3016

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

Уязвимыми местами данной машины является, в первую очередь, двигатель (как правило, за счет превышения рекомендуемого значения наработки до капитального ремонта, на долю отказов двигателя приходится 41,5 %), в меньшей степени уязвимы трансмиссия (12,3 %) и гидропривод (17,9 %).

Как видно из приведенных выше данных, резкое увеличение количества отказов компонентов ДВС начинается при приближении к величине наработки 25000 мото-часов, что соответствует рекомендуемому значению для проведения капитального ремонта двигателя.

Аналогичные результаты проанализированных данных по экс- каватору-погрузчику 428Е представлены на рис. 3 и 4.

Рис. 3. Распределение отказов по системам машины CAT 428E

Рис. 4. Распределение отказов CAT 428E по шкале наработки

111

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

В отличие от бульдозера, большая часть отказов здесь приходится на гидравлическую систему (40 %) что обусловлено более сложной системой гидравлики у машины в целом. В меньшей степени подвержены отказам двигатель (14 % отказов) и трансмиссия (18 % отказов) Если рассмотреть совокупность отказов гидравлической системы на интервалах наработки, то можно увидеть, что большая часть отказов приходится на первые 2000 мото-часов.

Результаты проанализированных данных по колесному бульдозеру 834Н представлены на рис. 5 и 6 соответственно.

Рис. 5. Распределение отказов по системам машины CAT 834Н

Рис. 6. Распределение отказов CAT 834Н по шкале наработки

112

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

Для колесного бульдозера характерно более равномерное распределение отказов по ответственным системам, нежели для двух предыдущих машин. Из общей картины распределения отказов, исключением можно считать избыточное количество отказов гидравлики (50 %) на интервале 0–10000 мото-часов и отказы, приходящиеся на кабину оператора (40 %) на интервале 30000–40000 мото-часов.

Отказы классифицируют по следующим категориям: по характеру возникновения и возможности прогнозирования (постепенные, внезапные). По характеру (закономерности) возникновения и возможности прогнозирования различают постепенные (монотонное изменение показателя технического состояния) и внезапные (скачкообразное изменение показателя технического состояния) отказы. Постепенные отказы возникают в результате плавного изменения показателей технического состояния объекта, чаще всего вследствие изнашивания. Для постепенных отказов характерен последовательный переход изделия из начального исправного состояния в состояние отказа через ряд промежуточных cостояний. Постепенный отказ характеризуется постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров машины. Например, постепенное падение мощности двигателя из-за износа поршневых колец и гильз цилиндра. То же относится к уменьшению величины прогиба рессоры изза старения металла ее листов и потери ими упругости.

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких заданных параметров, определяющих работоспособность машины, вследствие превышения нагрузок, а также некачественного состояния элементов автомобиля. К таким отказам относят поломки и разрывы конструкционных (например, резиновых) материалов, поломки металлических деталей. Распределение отказов представлено на рис. 7.

Технические отказы являются самыми массовыми. Изнашивание и несоответствие ТУ эксплуатационных материалов является причиной 111 отказов (81 %), повреждения и аварийные ситуации – причины 26 отказов (19 %).

Отказы, спровоцированные человеческим фактором, составляют 52 случая. Низкая квалификация персонала – причина 17 отказов, что составляет 32 %. Нарушение технологии ТО и Р стало причиной 35 отказов (68 %).

113

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Рис. 7. Распределение причин отказов

Причинами внешних отказов в 95 случаях (81 %) являются несоответствие эксплуатационных материалов ТУ; в 22 случаях (19 %) – аварийные ситуации.

Из 96 организационных отказов 56 (58 %) спровоцированы несвоевременным ТО и Р, 26 отказов (27 %) – поздним диагностированием, 14 отказов (15 %) – слабой ремонтно-эксплуатационной базой.

В виду полученных результатов можно понять, что отказы систем, агрегатов и узлов машин в различных парках носят случайный характер, но к наиболее частым причинам отказов можно отнести неисправности силовых агрегатов и трансмиссий машин. Следовательно, разрабатывая средства и методы диагностирования для современных машинных парков, предпочтение следует отдавать диагностическим параметрам, связанным с техническим состоянием силовой установки и передаточных механизмов, которые позволят оценивать и прогнозировать изменение наиболее значимых интегральных выходных показателей работоспособности машин, например, мощность двигателя, расход топлива и, в конечном итоге, производительность машины или машинно-тракторного агрегата. Из-за низкой доли (не более 30 %) профилактических воздействий и детерминистического принципа управления техническим состоянием, основанного на строго регламентированных положениях, сущеч\ствующая ныне планово-предупредительная система ТО и ре-

114

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

монта машин (ППС) не в полной мере отвечает современным требованиям. По сути своей, она ориентирована на поддержание работоспособности массовых групп транспортно-технологических машин с различным техническим состоянием, что не может обеспечить его высокую надежность в эксплуатации с минимальными затратами.

Вновь разрабатываемые методы определения предотказного состояния транспортно-технологических машин должны обеспечивать возможность оперативного и наиболее полного, без вмешательства в структуру механизма, прогнозирования работы узлов и агрегатов и, в первую очередь, двигателя внутреннего сгорания.

Научный руководитель канд. техн. наук В.И. Кочергин

Я.И. Король

(факультет «Управление процессами перевозок»)

К вопросу об оптимизации управления вагонным парком

Ученые сходятся во мнении, что увеличение доли приватного вагонного парка на сети железных дорог является следствием перехода России к рыночной экономике. Этому способствовало возрастание объема грузопотока и грузовых перевозок железнодорожным транспортом. В условиях рынка потребовалась новая, отличная от централизованной, система управления парком вагонов, в связи с тем, что рыночная экономика, прежде всего, преследует цель получения экономической прибыли, а не улучшения абстрактных показателей, характеризующих оптимальное использование производственных мощностей, характерное для государственного управления (МПС) вагонным парком.

Существующая сегодня система планирования и учета работы вагонного парка, применяемые меры по их совершенствованию Центром управления перевозками являются устаревшими, не учитывают множество особенностей перевозочного процесса и, что самое главное, не увязываются с технологией работы операторов подвижного состава. Собственники склонны использовать при оптимизации управления вагонным парком расчеты выгодности пере-

115

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

возки, повышения экономической прибыли, определения рациональных цепочек поставки, используя методы логистики. При этом их не смущает несоответствие плана работы их вагонов планам перевозок сети, порожние пробеги, сокращение оборота вагона, неполновесность/неполносоставность, т.е. важнейшие качественные показатели работы железнодорожной сети отходят на второй план, на первом месте – ориентация на потребителя, которая подразумевает выбор наиболее доходного варианта перевозки с последующим безукоризненным выполнением срока доставки груза.

Владелец инфраструктуры – ОАО «РЖД» – на данном этапе продолжает

стремиться к выполнению плановых показателей рационального использования инфраструктуры, т.е., к минимизации издержек, а не к повышению прибыли. Управление порожним вагонопотоком осуществляется с помощью алгоритма, обеспечивающего минимальный порожний пробег вагонов и выполнение ряда других критериев, значимых для плановой экономики – речь идет об адресной привязке порожних вагонов к заявкам и касается, в первую очередь, универсального подвижного состава. Вместе с тем, алгоритм не учитывает важные аспекты перевозки, используемые при работе операторских компаний:

привязка вагонов к заявкам осуществляется на условиях повагонной отправки, однако не предусмотрено снижение тарифа

взависимости от количества вагонов в группе;

эффективность привязки определяется без учета обратной загрузки вагонов;

не учитывается возможность возмещения издержек порожнего пробега за счет перевозки грузов более высокого тарифного класса;

при привязке вагона к заявке не учитывается доходность вагона в единицу времени – универсальный показатель, используемый операторами приватного парка для определения экономического эффекта конкретной перевозки;

отсутствует дифференциация станций отстоя порожнего вагонного парка под комплексным регулированием по инфраструктурному ограничению (на одних станциях вагон может простаивать

116

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

до нескольких суток, не ограничивая их перерабатывающую способность, на других – например, станциях крупного узла – необходимо максимально быстро вывести его со станционных путей из-за занятости инфраструктуры);

при привязке к заявкам конкретного числа вагонов не учитывается их нахождение в кольцевых маршрутах, вследствие чего происходит их расформирование (распыление), а затем вновь подбор вагонов для формирования уже новых маршрутов.

Таким образом, основные проблемы связаны с недостаточным учетом разнообразных факторов перевозочного процесса, недостаточной гибкостью системы и недооценкой критериев экономического характера. Конечно, идея централизованного управления обезличенным парком гораздо более привлекательна в силу своей простоты и меньшей потребной мощности (пропускная способность линий, эксплуатационная длина путей и др.), однако в условиях рынка является уже устаревшей, экономически неэффективной и неконкурентоспособной – современный транспортный рынок должен располагать максимальной «свободой для маневра», именно при таком условии возможно осуществить логистическую оптимизацию конкретной перевозки груза для высокого качества обслуживания клиентов.

Реализовать при существующих в настоящее время перевозочных ресурсах и сложившемся механизме взаимодействия перевозчика, операторов подвижного состава и клиентов такую логистическую оптимизацию возможно, ступив на один из трех путей развития, являющихся своего рода выходами из сложившейся ситуации:

первый путь заключается в принятии на вооружение опыта,

кпримеру, Соединенных Штатов Америки – при соизмеримом с российскими железными дорогами грузообороте они располагают почти в 2,7 раза большей эксплуатационной длиной сети, чем в РФ. Именно избыток пропускных и провозных мощностей является наиболее очевидным способом организации перевозок в условиях рыночной экономики и существует во всех развитых странах с частной собственностью на инфраструктуру. С точки зрения долгосрочной перспективы именно этот путь является правильным;

117

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

второй путь – возвращение к советской модели управления железнодорожной отраслью. Он предполагает оптимизацию общесетевого перевозочного процесса и полностью ориентирован на выполнение планов перевозок, предоставляемых центром управления перевозками – никакой ориентации на клиента и доходность груза, лишь стремление выполнить основные качественные показатели. Такой путь, очевидно, в условиях рынка, сделает РЖД неконкурентоспособным: идея централизованного руководства не предполагает наличие конкуренции; следовательно, второй вариант развития является тупиковым;

третий путь – наиболее реальный при невозможности увеличения в короткие сроки пропускных и провозных мощностей в короткие срокинаучиться управлять парками более эффективно, причем эффективно с рыночной точки зрения, а не с точки зрения выполнения абстрактных показателей.

Для нахождения идей построения новых эффективных технологических принципов управления вагонным парком в условиях реформирования ОАО «РЖД» следует провести анализ двух групп источников:

учета факторов, влияющих на перевозочный процесс и выделения наиболее значимых из них;

факторов, принципов и критериев, которые уже используются в работе операторских компаний и позволили добиться относительно высокой экономической эффективности использования собственных вагонных парков.

Анализ этих факторов дает понимание, что перевозчик как субъект, ответственный за обеспечение экономики страны в железнодорожных перевозках должен решать свою прямую задачу – развитие инфраструктуры, усиление пропускной и провозной способности, а не искать, где операторы используют свой подвижной состав не так эффективно, как хотелось бы перевозчику. Для улучшения такой эффективности следовало бы отобрать вагоны у собственников и вернуться к советской модели управления паркамино это тупиковое, как выяснили ранее, направление.

С учетом изложенного можно предложить следующие меры основные направление повышения эффективности управления вагонным парком:

118

Сборник научных статей аспирантов и аспирантов-стажеров

1.Необходимость усиления значения экономических факторов при оценке подачи вагонов под перевозку. Ориентиром доходности при этом будет служить нормативная величина доходности за вагон в сутки и определять приоритет перевозки. Если доходность соответствует аналогичному параметру, сложившемуся на рынке (например, установленному для каждого региона), или выше его, то перевозка осуществляется. В противном случае следует применять меры по повышению доходности данной перевозки. Среди применяемых мер стоит отметить использование обратной загрузки вагонов вместо регулировочного задания, повышение провозных платежей до уровня нормативной величины доходности вагона в сутки (причем ставка будет изменяться с увеличением количества перевезенных тонн); в периоды избытка подвижного состава определенного рода (особенно, универсального) возможность использования вагонов для малодоходных перевозок может быть предпочтительнее их отстоя на станции.

2.Заключение договоров с другими собственниками вагонов о взаимной возможности использования подвижного состава на равных условиях для исключения, в первую очередь, встречного пробега и реализации направления возврата порожних вагонов. Хоть эта мера и выглядит как очередной шаг к обезличиванию и централизации, но это обезличивание происходит уже на условиях рыночной экономики. Следствием реализации этой меры будет сокращение случаев переадресовки порожних вагонов со станций погрузки, более надежное обеспечение погрузочными ресурсами, уменьшение значения комплексной регулировки.

3.Основанная на теории спроса и предложения система терри- ториально-дифференцированных тарифов позволит максимально объективно учесть спрос на перевозки отдельных направлений и определить приоритетность их инфраструктурного развития. Данный шаг позволит, наконец, железнодорожной экономике отрешиться от своей «особости» и развивать инфраструктуру наиболее загруженных вследствие своей востребованности направлений, которые соответственно являются и более рентабельными и конкурентоспособными путем повышения тарифов. Спрос на перевозки окажет воздействие не только на тарифы, но и на оперативную корректировку плана формирования поездов по различным направлениям

иучасткам сети РЖД в зависимости от годовой неравномерности.

119

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

4. Еще одно мероприятия, кажущееся возвратом к плановой экономике на РЖД: заключение договоров гарантированных объемов отгрузки с ключевыми

грузоотправителями, являющимися постоянными клиентами и обеспечивающими высокую доходность от перевозок конкретного рода груза. Данные договоры должны быть обоюдовыгодными для перевозчика и клиента: для ОАО «РЖД» преимуществами договоров будет более предсказуемый уровень загрузки производственных мощностей, как следствие – более надежное оперативное планирование перевозочной работы. Грузоотправителю же договор обеспечит особый статус випклиента с первоочередным вывозом продукции даже в условиях дефицита пропускных/провозных мощностей, что немало способствует усилению экономического эффекта от применения принципа «Just-in-time». Реализация этого мероприятия базируется не только на технико-экономических расчетах, но и на социально-маркетинговых методах, что в условиях негибкости системы и публичности договора на перевозки все же трудноосуществимо в настоящее время.

Вкачестве конкретного технологического решения по воплощению в жизнь третьего пути и реализации предложенных выше мер, очевидно, необходимо предложить создание нового дорожносетевого комплекса автоматизированной системы оптимизации вагонопотоков (АСОВ). Работа данного комплекса будет основана на обработке широкого перечня баз данных, содержащих параметры, важные для определения наиболее экономически выгодного варианта перевозки. На сегодняшний день целесообразность направлений перевозки оценивается на основе расчета программы СЕТЬ-3, а оптимальный план формирования разрабатывается с помощью КПСС. При внедрении новой интегрированной подсистемы СЕТЬ-3

иКПСС станут играть роль лишь вспомогательных систем, предоставляющих данные для сравнения и выбора наилучшего варианта.

Впредложенном комплексе ключевым критерием станет доходность вагона в сутки. Иными словами, направление вагонопотока теперь будет зависеть не от статьи расходов, которые несет перевозчик от их следования, а от динамического сравнения экономической выгоды от потенциальной перевозки с эксплуатационными расходами на данном направлении. На основании этого сравнения

идолжно в будущем осуществляться оперативное регулирование

120