ТВЕМА Евразия Вести 2015
В текущем году исполняется 100 лет со дня создания инженером Н.Е. Долговым первого путеизмерителя. Не меньший период насчитывает система неразрушающего контроля технических объектов железнодорожной инфраструктуры с применением вихретоковых, магнитных, ультразвуковых, капиллярных, оптических и других методов.
Следует отметить, что в СССР все мобильные, съемные и переносные средства диагностики транспортной инфраструктуры и элементов подвижного состава производились на Украине, в Белоруссии и Молдавии.
По пути инноваций 25 лет
Генеральный директор АО «Фирма ТВЕМА», кандидат технических наук Владимир Федорович Тарабрин и заместитель генерального директора по стратегическому планированию АО «Фирма ТВЕМА» Заслуженный работник транспорта Российской Федерации, Почетный железнодорожник Виктор Михайлович Бугаенко в своей статье рассказывают об истории создания и становления компании, необходимости постоянного совершенствования и инновационного развития системы диагностики инфраструктуры в соответствии с современными требованиями.
История компании
С распадом СССР в начале 90-х годов прошлого века возникла острая необходимость создания и освоения производства современной российской диагностической техники, являющейся важнейшим элементом системы обеспечения безопасности движения поездов на сети железных дорог.
Одним из первых к этой проблеме подключился небольшой коллектив энтузиастов, практиков и исследователей, созданной, что называется с нуля, Российской компании АО «Фирма ТВЕМА». Первые шаги и рост фирмы проходил в острой конкурентной борьбе с предприятиями по выпуску средств диагностики бывших союзных республик и подключившихся к этой тематике крупных российских конверсионных предприятий, таких как НИИ космического приборостроения (ныне ПИК ПРОГРЕСС), Ассоциация «Космонавтика человечеству» (ныне НПЦ ИНФОТРАНС), ОАО «Радиоавионика», объединяющее десятки оборонных предприятий. Однако взяв за основу своей деятельности девиз: «Инновации, безопасность, надежность, эффективность», компания с первых дней завоевывала передовые позиции в области создания мобильных средств диагностики, автоматизации процесса контроля и обработки данных.
Производственный и научно-технический потенциал предприятий АО «Фирма ТВЕМА» за 25-летний период существования динамично развивается и завоевывает доминирующее положение на рынке производства, ремонта и обслуживания мобильных средств диагностики инфраструктуры железных дорог России, Европы и Азии.
На железных дорогах ОАО «РЖД» работает более 250 мобильных, 2000 съемных и переносных технических средств для обслуживания и диагностики железнодорожной инфраструктуры, изготовленных АО «Фирма ТВЕМА». Это вагоны–дефектоскопы, путеизмерители, лаборатории контроля устройств железнодорожной автоматики, энергетики, инженерных сооружений, самоходные диагностические комплексы (автомотриссы и локомотивы), линейка машин на комбинированном ходу для обслуживания инфраструктуры различного назначения, вагоны рельсосмазыватели и другая техника. Наши мобильные средства диагностики составляют почти 70% эксплуатируемого парка. Этой техникой ежегодно выявляются сотни тысяч отступлений от норм содержания технических объектов инфраструктуры, остродефектных рельсов, угрожающих безопасности движения поездов. Отдельные, наиболее яркие примеры создания новых технических средств, приведены ниже.
По заданию правительства России, АО «Фирма ТВЕМА» был в течение двух лет создан и изготовлен в 2008 году первый отечественный диагностический поезд ИНТЕГРАЛ, обеспечивающий контроль более 120 параметров инфраструктуры.
В 2014 году создан и прошел квалификационные испытания инновационный высокоскоростной автоматизированный диагностический комплекс «СПРИНТЕР» не имеющий аналогов в мировой практике, в 2-3 раза превышающий показатели действующей техники по неразрушающему контролю рельсов.
Передвижной выставочно-лекционный комплекс ОАО «РЖД» ПВЛК, изготовленный нашей компанией, за 3 года посетило более полумиллиона человек по всей территории России. В настоящее время 12-ти вагонный комплекс дополнен экспозицией «70 лет победе в Великой отечественной войне», занимающей отдельный вагон.
Численность трудового коллектива компании возросла до 450 человек, открыты филиалы в Германии, Китае, Украине. Только на научные и опытно - конструкторские работы ежегодно выделяется из собственных средств до 300 миллионов рублей. Продукция АО «Фирма ТВЕМА» отвечает самым современным требованиям и успешно конкурирует на железных дорогах Германии, Китая, Индии, Монголии, Израиля, Туркмении, Армении, стран СНГ с ведущими мировыми производителями диагностической техники. На зарубежных дорогах работают десятки мобильных комплексов диагностики, изготовленных нашим предприятием.
АО «Фирма ТВЕМА» является членом Некоммерческого партнерства «Объединение производителей железнодорожной техники». По итогам 2015 года руководство НП «ОПЖТ» отметило лучшие разработки, созданные на предприятиях, входящих в Объединение (всего их сегодня насчитывается 169 в 34 регионах России). За разработку инновационных диагностических средств АО «Фирма ТВЕМА» было удостоено приза им. Лебедянского «За конструкторскую инновационность».
Одновременно АО «Фирма ТВЕМА» является присоединенным членом Организации сотрудничества железных дорог – ОСЖД, объединяющей 27 зарубежных железных дорог. Учитывая весомый вклад фирмы в работу этой организации, очередное совещание Комитета экспертов ОСЖД по инфраструктуре запланировано в июне текущего года на нашей производственной площадке на станции Угрешская в Москве.
На производственной площадке фирмы в 2009 году организован Центр подготовки специалистов технической диагностики. В нем обучено более 3000 работников ОАО «РЖД», железных дорог, метрополитенов, промышленных предприятий России, стран СНГ и дальнего зарубежья. В том числе около 500 руководителей подразделений инфраструктуры всех уровней. На 2015 год заявка на обучение составляет более 1200 человек, что подтверждает высокий уровень обучения и популярность учебного заведения. В учебном центре открыт музей «История диагностики», у стендов которого часто толпятся учащиеся, фотографируются на память.
Учитывая 25-летний опыт производства и обслуживания АО «Фирма ТВЕМА» сложнейшей диагностической техники по всей номенклатуре применяемых средств, мы приняли участие в заседании Научно - технического совета ОАО «РЖД» «О перспективном развитии систем диагностики и мониторинга объектов путевого хозяйства (путь, земляное полотно, и искусственные сооружения) на период до 2025 года», проведенного 26 февраля 2015 года, высказали свою точку зрения по решению наболевших проблем.
Внедрение новых технологий.
Внедрение новых технологий диагностики и мониторинга инфраструктуры мобильными средствами требуют пересмотра нормативов сменной и месячной выработки, изменения периодичности и порядка использования средств диагностики с разбивкой на участки по эксплуатационным характеристикам:
– высокоскоростные линии;
– магистральные (грузонапряженные) линии;
– малодеятельные линии;
– станционные пути, стрелочные переводы, сварные стыки;
– рельсосварочные предприятия.
Анализ показывает, что эксплуатационные расходы на диагностику инфраструктуры в 2014 году составили более 15 млрд рублей, а численность обслуживающего персонала около 23 тысяч человек. При этом эксплуатационные расходы на дефектоскопию рельсов составляют 64 %, от всех расходов на диагностику инфраструктуры, а численность обслуживающего персонала и сопровождающих путейцев 77%. Путеизмерение соответственно 25% и 11% и остальная инфраструктура, включая путейскую, около 10% расходов и персонала.
Эти расчеты хотя и экспертные, но достаточно достоверны, так как при расчетах мы пользовались данными экономистов ряда железных дорог при проработке вопросов аутсорсинга.
В чем причина в такой разнице расходов на диагностику легко увидеть. Мобильными и съемными средствами дефектоскопии рельсов в 2014 году проверено примерно поровну: около 2,5 млн километров пути каждым видом, а расходы на съемные средства составили 67%, численность обслуживающего персонала около 80% всех работников дефектоскопии рельсов и сопровождающих работников путевого хозяйства.
Действующие в настоящее время нормативы выработки и периодичности контроля рельсов, рабочие скорости мобильных средств дефектоскопии не соответствуют техническим характеристикам новых диагностических средств и это многолетняя тенденция.
Специалистами АО «Фирма ТВЕМА» проработаны технологии диагностики скоростными мобильными средствами для всех выше перечисленных участков: высокоскоростных, грузонапряженных, малодеятельных, станционных путей и стрелочных переводов, разработаны предложения по их внедрению с технико-экономическим обоснованием.
Сформулированы следующие основные направления реализации перехода к технологии контроля скоростными мобильными средствами.
Увеличение рабочих скоростей контроля новых диагностических средств до уровня технических характеристик. Модернизация имеющихся средств до уровня новых.
Увеличение производительности и норм выработки мобильных средств дефектоскопии и измерения пути с учетом повышения рабочих скоростей.
Основной контроль рельсов и пути выполнять мобильными средствами диагностики, съемные средства применять при сплошных сезонных осмотрах пути и станций, контроле сварных стыков.
До оснащения железных дорог инфраструктурными диагностическими комплексами организовать работу диагностических поездов, составленных из имеющихся диагностических вагонов - лабораторий по контролю пути, устройств автоматики, контактной сети.
Внедрить скоростные диагностические комплексы дефектоскопы-путеизмерители с работой в составе пассажирских или диагностических поездов.
Для осмотров инфраструктуры использовать инспекционные автомотрисы с системами видеоконтроля, диагностики и автоматизированного анализа данных.
Максимально автоматизировать обработку данных средств диагностики на мобильных комплексах и в центрах диагностики.
Разработать регламенты обработки и использования данных комплексной диагностики инфраструктуры, разделив их на «неотложные» и «плановые».
Как было указано выше, с учетом этих предложений были проработаны технологии диагностики. Например, технология контроля на высокоскоростных и магистральных грузонапряженных линиях выглядит следующим образом.
Основной контроль путевой инфраструктуры (включая плавность хода), рельсов и сварных стыков рельсов должен осуществляться инновационным высокоскоростным автоматизированным диагностическим комплексом «СПРИНТЕР». Он должен работать в составе пассажирских или диагностических поездов, возможно с учащенной периодичностью, на скоростях 100-130 км/ч.
Для проверки пути под повышенной нагрузкой на скоростных участках применяются диагностические лаборатории на базе локомотивов со скоростями контроля до 200 км/ч. На грузонапряженных линиях локомотивы со скоростями до 100 км/ч. Периодичность устанавливается в зависимости от динамики выявления нестабильных участков пути.
Вторичный контроль и проверка требующих дополнительного контроля участков, или приемка отремонтированных километров производится самоходными дефектоскопно-путеизмерительными комплексами на скоростях 60-80 км/ч.
Для комплексной диагностики инфраструктуры, подготовки прогнозов изменения состояния ее элементов и планирования работ по содержанию должны применяться инфраструктурные диагностические комплексы с периодичностью проверки не реже 1 раза в квартал со скоростями 80-100, или диагностические поезда, составленные из имеющихся диагностических вагонов - лабораторий по контролю пути, устройств автоматики, контактной сети, скоростных дефектоскопов со скоростями 100 - 130 км/ч.
До оснащения скоростными вагонами и модернизации имеющихся, основная проверка рельсов и сварных стыков должна осуществляться новыми совмещенными вагонами – дефектоскопами и автомотрисами, на скоростях до 60 км/ч, вместо установленных в настоящее время регламентирующими документами 25 - 35 км/ч.
Отдельные элементы необслуживаемых измерительных систем могут быть размещены на действующих локомотивах или пассажирских вагонах с автоматической передачей данных в центры диагностики.
Инспекционный контроль объектов инфраструктуры должен производиться согласно регламенту комиссионных осмотров специальными скоростными автомотрисами, оборудованными системами диагностики и обработки данных.
Съемные средства рельсовой дефектоскопии на высокоскоростных и магистральных линиях должны применяться при невозможности проверки мобильными средствами, при сплошных осмотрах пути и станций, элементов стрелочных переводов и сварных стыков.
На начальном переходном этапе возможно применение для работы на укрупненных или нескольких дистанциях в качестве основного технического средства неразрушающего контроля рельсов и пути самоходных путеизмерительно-дефектоскопных комплексов типа СЕВЕР, что позволит снизить периодичность контроля съемными средствами и заменить устаревшие дефектоскопные автомотрисы.
Для работы в пределах дороги или подмены комплексов «СЕВЕР», дефектоскопных автомотрис на время ремонта, использовать вагоны-дефектоскопы типа ВД-УМТ-1.
Станционные пути и малодеятельные участки должны проверяться дефектоскопными и путеизмерительными лабораториями типа ЛДМ на комбинированном ходу на базе автомобиля УАЗ-ПАТРИОТ на скоростях до 40 км/ч с периодичностью в зависимости от интенсивности работы станций и малодеятельных участков.
Нами выполнены технико-экономические расчеты внедрения технологий диагностики и мониторинга скоростными мобильными средствами с учетом данных экономических служб железных дорог за 2014 год.
Внедрение новых технологий дефектоскопии
Внедрение скоростных дефектоскопно – диагностических комплексов, увеличение рабочих скоростей мобильных средств ультразвуковой дефектоскопии до 60 км/ч, ввод вторичного контроля автомотрисами и машинами на комбинированном ходу, включая проверку станционных путей и малодеятельных участков позволит:
– повысить производительность и нормы выработки мобильных средств дефектоскопии примерно в 1,5 - 1,7 раза;
– сократить применение съемных дефектоскопов примерно в 3 раза;
– снизить численность обслуживающего персонала в 2,1 раза (на 12000 человек);
– сократить эксплуатационные расходы на сплошную дефектоскопию рельсов на 2,2 млрд рублей в год;
– вывести из эксплуатации до 20% устаревших мобильных средств дефектоскопии и более 1,5 тысяч съемных дефектоскопов.
Внедрение новых технологий путеизмерения и диагностики инфраструктуры
Внедрение диагностических локомотивов позволит обеспечить выявление нестабильных участков, повысить безопасность движения поездов.
Выполнение вторичного контроля, приемка отремонтированных километров, контроль станционных путей самоходными дефектоскопно - путеизмерительными комплексами позволит сократить в 2 - 3 раза (примерно на 600 шт.) применение путеизмерительных тележек, численность обслуживающего персонала на 1800 чел., эксплуатационные расходы на 800 млн рублей.
Оснащение дорог инфраструктурными диагностическими комплексами позволяет экономить на каждом комплексе около 55 млн рублей эксплуатационных расходов, сокращение численности обслуживающего персонала на 50 - 60 человек.
Работа диагностических вагонов - лабораторий по контролю пути, устройств автоматики, контактной сети в составе диагностического поезда позволит в 1.5 - 2 раза уменьшить количество выделяемых локомотивов и ниток поездов, на 15 - 20% снизить на них эксплуатационные расходы.
Автоматизированная обработка данных на основе разработок АО «Фирма ТВЕМА»
Все мобильные и съемные средства контроля рельсов должны работать на основе выполняемого комплексом «КАСКАД-РП» автоматизированного расчета периодичности и комплексного графика работы.
Обработка данных диагностики рельсов в мобильных средствах диагностики и центрах диагностики должна вестись автоматизированной системой «АСТРА» с передачей их подразделениям инфраструктуры по установленному регламенту.
Комплексный массив информации о дефектах и неисправностях, получаемый по результатам работы диагностических средств, комплексов и поездов должен поступать по системам СПД, мобильной сети и стать составной частью Комплексной автоматизированной системы комбинаторного анализа данных с передачей их в подразделения инфраструктуры по установленному регламенту с разделением на «неотложные» и «плановые».
Аналитические результаты системы «КАСКАД» должны стать основой для формирования баз данных ЕТБ, ЕКАСУИ, КАСАНТ, расчетов показателей методологии УРРАН.
Автоматизация обработки данных позволит осуществлять объективный анализ и комплексную оценку состояния объектов инфраструктуры во времени, а также прогнозировать их техническое состояние, планировать работы по ремонту и обслуживанию по фактическому состоянию с сокращением обслуживающего персонала диагностических комплексов и центров расшифровки дефектограмм на 20 - 30 %.
Достижение приведенных эффектов возможно на 50 - 60 % уже к 2020 году при условии выполнения Программы комплексного оснащения подразделений инфраструктуры средствами диагностики на период до 2020 года, утвержденной ОАО «РЖД» в 2014 году и инвестиций на уровне не менее 3 - 3.5 млрд руб. ежегодно согласно программе. При сохранении объемов инвестиций на переоснащение и модернизацию мобильных средств диагностики до 2025 года, наши предложения могут быть реализованы в полной мере и полностью окупиться за этот период. Однако на 2015 год инвестиции на эти цели выделены в объеме около 10% от заданий программы, что сдерживает ее выполнение.
АО «Фирма ТВЕМА» располагает новой техникой для реализации предложенного проекта. Модульная конструкция диагностических систем позволяет без проблем осуществить модернизацию имеющейся техники. Необходимая производственная база уже подготовлена.
Предложенные технологии диагностики и мониторинга с использованием мобильных средств и систем диагностики производства АО «Фирма ТВЕМА» успешно применяются на железных дорогах Германии, Франции, Израиля, Монголии, Китая, Армении, Казахстана, Украины, Туркменистана.
АО «Фирма ТВЕМА» планирует выполнить в 2015-2016 годах на Октябрьской и Горьковской ж. д. пилотный проект по внедрению новых мобильных средств и предложенных технологий диагностики инфраструктуры.
Научно-технический совет ОАО «РЖД», проведенный 26 февраля 2015 года, должен стать переломным в развитии системы мониторинга и диагностики инфраструктуры железных дорог и в первую очередь дефектоскопии рельсов, наиболее затратной операции диагностики.
На НТС впервые однозначно заявлено руководством ОАО «РЖД» и железных дорог о необходимости перехода к системе диагностики с максимальным применением автоматизированных скоростных мобильных комплексов.
Наши предложения, изложенные в докладе, были поддержаны участниками заседания и железными дорогами, участвовавшими в заседании на видеоконференции. Большинство из наших предложений вошло в решения Научно-технического совета, утвержденные президентом ОАО «РЖД» В.И. Якуниным 31 марта 2015 года.
Выражаем глубокую уверенность и приложим максимум усилий по выполнению этих решений, что, безусловно, будет способствовать успешной реализации комплексного проекта внедрения современной высокоэффективной системы диагностики инфраструктуры, повышения надежности работы железнодорожного транспорта и безопасности движения поездов.