, а также
проводить
разборы
нарушений
режимов
эксплуатации
и
ремонта.
Аналогичные работы начаты в ремонтном локомотивном депо Саратов
применительно к тепловозам серии ТЭП70БС.
Методологический подход ТЧР Московка и ТЧР Саратов имеет место и
в других локомотивных депо, где пытаются на базе средств технического
диагностирования определять причины отказов локомотивов, но и создаются
предпосылки для перехода к системе ремонта с учетом данных МСУД (в
перспективе системе ремонта с учетом технического состояния).
На данный момент практически все МСУД, имеющие внутреннюю
память,
можно
использовать
для
разрешения
конфликтов
между
эксплуатацией и ремонтом. Такое взаимодействие позволит исключить
возможность оплаты ремонта локомотива стороной, непричастной к
нарушению работы. Благодаря разбору и последующей ликвидации
нарушений должна вырасти общая культура обслуживания и ведения
локомотивов. А использование стандартов качества ОАО «РЖД» (СТО, СТК)
позволит решать все проблемы гораздо быстрее и эффективнее.
Таким образом, в Дипломном проекте предлагается проблемы
взаимодействия дирекций Тяги и Ремонта тягового подвижного состава
решать на базе объективной диагностической информации, получаемой от
бортовых микропроцессорных систем управления различного назначения.
Прежде всего – от аппаратно-программного комплекса учета расхода топлива
АПК «Борт».
94
4. РАЗДЕЛ ПО ЭКОНОМИКЕ
4.1. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТООБРАЗУЮЩИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТА В ДЕНЕЖНОМ ВЫРАЖЕНИИ
Ожидаемый экономический эффект от внедрения эффективных систем
управления
и
использования
СМУД
определяется
суммой
частных
экономических эффектов:
Ц эф = Ц кач + Ц прост + Ц груз + Ц непл
(4.1)
где Цкач – экономический эффект, образуемый за счет
повышения
качества технического обслуживания и ремонта тягового подвижного
состава;
Цпрост – экономический эффект, образуемый за счет сокращения
времени простоя тягового подвижного состава на плановых видах
технического обслуживания и ремонта;
Цгруз - экономический эффект от повышения надёжности доставки
грузовых отправок;
Цнепл - экономический эффект от снижения времени на неплановые
ремонты.
4.2. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПОВЫШЕНИЯ
КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕМОНТА ТЯГОВОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Экономический
эффект
от
повышения
качества
технического
обслуживания и ремонта тягового подвижного состава достигается путем
снижения количества допускаемых браков в производственных процессах
ремонта подвижного состава после внедрения систем эффективного
управления за счет применения СМК, БП, СТК.
Периодичность ремонтов определена п. 2.16. положения 3р «О системе
технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД»» от 17
95
января 2005 г., в соответствии с которым периодичность проведения
ремонтов по видам составляет:
1) Текущий ремонт в объеме ТР-1 локомотивов требуется производить не
реже одного раза в шесть месяцев (если техническое обслуживание ТОне производится — не реже одного раза в три месяца). Периодичность
ТР-1 (ПТР-1) составляет 4 раза в год.
2) Текущий ремонт в объеме ТР-2 требуется проводить не реже одного
раза в два года. Периодичность ТР-2 (ПТР-2) составляет 0,5 раза в год.
3) Текущий ремонт в объеме ТР-3 не реже одного раза в четыре года.
Периодичность ТР-3 (ПТР-3) составляет 0,25 раза в год;
Средняя аналитическая стоимость проведения ТР локомотивов,
положенная в основу расчета достигаемого экономического эффекта,
получена на основании данных обобщенной формы ЦТР: «Себестоимость
ремонта тепловозов за 9 месяцев 2011 года Дирекции по ремонту ТПС»
графа
«Себестоимость
обслуживания,
ремонта
физической
единицы
продукции, тыс. руб.». По данным за 9 месяцев 2011 года средняя
аналитическая стоимость ремонта составила:
ЦТР-1 = 200000 руб.;
ЦТР-2 = 1000000 руб.;
ЦТР-3 = 3400000 руб.;
При этом стоимость проведения периодических ремонтов, которые
требуется произвести на одном локомотиве в течение года, составляет:
CТР = ПТР  ЦТР
ЦТР – средняя стоимость ремонта;
ПТР – периодичность проведения ремонта;
Стоимость проведения периодических ремонтов, составляет:
CТР−1 = 4  200000 руб = 800000 руб  лок год
CТР−2 = 0,5 1000000 руб = 500000 руб  лок год
(4.2)
96
CТР−2 = 0,25  3400000 руб = 850000 руб  лок год
Использование технологии систем эффективного управления за счет
применения СМК, БП, СТК позволяет снизить число производственных
браков минимум на 0,5%, что позволяет получить следующий эффект
экономии в денежном выражении:
ЭТР = СТР  0,005
(4.3)
ЭТР−1 = 800000  0,005 = 4000 руб  лок год
ЭТР−2 = 500000  0,005 = 2500 руб  лок год
ЭТР−2 = 850000  0,005 = 4200 руб  лок год
и в совокупности составит годовую экономию на 1 локомотив:
ЭТРобщ = ЭТР−1 + ЭТР−2 + ЭТР−3
(4.4)
ЭТРобщ = 4000 + 2500 + 4200 = 10700 руб  лок год
что в целом на парк локомотивов составит:
Ц кач = Экс. парк ТПЕ  ЭТРобщ
(4.5)
где Экс. парк ТПЕ – значение представлено в конструктивных единицах,
что
объясняет
его
дробное
значение,
получено
из
формы
статистической отчетности ОАО «РЖД» ТО4-ВЦ «Справка по
локомотивному парку», утвержденной распоряжением ОАО «РЖД» от
25.10.2004 №3476р, по состоянию на 1 декабря 2011 года (15134,6);
Ц кач = 15134,6 10700 = 161940000 руб год
97
4.3. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ СОКРАЩЕНИЯ
ВРЕМЕНИ ПРОСТОЯ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА НА ПЛАНОВЫХ ВИДАХ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
Использование системных инструментов для планирования, анализа и
оптимизации производственно-технологических процессов локомотиворемонтного комплекса позволит:
―
сократить объем сверхнормативных работ за счет своевременного
устранения незначительных неисправностей локомотивов, которые
могут приводить к серьезным последствиям;
―
увеличить
ритмичность
ремонта,
которая
в
свою
очередь
обеспечивается своевременностью подачи локомотивов в ремонт с
учетом фактической загрузки мощностей ремонтных предприятий;
―
оптимизировать процессы планирования и подачи локомотивов на
технические виды обслуживания и ремонта, и тем самым снизить
время обслуживания тягового подвижного состава в плановых видах
ремонта.
В
денежном
расходов (∆СТР)
выражении ожидаемая
экономия
эксплуатационных
в год на одного работника цеха ремонта рассчитывается по
формуле:
СТР = Т м  ТЭ  ЗПср
(4.6)
где ТЭ – величина снижения трудозатраты на ремонт в день на одного
работника цеха ремонта;
Тм – количество рабочих дней в году;
ЗПср – средняя заработная плата, в день на одного работника цеха.
Согласно данным формы 1-т (УТО-1) «О численности и начисленной
заработной плате работников», утвержденной распоряжением ОАО «РЖД»
от 29.12.2010 г.
№ 2771р, заработная плата контингента работников
локомотиворемонтного депо, привлеченного к текущим видам ремонтов и
98
технического обслуживания локомотивов, за ноябрь 2011 г. составляет 27136
руб./мес.
Количество рабочих дней в году в расчете предлагается установить
равным календарным по той причине, что в соответствии с Распоряжением
№3Р от 17.01.2005 о Техническом обслуживании и ремонте локомотивов,
частота ремонта локомотивов может определяться фактической наработкой
(пробегом). Так, например техобслуживание локомотивов в объеме ТО-2
должно проводиться не реже одного раза в 72 часа. В связи с этим ремонтные
локомотивные депо функционируют 7 дней в неделю для исключения
возможных срывов в поездной работе. В соответствии с производственным
календарем на 2011 год, утвержденным постановлением правительства РФ от
05.08.2010г. №600, количество календарных дней в ноябре месяце 2011 года
составило 30 дней, а всего в 2011 году было 365 календарных дней.
ЗПСР – средняя заработная плата в день на одного работника цеха
локомотиворемонтного депо, привлеченного к текущим видам ремонта и
технического обслуживания, составляет:
ЗПср =27136/30 =904,50 руб/день
По результатам проведенного анализа форм ТНУ-1 было выявлено, что
значительная часть рабочего времени работников цеха, относимая к коду ОР
(Общее ручное время) и ПЗ-1 (Получение и сдача работы, чертежей,
ознакомление с ними), будет снижена за счет внедрения автоматизированных
средств. Внедрение Системы, по мнению экспертов ЦТР ОАО «РЖД»,
приведет к снижению общего простоя локомотивов в ремонте на 0,02 часа в
день
на
одного
работника
цеха
ремонта
(величина
может
быть
скорректирована по ходу реализации проекта и внедрения его на опытном
полигоне).
В целом по предприятию ожидаемая годовая экономия текущих затрат
составит на одного работника в год:
СТР = 0,02  365  904,5 = 6602,85 руб
99
Что в целом по одному ремонтному депо составит:
СТРдепо = 24  6602,85 = 158468 руб
где: 365 – количество календарных дней в 2011 году;
24 – среднее количество исполнителей ремонта на ремонтном
предприятии, рассчитанное в соответствии с отчетной формой «Штатная
численность контингента производственных групп» ТЧР;
Общий экономический эффект по всем ремонтным депо Филиала
рассчитывается по формуле:
Ц прост = nдепо  СТРдепо
(4.7)
где nдепо – число базовых ремонтных депо.
В денежном выражении ожидаемая экономия эксплуатационных
расходов в год составит:
Ц прост = 113  158468 = 17906929 руб год
4.4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПОВЫШЕНИЯ
НАДЁЖНОСТИ ДОСТАВКИ ГРУЗОВЫХ ОТПРАВОК
Повышение надежности доставки грузовых отправок в нормативный
срок и своевременности подвода порожних вагонов в пункты погрузки
обеспечивает как снижение пеней за несвоевременную доставку грузов и
порожних вагонов, так и увеличение доходных поступлений ОАО «РЖД» от
инфраструктурной составляющей провозной платы за счет улучшения
обеспечения погрузки порожними вагонами, а в дальнейшем - также за счет
расширения полигона перевозок грузов с согласованным временем прибытия
и отправления.
С учетом наличия рисков Проекта к учету принята только часть
указанного эффекта, связанная с уменьшением пеней за несвоевременную
доставку грузов и порожних вагонов.
При этом годовая экономия по фактору составит:
100
 1 − H рез 
Ц ГРУЗ = R  1 −
  Эгруз
1
−
H
баз 

где
R
–
оценка
несвоевременную
годовой
доставку
величины
грузов
(с
(4.8)
пеней,
учетом
уплачиваемых
упрощения
за
порядка
предъявления претензий к ОАО «РЖД» за просрочку доставки грузов
согласно постановлению Президиума Высшего Арбитражного Суда №
ВАС5365/2011 принята на уровне 2 500 млн. руб.; фактически за 11 месяцев
2011г. предъявлено претензий клиентурой на 4900 млн. руб.);
Эгруз
–
величина ожидаемого экономического эффекта (прини-
маем равной 1);
Нбаз, Нрез – соответственно базовое и результирующее значения
доли грузовых отправок доставленных в срок.
Расчет экономического эффекта по годам приведен в таблице 4.1:
Таблица 4.1 – Годовая экономия от увеличения надежности доставки
грузовых отправок в нормативный срок
Год
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
R,
млн./год
2500
2500
2500
2500
2500
2500
2500
Нбаз
Нрез
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,85
0,87
0,9
0,9
0,9
Цгруз, млн
руб./год
0
0
294,1176
588,2353
1029,412
1029,412
1029,412
4.5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ СОКРАЩЕНИЯ
ВРЕМЕНИ ПРОСТОЯ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА В НЕПЛАНОВЫХ РЕМОНТАХ
Реализация проекта позволит сократить количество и длительность
простоя локомотивов в неплановых видах ремонта за счет:
101
―
внедрения адресных методов поиска и устранения неисправностей с
использованием
бортовых
систем
и
автоматизированных
диагностических комплексов ремонтных депо;
―
предупредительных
мероприятий,
направленных
на
ранее
обнаружение неисправностей и предотвращение отказов;
―
разработки
и
контроля
реализации
предупредительных
мероприятий, основанных на накапливаемой сетевой базе знаний,
направленных на повышение надежности подвижного состава.
По экспертной оценке специалистов ЦТР,
реализация проекта
позволит снизить средний простой локомотивов в неплановом ремонте на
10%.
В денежном выражении ожидаемая экономия эксплуатационных
расходов ∆непл рассчитывается по формуле:
 непл = ТЭ  ЗПср
(4.9)
где ТЭ - величина снижения трудозатраты на ремонт, часов;
ЗПср – средняя заработная плата
в час одного работника цеха,
рублей.
Согласно данным формы 1-т (УТО-1) «О численности и начисленной
заработной плате работников», утвержденной распоряжением ОАО «РЖД»
от 29.12.2010 г.
№ 2771р, заработная плата контингента работников
локомотиворемонтного депо, привлеченного к текущим видам ремонтов и
технического обслуживания локомотивов, за ноябрь 2011г. составляет 27136
руб./мес. При 40 часовой рабочей неделе заработная плата одного работника
ТЧР в час в ноябре 2011 г. составила:
ЗПсрчас =
Согласно
формам
27136
= 163,96 руб час
165,5
СИСЭФФЕКТ
ОАО
«РЖД»
«Выполненные
неплановые ремонты тепловозов инвентарного парка» и «Выполненные
неплановые ремонты электровозов инвентарного парка» ежемесячный
102
простой
локомотивов
составляет
соответственно
tпросттеп = 9756
и
tпростэлек = 3949,3 суток соответственно.
Соответственно, суммарный простой локомотивов составил:
tпрост = tпросттеп + tпросттеп
(4.10)
tпрост =9756+3949,3=13705,3 суток или 328927,2 часов.
С учетом простоя локомотивов в ночное время (при работе среднего
депо в режиме с 08:00 до 20:00), продолжительность восстановительных работ
составила:
tвосст = tпрост 2
(4.11)
tвосст =328927,2 2 = 164463,6 часов
В целом ежемесячная экономия текущих затрат составит:
 восст = tвосст  ЗПсрчас  0,1
(4.12)
восст = 164463,6 163,96  0,1 = 2696545,19 руб мес
Экономия в год составит:
Ц неп = восст 12
Ц неп = 2696545,19 12 = 32358542,3 руб год
Общая минимальная экономия за год составляет:
Ц эф = 161940000 + 17906929 + 0 + 32358542,3 = 212205471 руб год
(4.13)
103
5. РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ НА
КОМПЬЮТЕРЕ
Вычислительная техника все шире входит во все сферы нашей жизни.
Большая часть полученного статистического материала обрабатывается на
персональных компьютерах.
При длительной работе за экраном дисплея, у операторов отмечается
сильное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на
неудовлетворенность
работой,
головные
боли,
раздражительность,
нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, пояснице, в
области шеи, руках и др.
Уровни электробезопасности; шумового, радиационного, теплового,
радио и других видов излучений, определяемых конструкцией компьютера и
периферийных устройств не должен превышать нижеуказанных норм:
―
по напряженности электростатического поля (<80 кВ/м),
―
по мощности дозы рентгеновского излучения (<12 мкР/ч),
―
по плотности мощности ультрафиолетового излучения (<1мкВт/м),
―
по плотности мощности инфракрасного излучения (<0,05 Вт/м ),
―
по уровню звукового давления (<50 дБА),
―
по напряженности электрической составляющей радиочастотного
поля (< 20 В/м),
―
по напряженности магнитной составляющей радиочастотного поля
(< 10 А/м).
Затруднения зрительного восприятия можно объяснить следующими
факторами:
―
резкими контрастом между яркостью экрана компьютера и
освещенностью помещения (предпочтительным является средний
контраст);
104
―
недостаточной
освещенностью
рабочего
места
(наиболее
оптимальна освещенность 600-400 лк).
Оператор, работающий на компьютере, читает не отраженные тексты,
как при обычной работе с бумагой и письменными принадлежностями, а
смотрит на источник света - дисплей. Его глаза перебегают с бумаги на экран
и обратно. Сотни, тысячи раз в день глаза должны перестраиваться с одного
способа чтения на другой. Поэтому предупреждение заболеваний глаз у
оператора - одна из ведущих проблем, касающихся их здоровья.
При работе необходимо располагаться на расстоянии вытянутой руки
от экрана; соседние дисплейные мониторы (если они есть) должны
находиться на расстоянии не менее 1,5 м друг от друга.
По возможности расположить экран дисплея немного выше уровня
глаз. Это создает разгрузку тех групп окологлазных мышц, которые
напряжены при обычном взоре - вниз и вперед.
Желательно, чтобы вечернее освещение территории (или стены) вокруг
дисплея были синего или голубого цвета с яркостью примерно равной
яркости экрана. При дневном освещении также рекомендуется обеспечить
голубой фон вокруг дисплея (окраска стен или обоев).
После каждых 40-45 минут работы необходима физкультурная пауза вращение глазами по часовой стрелке и обратно, простые гимнастические
упражнения для рук.
Помещение, где находятся компьютеры, должно быть достаточно
просторным, с постоянным обновлением воздуха. Площадь помещений из
расчета на одного человека следует предусматривать величиной не менее
6м2, кубатуру - не менее 19,5 м3 с учетом максимального числа одновременно
работающих в смену.
Минимальная площадь для одного видеомонитора составляет 9-10м2.
Запрещается работать с компьютером в темном или полутемном
помещении.
105
Близорукость, дальнозоркость и другие рефракционные нарушения
должны быть полностью корригированы очками.
Комплексы
оздоровительных
и
профилактических
упражнений,
выполняемых при работе с компьютером, могут уменьшить как общее
утомление, так и утомление пальцев рук, глаз.
Приведем примеры комплекса физических упражнений для снятия
умственного и мышечного утомления при работе с компьютером.
Слабая эргономическая проработка рабочих мест оператора – причина
многих заболеваний.
Среди причин заболеваний
клавиатура,
неподходящее
- слишком
кресло,
высоко расположенная
эмоциональные
нагрузки,
продолжительное время работы на клавиатуре.
Конструкция рабочей мебели (столы, кресла или стулья) должна
обеспечивать возможность индивидуальной регулировки соответственно
росту работающего и создавать удобную позу.
Рабочий стол должен регулироваться по высоте в пределах 680-760 мм;
при отсутствии такой возможности его высота должна составлять 720 мм.
Оптимальные размеры рабочей поверхности столешницы 1600x900 мм. Под
столешницей рабочего стола должно быть свободное пространство для ног с
размерами по высоте не менее 600 мм, по ширине - 500 мм, по глубине - 650
мм.
На поверхности рабочего стола для документов необходимо
предусматривать размещение специальной подставки, расстояние которой от
глаз должно быть аналогичным расстоянию от глаз до клавиатуры, что
позволяет снизить зрительное утомление.
Рабочий стул (кресло) должен быть снабжен подъемно-поворотным
устройством, обеспечивающим регуляцию высоты сиденья и спинки; его
конструкция должна предусматривать также изменение угла наклона спинки.
Рабочее кресло должно иметь подлокотники. Регулировка каждого параметра
должна легко осуществляться, быть независимой и иметь надежную
фиксацию. Высота поверхности сидения должна регулироваться в пределах
106
400-500 мм. Ширина сиденья должна составлять не менее 400 мм, глубина не менее 380 мм. Высота опорной поверхности спинки должна быть не менее
300 мм, ширина - не менее 380 мм. Радиус ее кривизны в горизонтальной
плоскости - 400 мм. Угол наклона спинки должен изменяться в пределах 90110° к плоскости сиденья.
Материал покрытия рабочего стола должен обеспечивать возможность
легкой очистки от загрязнений.
Видеотерминальное
устройство
должно
отвечать
следующим
техническим требованиям:
―
яркость свечения экрана не менее 100 ед/м ;
―
минимальный размер светящейся точки не более 0,6 мм;
―
контрастность изображения знака - не менее 0,8;
―
количество точек на строке - не менее 640;
―
экран должен иметь антибликовое покрытие;
―
размер экрана должен быть не менее 31 см по диагонали, а высота
символов на экране - не менее 3,8 мм, при этом расстоянии от глаз
оператора до экрана должно быть в пределах 40-75 см.
Клавиатура дисплея не должна быть жестко связана с монитором.
Диаметр клавиш – в пределах 10-19 мм, сопротивление 0,25-1,5 Н.
Поверхность клавиш должна быть вогнутой, расстояние между ними не менее 3 мм. Наклон клавиатуры должен находиться в пределах 10-15°.
Корпуса системного блока и монитора должны подключаться к общему
заземлению с помощью шнура питания (к 3-х клеммной стандартной розетке
с заземляющим проводом) [32].
Правильный режим работы операторов ЭВМ имеет важное значение в
профилактике профессиональных заболеваний рук. Перерывы в работе,
потягивание, разогревание мышц, участвующих в процессе набора на
клавиатуре, - все это поможет предотвратить болезнь. Рациональный режим
труда предусматривает строгое соблюдение регламентированных перерывов
длительностью 10 минут: три перерыва при 12-часовом рабочем дне с обедом
107
через 5 часов работы. Первый перерыв необходимо ввести через 3,5-4 часа,
второй через 8 часов и третий - за 1,5-2 часа до окончания работы.
К освещению помещения также предъявляются ряд требований,
так как от него зависит производительность труда.
Освещение в помещении должно быть смешанным - естественным и
искусственным с величиной освещенности рабочего стола 150-500 лк.
Естественное освещение должно осуществляться в виде бокового
освещения. При выполнении работы категории высокой зрительной точности
коэффициент естественной освещенности должен быть не ниже 1,5%, при
зрительной работе средней точности не ниже 1%.
Искусственное освещение в помещениях следует осуществлять в виде
комбинированной системы освещения с использованием люминесцентных
источников света в светильниках общего освещения.
В качестве источников общего освещения должны использоваться
люминесцентные лампы ЛБ и ДРЛ с индексом цветопередачи не менее 70%,
в качестве светильников - установки с преимущественно отраженным или
рассеянным светораспределением.
Светильники общего освещения следует располагать над рабочими
поверхностями в равномерно - прямоугольном порядке.
Операторы ПК в целях предупреждения у них профессиональных
заболеваний должны проходить предварительные (при приеме на работу) и
периодические медицинские осмотры.
Для примера рассмотрим рабочее место инженера-технолога депо.
В течение всего рабочего дня инженер вводит большое количество
информации (данные по ремонту локомотивов, по отказам, составляет план
ремонта и др.). В конце дня наблюдается утомляемость, раздражительность, а
иногда
и
головные
регламентируемые
боли.
перерывы,
Поэтому
в
течение
крайне
важно
соблюдать
которых
нужно
выполнять
соответствующие упражнения. К сожалению, из-за большого объема работы
инженер иногда не имеет возможности сделать перерыв. Чтобы снизить
108
утомляемость необходимо обратить внимание на организацию рабочего
места. Необходимо укомплектовать место инженер - технолога мебелью
соответствующую всем выше перечисленным требованиям.
5.2. РАСЧЕТ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ
УГРОЗЫ ПРИ УТЕЧКЕ АММИАКА ИЗ ЦИСТЕРНЫ ПРИ
ВЫПОЛНЕНИИ МАНЕВРОВЫХ И ГРУЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ
НА СТАНЦИИ ОРЕЛ
Железнодорожный транспорт – универсальный вид транспорта,
который перевозит самые разнообразные грузы, в том числе и опасные,
которые в силу присущих им свойств и особенностей
при
возникновении
определенных условий могут нанести вред окружающей среде, послужить
причиной взрыва, пожара, а также гибели и травмирования людей.
Вследствие этого при перевозке и хранение таких веществ и
материалов необходимо соблюдать меры предосторожности и особые
условия
перевозок.
Одним
из
довольно
распространенных
грузов
прибывающих на станцию Орел является аммиак. Его применяют в качестве
дешевого хладагента в промышленных холодильных установках, для
производства
минеральных
удобрений,
его
используется
также
для
получения синтетических волокон, например, нейлона и капрона.
Аммиак представляет собой бесцветный газ с резким запахом. Он легче
воздуха, растворим в воде. Перевозится в сжиженном состоянии под
давлением. При выходе в атмосферу дымит. Кроме того, аммиак – горючий
газ. Он горит при наличии постоянного источника огня. Аммиак опасен для
человека. Относится к веществам, обладающим удушающим и нейтронным
действием,
вызывает
токсический
отек
легких,
на
фоне
которого
формируется тяжелое поражение нервной системы.[33]
Для обеспечения безопасности работников локомотивного депо Орел,
определим глубину зоны заражения при утечке аммиака из вагона.
Рассчитаем продолжительность испарения аммиака:
109
Т=
(h  d )
,
К2 К4 К7
(5.1)
где К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств
вещества, 0,025;
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (1,67) при
скорости ветра 3 м/с;
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры
воздуха, 1 (температура воздуха 20 ºС);
h – толщина слоя жидкости для веществ, разлившихся
свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05м;
d – плотность
сильнодействующего
ядовитого
вещества,
0,681 т/куб.м.
Т=
Эквивалентное
(0,05  0,681)
= 0,82 ч
0,025  1,67  1
количество
сильнодействующего
ядовитого
вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле:
Qэ1 = K1·K 3·K 5·K 7·Q0 ,
(5.2)
где К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения аммиака,
0,18;
К3
–
коэффициент,
равный
отношению
пороговой
токсодозы хлора к пороговой токсодозе аммиака, 0,04;
К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной
устойчивости воздуха: принимается равным для инверсии –1;
Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии
аммиака, т.
Qэ1 = 0,18·0,04·1·1·х = 0,0072 х
Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку (в
тоннах) рассчитывается по формуле:
110
Q =
э2
(1 − К1)  К 2  К 3  К 4  К 5  К 6  К 7  Q0
,
(h  d )
(5.3)
где К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после
начала аварии N.
Принимаем время прошедшее после аварии 1 час. Тогда, с учетом, что
N больше T имеем:
K6 = T0,8,
(5.4)
Тогда получаем, что коэффициент К6 равен 1.
Q =
э2
(1 − 0,18)  0,025  0,04 1,67 1 1 1  x
= 0,024 x
(0,05  0,681)
Если произошел розлив 1 т аммиака, то
Qэ1=0,0072 т,
Qэ2=0,024 т.
Расчет глубин зон заражения первичным и вторичным облаком
ядовитых веществ
при
авариях на технологических емкостях ведется с
помощью специальных таблиц с учетом скорости ветра. Полная глубина
зоны заражения Г (км, обусловленной действием первичного и вторичного
облака), определяется по формуле:
Г = Гмакс + 0,5·Гмин,
(5.5)
При скорости ветра 3 м/с для первичного облака глубина зоны
поражения составляет 0,22 км, а для вторичного 0,48 км. Тогда:
Г = 0,48 + 0,5·0,22=0,59 (км)
Полученное значение глубины зоны Г сравнивается с предельно
возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп, определяемым
по формуле:
Гп = N·V,
(5.6)
где N – время от начала аварии, ч;
V – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при
данных скорости ветра (3 м/с) и степени вертикальной устойчивости воздуха
(изотермия), 18 км/ч.
111
Гп = 1·18=18 (км)
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается
меньшее из двух сравниваемых между собой значений. Следовательно,
окончательная расчетная глубина равна 0,59 км.
Площадь зоны возможного заражения облаком ядовитого вещества
определяется по формуле:
SB = 8,72·10-3·Г·,
(5.7)
где SB – площадь зоны возможного заражения сильнодействующего
ядовитого вещества, кв.км;
Г – глубина зоны заражения, 0,59 км;
 - угловые размеры зоны возможного заражения при скорости
ветра более 2 м/с принимаются 45 градусов.
SB = 8,72·10-3·0,59·45 = 0,23 км2
Площадь зоны фактического заражения Sф в км2 рассчитывается
по формуле:
Sф = К8·Г2·N0.2,
(5.8)
где К8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной
устойчивости воздуха, принимается равным при конвекции – 0,295;
N – время, прошедшее после аварии, 1 час.
Sф = 0,292·0,592·10,2=0,102 км2
Прогноз
зоны
заражения
при
утечке
аммиака
железнодорожной станции Орел представлен на рисунке 5.1

Хлор 50
т
Аммиак
18.30 23.041т
.
0
45
Г= 0,59км
глубина зоны
Sф = 0,102км2
2
SB=0,23км
на
112
Рисунок 5.1 – Зона заражения АХОВ
Пути для отстоя вагонов с опасными грузами на станции Орел
удалены от зданий локомотивного депо на расстояние 2,1 км.
Поражение персонала депо при аварии в данной ситуации не
произойдет. Для этого, исходя из глубины зоны поражения и расстояния
между объектами, по таблицам определим при утечке какого количества
аммиака возникает угроза заражения работников локомотивного депо и
эквивалентные объемы выброса в первичном и вторичном облаке. Исходя из
данных таблиц, эквивалентное количество ядовитого вещества в облаке
должно быть равно 1 т. Поэтому, при расчете по формулам 5.3, 5.4 получаем,
что выброс должен быть равным 7 т.
Таким образом, заражение здания локомотивного депо возможно при
разливе 7 т аммиака из вагона, при этом скорость ветра должна составлять 3
м/с, температура воздуха 200С.
Вследствие производственных аварий из цистерн может произойти
выброс (разлив) аммиака в виде газа или жидкости в окружающую среду.
Жидкий аммиак быстро вскипает. Образуется облако заражённого воздуха с
высокой концентрацией паров, которое распространяется по направлению
ветра. В результате возникает зона химического заражения, включающая
территорию, подвергшуюся непосредственному воздействию аммиака, и
территорию, над которой распространяются его пары в поражающих
концентрациях.
Признаки поражения аммиаком: насморк, кашель, раздражение и
жжение слизистых оболочек, покраснение и зуд кожи, резь в глазах,
затруднённое дыхание, сердцебиение. При тяжелых поражениях отмечаются
ожоги глаз, кожных покровов, сильное возбуждение, головокружение,
тошнота, координаторные нарушения, удушье, возможен бред, потеря
сознания и смертельный исход.
При утечке аммиака необходимо:
113
―
оповестить об опасности поражения работающих на данном объекте
и близко расположенного жилого сектора (в радиусе 2,5 км от
химически опасного объекта);
―
обозначить границы очага химического заражения;
―
немедленно
начать
работы
по
локализации
и
ликвидации
химических очагов;
―
оцепить зону заражения с целью прекращения доступа на
территорию с поражающими концентрациями аммиака (изолируется
район в радиусе 100 м);
―
высылать оперативные машины по направлению распространения
зараженного
воздуха;
использовать
средства
индивидуальной
защиты всеми находящимися в зоне заражения;
―
укрыть работников депо в убежищах, а при их отсутствии - в
верхних этажах здания в течение 1-1,5 часов после возникновения
аварии; провести неотложные аварийно-технические мероприятия
по
предотвращению
дальнейшего
разлива
аммиака
и
распространения аварии;
―
локализовать очаг химического поражения путём нейтрализации
вылитого аммиака и постановки водяных завес на направлении
распространения зараженного воздуха.
114
115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломном проекте был разработан проект, позволяющий улучшить
взаимодействие Дирекций Тяги и Ремонта тягового подвижного состава.
Сделан анализ материалов по системе управления локомотивным
хозяйством на железных дорогах СССР и описана реформа ОАО «РЖД»,
разделившая функции локомотивного комплекса.
Вследствие
большого
возраста
и
низкой
эксплуатационной
надежности на элементы конструкции тягового подвижного состава
приходится большое число отказов, что требует дополнительных затрат при
обслуживании и ремонте. Изучены стандарты качества, разработанные в
ОАО
«РЖД».
Внедрение
которых
позволит
эффективно
управлять
комплексом.
В
Дипломном
проекте
разработана
технология
взаимодействия
дирекций Тяги и Ремонта тягового подвижного состава на базе объективной
диагностической информации, получаемой от бортовых микропроцессорных
систем управления различного назначения. Рассмотрен пример практической
реализации проекта на базе аппаратно-программного комплекса учета
расхода топлива АПК «Борт».
В дипломном проекте сделан экономический расчет, внедрения
современной системы управления основанной на стандартах ОАО «РЖД» и
полностью
использующей
позволяющие
осуществить
все
комплексы
превентивный
диагностики
локомотивов,
(неплановый)
ремонт.
Экономический эффект, образуемый за счет повышения качества ТО и ТР,
сокращения времени простоя тягового подвижного состава на плановых
видах ТО и ТР, повышения надёжности доставки грузовых отправок и
снижения времени на неплановые ремонт составил 212,2 млн. рублей в год.
В дипломном проекте в разделе по безопасности жизнедеятельности
разработаны мероприятия по профилактике заболеваний, связанных с
работой на компьютере. Рассчитана возможность поражения работников
локомотивного депо Орел при разливе аммиака на станции.
116
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 года («Белая книга» ОАО
«РЖД»).
2. Айзинбуд С. Я., Кельперис П. И. Эксплуатация локомотивов.—2-е изд.,
перераб. и доп//М.: Транспорт – 1990. - 261 с.
3. Локомотивное хозяйство: Учебник для вузов ж.-д. трансп. /С.Я. Айзинбуд,
В.А. Гутковский, П.И. Кельперис и др.; Под ред. С.Я. Айзинбуда. – М.:
Транспорт, 1986. – 263 с.
4. Стратегия развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года и основные
приоритеты его развития на среднесрочный период до 2015 года. ОАО
«РЖД», 2010. – 93 с.
5. Эксплуатация локомотивов и локомотивное хозяйство: Учебник для вузов
ж.-д. транспорта /В.В. Иванов, Ю.Е. Просвиров, В.Б. Скоркин, А.С. Шапшал; под ред. Ю.Е. Просвирова// Самара:***, 2010. - 320 с.
6. Лакин, И.К.. Анализ основных показателей работы железнодорожного
транспорта / И.К.Лакин //Транспорт РФ - 2007 - № 1 с.60-63.
7. Совершенствование работы технических средств - основа обеспечения
безопасности движения поездов/Тишанин А.Г.//Железнодорожный транспорт. – 2011 - № 3 c.4-7
8. Лакин И.К. История создания систем менеджмента качества (СМК) и особенности их внедрения на железнодорожном транспорте / И.К.Лакин,
В.Н.Супрун – Красноярск: КФ ИрГУПС, 2006, 92 с.
9. Друкер, Питер, Ф. Энциклопедия менеджмента: пер. с анг. – М: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 432 с.
10. Ассоциация Деминга. Официальный сайт. www.deming.ru
11. Сайт Википедия. ru.wikipedia.org
117
12. Функциональная стратегия ОАО «РЖД» «Обеспечение гарантированной
безопасности и надежности перевозочного процесса» - М.: ОАО «РЖД»,
2007.
13. Функциональная стратегия ОАО «РЖД» управления качеством.- М.: ОАО
«РЖД», 2007.
14. Стандарт ОАО «РЖД» СТО 1.08.006-2009 «Инновационная деятельность.
Организация технического аудита результатов научно-исследовательских,
опытно-конструкторских и технологических работ. Утвержден распоряжением ОАО «РЖД» № 1744р от 19.08.2009 –М.: ОАО «РЖД», 2009, 43 с.
15. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.3 Методы и инструменты улучшений. Диаграмма Исикавы. – М.: ОАО «РЖД», 2009
16. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.2 Методы и инструменты улучшений. Анализ Парето. – М.: ОАО «РЖД», 2009
17. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.6 Методы и инструменты улучшений. Z-график и исследование вариабельности. – М.: ОАО «РЖД», 2009
18. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.5 Методы и инструменты улучшений. Исследование разброса параметра. Гистограммы. – М.: ОАО «РЖД»,
2009
19. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.1 Методы и инструменты улучшений. Методы решения проблем. 8 шагов. – М.: ОАО «РЖД», 2009
20. Стандарт ОАО «РЖД». СТК 1.05.515.7 Методы и инструменты улучшений. Формат корректирующих действий. Метод «5W+1H+1S». . –М.: ОАО
«РЖД», 2009
21. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения
22. Автоматизированная многофункциональная система управления локомотивом /О. Котов //Современные технологии автоматизации - 1998. - №4 –
с. 34-40.
23. Система РПРТ тепловозов/А.Л. Донской, И.В. Назаров, А.И. Молчанов,
И.Л. Поварков, К.М. Попов, М.В. Холяпин // Локомотив. 2009. - №6 – с.
37-45
118
24. МСУЭ. Микропроцессорная система управления электровозом (МСУЭ).
Технический отчет. ДАУВ.661142.001-ТО2 – Красноярск: ДЦВ Красноярской ж.д., 2006, 112 с.
25. КЛУБ-У. Устройства безопасности комплексные локомотивные универсалные КЛУБ-У. Руководство по эксплуатации 36991-00-00 РЭ. М.:
ВНИИАС ЖТ. 1999. – 85 с.
26. Исследование стабильности работы систем регулирования возбуждения
тяговых двигателей тепловозов/Г. Г. Басов, Е. Н. Шапран, Э. Х. Тасанг, А.
А. Крючков// Вестник ВНИИЖТ. 2006 - № 2 – c.35-39
27. Неразрушающий контроль при ремонте и техническом обслуживании подвижного состава / В. А. Смирнов, В. Л. Лазарев, Н. Ю. Ильющенкова //
Железнодорожный транспорт. – 2008. - № 3 – С.73-76.
28. Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности
движения поездов нового поколения /В. И. Зорин, Е. Е. Шухина, П. В. Титов// Железные дороги мира. – 2007. - №3 – с.27-28
29. НИИТКД. Официальный сайт. www.niitkd.com.
30. Гмурман В. Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и
математической статистике: Учеб. пособие для студентов втузов.—3-е
изд., перераб. и доп.—М.: Высш. школа, 1979. — 400 с
31. Крупенио Н.Н. Основные санитарно-гигиенические правила при работе с
компьютером. Методические рекомендации. М. АТЭ,1999
32. Руководство по определению зон воздействия опасных факторов аварий с
сжиженными газами, горючими жидкостями и аварийно-химическими
опасными веществами на объектах железнодорожного транспорта/Под
ред. П.П.Девлишева. - М.: Транспорт, 1997.
33. Кузьмич В.Д. Дипломное проектирование: организация работы и оформление проекта. Краткие методические указания. – М.; Российская академия путей сообщения, 2006.-37 с
34. В.Н. Балабин, В. Н. Васильев. Памятка дипломнику. Методические указания – МИИТ М.: 2008.- 26 с.
119
СПИСОК ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
1. Титульный лист.
2. Основные нарушения.
3. Система учета топлива АПК «Борт».
4. Функциональные возможности АПК «Борт».
5. Определение закона распределения случайной величины удельного
расхода топлива.
6. Анализ удельного расхода топлива дизеля ПД1М на номинальной
мощности тепловоза ТЭМ2-1390.
7. Диаграмма Парето.
8. Диаграмма Исикавы.
9. Технико-экономическое обоснование проекта.
10. Обеспечение безопасных условий работы на компьютере
11. Расчет потенциального возникновения угрозы при утечке аммиака.
12. Заключение.
Скачать