Удосконалення методології визначення техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу з урахуванням життєвого циклу

Abstract

UA: Дисертація містить теоретичні основи та методологічні положення визначення техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу з урахуванням життєвого циклу у відповідності до умов експлуатації, системи поточного ремонту та технічного обслуговування. На основі систематизації та оцінки складових циклу було сформовано науковий підхід, який дозволяє обґрунтувати доцільність та вигідність проектів оновлення залізничної техніки з урахуванням можливих змін її стану протягом цього періоду. Такий підхід дозволяє урахувати інтереси всіх учасників цього складного процесу, а саме тих, хто: розробляє нову, прогресивну техніку; постачає виробника нової техніки сучасними комплектуючими вузлами та деталями; експлуатує, обслуговує і виконує усі види поточного ремонту; а також для тих, хто буде в подальшому здійснювати її капітальний ремонт та модернізацію. RU: Диссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы усовершенствования методологии определения технико-экономических показателей функционирования тягового подвижного состава с учетом жизненного цикла. Функционирование тягового подвижного состава представляет собой сложную динамическую систему со стохастическими связями между ее элементами и с другими системами. Поэтому технико-экономические показатели, которые, по своей сути, являются количественной и качественной оценкой этого процесса, должны отражать динамику изменения системы в течение жизненного цикла и вероятность ее внутренних и внешних связей. На основе систематизации составляющих жизненного цикла в соответствии: с вариантами приобретения; видом эксплуатационной работы; видом работ по содержанию в технически исправном состоянии; видом работ по восстановлению технического ресурса и модернизации; утилизацией тяговой единицы был сформирован научный подход определения технико-экономических показателей функционирования тягового подвижного состава, который позволяет обосновать целесообразность и выгодность проектов обновления железнодорожной техники с учетом возможных изменений ее состояния в течение этого периода. Такой подход позволяет учесть интересы всех участников этого сложного процесса, а именно тех, кто: производит новую, прогрессивную технику; обеспечивает производителя новой техники современными комплектующими узлами и деталями; эксплуатирует, обслуживает и выполняет все виды текущего ремонта, а также тех, кто будет в дальнейшем осуществлять ее капитальный ремонт и модернизацию. Систематизация жизненного цикла тягового подвижного состава позво-лила выделить три основных этапа. В некоторый момент времени t тяговая единица может находиться в состоянии одного из этапов. Характер перехода тяговой единицы из одного состояния самого продолжительного II этапа – этапа эксплуатации – в другое является марковским. Система дифференциальных уравнений Колмогорова в этом случае определяется начальными вероятностями состояний и матрицей переходных вероятностей и может быть построена с помощью графа состояний. Количественной оценкой эффективности каждого состояния жизненного цикла тягового подвижного состава являются соответствующие технико-экономические показатели и уровень потребления энергетических, материальных и трудовых ресурсов. Показателем, обобщающим этот уровень с учетом динамики изменения технико-экономических показателей и вероятностей перехода из одного состояния в другое в течение жизненного цикла, является показатель стоимости жизненного цикла LCCТ. Значения вероятности нахождения тяговой единицы в определенном состоянии II этапа в момент времени t, которое получено с помощью решения системы дифференциальных уравнений Колмогорова, удельные расходы всех видов ресурсов на единицу состояния (с учетом дисконтирования) определяют стоимость этого этапа жизненного цикла. Для определения удельных расходов энергетических, материальных и трудовых ресурсов на единицу состояния II этапа жизненного цикла тяговой единицы был разработан метод, учитывающий ее технический уровень, условия эксплуатации, особенности системы текущего ремонта и технического обслуживания. Учитывая экологические требования, был разработан метод определения экологической составляющей оценки функционирования тягового подвижного состава. В основу предлагаемых методов были положены разработанные многофакторные математические модели удельного расхода энергоресурсов на тягу поездов существующими типами тягового подвижного состава с учетом вида и условий эксплуатационной работы, а также удельных выбросов вредных веществ тепловозами. Для построения этих моделей были использованы методы тяговых расчетов и планирования эксперимента. Ежегодная составляющая стоимости жизненного цикла LCCt определяется, исходя из годовых объемов эксплуатационной работы тяговой единицы, с учетом возможных ее состояний в течение этого периода, и удельных расходов всех видов ресурсов на единицу этой работы. Результатом расчетов данного метода является определение стоимости жизненного цикла тяговой единицы LCCТ, а также расход энергетических, материальных и трудовых ресурсов для ее функционирования за весь период. Значения стоимости жизненного цикла тяговой единицы, а также суммарный расход энергетических, материальных и трудовых ресурсов для ее функционирования за весь период, позволили разработать систему удельных среднеэксплуатационных технико-экономических и экологических показателей. Данная система была использована для комплексного сравнительного анализа и выбора технического решения альтернативных вариантов обновления тягового подвижного состава, а также для выработки рекомендаций по повышению эффективности его использования с учетом технических характеристик, региона и условий эксплуатации в течение жизненного цикла. EN: The thesis contains theoretical bases and methodological positions for determination of technical and economic indicators of traction rolling stock functioning taking into account life cycle according to service conditions, operating repair and maintenance service systems. On the basis of cycle components classification and estimation, the scientific approach was created which allows substantiating the expediency and profitability of projects for railway machinery updating taking into account possible changes in its condition during this period. Such approach allows considering the interests of all participants of this complicated process, namely those who manufacture state-of-the-art machinery and those who will carry out its major repairs and modernization in future; provides the manufacturer of new machinery with mod-ern component assemblies and details; allows operating, maintaining and performing all kinds of operating repair.