Моделирование и оценка эффективности производственного процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.22, кандидат технических наук Василенкова, Татьяна Александровна

• Василенкова, Татьяна Александровна
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Василенкова, Татьяна Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

1.1 Техническая эксплуатация устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

1.2 Стратегии и методы технического обслуживания и ремонта

1.3 Анализ нормативного обеспечения производственного процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики

1.4 Выводы по главе

2. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ФОРМАЛИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

2.1 Анализ методов моделирования технологических процессов технического обслуживания

2.2 Общесистемные принципы построения технологии

2.3 Способ структурной декомпозиции производственного процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики

2.4 Моделирование технологии технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики с помощью метода функциональных сетей

2.5 Выводы по главе

3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

3.1 Постановка задачи

3.2 Методы статистической оценки показателей качества технического обслуживания как производственного процесса

3.3 Вероятностная модель оценки эффективности • технологии технического обслуживания

3.4 Выводы по главе

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

4.1 Общие принципы оценки экономической эффективности совершенствования процесса технического обслуживания устройств ЖАТ

4.2 Алгоритм оценки годовой экономии за счет уменьшения непроизводительных затрат рабочего времени на техническое обслуживание устройств ЖАТ

4.3 Сравнительный анализ эффективности методов технического обслуживания устройств ЖАТ

4.4 Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование и оценка эффективности производственного процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики»

В настоящее время основными техническими средствами обеспечения безопасности движения поездов являются устройства железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ).

Надежность действующих устройств ЖАТ во многом зависит от своевременного и качественного технического обслуживания и ремонта (ТО). Для успешной организации этого производственного процесса необходимо совершенствование действующих и создание новых технологий. Их применение на предприятиях отрасли позволит улучшить качество ТО устройств ЖАТ, повысить надежность технических средств и как следствие -безопасность движения поездов.

Анализ отказов устройств ЖАТ свидетельствует о том, что большинство из них происходит вследствие некачественных профилактических работ, несвоевременной проверки и осмотра технических средств, некачественной проверки аппаратуры, несоблюдения правил производства работ, связанных с нарушением технологической дисциплины [53].

Существующие в настоящее время технологии и стратегии обслуживания устройств ЖАТ, основанные на регламентных работах по предупреждению отказов, не вполне соответствуют современному уровню технических средств и требованиям международных стандартов в области надежности и безопасности ответственных технологических процессов [12]. Поэтому применение современных технологий, оптимизирующих процесс ТО, и структурное изменение технологии обслуживания устройств является актуальной проблемой. Кроме того, анализ методов ТО устройств ЖАТ показал, что до сих пор применяемые технологии не исследовались как производственный процесс. Таким образом, указанные выше недостатки ТО устройств ЖАТ обосновывают необходимость разработки и совершенствования технологий обслуживания и методов оценки их технологической и экономической эффективности.

Целью исследования диссертационной работы является разработка научно обоснованных методов моделирования, оценки и повышения эффективности производственного процесса ТО устройств железнодорожной автоматики. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие взаимосвязанные задачи:

1. Исследовать производственный процесс ТО устройств железнодорожной автоматики, пути повышения его эффективности и качества.

2. Разработать и обосновать методы моделирования и формализации производственного процесса ТО систем железнодорожной автоматики, позволяющие с помощью единых аналитических средств оценивать эффективность различных технологических решений.

3. Разработать и обосновать методы оценки показателей качества ТО устройств железнодорожной автоматики как производственного процесса.

4. Разработать алгоритм аналитической оценки и сравнительного анализа процесса ТО устройств железнодорожной автоматики и обосновать эффективность его применения.

Работа выполнена на основе результатов исследования существующих технико-технологических систем ЖАТ и базируется на использовании методов структурного анализа, математического и статистического моделирования, теории вероятностей и теории случайных процессов.

Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней впервые теоретически сформулированы и обоснованы следующие положения:

- предложен и обоснован способ структурной декомпозиции для производственного процесса ТО устройств железнодорожной автоматики.

- с помощью метода функциональных сетей предложена и исследована формализованная модель технологии ТО устройств железнодорожной автоматики.

- разработана и обоснована математическая модель оценки качества производственного процесса ТО. разработан алгоритм сравнительной оценки альтернативных технологических решений для производственного процесса ТО устройств железнодорожной автоматики.

Предложенные в диссертации методы и. модели оценки показателей качества ТО устройств железнодорожной автоматики позволяют объективно оценить эффективность производственного процесса ТО устройств железнодорожной автоматики по критериям продолжительности, безошибочности и стоимости обслуживания. Полученные научные результаты, выводы и предложения позволяют обеспечить экономию производственных ресурсов при разработке современных технологий ТО устройств железнодорожной автоматики.

Практическая ценность диссертации состоит в использовании полученных результатов при разработке технологических карт по техническому обслуживанию линейного пункта диспетчерской централизации «Диалог-МС» и технологических карт производства работ по техническому обслуживанию переездных шлагбаумов типа ПАШ-1 и ША. Также разработанные в диссертации теоретические и практические решения по анализу эффективности производственного процесса ТО устройств ЖАТ используются в учебном процессе в Российском государственном открытом техническом университете путей сообщения для подготовки специалистов в области железнодорожного транспорта.

В первой главе диссертационной работы проведены систематизация и качественный анализ производственного процесса технической эксплуатации устройств ЖАТ, его нормативного и информационного обеспечения. Обоснована необходимость снижения доли регламентных работ обслуживания при технической эксплуатации устройств ЖАТ.

Для количественной оценки эффективности процесса ТО в работе, на основе исследования существующих технико-технологических систем ЖАТ, предложено использовать методы моделирования, формализации и оценки качества производственного процесса с учетом особенностей технологий технической эксплуатации устройств ЖАТ.

Во второй главе разработаны и обоснованы методы моделирования и формализации производственного процесса ТО систем железнодорожной автоматики, позволяющие с помощью единых аналитических средств оценивать эффективность различных технологических решений.

Третья глава посвящена анализу и обоснованию методов оценки показателей качества ТО устройств ЖАТ как производственного процесса.

В работе проведены систематизация и анализ статистических методов оценки времени выполнения технологических операций (этапов, работ) обслуживания устройств ЖАТ с помощью известных теоретических распределений случайных величин. Получены статистические данные о времени выполнения типовых производственных операций по ТО устройств ЖАТ при различных эксплуатационных условиях в линейных предприятиях Приволжской железной дороги.

Четвертая глава посвящена оценке экономической эффективности производственного процесса ТО устройств ЖАТ.

Приведены алгоритмы оценки годовой экономии за счет уменьшения непроизводственных затрат рабочего времени и оценки годовой экономии за счет снижения трудоемкости процесса ТО устройств ЖАТ. Применение метода оценки эффективности с помощью обобщенного критерия на основе функциональных сетей позволяет оценить косвенную годовую экономию, получаемую за счет уменьшения непроизводительных затрат рабочего времени при ТО устройств ЖАТ. Имеется в виду уменьшение тех затрат, которые обусловлены неэффективностью алгоритма обслуживания. Для расчета косвенной годовой экономии рассматривается суммарное уменьшение непроизводительных затрат рабочего времени за счет реализуемой системы ТО устройств ЖАТ, выраженное в процентах (или в долях) от фонда рабочего времени выполнения работы по ТО.

В работе на примере Саратовской дистанции сигнализации, централизации и блокировки проведен сравнительный экономический анализ околоткового и бригадного методов ТО устройств при различном составе исполнителей производственного процесса.

Заключение диссертации по теме «Организация производства (по отраслям)», Василенкова, Татьяна Александровна

4.5. Выводы по 4 главе

1. Рассмотрены общие принципы оценки экономической эффективности процесса технического обслуживания.

2. Выполнено обоснование оценки эффективности производственного процесса ТО устройств ЖАТ.

3. Приведены алгоритмы оценки годовой экономии за счет уменьшения непроизводственных затрат рабочего времени и оценки годовой экономии за счет снижения трудоемкости процесса ТО устройств ЖАТ.

4. Проведен сравнительный анализ околоткового и бригадного методов технического обслуживания устройств ЖАТ на примере Саратовской дистанции сигнализации, централизации и блокировки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты диссертации состоят в следующем:

1. Исследован производственный процесс ТО устройств железнодорожной автоматики, пути повышения его эффективности и качества. Установлено, что технологии ТО не исследовались как производственный процесс, а применяемое нормативное и информационное обеспечения технологии обслуживания устройств ЖАТ не позволяют теоретически обосновать и рассчитать показатели их технологической и экономической эффективности.

2. Обоснован способ структурной декомпозиции для производственного процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики. Предложен метод моделирования и формализации производственного процесса ТО систем ЖАТ, позволяющий с помощью единых аналитических средств оценивать эффективность различных технологических решений. На основе декомпозиции производственного процесса разработан алгоритм моделирования технологии ТО устройств ЖАТ методом функциональных сетей.

3. Проведен статистический анализ данных о времени выполнения типовых производственных операций по техническому обслуживанию устройств ЖАТ при различных эксплуатационных условиях. С помощью метода последовательных медиан обоснована возможность использования альфа-распределения в качестве типового распределения случайной величины времени выполнения отдельных производственных операций (этапов, работ) по ТО устройств ЖАТ.

4. В качестве обобщенного критерия эффективности производственного процесса технического обслуживания устройств ЖАТ предложено использовать показатель средней стоимости выполнения операции (этапа, работы).

5. Предложен и обоснован метод вероятностной оценки безошибочности выполнения отдельных технологических операций с помощью плотности распределения стоимости выполнения работ с возможными повторениями.

6. Разработан алгоритм сравнительной оценки альтернативных технологических решений для производственного процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики.

7. Результаты исследований использованы при разработке технологических карт по техническому обслуживанию линейного пункта диспетчерской централизации «Диалог-МС», при разработке технологических карт производства работ по техническому обслуживанию переездных шлагбаумов типа ПАШ-1 и ША.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Василенкова, Татьяна Александровна, 2007 год

1. Ахьюджа X. Сетевые методы управления в проектировании и производстве. М: Мир, 1979.

2. Балуев Н.Н. Итоги работы хозяйства СЦБ. // Автоматика, связь, информатика, №5, 2005 г.

3. Барсов В.М. Метрологическая оценка технологической карты ремонта и проверки реле РНП. Автоматика, связь, информатика, №3, 2005 г.

4. Безродный Б.Ф., Талалаев В.И. Пути повышения качества и надежности аппаратуры СЦБ и технологической связи.// Автоматика, связь, информатика, №6, 2002 г.

5. Боэм Б.У. Инженерное проектирование программного обеспечения. М.: Радио и связь, 1985.

6. Брейдо А.И., Анисимов Н.К. Организация, планирование и управление в хозяйстве сигнализации и связи. Учебник для вузов ж.д. тр-та. -М.: Транспорт, 1989

7. Брейдо А.И., Буц В.Д. Научная организация труда и управления в хозяйстве сигнализации и связи. М.: Транспорт, 1971.

8. Брейдо А.И., Овсянников В.А. Организация обслуживания железнодорожных устройств автоматики и связи. Под ред. канд. техн. наук

9. B.С.Аркатова. -М.: Транспорт, 1983

10. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. - 1988. (Физико-математическая б-ка инженера).

11. Волков Б.А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка. М.: Транспорт, 1996.

12. Горелик А.В. Алгоритмические и программные средства систем обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте: Дисс. на соиск. уч. степени к-та техн. наук М.: МИИТ, 1997. (На правах рукописи).

13. Горелик А.В. Математическая модель для расчета периодичности технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики.// Автоматика, связь, информатика, №6, 2002 г.

14. Горелик А.В. Технологическая эффективность процесса проектирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики: Дисс. на соиск. уч. степени д-ра техн. наук М.: РГОТУПС, 2005. (На правах рукописи).

15. Горелик А.В., Василенкова Т. А. Периодичность профилактики станционных устройств по параметрам движения // Транспорт: наука, техника, управление. М.: ВИНИТИ, 2005. №8. С.48-49.

16. Горелик А.В., Василенкова Т.А. Формализация процесса технического обслуживания систем железнодорожной автоматики //

17. Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта. Межвузовский сборник научных трудов. М.: РГОТУПС, 2004. С. 32-38.

18. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1979.

19. ГОСТ 25866-83. Эксплуатация техники. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1983.

20. ГОСТ 27.002-83. Надежность в технике, термины и определения.

21. ГОСТ 28470-90. Система технического обслуживания и ремонта технических средств вычислительной техники. Виды и методы технического обслуживания и ремонта. М. Изд-во стандартов, 1992.

22. Гриненко А.В. и др. Основные принципы построения диспетчерских подсистем в АПК-ДК // Автоматика, связь, информатика. 2000. №9.

23. Губинский А.И. Надежность и качество функционирования эргономических систем. М.: Наука, 1982.

24. Демаков И.П., Потепун В.Е. Статистические методы определения законов распределения при анализе точности и надежности промышленных изделий по результатам эксперимента. Л.: Ленингр. Дом научно-техн. проп., 1970.-39 с

25. Дмитренко И.Е. Передовые методы технического обслуживания устройств СЦБ. Методические указания к изучению темы. М.: ВЗИИТ, 1980.

26. Дмитренко И.Е. Техническая диагностика и автоконтроль систем железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1986.

27. Дружинин Г.В. Анализ эрготехнических систем. М.: Энергоатомиздат, 1984.

28. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем.-М.: Энергоиздат, 1986.

29. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. М.: Энергия, 1977.- 536 с.

30. Дружинин Г.В., Воронова О.В. Сравнение методов построенияэмпирической функции распределения по малому числу наблюдений. -Надежность и контроль качества, 1983, № 1.

31. Дружинин Г.В., Карпов Л.А., Крепкая З.А. и др. Инженерные имитационные игры. М.: Транспорт, 1982.

32. Дружинин Г.В., Лецкий Э.К., Панкратов В.И., Печенкин А.Н. и др. Расчеты автоматизированных систем управления (на примерах АСУ железнодорожным транспортом). -М.: Транспорт, 1985.

33. Дружинин Г.В., Сергеева И.В. Качество информации. М: Радио и связь, 1990.

34. Дружинин Г.В., Соловьева Н.С. Об одном методе оценки надежности систем работ на транспорте на примере строительства железнодорожного моста. Тр. Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп., 1978, вып. 601, с. 45-51.

35. Дружинин Г.В., Соловьева Н.С. Оценка надежности планов систем работ с возможными повторениями. Тр. Моск. Ин-та инж. ж.-д. трансп., 1979, вып. 637, с. 82-96.

36. Есин Ю.Ф. и др. Автоматизированное проектирование программного обеспечения бортовых систем отображения информации / Ю.Ф. Есин, В.А. Максимов, В.Я. Мамаев. М.: Машиностроение, 1993.

37. Зараковский Г.М. Психофизиологический анализ трудовой деятельности. М.: Наука, 1966. - 114 с.

38. Зингер К. Методы проектирования программных систем. М.: Мир,1985.

39. Инструкции по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах ЦЭ-191 1993г.

40. Инструкции по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами ЦЭ-518 1997г.

41. Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ ЦП-485 1997г.

42. Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути ЦП-774 2000г.

43. Инструкции по эксплуатации железнодорожных переездов МПС России ЦП-566 1998г.

44. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по ТО и ремонту устройств СЦБ, утверждена МПС России 31.12.1997 г. № ЦШ-530.

45. Инструкция по содержанию технической документации на устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), утверждена МПС России 08.12.1998 № ЦШ-617.

46. Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). ЦШ-720 / Департамент СЦБ МПС России. М.: Трансиздат, 2000 г.

47. Информационно-управляющие человеко-машинные системы: Исследование, проектирование, испытания: Справочник / Адаменко А.Н., А.Г. Ашеров, И.Л. Бердников и др.; Под.общ.ред. А.И. Губинского и В.Г. Евграфова. -М.: Машиностроение, 1993.

48. Кайнов В.М. Безопасность движения и надежность технических средств // Автоматика, связь, информатика 2005. №2.

49. Кайнов В.М. Задачи хозяйства сигнализации, централизации и блокировки // Автоматика, связь, информатика 2003. №6.

50. Кайнов В.М. Итоги и задачи // Автоматика, связь, информатика -2006. №5.

51. Каменев А.И. Техническое обслуживание устройств СЦБ на уровень новых задач // Автоматика, телемеханика и связь - 1997. №1.

52. Каменев А.И., Балуев Н.Н., Адаскин В.М. Безопасность движения и надежности технических средств // Автоматика, связь, информатика 2003. №6.

53. Каменев А.И., Ягудин Р.Ш. Обеспечить безопасную и устойчивую работу устройств сигнализации, централизации и блокировки // Автоматика, связь, информатика 2002. №6.

54. Крылов А.Ю. Синтез и реализация микропроцессорных системдиспетчерского управления движением поездов: Дисс. насоиск.уч. степени к-та техн. наук. М.: РГОТУПС, 2002 (на правах рукописи).

55. Методические указания по ежедневной самоподготовке непосредственных исполнителей перед началом работ по ТО и ремонту устройств СЦБ (ЦШЦ-37-95).

56. Методические указания по оптимизации размеров дистанций сигнализации и связи. №МУ 32 ЦШ 1115842.01-99. СПб: ПГУПС, 1999

57. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды: Учебник. -М.: Логос, 2001.

58. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем (эффективность и надежность). М.: Советское радио, 1977

59. Николаев В.И., Брук В.Н. Системотехника: методы и приложения. Л.: Машиностроение, 1985.

60. Общая методика выбора номенклатуры показателей надежности технических устройств (для включения в ГОСТ, ТУ, ТЗ в систему планирования). М.: ВНИИ стандартизации, 1968. - 38 с.

61. Организация обслуживания и ремонта технических средств ж.д. автоматики и телемеханики. Типовой проект. Санкт-Петербург, 2003.

62. ОСТ 32.18-92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Выбор и общие правила нормирования показателей безопасности.

63. ОСТ 32.19-92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Общие требования к программам обеспечения безопасности.

64. ОСТ 32.41-95. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы доказательства безопасности систем и устройств ЖАТ.

65. Поменков Д.М. Автоматизация . управления устройствами электрической централизации на железнодорожных станциях: Дисс. на соиск.уч. степени к-та техн. наук. М.: РГОТУПС, 1999 (на правах рукописи).

66. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. ЦРБ-756 от 26.05.2000 г.

67. Правила электробезопасности для работников железнодорожного транспорта на электрифицированных железных дорогах ЦЭ-346 1995г.

68. Пятибратов А.П. Человеко-машинные системы: эффект эргономического обеспечения. М.: Экономика, 1987.

69. Распоряжение ОАО «РЖД» «О совершенствовании технологических процессов в хозяйстве СЦБ» №357р от 15.03.2005 г.

70. РД 32 ЦШ 1115842.02-93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Порядок и методы контроля показателей безопасности, установленных в нормативно-технической документации.

71. РМ 32 ЦШ 09.02.80. Рекомендации по составлению технологии выполнения регламентных работ по ТО и ремонту устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте.

72. Рогачева И.Л. Эксплуатация и надежность систем электрической централизации нового поколения. М.: Маршрут, 2006.

73. РТМ 32 ЦШ 1115842.02-94. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы расчета показателей безотказности и безопасности СЖАТ.

74. Руководящих указаний по защите от перенапряжений устройств СЦБ1998г.

75. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Шаманов В.И. Надежностьсистем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебное пособие длч вузов ж.д. транспорта. /Под ред. Вл.В. Сапожникова. М.: Маршрут, 2003.

76. Смирнов Б.А., Душков Б.А., Космолинский Ф.П. Инженерная психология: (Экономические проблемы). -М.: Экономика, 1983.

77. Техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики: Учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. /Вл.В.Сапожников, Л.И.Борисенко, А.А. Прокофьев, А.И. Каменев: Под ред. Вл.В.Сапожникова. М.: Маршрут, 2003.

78. Технологические карты по техническому обслуживанию устройств микропроцессорных централизаций «Ebilock 950», «МПЦ-2», «ЭЦ-ЕМ», «Диалог».-М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2006.

79. Трушкин В. П. Записки конструктора. М.: Моск. рабочий, 1981.

80. Устройства СЦБ. Технология обслуживания. М.: Транспорт, 1999.

81. Фуксман А.Л. Технологические аспекты создания программных систем. М.: Статистика, 1979.

82. Чавчанидзе В.В., Кумсишвили В.А. Об определении законов-распределения на основе малого числа наблюдений. В кн.: Применение вычислительной техники для автоматизации производства. - М.: Машгиз, 1961, с. 129-140.

83. Швалов Д.В. Повышение квалификации специалистов службы СЦБ //Автоматика, связь, информатика 2006. №3.