Автоматизированная система управления ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом подвижного состава АСУ БЭР™ МВПС КОМПАКС® презентация

КОМПАКС®

Заместитель начальника Департамента поддержки и
продвижения систем, к.т.н. Казарин Денис Викторович

в Октябрьской Дирекции моторвагонного подвижного состава технологии управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом парка подвижного состава на основе АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС®

2. АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС® инновационный стопроцентный российский продукт – комплексно и системно решающий проблемы эксплуатации моторвагонного подвижного состава

3. Бортовая система мониторинга технического состояния оборудования электропоезда КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3

4. Стационарная система комплексной диагностики секций электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3

5. Стендовые системы контроля качества производства и ремонта основных узлов и агрегатов моторвагонного подвижного состава КОМПАКС®-РПП,
КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС, КОМПАКС®-АГРЕГАТ

6. Технология управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом моторвагонного подвижного состава на основе АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС®

эксплуатации

Высокая сложность поиска и устранения отказов технических средств подвижного состава в эксплуатации

Недостаточная эксплуатационная готовность подвижного состава

Недостаточный уровень исполнительской дисциплины персонала

Высокий уровень эксплуатационных затрат на содержание подвижного состава

ремонта подвижного состава
2. Отсутствие наблюдаемости безопасности процессов зарождения и развития неисправностей в узлах и агрегатах подвижного состава
3. Отсутствие объективности контроля исполнительской дисциплины персонала по безопасной эксплуатации и ремонту подвижного состава

Недостаточная наблюдаемость!

наличии Наблюдаемости и Управляемости!

Решение проблем эксплуатации эксплуатации
моторвагонного подвижного состава

T1 – подготовка оборудования к диагностике, измерения; T2 – формулировка и документирование диагностических предписаний; T3 – управление действиями персонала; T4 – коррекция действий персонала; Tcritical – наиболее короткий интервал развития неисправности в оборудовании; To – интервал мониторинга состояния оборудования в реальном времени

НАБЛЮДЕНИЕ

Т1+Т2

УПРАВЛЕНИЕ

Т3+Т4

СТАБИЛЬНОСТЬ
БЕЗОПАСНОСТЬ
НАДЕЖНОСТЬ

ЦИКЛ

Т1+Т2+Т3+Т4 = Т0

Т0 < TCRITICAL

безопасности и бесперебойности функционирования железнодорожного транспорта на основе эффективного управления техническим состоянием оборудования подвижного состава по результатам непрерывного автоматического мониторинга неисправностей в реальном времени

АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС® инновационный стопроцентный российский продукт

Автоматизированная система управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом моторвагон-ного подвижного состава – АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС®

БЭРТМ МВПС КОМПАКС® инновационный стопроцентный российский продукт

Электропоезда в эксплуатации

Депо приписки

Вагоны электропоезда

Состояние оборудования вагона

Статистика по состоянию оборудования

Недопустимо

Требует принятия мер

Допустимо

БЭРТМ МВПС КОМПАКС® инновационный стопроцентный российский продукт

Режим «Акт технической готовности» – оценка состояния единицы подвижного состава, определение вида и опасности неисправности, определение способа снижения влияния неисправности на безопасность эксплуатации

труда и
снижение эксплуатационных расходов

Объединяет системы мониторинга и диагностики КОМПАКС® в рамках депо, дирекции и компании в целом и обеспечивает:

Повышение техногенной безопасности на
железнодорожном транспорте

АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС® инновационный стопроцентный российский продукт

получаемым в реальном времени одновременно с 243 датчиков. Количество диагностических признаков на каждый узел составляет 54.

Бортовая система мониторинга технического состояния электропоезда КОМПАКС® -ЭКСПРЕСС-3

Скорость

Режим

Ethernet-технология до 1Гб/с!

панели пульта помощника машиниста

обозначение неисправного узла, указание места неисправности

Наименование узла

Указание к действиям

Вид неисправности

- спектральный анализ сигналов

Бортовая система мониторинга технического состояния электропоезда КОМПАКС® -ЭКСПРЕСС-3

Кнопки управления

Расширенный режим – режим «МОНИТОР»

вагона

Условное обозначение неисправного узла

Указания к действиям персонала

Коды экспертных сообщений

Расшифровки экспертных сообщений

Обозначение уровня опасности неисправности

Заключение

Ответственный персонал

дня до отказа!

Отказ подтвержден!
замена ТЭД

момент формирования акта технического состояния (информирование персонала); 3 – момент выхода двигателей из строя;
4 – проследование электропоезда в депо
Тренды изменения признаков JeS на КП041ТЭД и КП042ТЭД при выходе из строя тяговых электродвигателей в результате разворота реверсивного переключателя

Бортовая система мониторинга технического состояния электропоезда КОМПАКС® -ЭКСПРЕСС-3

!

4 суток до отказа!

!

2 часа до отказа!

отказ!

токоприемника

Подсистема диагностики пневматической тормозной системы

Подсистема диагностики электрических цепей управления

Подсистема диагностики силовых электрических цепей

Подсистема диагностики вспомогательных электрических цепей

Подсистема диагностики изоляции высоковольтных электрических цепей

Продолжительность полного цикла комплексных испытаний не превышает трех часов!

диагностики секций электропоездов 15 различных серий: ЭР2, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2, ЭД2Т, ЭТ2, ЭТ2М, ЭД4, ЭД4М, ЭД4МК, ЭР9Т, ЭД9, ЭД9М, ЭД9Т, ЭД9МК

электрических цепей

Интерфейсный экран подсистемы диагностики
колесно-моторных блоков

Интерфейсный экран подсистемы диагностики
пневматической тормозной системы

Интерфейсный экран подсистемы диагностики
электрических цепей управления

Интерфейсный экран подсистемы диагностики
силовых электрических цепей

Интерфейсный экран подсистемы диагностики
вспомогательных электрических цепей

Интерфейсный экран подсистемы ручной проверки электрических цепей

Интерфейсный экран подсистемы диагностики пантографа

Условное изображение объекта диагностирования

Условное обозначение объекта диагностирования

Элементы управления

Графики характеристик объекта диагностирования

Индикаторы состояния процесса диагностики

Поле экспертных сообщений

Экспертные сообщения

Диагностические признаки

Критические значения

необоснованных ремонтов и замен оборудования

Создание подменного фонда исправных электросекций

Данные за период с IV кв. 2005 г. - III кв. 2014 г

Значение

качества ремонта секций электропоездов в депо Октябрьской Дирекции моторвагонного подвижного состава

Ввод в эксплуатацию системы в ТЧ-15 (СПб-Балтийский)
IV кв. 2008

Ввод в эксплуатацию системы в ТЧ-6 (Крюково)
IV кв. 2009

Освоение применения систем при ремонтах

Активное применение систем

60 секций в месяц!

5-7 секций в месяц

моторвагонного подвижного состава:

Система вибродиагностики колесно-моторных блоков электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС
Участок входного контроля подшипников качения на базе системы диагностики КОМПАКС®-РПП
Система диагностики узлов и агрегатов на участках ремонта и испытаний КОМПАКС®-АГРЕГАТ

блоков электропоездов без выкатки
выявление скрытых дефектов подшипников, шестерен редукторов, балансировки, центровки и крепления узлов, качества и недостатка смазки
автоматическая диагностика, не требующая участия оператора в процессе измерения и формирования заключения о техническом состоянии колесно-моторных блоков
минимальные требования к оператору
единая нормативная база вибропараметров для всех регионов страны
самодиагностики датчиков, их установки на объект, кабельных сетей и всего процесса измерения в целом

выносной блок синхронных измерений вибрации

(2) подшипника ведущей шестерни

2

3

дефект внешней обоймы подшипника буксы (3)

дефект поверхности качения внутренней обоймы подшипника ТЭД (4)

4

5

трещина внешней обоймы подшипника буксы (5)

6

трещина внутренней обоймы подшипника ведомой шестерни (6)

7

дефект поверхности тел качения подшипника буксы (7)

Практические примеры дефектов подшипников качения, выявленных системой КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС

Дефекты подшипников качения, выявленные системой

машин
(преобразователи, компрессоры)

Участок входного контроля подшипников

Участок испытаний тяговых двигателей

Система диагностики узлов и агрегатов на участках ремонта и испытаний КОМПАКС®-АГРЕГАТ

промывки, дефектации, размагничивания, диагностирования, а также консервации.

Участок входного контроля подшипников на базе системы диагностики КОМПАКС®-РПП

электропоездов на различных этапах жизненного цикла с помощью единых программно-аппаратных средств
Автоматическая экспертная система, обеспечивающая:
высокую достоверность диагноза
высокую пропускную способность стационарных систем по сравнению с переносными приборами более, чем в 10 раз
высокую оперативность постановки диагноза с выдачей заключения непосредственно после проведения испытаний
Единые интерфейсы и формы представления данных
Встроенные функции самодиагностики датчиков, линий связи, измерительных модулей и целостности программного обеспечения
Автоматическая передача результатов испытаний в диагностическую сеть предприятия ответственному персоналу и руководству
Высокая надежность, расширенный температурный диапазон, вандалозащищенное исполнение

Преимущества систем КОМПАКС®

технологии управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом подвижного состава на основе мониторинга неисправностей

и диагностики КОМПАКС®, осуществляется только тогда и только в том объеме, который требуется в данное время для обеспечения безопасной эксплуатации подвижного состава в период между примыкающими актами оценки технического состояния

Технология управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом моторвагонного подвижного состава на основе
АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС®

планового захода в депо?

Нет

Да

диагностика оборудования, не контролируемого БСМ

Депо

СТД: Состояние НОРМА

Обслуживание, ремонт и регулировка узлов в состоянии ТПМ

обслуживание и ремонт оборудования, не контролируе-мого системами мониторинга и диагностики

БСМ – бортовая система мониторинга КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3

Compacs-Radio-Net®

СТД – системы технической диагностики КОМПАКС®

СТД: Состояние ТПМ

Замена и/или ремонт узлов
в состоянии НДП

СТД: Состояние НДП

Подменный фонд новых, испытанных узлов

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3

Приемка в эксплуатацию

БСМ: Состояние ТПМ

углубленная диагностика оборудования в состоянии ТПМ

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС

диагностика оборудования, не контролируемого БСМ

Устранение дефектов

СТД: Состояние НОРМА

КОМПАКС®-АГРЕГАТ

Штатная безаварийная эксплуатация!

Текущий ремонт

Уменьшение объема выполняемых работ!

КОМПАКС®

Эксплуатация

БСМ: Состояние НДП

Депо

Compacs-Radio-Net®

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3

Оперативное
изменение режима управления!

Compacs-Net®

Решение о постановке на ремонт в депо

Постановка на ремонт в депо

диагностика оборудования

РЕМОНТ

Замена агрегатов

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3

КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС

КОМПАКС®-АГРЕГАТ

Неисправные агрегаты

КОМПАКС®-РПП

Подшипники

Неисправные агрегаты

контроль качества ремонта

Монтаж агрегатов

Исправные агрегаты

Приемка в эксплуатацию

СТД: Состояние НОРМА

Ремонт агрегатов

Выходной контроль

доводка, точная настройка

БСМ: Состояние НОРМА

Подменный фонд исправных агрегатов

Подменный фонд исправных агрегатов

труда и
снижение эксплуатационных расходов

Реализуется путем комплексного применения систем мониторинга и диагностики КОМПАКС®, функционирующих на этапах эксплуатационной стадии жизненного цикла подвижного состава и входящего в их состав оборудования, и обеспечивает:

Повышение техногенной безопасности

Технология управления на основе
АСУ БЭРТМ МВПС КОМПАКС®

данным 07.2010)

Расчетная эффективность систем КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3

Годовая экономия ресурсов на один электропоезд, оборудованный бортовой системой, составляет 25 920 тыс. руб.!

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

каждую продиагностированную секцию, прошедшую ремонт в объеме ТР-2 (ТР-3), 80 тыс. руб.!

Экономия за счет снижения затрат на обязательный послеремонтный контроль, исключение испытаний электропоездов обкаткой

Экономия за счет исключения ущерба от браков и повреждений оборудования в пути следования

Экономия за счет исключения неплановых ремонтов

Экономия за счет снижения эксплуатационных расходов в связи с уменьшением удельной трудоемкости и материалоемкости обслуживания и ремонта

Экономия за счет увеличения межремонтного пробега

Прибыль от освоения дополнительного объема перевозок высвобожденными секциями

Годовая экономия ресурсов на один электропоезд, оборудованный бортовой системой, составляет 25 920 тыс. руб.!

Подтвержденный технико-экономический эффект

При объеме ремонта в депо 200 секций экономия 16 000 тыс. руб.!

фактического технического состояния снижает объемы и сложность работ более чем в 2 раза и обеспечивает рост коэффициента эксплуатационной готовности парка электропоездов с 0,92 до 0,96 - 0,98

Сокращение эксплуатационных издержек от простоя в ремонте в 3-4 раза и выпуск на линию высвобожденных секций электропоездов для выполнения существующего или возрастающего объема перевозок

Высвобождение из ремонта электропоездо-часов сокращает расходы на приобретение дополнительных электропоездов для выполнения растущего объема перевозок, а сопутствующее сокращение затрат на ремонтные работы более чем в 2 раза гарантирует, что

срок окупаемости всего комплекса систем составляет менее 1 года!

30 отзывами эксплуатирующих организаций и актами подтверждения результатов мониторинга и диагностирования

реализованных в системах мониторинга и диагностики, подтверждена 25 патентами на изобретения, промышленные образцы и свидетельствами об официальной регистрации программ для ЭВМ!

с главным инженером дирекции, руководства депо (ТЧ-10 (СПб-Московское) – эксплуатация и ТР-1; ТЧ-6 (Крюково) – ТР-2; ТЧ-15 (СПб-Балтийский) – ТР-3) и представителей НПЦ «Динамика».
2. Подготовить временный регламент по эксплуатации, обслуживанию и ремонту электропоездов по новой технологии и технико-экономическое обоснование.

3. Выйти с инициативой по проведению экспериментальной отработки на базе Октябрьской Дирекции моторвагонного подвижного состава на НТС РЖД, включить тему в план НТР РЖД на 2015 – 2017 гг..

4. Назначить из электропоездов Дирекции две группы – опытную и контрольную (по 7 единиц в каждой)
Критерии отбора в группу:
наличие бортовой системы мониторинга КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3
пробег после ТР-3 не более 10 000 км (4 единицы)
пробег после ТР-2 не более 10 000 км (3 единицы)

5. Ввести в действие временный регламент и обеспечить по нему эксплуатацию опытной группы электропоездов.

6. Обеспечивать регистрацию показаний систем мониторинга и диагностики при эксплуатации, входном и выходном контроле электропоездов опытной и контрольной групп, записи в журналах ремонта и технического состояния подвижного состава и учет стоимости ремонта и обслуживания.

7. В процессе отработки вести сравнительный анализ комплекса показаний. Оценить достигаемую эффективность эксплуатации электропоездов по новой технологии.

План отработки прогрессивной технологии
эксплуатации, обслуживания и ремонта электропоездов

стопроцентный входной контроль опытной и контрольной групп электропоездов с применением стационарных систем комплексной диагностики КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3 в соответствующих депо.
Регистрировать количественные показатели технического состояния оборудования электропоездов по данным бортовых систем мониторинга, стационарных систем диагностики, замечаний персонала к работе оборудования.
Для контрольной группы обеспечивать проведение обслуживания и ремонта в объеме, предусмотренном действующей системой ремонта.
Для опытной группы обеспечивать проведение обслуживания и ремонта тех узлов, состояние которых по показаниям систем признано не удовлетворительным, а также узлов, состояние которых не контролируется системами.
В процессе обслуживания и ремонта регистрировать показания, характеризующие фактическое состояние обслуженных узлов.
Обеспечивать стопроцентный выходной контроль опытной и контрольной групп электропоездов после обслуживания и ремонта на стационарных системах комплексной диагностики с регистрацией показаний.
Регистрировать количественные показатели технического состояния оборудования электропоездов по данным бортовых систем мониторинга в процессе эксплуатации, а также количество неисправностей узлов и агрегатов, контролируемых системами и обнаруженных в эксплуатации.

Организация прогрессивной технологии
эксплуатации, обслуживания и ремонта электропоездов

с учетом фактического технического состояния на основе систем КОМПАКС®.

Распределить проведение входной/выходной комплексной диагностики электропоездов опытной и контрольной групп между депо Дирекции следующим образом:
- ТЧ-10 (СПб-Московское) при ТР-1 и при неплановых ремонтах;
- ТЧ-6 (Крюково) при ТР-2;
- ТЧ-15 (СПб-Балтийский) при ТР-3.

Осуществить внедрение системы комплексной диагностики секций электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3 в депо Санкт-Петербург-Московское на отдельной позиции, обеспечивающей свободную постановку секций электропоездов на диагностику без нарушения технологических процессов обслуживания и ремонта (ТР-1), существующих в депо. Оснастить депо комплексом систем увязать их в сеть.

Сформировать предложения и замечания, которые важно учесть при разработке развернутой программы отработки технологии и временных регламентов эксплуатации, обслуживания и ремонта электропоездов с учетом фактического технического состояния.

В период отработки технологии (3 года) обеспечить поддержание комплекса систем КОМПАКС® в депо в работоспособном состоянии на основе фирменного сервиса, предоставляемого НПЦ «Динамика».

Предложения для Октябрьской Дирекции моторвагонного подвижного состава

и объективный контроль технического состояния электропоездов, благодаря автоматической диагностике и прогнозированию основных неисправностей (>95-98%) оборудования электропоездов с ранним обнаружением, полным использованием ресурса и сохранением его ремонтопригодности.
Перенос ответственности за надежность и техническую готовность электропоездов с высшего менеджмента на уровень линейного персонала, благодаря его своевременному автоматическому предупреждению о ближайших неотложных действиях по управлению состоянием оборудования и автоматическому контролю исполнения выданных диагностических предписаний путем оценки технического состояния оборудования в реальном времени.
Максимально возможный межремонтный период эксплуатации и коэффициент использования электропоездов, благодаря высокой технической готовности и автоматическому формированию планов целенаправленных ремонтов в реальном времени на основе знания фактического технического состояния оборудования.
Минимальный простой в ремонте и рациональные эксплуатационные расходы на техническое обслуживание и ремонт электропоездов, благодаря целенаправленному и своевременному проведению ремонтных работ именно того оборудования, которое вышло из строя и именно тогда, когда ресурс его почти полностью исчерпан.
Использование вышеперечисленных преимуществ, при организации технологии в полном объеме, обеспечит сокращение срока возврата инвестиций в подвижной состав как минимум вдвое.

оборудования представляет собой мощное средство обеспечения поддержки принятия решения по безопасному управлению эксплуатацией оборудования производственно-транспортных комплексов на основе анализа факторов «машина»-«человек»-«среда», фактического технического состояния, их тесного взаимодействия и доведения решения от руководителей до конечных исполнителей.

Ситуационный центр мониторинга обеспечивает реализацию функций по управлению рисками, по превентивному реагированию на вероятные нежелательные происшествия, связанные со снижением надежности и эффективности функционирования оборудования и технологических комплексов, в составе которых данное оборудование работает, а также по рациональному распределению ресурсов поддержания нормальных условий функционирования оборудования и комплексов в целом.

представляет собой систему мультиэкранного отображения данных различного вида (видеоизображения, электронные карты, графики и диаграммы, текстовая документация в электронном виде)

- средства видеоконференцсвязи, обеспечивающие проведение коллективных совещаний между удаленными участниками обсуждения текущей обстановки

- система звукооснащения, предназначенная для проведения групповых обсуждений действий в текущей обстановке, а также звукового оповещения участников групповых обсуждений о текущей обстановке

- вспомогательное оборудование, к которому относятся электронные средства ввода и отображения графических данных, такие как документ-камеры, интерактивные доски и др.

- интегрированная система управления, обеспечивающая взаимодействие всех элементов технического оснащения