Статья опубликована в рамках: VIII Международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Россия, г. Новосибирск, 19 марта 2012 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Транспорт и связь, кораблестроение
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
- Условия публикаций
- Все статьи конференции
дипломов
Вопросы ресурсосбережения при ремонте подвижного состава железнодорожного транспорта
Смирнов Виктор Александрович
канд. техн. наук, доцент ОмГУПС, г. Омск
Экономия топливно-энергетических, материальных и трудовых ресурсов является приоритетной задачей современного этапа развития железнодорожного транспорта. Повышенное внимание данному вопросу уделяется на предприятиях локомотивного и вагонного хозяйства, обеспечивающих ремонт подвижного состава, для которых ресурсно-энергетическая составляющая играет ключевую роль в формировании себестоимости оказываемых услуг.
Решение поставленных задач по снижению энерго- и ресурсопотребления на предприятиях ОАО «РЖД» осуществляется в рамках отраслевой инвестиционной программы «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте». Суммарный размер ежегодных финансовых вложений в модернизацию производства по данной программе превышает 2 млрд. рублей, при этом существенная доля инвестиций приходятся на техническое перевооружение предприятий локомотивного и вагонного хозяйства.
При несомненной эффективности мероприятий на действующих объектах, проводимых в виде точечных изменений по результатам технического аудита, наибольшую результативность обеспечивают комплексные решения, закладываемые на этапе создания, технологической модернизации и реконструкции предприятий. Последнее направление особенно важно для «де факто» уже сформировавшегося производственного комплекса ремонтных предприятий ОАО «РЖД».
Вопросы ресурсосбережения при ремонте подвижного состава затрагивают следующие направления:
- повышение энергетической эффективности технологических процессов ремонта;
- снижение затрат топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на содержание производственной инфраструктуры, отопление, вентиляцию и освещение зданий;
- экономия материальных, трудовых, производственных и земельных ресурсов (потребностей в производственных площадях).
Затраты топливно-энергетических ресурсов являются наиболее управляемой группой факторов, влияющих на показатели ресурсоемкости производства. Играя важную роль в формировании себестоимости конечных услуг, они доступны как для системных, так и для отдельных точечных (локальных) изменений.
Основными видами ТЭР, потребляемыми при ремонте железнодорожного подвижного состава, являются: электрическая, тепловая энергия и дизельное топливо. В качестве вспомогательных энергоносителей используются горючие газы, сжатый воздух, перегретый пар.
Энергоемкость конкретного вида ремонта определяется по выражению:
, (1)
где С(ТХ) – технологические затраты ТЭР для выполнения единицы данного вида ремонта (переменная составляющая);
С(ОХР)– затраты на энергообеспечение производственной инфраструктуры предприятия (условно-постоянные расходы на отопление, освещение, вентиляцию);
N(Т) – объем данного вида ремонта за период t(единиц).
αi – распределение инфраструктурных затрат по видам ремонта – может быть принято пропорциональным затратам на технологические операции или найдено расчетно-аналитическим путем по результатам энергетического обследования предприятия.
В соответствии с этим, состав энергосберегающих мероприятий при ремонте подвижного состава должен предусматривать комплексное снижение потребления ТЭР на технологические процессы и операции, а также сокращение условно-постоянных затрат, за счет использования современных средств тепловой защиты зданий, приборов освещения, систем вентиляции и кондиционирования [2, 4].
Затраты на технологические процессы при ремонте подвижного состава складываются из плановых затрат топливно-энергетических ресурсов на выполнение технологических операций, предусмотренных нормативной и технической документацией , затрат на транспортное обслуживание и логистику , потерь, связанных с внутренним возвратом и устранением брака в работе :
, (2)
где F–мощность грузопотока перемещения ремонтного фонда, материалов, комплектующих и запасных частей;
wK– параметр потока внутреннего возврата узлов и деталей забракованных по результатам выходного контроля.
Расчет затрат на технологические операции ремонта подвижного состава производится по удельным технологическим нормам или характеристикам энергопотребления оборудования с учетом показателей его использования [3].
Результаты энергетического обследования предприятий вагонного хозяйства ОАО «РЖД» показали, что наибольшее потребление ТЭР при ремонте вагонов приходится на следующие виды технологических операций: очистка вагонов и оборудования перед ремонтом, демонтаж и установка оборудования, восстановление поврежденных и изношенных деталей сваркой и наплавкой, формирование колесных пар, очистка от старой краски, окраска, сушка узлов и деталей подвижного состава, приемо-сдаточные испытания после ремонта.
Снижение технологической энергоемкости достигается путем использования энергосберегающего технологического оборудования, повышения качества ремонта, оптимального конфигурирования производственных участков и цехов, выбору рациональных планировок оборудования, способов и средств доставки (таблица 1).
Таблица 1
Типовые энергосберегающие мероприятия при ремонте подвижного состава
Наименование мероприятия |
Факторы эффективности |
1. Применение винтовых компрессорных установок с автоматическим частотным приводом для генерации сжатого воздуха. |
Снижение расхода электрической энергии до 15 % по сравнению с традиционными поршневыми компрессорными установками. |
2. Применение электросварочных аппаратов на основе инверторных преобразователей. |
Экономия электроэнергии за счет более высокого КПД, повышения качества сварки. |
3. Использование импульсных регуляторов в многопостовых сварочных системах. |
Повышение КПД многопостовой системы с 48—50 % до 90 %, улучшение качества сварки. |
4. Очистка оборудования подвижного состава струями высокого давления растворов поверхностно-активных моющих средств. |
Сокращение затрат теплоносителей на нагревание раствора до 3 раз, уменьшение расхода воды. |
5. Оснащение моечных машин локальными установками очистки моющего раствора. |
Снижение расхода тепловой энергии на нагрев моющего раствора, уменьшение расхода воды. |
6. Инфракрасная сушка узлов и деталей подвижного состава после окрашивания. |
Сокращение затрат электроэнергии в 3 – 5 раз по сравнению с конвективными камерами. |
7. Вакуумная сушка пиломатериалов с предварительной сортировкой и оптимальной загрузкой сушильных печей. |
До 60 % экономии электроэнергии по сравнению с конвективными сушильными установками. |
8. Внедрение ЧПУ на станках для обточки колесных пар. |
Энергоэкономичные режимы механической обработки. |
9. Использование тяговых модулей при подаче подвижного состава на ремонтные позиции. |
Экономия топлива за счет сокращения времени использования маневрового тепловоза. |
10. Внедрение технологий «бережливого» производства. |
Улучшение показателей использования оборуд., сокращение непроизводительного расхода ТЭР. |
Фонд заработной платы составляет порядка 25—30 % в структуре затрат себестоимости ремонта подвижного состава. Кардинальное снижение трудозатрат в ремонтном производстве обеспечивается комплексной механизацией и автоматизацией процессов с применением механизированных позиций и поточных линий, оборудованных локальными подъемно-транспортными механизмами, специальной оснасткой, приспособлениями и механизированным инструментом. Последующим шагом в данном направлении является внедрение промышленных роботов, положительный опыт использования которых на предприятиях железнодорожного транспорта уже получен за рубежом.
Потребность в материальных ресурсах определяется затратами материалов и комплектующих для выполнения установленной программы ремонта подвижного состава, объемом переходного запаса ремонтного фонда оборудования подвижного состава), размером резервного неснижаемого фонда технологических запасов и расходами на содержание производственной инфраструктуры.
Совокупный объем материальных ресурсов, вовлеченный в технологический процесс, зависит не только от производственной программы предприятия, но и в существенной мере от системы организации производства, эффективности производственной логистики и материально-технического снабжения. Эффективным способом сокращения запасов при ремонте подвижного состава является внедрение технологий «бережливого» производства.
Комплексное снижение ресурсоемкости ремонтного производства обеспечивается сбалансированным сочетанием мероприятий по механизации и автоматизации технологических процессов, оптимизации системы производственной логистики и материально-технического снабжения в виду следующих факторов:
- увеличения производительности труда и объемов производства, что приводит к уменьшению доли условно-постоянной составляющей затрат ресурсов на единицу продукции;
- улучшения показателей эффективности использования технологического оборудования, ритмичности электропотребления, выравнивания годовых и сменных графиков нагрузки, сокращения времени холостого хода, непроизводительного расхода ТЭР в перерывах в работе;
- высвобождения и перераспределения производственных площадей, уменьшения годового фонда рабочего времени для выполнения заданной производственной программы (снижение финансовых затрат на содержание производственных площадей и персонала);
- сокращения затрат топливно-энергетических ресурсов на транспортирование ремонтируемого оборудования, материалов и комплектующих за счет, повышения коэффициента автономности и технологической замкнутости производственных участков, использования локальных грузоподъемных и передаточных механизмов, работающих в оптимальном нагрузочном режиме;
- повышения качества ремонта, снижения потерь от внутреннего возврата и внешних рекламационных претензий;
- уменьшения незавершенного производства и ускорения оборачиваемости оборотных средств за счет сокращения длительности производственного цикла.
Потребность в земельных ресурсах для размещения производственного комплекса предприятия определяется площадью основных и вспомогательных цехов, протяженностью внутренних железнодорожных путей, потребными объемами складирования и накопления материалов, ремонтного фонда и комплектующих, инфраструктурой инженерного обеспечения производства, объектами административного и социально-бытового назначения.
Производственная площадь может быть найдена из суммарной площади технологического оборудования с учетом площадей, необходимых для зон управления, обслуживания, а также площадей складирования материалов, комплектующих на рабочих местах, промежуточного складирования ремонтного фонда, путей для транспортировки узлов и деталей, размещения руководства участка, контрольно-испытательных позиций, устройств энергоснабжения.
Дополнительные площади учитываются в виде соответствующих коэффициентов запаса ( >1), рекомендуемые значения которых приведены в соответствующей литературе [например, см. 1]:
, (3)
где Si– площадь оборудования с учетом зон управления и обслуживания, м2;
K– количество единиц оборудования в цехе в соответствии с принятым вариантом технологических решений.
Площадь земельного участка, занятая внутренними железнодорожными путями, зависит от количества параллельных ремонтных позиций, объема буферных накопителей подвижного состава и способа его распределения на позиции ремонта. Эффективным способом экономии земельных ресурсов при ремонте вагонов, является применение трансбордеров, как альтернатива традиционному решению с использованием стрелочных переводов.
Размер центрального склада материалов и комплектующих определяется производственной программой по ремонту подвижного состава. Площади для создания обгонных, экипировочных и прочих путей учитываются дополнительными поправочными коэффициентами.
Список литературы:
- Грундиг К. Проектирование промышленных предприятий: принципы, методы, практика. Пер. с нем. М.: Альпина Бизнес Букс, 2007.-340 с.
- Данилов Н. И., Щелоков Я. М. Основы энергосбережения / Под ред. Н. И. Данилова / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2010. – 564 с.
- Методика проведения энергетических обследований потребляющих устройств, обеспечивающих тягу поездов и ремонтное производство на железнодорожном транспорте: Инструктивно-методические указания комплексной системы энергетического обследования / Под общ. ред. В. Т. Черемисина / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. - 429 с.
- Смирнов В. А., Талызин А. С. Энергосбережение при ремонте и техническом обслуживании локомотивов // Известия Транссиба.-2011. - № 4. С. 41—49.
дипломов
Оставить комментарий