mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2020-18-6-136-157mirtr-2059Research ArticleЭКОНОМИКАECONOMICSОбоснование необходимости систем диагностирования локомотивовJustification of the N eed for Locomotive Diagnostic SystemsСемeновА. П.SemenovA. P.

Семенов Александр Павлович – кандидат технических наук, генеральный директор; докторант Российского университета транспорта

Омск

Semenov, Alexander P. – Ph.D. (Eng), General Director; doctoral student of Russian University of Transport

Omsk

semalex_ap@mail.ruЛакинИ. К.LakinI. K.

Лакин Игорь Капитонович – доктор технических наук, профессор

Москва

Lakin, Igor K. – D.Sc. (Eng), Professor

Moscow

Lakini@yandex.ruОткрытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт технологии, контроля и диагностики железнодорожного транспорта» (ОАО «НИИТКД»)РоссияJSC Scientific Research Institute of Technology, Control and Diagnostics of Railway Transport (JSC NIITKD)Russian FederationРоссийский университет транспортаРоссияRussian University of TransportRussian Federation202028122020186136157Copyright © Семeнов А.П., Лакин И.К., 20202020Семeнов А.П., Лакин И.К.Semenov A.P., Lakin I.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2059

В мировой и отечественной практике технического обслуживания и ремонта (ТОиР) локомотивов с целью снижения затрат их жизненного цикла прослеживается тенденция расширенного применения систем технического диагностирования, перехода на предиктивный ремонт. Современные аппаратно-программные средства позволяют создавать автоматизированные системы технического диагностирования (СТД) для всех видов оборудования локомотивов, но оснащение ими сервисных ремонтных локомотивных депо требует существенных капитальных затрат с недопустимо большим сроком окупаемости. Целью данной работы является разработка метода и соответствующей программы имитационного моделирования для определения технико-экономической целесообразности применения тех или иных средств технического диагностирования.

Системы диагностирования сокращают время ожидания ремонта, объём и себестоимость планового и непланового ТОиР, что позволяет сократить эксплуатируемый парк локомотивов.

В современных экономических расчётах для оценки успешности инвестиционного проекта используется показатель «чистая приведённая к текущему дню стоимость проекта NPV (Net Present Value)». По этому принципу применительно к СТД разработан метод определения целесообразности внедрения различных типов СТД и соответствующие методика и программное обеспечение на алгоритмическом языке VBA (Visual BASIC for Applications) в среде MS Excel.

В работе выполнено имитационное моделирование окупаемости основных видов систем диагностирования для российских условий: бортовых на базе микропроцессорных систем управления, станций реостатных испытаний тепловозов, диагностирования тяговых электродвигателей и др. Доказана экономическая целесообразность внедрения этих систем. Также выявлены экономически нецелесообразные системы диагностирования, например, автоматического измерения профиля бандажа колёсных пар.

In the world and domestic practices of technical maintenance and repair (TMR) of locomotives there exists a tendency for the expanded use of technical diagnostics systems, the transition to predictive repair to reduce the costs of their life cycle. Modern hardware and software tools make it possible to create automated technical diagnostics systems (ATDS) for all types of locomotive equipment but equipping service repair locomotive depots with them requires significant capital costs with an unacceptably long payback period. The objective of the work is to develop a method and a corresponding simulation modelling software program to determine technical and economic feasibility of using certain means of technical diagnostics.

Diagnostic systems reduce waiting time for repairs, the volume and cost of scheduled and unscheduled TMR, which makes it possible to reduce the operating fleet of locomotives.

In modern economic calculations, to assess the success of an investment project, the indicator «Net present value (NPV)» of the project is used. Based on this principle, in relation to ATDS, a method for determining feasibility of introducing various types of ATDS and the corresponding methodology and software made with the algorithmic language VBA (Visual BASIC for Applications) in the MS Excel environment has been developed.

The work carried out simulation modelling for Russian conditions of the payback of main types of diagnostic systems comprising on-board based microprocessor control systems, rheostat testing stations for diesel locomotives, diagnostics of traction motors, etc. The economic feasibility of introducing these systems has been proved. Also, economically inexpedient diagnostic systems have been identified, f o r example, automatic measurement of the profile of a wheel set tire.

транспортжелезная дорогалокомотивытехническое обслуживание и ремонттехническая диагностикаэкономическая целесообразностьимитационное моделированиеtransportrailwaylocomotivestechnical maintenance and repairtechnical diagnosticseconomic feasibilitysimulation modellingReferencesКиселёв В. И., Гапанович В. А., Лакин И. К. и др. Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава: Учеб. Пособие. – М.: ИРИС Групп, 2012. – 576 с.Kiselev, V. I., Gapanovich, V. A., Lakin, I. K. [et al]. Operation and maintenance of rolling stock: Study guide [Ekspluatatsiya i tekhnicheskoe obsluzhivanie podvizhnogo sostava: Ucheb. posobie]. Moscow, IRIS Group publ., 2012, 576 p.Wyman, O. Train Maintenance. The RailWay Technical Website. [Электронный ресурс]: http://www.railway-technical.com/trains/train-maintenance/. Доступ 21.12.2020.Wyman, O. Train Maintenance. The Railway Technical Website. [Electronic resource]: http://www.railway-technical.com/trains/train-maintenance/. Last accessed 21.12.2020.Лакин И. К. Мониторинг технического состояния и режимов эксплуатации локомотивов. Теория и практика / Под общ. ред. И. К. Лакина. – М.: ООО «Локомотивные Технологии», 2015. – 212 с.Lakin, I. K. Monitoring of technical condition and operating modes of locomotives. Theory and practices [Monitoring tekhnicheskogo sostoyaniya i rezhimov ekspluatatsii lokomotivov. Teoriya i praktika]. Ed. by I. K. Lakin. Moscow, LLC «Locomotive Technologies», 2015, 212 p.Аболмасов А. А. Управление техническим со- стоянием тягового подвижного состава в условиях сервисного обслуживания / Дис… канд. техн. наук. – М.: МИИТ, 2017. – 180 с. [Электронный ресурс]: https://docplayer.ru/49152812-Abolmasov-alekseyaleksandrovich-upravlenie-tehnicheskim-sostoyaniemtyagovogo-podvizhnogo-sostava-v-usloviyah-servisnogoobsluzhivaniya.html. Доступ 21.12.2020.Abolmasov, A. A. Management of the technical state of traction rolling stock during maintenance. Ph.D. (Eng) thesis [Upravlenie tekhnicheskim sostoyaniem tyagovogo podvizhnogo sostova v usloviyakh servisnogo obsluzhivaniya. Dis… kand. tekh. nauk]. Moscow, MIIT publ., 2017, 180 p. [Electronic resource]: https://docplayer.ru/49152812-Abolmasov-aleksey-aleksandrovich-upravlenietehnicheskim-sostoyaniem-tyagovogo-podvizhnogosostava-v-usloviyah-servisnogo-obsluzhivaniya.html. Last accessed 21.12.2020.Лакин И. И. Мониторинг технического состояния локомотивов по данным бортовых аппаратно-программных комплексов / Дис… канд. техн. наук. – М.: МИИТ, 2016. – 211 с. [Электронный ресурс]: https://docplayer.ru/46381822-Lakin-igor-igorevich-monitoring-tehnicheskogo-sostoyaniya-lokomotivov-podannym-bortovyh-apparatno-programmnyh-kompleksov.html. Доступ 21.12.2020.Lakin, I. I. Monitoring of the technical condition of locomotives according to the data of onboard hardware and software complexes. Ph.D. (Eng) thesis [Monitoring tekhnicheskogo sostoyaniya lokomotivov po dannym bortovykh apparatno-programmnykh kompleksov. Dis... kand. tekh. nauk]. Moscow, MIIT publ., 2016, 211 p. [Electronic resource]: https://docplayer.ru/46381822-Lakin-igor-igorevich-monitoring-tehnicheskogosostoyaniya-lokomotivov-po-dannym-bortovyhapparatno-programmnyh-kompleksov.html. Last accessed 21.12.2020.Пустовой И. В. Разработка информационно-динамической модели управления сервисным техническим обслуживанием / Дис… канд. техн. наук. – Омск: ОмГУПС, 2019. – 181 с. [Электронный ресурс]: http://www.dslib.net/organizacia-proizvodstva/razrabotka-informacionno-dinamicheskoj-modeliupravlenija-servisnym-tehnicheskim.html. Доступ 21.12.2020.Pustovoy, I. V. Development of an informationdynamic model of service maintenance management. Ph.D. (Eng) thesis [Razrabotka informatsionno-dinamicheskoi modeli upravleniya servisnym tekhnicheskim obsluzhivaniem. Dis... kand. tekh. nauk]. Omsk, OmGUPS publ., 2019, 181 p. [Electronic resource]: http://www.dslib.net/organizaciaproizvodstva/razrabotka-informacionno-dinamicheskojmodeli-upravlenija-servisnym-tehnicheskim.html. Last accessed 21.12.2020.Головин В. И., Наговицын В. С. АСУ с функцией безопасности для электровоза 2ЭС6. – 2018. – № 4. [Электронный ресурс]: http://scbist.com/. Доступ 21.12.2020.Golovin, V. I., Nagovitsyn, V. S. ACS with safety function for electric locomotive 2ES6 [ASU s funktsiei bezopasnosti dlya elektrovoza 2ES6]. 2018, No. 4. [Electronic resource]: http://scbist.com/. Last accessed 21.12.2020.Семченко В. В., Лакин И. К., Чмилёв И. Е. Эксплуатация и техническое обслуживание электронных систем управления электровозов переменного тока. – Красноярск: Издательство дорожного центра внедрения Красноярской железной дороги, 2010. – 72 с.Semchenko, V. V., Lakin, I. K., Chmilev, I. E. Operation and maintenance of electronic control systems for alternating current electric locomotives [Ekspluatatsiya i tekhnicheskoe obsluzhivanie elektronnykh sistem upravleniya elektrovozov peremennogo toka]. Krasnoyarsk, Publishing house of the road center for implementation of the Krasnoyarsk railway, 2010, 72 p.Патент на изобретение от 24.10.2013 г. № 2569216. Способ управления обслуживанием и ремонтом железнодорожного транспорта и система для его осуществления. К. В. Липа, В. И. Гриненко, С. Л. Лянгасов, И. К. Лакин, А. А. Аболмасов и др. [Электронный ресурс]: https://patentinform.ru/inventions/reg‑2569216.html. Доступ 21.12.2020.Patent for invention dated 24.10.2013 No. 2569216. Method of management of maintenance and repair of railway transport and a system for its implementation. K. V. Lipa, V. I. Grinenko, S. L. Lyangasov, I. K. Lakin, A. A. Abolmasov and others. [Electronic resource]: https://patentinform.ru/inventions/reg-2569216.html. Last accessed 21.12.2020.Патент на изобретение от 21.07.2017 г. № 2626168. Способ технического диагностирования оборудования локомотива и устройство для его осуществления. К. В. Липа, В. И. Гриненко, С. Л. Лянгасов, И. К. Лакин, А. А. Аболмасов и др. [Электронный ресурс]: https://patentinform.ru/inventions/reg‑2626168.html. Доступ 21.12.2020.Patent for invention dated 21.07.2017 No. 2626168. Method for technical diagnostics of locomotive equipment and device for its implementation. K. V. Lipa, V. I. Grinenko, S. L. Lyangasov, I. K. Lakin, A. A. Abolmasov and others. [Electronic resource]: https://patentinform.ru/inventions/reg-2626168.html. Last accessed 21.12.2020.Комплексная система обеспечения эксплуатационной надёжности технических средств на основе диагностических методов мониторинга технического состояния и планирования технического обслуживания и ремонта подвижного состава. Отчёт о выполнении научно-исследовательской работы по теме: «Раз- работка требований к системе обеспечения эксплуатационной надежности подвижного состава и методических основ для определения его технического состояния». – Омск: НИИТКД, 2011–765 с. [Электронный ресурс]: https://refdb.ru/look/2818339‑p2.html. Доступ 21.12.2020.An integrated system for ensuring operational reliability of technical means based on diagnostic methods for monitoring the technical condition and planning maintenance and repair of rolling stock. Report on implementation of research work on the topic: «Development of requirements for the system for ensuring operational reliability of rolling stock and methodological foundations for determining its technical condition». Omsk, NIITKD publ., 2011, 765 p. [Electronic resource]: https://refdb.ru/look/2818339-p2.html. Last accessed 21.12.2020.Пилотный проект технического обслуживания и ремонта тепловозов типа ТЭ10 в депо Тында Дальневосточной железной дороги. Отчёт НИР. – Омск: НИИТКД, 2012. – 146 с.A pilot project for maintenance and repair of diesel locomotives of TE10 type at Tynda depot of Far Eastern Railway. Research report. Omsk, NIITKD publ., 2012, 146 p.Формула расчёта NPV инвестиционного проекта. Сайт МСФО. [Электронный ресурс]: http://msfodipifr.ru/formula-rascheta-npv-investitsionnogo-proektaeto-prosto/. Доступ 21.12.2020.The formula for calculating the NPV of an investment project. IFRS website. [Electronic resource]: http://msfo-dipifr.ru/formula-rascheta-npvinvestitsionnogo-proekta-eto-prosto/. Last accessed 21.12.2020.Осетрова И. С., Осипов Н. А. Microsoft Visual Basic for Application. – СПб: НИУ ИТМО, 2013. – 120 с.Osetrova, I. S., Osipov, N. A. Microsoft Visual Basic for Application. St. Petersburg, NRU ITMO publ., 2013, 120 p.Вентцель Е. С. Теория вероятности: Учебник. – 12‑е изд., стер. – М.: Юстиция, 2018. – 658 с.Venttsel, E. S. Probability theory: Textbook [Teoriya veroyatnosti: Uchebnik]. Moscow, Yustitsiya publ., 2018, 658 p.Hedlund, E. H., Roddy, N. E., Gibson, D. R., Bliley, R. G., Pander, J. E., Puri, A., O’Camb, T. E., Lovelace, J. H., Loncher, S., Pierro, M. J. Apparatus and Method for Performance and Fault Analysis. Патент США WO 01/3145. – General Electric Company, 2001. – 58 p. [Электронный ресурс]: https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2001031450. Доступ 21.12.2020.Hedlund, E. H., Roddy, N. E., Gibson, D. R., Bliley, R. G., Pander, J. E., Puri, A., O’Camb, T. E., Lovelace, J. H., Loncher, S., Pierro, M. J. Apparatus and Method for Performance and Fault Analysis. US patent WO 01/3145. General Electric Company, 2001, 58 p. [Electronic resource]: https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2001031450. Last accessed 21.12.2020.Steuger, M. Velaro – customer oriented further development of a high-speed train. [Электронный ресурс]: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:76bd8e38-7ea4-43ad-b7d4-4d7ca9be50a9/fachartikel_zev-ail_siemens_velaro_en.pdf. Доступ 21.12.2020.Steuger, M. Velaro – customer oriented further development of a high-speed train. [Electronic resource]: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:76bd8e38-7ea4-43ad-b7d4-4d7ca9be50a9/fachartikel_zev-ail_siemens_velaro_en.pdf. Last accessed 21.12.2020.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.