Просмотр новости

Развитие технического обслуживания и ремонта железнодорожной техники на основе диагностических методов мониторинга технического состояния

Одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед современным ре-монтным предприятием, имеющим в своем распоряжении сложное дорогостоящее в обслуживании оборудование и технику, является необходимость обеспечения его надежной работы. Особенно актуальна эта проблема для железнодорожной отрасли, в которой обеспечение надежности железнодорожной техники (ЖТ), а, следовательно, безопасности перевозок, играет важную роль.

Растущая необходимость в умении предотвращать отказы и неспособность традиционных методик выполнять эти задачи привели к появлению в мировой практике новых подходов к организации обслуживания и ремонта, основанных на диагностических методах мониторинга технического состояния (далее - ОДМ). ОДМ предполагает, что для различных систем ЖТ прописаны контрольные параметры, значения которых измеряются в ходе мониторинга или при снятии показаний датчиков. Следовательно, проводя мониторинг различных параметров, характеризующих работу ЖТ можно вовремя провести диагностирование, обнаружить изменение технического состояния и запланировать ремонт только тогда, когда возникает реальная возможность ухода его параметров за недопустимые пределы.

Система ОДМ реализована в депо Металлострой Октябрьской железной дороги, которое относится к числу наиболее современных в мире. В данном депо осуществляется техническое обслуживание (ТО) поездов «Сапсан». На каждом поезде установлено 320 датчиков, показания которых поступают в бортовой компьютер, откуда сообщения о возможных проблемах передаются в депо по каналу GPRS общедоступной сети сотовой связи. В частности, на всех осях колесных пар поезда установлены одометры, по показаниям которых делается вывод о соблюдении допусков в отношении разницы диаметров колес одного вагона. Данные поступают в систему управления техническим обслуживанием (CMMS), что позволяет к моменту прибытия поезда в депо подготовиться к выполнению необходимых работ. Заказ - наряды на ремонтные работы отображаются на сенсорных экранах, которые находятся рядом с путями в депо. С их помощью персонал вводит в систему также данные о выполненных работах. Кроме того, работники депо располагают носимыми терминалами (PDA) для ввода информации в ходе осмотров поездов. Жесткие условия эксплуатации, требующие ежедневной работы на линии всех поездов «Сапсан», обусловливают стратегию технического обслуживания и ремонта, при которой работы планируются таким образом, чтобы была возможность завершить их в ночное время до отправления поезда в очередной рейс.

Депо оснащено современным специализированным высокотехнологичным оборудованием, необходимым для обслуживания электропоездов столь высокого качества. Применение такого оборудования обусловлено особенностями конструкции высокоскоростного подвижного состава и регламентом работ по его обслуживанию и экипировке, направленным на сокращение времени простоя поездов на технологических операциях, снижение эксплуатационных расходов, максимальное использование энергосберегающих технологий и улучшение условий труда обслуживающего персонала.

Для диагностики и измерения основных параметров колесных пар поезда в движении используется автоматический диагностический комплекс ARGUS компании Hegensheidt-MFD (Германия). Данный комплекс позволяет осуществлять мониторинг состояния колесных пар с применением программных средств и обеспечивает своевременное планирование работ по обслуживанию колесных пар, исключая человеческий фактор.

Технологическое оснащение депо Металлострой позволяет проводить все виды планового технического обслуживания, ремонта и экипировки. Ремонт некоторых основных узлов и агрегатов поездов, таких, как преобразователи, тяговые двигатели, колесные пары и т.д., и обновление лакокрасочного покрытия в депо не предусмотрены. Данные узлы будут заменять на исправные, а неисправные отправлять для ремонта на заводы-изготовители.

Комплекс указанных систем и оснащение депо специализированным тех-нологическим оборудованием позволят впервые на Российских железных дорогах внедрить метод распределенного технического обслуживания, при котором техническое обслуживание среднего и крупного объема осуществляется в периоды проведения технического обслуживания малого объема, и обеспечить высокую надежность и эксплуатационную готовность электропоездов (на 10% выше по сравнению с отечественным подвижным составом).

В осуществлении технического обслуживания и ремонта (далее – ТОиР) зарубежных стран используется стандартизованные открытые структурные системы ОДМ – OSA-CBM. Основная задача подобных систем, включающих оборудование и программные средства, заключается в охвате широкого диапазона функций для осуществления ОДМ производственного оборудования и техники. OSA-CBM в системе обслуживания по состоянию подразделяется на семь взаимосвязанных уровней:

  • Блок измерительных датчиков: обеспечивает преобразование информации, полученной с датчиков в цифровую или иную форму;
  • Модуль обработки сигналов: выходные сигналы включают: отфильтрованные данные в цифровой форме, частотные спектры, искусственно сгенерированные сигналы и др.;
  • Диагностическая система контроля технического состояния: принимает данные от датчиков или модуля обработки, а также от других диагностических систем; осуществляет сравнение полученных числовых значений с ожидаемыми, и генерирует сообщения о превышении эксплуатационных пределов;
  • Модуль оценки состояния: получает данные от диагностических систем и устанавливает порядок действий при ухудшении состояния объектов мониторинга; отображает сгенерированные диагностические записи и показывает вероятность отказа; выдает диагноз, основанный на сравнении выявленных параметров с историей измерения параметров во времени;
  • модуль прогнозирования: получает данные от предыдущих уровней; определяет важные характеристики будущего состояния; сообщает о состоянии объекта в будущем в заданное время или оставшееся время его полезного использования;
  • модуль содействия принятию решений: получает данные от модуля оценки состояния и модуля прогнозирования; генерирует различные варианты действий, которые дают понять какой вид ТОиР необходимо применить или как использовать полезные характеристики до окончания выполнения задачи, чтобы не допустить разрушения;
  • модуль вывода результатовпредставляет информацию со всех предыдущих модулей. Наиболее важными уровнями в данной классификации являются: оценка состояния, прогнозирование и содействие принятию решений, а также диагностические системы контроля технического состояния.

Как правило, при переходе на систему ОДМ значительно уменьшается количество ремонтных работ (исключение ремонта бездефектных узлов) и уве-личивается межремонтный ресурс по сравнению с ППР на 25-40 %.

Другое достоинство заключается в уменьшении затрат на покупку запча-стей и инструментов по сравнению с ППР (заказ запчастей и инструментов происходит по мере необходимости проведения ремонтов). Кроме того, при обслуживании по состоянию имеет место экономия энергоресурсов.

Современное развитие техники характеризуется наличием прогрессивных инструментов (ИТ-решений), которые способны реализовать функцию мониторинга технического состояния ЖТ, а также на основе системы критериев и их постоянного обновления определять аварийные объекты, требующие обслуживания и ремонта. Такой инструментарий позволяет значительно повысить точность и оперативность планирования работ.