Программа ресурсосбережения

М.Д. Рабинович, генеральный директор ОЦВ
Б.Д. Никифоров, заместитель генерального директора, доктор технических наук
Е.Л. Емельяненкова, заместитель генерального директора, канидат технических наук

Созданные более пяти лет назад в соответствии с Указанием министра путей сообщения Отраслевой (ОЦВ) и дорожные (ДЦВ) центры внедрения сегодня успешно обеспечивают масштабную и эффективную реализацию на железнодорожном транспорте результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Эти разработки находятся на уровне изобретений, на программную продукцию Роспатентом выданы соответствующие свидетельства. Внедренческие центры активно участвуют в выполнении отраслевых и дорожных программ, а также инвестиционных проектов, имеющих сетевое, а значит, и общегосударственное значение.

Отраслевой центр внедрения, взаимодействуя с разработчиками и изготовителями отдельных комплектующих для систем, производит окончательную сборку программно-аппаратных комплексов, проводит приемо-сдаточные испытания и поставляет изделия на дороги. Разработки внедряются при авторском сопровождении научных и проектных организаций.

Процесс внедрения требует творческой и целенаправленной работы по обеспечению должного качества производимой продукции, созданию необходимых условий для поддержания технических средств и технологий в работоспособном состоянии, контроля за их использованием и содержанием. На выполнение этих задач направлена деятельность единого внедренческого комплекса ОЦВ-ДЦВ. Следует отметить, что созданию такого комплекса предшествовала большая аналитическая работа департаментов МПС России и ВНИИЖТа. Ее результаты одобрил Совет главных инженеров дорог.

Внедренческие центры благодаря их активной деятельности на дорогах во взаимодействии с научными и проектными организациями имеют возможность представлять технические решения на рассмотрение руководству дорог. Практическое решение поставленных перед ОЦВ и ДЦВ задач ведется в направлении реализации отраслевых программ ресурсосбережения, безопасности, повышения массы и длины поездов, создания нового и продления срока службы эксплуатируемого подвижного состава и др.

По заданию руководства отрасли ОЦВ в кооперации с ВНИИЖТом разработан и внедряется в рамках Программы ресурсосбережения серийный ряд изделий интеллектуальных систем автоматизированного управления движением поезда. Основой таких систем стала бортовая унифицированная микропроцессорная система автоведения поезда («Автомашинист»). Она представляет собой программно-аппаратный комплекс, построенный по модульному принципу, обеспечивающий автоматизированное управление движением локомотива на основе расчета оптимальных режимов движения при наборе скорости и торможении. Автомашинист позволяет с высокой точностью выполнить график движения, соблюдение которого может дать большой экономический эффект, обеспечить оптимальный расход электроэнергии и значительно согласно исследованиям ученых Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожной гигиены облегчить труд машиниста.

«Автомашинист» органично дополняется регистратором параметров движения и автоведения (РПДА), который обеспечивает измерение и регистрацию в реальном масштабе времени в течение всей поездки до 39 основных параметров работы локомотива. Эта система с помощью АРМа расшифровки данных РПДА позволяет анализировать результаты каждой поездки, состояние тягового электропривода для дальнейшего использования руководством депо, эксплуатационным и ремонтным персоналом. Можно детально проанализировать режимы ведения каждого электропоезда и электровоза, выполнение расписания движения с контролем времени хода и стоянок, сигналов АЛСН, ограничений скорости и других факторов, вызывающих задержку поезда. Кроме того, РПДА фиксирует соблюдение установленных скоростей, в том числе по постоянным и временным ограничениям.

Системы «Автомашинист» и РПДА можно применять на всех локомотивах и электропоездах. Аналогичные системы разрабатываются для тепловозов и дизель-поездов.

В настоящее время системами автоведения полностью оборудован парк электропоездов России и депо Минск. Регистраторы параметров движения и автоведения установлены практически на всех электропоездах постоянного тока. В прошлом году на Горьковской дороге начато внедрение РПДА на электропоездах переменного тока. Системами автоведения и регистраторами параметров движения оборудованы все пассажирские электровозы ЧС7, более 374 электровозов серий ЧС2 на пяти дорогах и 224 электровоза ВЛ10 на шести дорогах. Электровозы дополнительно оснащаются устройствами коррекции координат, позволяющими своевременно корректировать координату местонахождения поезда после боксования или юза колесных пар локомотива. Разработаны системы автоведения и регистраторы параметров движения электровозов переменного тока пассажирского движения ЧС4Т и грузового ВЛ80С, а также для скоростного движения ЧС6 и ЧС200. Внедрение этих систем начнется уже в этом году.

При применении таких систем реализованы перспективные финансовые и организационные модели производства, решен большой объем технических и технологических задач, создана устойчивая кооперация изготовителей и поставщиков, отработаны технологии внедрения и технического сервиса. Реализованная при этом система стратегического и проектного менеджмента, охватывающая все этапы жизненного цикла изделий, обеспечивает минимизацию коммерческих и производственных рисков, получение максимального эффекта внедрения.

Внедрение систем автомашинист и РПДА, а также разработка системного интерфейса, обеспечивающего сопряжение бортовых систем безопасности и автоматики (САУТ - ЦМ, КЛУБ - У и ТСКБМ), позволили приступить к созданию единой комплексной системы управления и обеспечения безопасности движения на тяговом подвижном составе (ЕКС). Ее предполагается установить на всех локомотивах и электропоездах, обращающихся на направлениях с высоким уровнем заполнения пропускной способности.

Выполненная Гипротранстэи оценка технико-экономической эффективности внедрения ЕКС показала, что, например, оборудование ею 4100 электровозов постоянного тока на линиях протяженностью 4666 км обеспечит повышение пропускной способности на 13% (скорость движения при этом возрастает на 5%) и снижение расхода электроэнергии на 6%. Только благодаря этому годовой экономический эффект составит 3,6 млрд. руб. с полной окупаемостью затрат на разработку и внедрение ЕКС менее чем за 6 лет.

В настоящее время ЕКС внедрена на четырех электровозах ЧС7 Московской дороги и 15 электровозах ЧС2 Свердловской. Работа в области ЕКС продолжается в направлении взаимного интегрирования УСАВП, САУТ и КЛУБ в систему с единой структурой, в которой устранено ненужное дублирование.

Использование ЕКС обеспечивает единство автоматизированного управления поездом и обеспечение безопасности его движения, компенсацию возможных ошибок машинистов. Она исключает неправильные режимы движения поезда и использование тягового и тормозного оборудования локомотивов в критических режимах. Предусмотрена возможность расширения функций, обеспечивающих повышение эффективности эксплуатации локомотивов и обеспечения высокого уровня технического состояния.

С 2004 г. внедряется разработанная учеными ВНИИЖТа и специалистами ОЦВ интеллектуальная система автоматизированного вождения соединенных поездов с распределенной тягой по длине состава (ИСАВП-РТ). Она обеспечивает безопасное вождение грузовых поездов с массой до 18 тыс. т и длиной до 780 осей. Ведение соединенного поезда обеспечивают распределенные по его длине локомотивы, управляемые системами автоведения, получающими сигналы по радиоканалу от ведущего электровоза.

Благодаря многолетней совместной творческой работе ученых ВНИИЖТа и специалистов ОЦВ впервые в России успешно проведены тяжеловесные длинносоставные поезда весом 12 тыс.т на протяженном полигоне от станции Инская до станции Свердловск-Сортировочный. При этом поезда управлялись при помощи системы ИСАВП-РТ, не имеющей аналогов в мире. Применение ее для вождения соединенных поездов позволит повысить пропускную способность участков дорог на 4-6%, увеличить производительность труда локомотивных бригад за счет использования на ведомых локомотивах одного помощника машиниста с правами управления, сократить за счет повышения маршрутной скорости оборот подвижного состава до 20%.

Признано, что вождение поездов весом до 18 тыс. т на наиболее грузонапряженных участках возможно не только на участках постоянного тока, но и переменного тока, а также при автономной тяге. Это внесет значимый вклад в реализацию Стратегической программы развития ОАО «РЖД» и повышение потенциала экономики России.

В настоящее время системами ИСАВП-РТ оборудовано 12 грузовых локомотивов ВЛ10 на Западно-Сибирской и Северной дорогах, а до конца года их число возрастет до 146. Аппаратура ИСАВП-РТ базируется на системе автомашиниста грузового поезда, которая обеспечивает безопасное и ресурсо-сберегающее вождение соединенных поездов на любых участках независимо от профиля. Система гарантирует автоматическое ограничение продольных динамических сил сверх допустимых в составе соединенного поезда, что исключает возможность выдавливания вагонов и обрывов автосцепок при всех режимах управления.

Отраслевым центром также разработан и предложен к внедрению унифицированный комплекс управления кабины машиниста (УНИКАМ), которым на текущий момент оборудовано 25 электровозов ЧС2К. Он включает эргономичный пульт с многофункциональным цветным монитором, приборы безопасности САУТ и КЛУБ-У, а также системы ТСКБМ-М, автомашинист и РПДА. Дополнительно, в зависимости от серии и назначения локомотива, в состав УНИКАМ могут входить системы управления тяговым приводом (пассажирские электровозы постоянного тока), компенсаторы реактивной мощности и системы ИСАВП-РТ (пассажирские и грузовые электровозы переменного тока) и т.д. Технические решения УНИКАМ позволяют внедрять его на всех эксплуатируемых, а также на вновь создаваемых локомотивах. Практическое использование данного пульта позволяет интегрировать функциональные возможности входящих в него систем и улучшить условия работы машиниста.

Все системы по автоведению и РПДА, по которым проведены сетевые школы по обмену опытом работы в Москве и Санкт-Петербурге, являются инновационными. На них Отраслевым центром внедрения получено более двадцати патентов и свидетельств о регистрации программного обеспечения. Высокое качество технических средств подтверждается сертификатами соответствия.

В прошлом году для повышения эффективности работы внедренческого комплекса по реализации Программы ресурсосбережения было продолжено дальнейшее развитие Единой системы сервиса (ЕСС) наукоемкой техники ОЦВ на базе созданных сервисных центров ОЦВ и ДЦВ. Основные меры направлены на расширение взаимодействия комплекса ОЦВ-ДЦВ и дорог, в том числе на основе прямых договоров по техническому обслуживанию в послегарантийный период. Свидетельством эффективности ЕСС стало использование ОАО «РЖД» опыта, накопленного в ОЦВ по разработке методической и нормативно-правовой документации, для реализации проектов технического сервиса систем автоматики на подвижном составе.

Еще одно важное направление работы ОЦВ - внедрение единого комплекса вибродиагностики всех типов подвижного состава на базе одноканальной многофункциональной системы диагностики нового поколения (ОМСД). В отличие от аналогов такая система обеспечивает пооперационный контроль сборочных операций от подшипника до колесно-моторного блока локомотива, объединяет по линиям Интранст результаты диагностики в единую базу данных в Дорожном диагностическом центре. Это особенно важно для грузовых вагонов и локомотивов при работе на длинных плечах. ОМСД имеет достоверность диагностики не менее 95% (вместо 30-60% у аналогов), дает однозначный диагноз «годен-брак» (вместо «рекомендовано»), чем устраняет влияние человеческого фактора.

По инвестиционным программам ОАО «РЖД» 2005г. (безопасности, ресурсосбережения, дооснащения вагонных депо, информатизации) предстоит изготовить и внедрить 69 систем ОМСД разной комплектации, оснастить пять Дорожных диагностических центров на Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской, Московской и Октябрьской дорогах. ОМСД будет внедрена в дополнение к ранее поставленным 16 единицам и в диагностическом центре на Дальневосточной дороге, еще в 31 локомотивном и 54 вагонных депо.

В текущем году планируется на базе ОМСД завершить создание стендов для комплексной вибродиагностики пассажирских вагонов, начать выпуск переносных «сборщиков» результатов диагностики, что позволит внедрить эту систему и для электропоездов. Ведутся работы по замене кабельных линий на передачу информации по защищенному цифровому радиоканалу.

Таким образом, уже в этом году на базе ОМСД будет создана единая унифицированная для всех типов подвижного состава система вибродиагностики с накоплением и обработкой информации в дорожных диагностических центрах, объединенных ГВЦ ОАО «РЖД» в единую сеть.

Отраслевой центр внедрения для реализации этого проекта по Программе ресурсосбережения привлекает в качестве соисполнителей ведущие научные центры страны: Физический институт им. Курчатова, Федеральный ядерный центр, Государственный ракетный центр, Физический институт им. Иоффе и др.

Бесконтактные методы диагностики, дефектоскопии и измерений являются базой для создания и другого комплексного проекта - автоматизированных систем контроля технологической дисциплины (АСКТД) и АСУ технологическими процессами (АСУ ТП). Задача этих систем - объективный пооперационный контроль качества ремонта любого типа подвижного состава с использованием электронных меток и ведением электронного паспорта. Пилотный проект таких систем частично реализован в вагонном депо Рыбное Московской дороги.

В период реализации технической политики ОАО «РЖД» по энергосбережению во всех сферах железнодорожного транспорта в ОЦВ развивается направление систем учета в стационарной энергетике, продолжается работа по снижению удельных расходов электроэнергии на тягу, а также развитие комплексного подхода, объединяющего и увязывающего задачи стационарной энергетики и тяги. В связи с этим в рамках инвестиционного проекта создается автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ).

Система АСКУЭ направлена на обеспечение контроля за фактическим потреблением электроэнергии. Она регистрирует расход активной и реактивной электроэнергии за 30-минтутные интервалы по всем точкам учета, осуществляет периодический автоматический сбор измеренных данных и хранение их в специализированной базе данных, защищенной от потери информации и от несанкционированного доступа; формирование аналитических отчетов по электропотреблению и т.д.

Система АСКУЭ позволяет достоверно проводить взаиморасчеты между хозяйственными субъектами, участвующими в перевозочном процессе и обслуживании пассажиров, учитывать поставки электроэнергии субабонентам, а также обеспечивать коммерческие расчеты с поставщиками и потребителями энергоресурсов. Применение АСКУЭ обеспечивает снижение расходов дорог на электроэнергию, а значит, способствует повышению экономической эффективности перевозок и сдерживанию роста тарифов на перевозки грузов и пассажиров. Методическое сопровождение работ по АСКУЭ выполняется ОЦВ совместно с ОмГУПСом. На дорожные центры внедрения возложено предпроектное обследование объектов.

Отраслевой центр продолжит свое участие в разработке единой корпоративной системы интегрированной обработки маршрутов машинистов (ЕКС ИОММ), которая позволит в режиме, максимально приближенном к реальному времени, осуществлять мониторинг и анализ показателей использования топливно-энергетических ресурсов.

Увеличивающиеся масштабы внедрения Программы ресурсосбережения (в 2004 г. число внедренных единиц достигло 20842, а объем Программы увеличился на 43%) и определение ОЦВ в качестве генерального исполнителя в 2002-2004гг. и в числе генерального исполнителя на 2005 г. совместно с ВНИИЖТом потребовали выработки новых подходов и создания отдельного организационного звена ОЦВ для реализации задач сетевого взаимодействия.

В ОЦВ создано Управление программой ресурсосбережения и инновационными проектами, которое включает в себя четыре направления, соответствующие стадиям реализации. В направление по формированию и реализации Программы входят отделы по формированию программ, инвестиций и маркетинга, контроля качества. Вся работа проводится под руководством Департамента реализации научно-технических программ ОАО «РЖД» в тесном содружестве со службами дорог, исполнителями мероприятий и дорожными центрами внедрения.

Направление по ведению договорного учета включает в себя договорной и методологический отделы, в сферу деятельности которых входят формирование, согласование и контроль за прохождением в ОАО «РЖД» финансовых документов, а также подготовка и сопровождение договоров по Программе.

Особое значение при ее реализации имеет подготовка планов по поставке и внедрению оборудования и на их основе финансовых планов, включающих расчеты по налогу на добавленную стоимость. Для этой цели в Управлении создано направление по реализации Программы, в которое входят отделы финансово-аналитический, сопровождения, внедрения и информационный.

Здесь решаются задачи обеспечения многоуровневого учета прохождения работ по Программе (что изготовлено, отгружено, внедрено, сдано по актам), выявления слабых мест, требующих срочного финансирования, подготовки сводной отчетности по факту сдачи работ и проведенного финансирования Программы по дорогам, департаментам, подрядчикам, получаемому эффекту, по отдельным мероприятиям.

Отслеживается исполнение планов и бюджетов и проводится их своевременная корректировка, обобщается информация по всем аспектам Программы, готовятся предложения по решению проблем, возникающих в ходе ее осуществления, а также анализируется каждое мероприятие от включения его в Программу до получения заданного эффекта.

Сопровождение Программы включает в себя получение через отделы мониторинга ДЦВ информации непосредственно с объектов о подготовке соответствующих мест и проведении работ по установке оборудования. Это позволяет своевременно выявить проблемы, связанные с получением и внедрением оборудования на местах, и принять меры по их устранению.

Информационный отдел занимается разработкой и развитием информационной системы Программы. Благодаря этому управленческий учет ведется в режиме on-line, а также накапливаются статистические данные для аналитической обработки.

Информационная система направлена на поддержку всего жизненного цикла Программы - от выбора мероприятий, входящих в Программу, до систематизации данных о получаемом экономическом эффекте. Автоматизированы основные бизнес-процессы управления реализацией Программы: подготовка проекта Программы - договорной учет и финансовое планирование - мониторинг процесса внедрения и эксплуатации - гарантийное обслуживание. Принципы построения информационной системы, качественные показатели управления Программой соответствуют требованиям международного стандарта ИСО 9000:2000.

Четвертое направление включает в себя оперативный отдел и Сервисный центр, задачей которого является развитие системы обслуживания технических средств и технологий в рамках единой системы сервиса ОЦВ-ДЦВ.

Технические параметры Программы - сотни внедряемых наименований, тысячи единиц оборудования, десятки мест внедрения практически на каждой дороге, свыше сорока исполнителей работ, более двухсот договоров в год, внедренческая инфраструктура шестнадцати дорожных центров - вызывают огромный поток информации, который поставлен под строгий контроль с целью эффективного управления реализацией Программы.

Это обусловило необходимость использования информационных технологий как основы для организации процесса управления, что обеспечивает решение задач создания и управление базой данных по используемым в Программе ресурсосберегающим техническим средствам, автоматизации договорного и финансового учета, мониторинга процесса внедрения и эксплуатации на местах, поддержки принятия решений, электронного документооборота.

Развитие проекта внедрения ресурсосберегающей техники на дорогах в 2006-2008 гг. определяется приоритетными направлениями, заданными принятой ОАО «РЖД» Энергетической стратегией на период до 2010 г. и на перспективу до 2020 г. Потребность в ресурсосберегающих технических средствах определяется отдельно по каждому мероприятию департаментами - заказчиками работ по направлениям своей деятельности.

Участвуя во внедрении Программы ресурсосбережения с 1998 г., ОЦВ совместно с ДЦВ накопили опыт работы, позволяющий подготовить специальную инфраструктуру внедрения, разработать информационно-управленческую технологию, позволяющую получать в режиме on-line информацию с мест внедрения о реальном состоянии дел, а также синхронизировать информацию по выполнению программы на уровне руководства дорог и ОАО «РЖД». Определяющее значение в этом играет инфраструктура дорожных центров, проходивших становление на базе внедрения отдельных видов технических средств и технологий.

Так, в дорожных центрах внедрения Октябрьской и Южно-Уральской, Куйбышевской и Горьковской дорог были созданы специализированные отделы, сопровождающие внедрение интеллектуальной системы «Автомашинист» и РПДА. На базе Октябрьского и Южно-Уральского дорожных центров отрабатывалась модель по обслуживанию сложного программного обеспечения, являющегося основным элементом наукоемкой продукции, а в Куйбышевском и Горьковском дорожных центрах - модель гарантийного обслуживания.

В настоящее время Отраслевой и дорожные центры внедрения способны выполнять системное, комплексное внедрение информационно-управляющих систем, включающее в себя взаимодействие с конечными пользователями, технически выявлять узкие места, обучать персонал, отрабатывать новые версии программного обеспечения. ОЦВ, выступая в роли головного исполнителя и системного интегратора, во взаимодействии с ведущими научно-исследовательскими институтами, организациями и компаниями, выполняющими разработки, вычислительными центрами дорог и предприятиями реально готов к масштабному внедрению наукоемкой продукции. Для оперативной координации деятельности ДЦВ в ОЦВ создано специальное управление по взаимодействию с дорожными центрами внедрения.

Для полноценного и эффективного использования потенциала дорожных центров необходимо более активное участие их в выявлении и решении проблем дорог, связанных с внедрением новой техники и современных технологий. Грамотная и последовательная организация работ, административное и техническое сопровождение проектов ОЦВ - основа эффективной работы ДЦВ. Одной из главных задач дорожных центров внедрения является поиск и адаптация новых инновационных решений в соответствии с приоритетными направлениями работ ОЦВ в информационной сфере - управление инфраструктурой локомотивного и вагонного хозяйств, оптимизация эксплуатационной деятельности и технического содержания подвижного состава.