Особенности управления ремонтами и обслуживанием путевых машин на основе технологий Product Lifecycle Management (управление жизненным циклом продукции)

Современные технологии - транспорту

Удерживающая способность (энергоемкость) - одна из основных характеристик мостовых ограждений наряду с высотой, прогибом и

реакцией ограждения; выражается в килоджоулях и является

максимальным значением энергии движения автомобиля в момент контакта с ограждением, которая может быть воспринята ограждением.

Существует возможность увеличения удерживающей способности до Е = 800 кДж (при Emin = 150 кДж) за счет установки конструкций на бордюр, если такое увеличение параметров будет востребовано.

Заключение

Рассмотрены современные конструктивные решения барьерных ограждений мостовых сооружений. Многие из них нетиповые,

применявшиеся в течение многих лет на дорогах общей сети,

работоспособность которых подтверждена опытом эксплуатации, либо конструкции, выполненные по аналогии с типовыми и стандартными (максимально приближенные к ним, но имеющие незначительные отличия, улучшающие их характеристики).

Появляются новые отечественные и зарубежные конструкции, большая часть из которых не зафиксированы ни в типовых проектах, ни в стандартах, но имеют сертификаты на применение в России. Эти конструкции ввиду значительной жесткости и сложной конструкции могут оказывать влияние на статические и динамические характеристики пролетных строений. Следовательно, актуальность этого вопроса обусловливает необходимость дальнейших исследований.

Библиографический список

1. Рекомендации по применению ограждающих устройств на мостовых сооружениях автомобильных дорог. - М. : Росавтодор, 2001. - 58 с.

2. Железобетонные мосты : в 2 ч. Ч. 2 / Н. Н. Бычковский, С. И. Пименов. -Саратов : Саратовский государственный технический университет, 2006. - 404 с. -ISBN 5-7433-1666-Х.

3. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы / Госстрой СССР. - М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 200 с.

Статья поступила в редакцию 24.09.2009;

представлена к публикации членом редколлегии В. В. Сапожниковым.

УДК 004.91

Я. С. Ватулин, М. С. Коровина

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

1 7 3

Современные технологии - транспорту

ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РЕМОНТАМИ И ОБСЛУЖИВАНИЕМ ПУТЕВЫХ МАШИН НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT

Статья посвящена вопросам применения технологий PLM (Product Lifecycle Management - управление жизненным циклом продукции) на предприятиях по ремонту и обслуживанию путевых машин. Применение технологий PLM позволяет повысить производительность труда и улучшить качество продукции.

управление ремонтами и обслуживанием, PLM-технологии, жизненный цикл продукции, путевая машина, производительность труда.

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту Введение

Важной особенностью предприятий по ремонту и обслуживанию путевых машин является неполнота охвата технологией предприятия всех этапов жизненного цикла выпускаемой продукции. Для большинства таких предприятий характерна изношенность основных фондов, отсутствие нормативной базы, необходимость ухода от практики планово-предупредительных ремонтов (ППР), значительная доля затрат в себестоимости продукции на техническое обслуживание и ремонт, низкий коэффициент использования оборудования. Многие предприятия рассматриваемой группы специализируются на единичных ремонтах дорогостоящих машин зарубежного производства или разработки. Не выполняются требования международных стандартов серии ISO 9000, регламентирующих управление качеством на предприятии.

PLM-технология предполагает новый подход к управлению стратегическим ресурсом предприятия - информацией; основан на использовании интегрированных моделей данных о бизнес-процессах предприятия и обеспечивает одновременный доступ к данным для различных категорий сотрудников. Система PLM (см. схему) включает в себя модели данных, описывающих предприятие, его продукцию и технологии её изготовления; модель бизнес- и производственных процессов создания и производства продукции; программные и аппаратные средства; подготовленный персонал; нормативно-справочную документацию.

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

1 75

PLM-

приложения

Система Управления Качеством АСУП

CAD-

системы

--------------------------------1

Комплекс для I

разработки ИЭТР |

Связь с внешними организациями

Единое информационное пространство = интегрированная информационная система «виртуального» предприятия

PLM-система

J

Схема технологии управления жизненным циклом изделия

Product Lifecycle Management - технология управления жизненным циклом изделия, представляющая собой набор решений, объединяющий все процессы бизнес-системы и обеспечивающий совместное создание, распространение, использование информации и управление ею.

Использование PLM-технологии позволяет сократить временные издержки за счет сокращения времени на поиск информации, времени проведения изменения и количества самих изменений; повысить производительность труда за счет возможности повторного использования компонентов изделия; повысить качество продукции за счет контроля за качеством данных и за соответствием процессов предприятия требованиям стандартов серии ISO 9000, а также сократить угрозу информационной безопасности за счет организации защищенного хранения данных и регламентации доступа к ним.

1 Особенности технологий ремонта и обслуживания путевых машин

Управление ремонтами и обслуживанием путевых машин при помощи технологии PLM предполагает наличие системы управления активами (основными фондами), в которой обеспечен учет всех затрат на актив, расчет бюджета, интеграция с бухгалтерией. Такая система используется сотрудниками служб главного механика, главного энергетика, метрологии, отделов промышленной безопасности, пожарной охраны, экологии, материально-технического обеспечения, бухгалтерии. Применение

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

технологии PLM приводит к повышению эффективности владения активами и увеличению прибыли предприятия, к снижению затрат на поддержание работоспособности и владения путевыми машинами, к повышению готовности путевых машин к работе, сокращению количества аварийных и сверхурочных работ.

Основные направления снижения затрат: оптимизация складских запасов с целью снижения затрат на складское хранение и увеличения оборотного капитала; отказ от низкоприоритетных ремонтов, что позволяет существенно сократить статью расходов на плановое обслуживание; приоритезация ремонтов, чтобы в условиях сокращения бюджета на ремонты критически важные для производства узлы оставались всегда в работающем состоянии; оптимизация технических решений. Часто на предприятиях используются технологические схемы, запроектированные и реализованные несколько десятков лет назад. Современные решения более производительны и дешевы в эксплуатации, в том числе за счет увеличения времени межремонтного пробега. Стоит рассмотреть узлы, наиболее затратные с этой точки зрения. Эти данные можно вывести в соответствующем отчете. Для выявления незапланированных затрат возможно формирование план-фактного анализа. В нём сравниваются фактические затраты на проведение ремонтов с их плановыми затратами по каждой номенклатуре.

Стоимость решения складывается из оплаты труда консультантов, программного обеспечения, стоимости интеграции и обслуживания. После подготовки концепции и технического задания остро встают вопросы готовности нормативной документации. Общей проблемой реализации большинства видов ремонтов путевых машин является неполнота или отсутствие технической документации. Всё чаще ремонт и эксплуатация путевых машин осуществляются одним предприятием. Однако между эксплуатационными и ремонтными подразделениями предприятия зачастую существует разрыв. Ремонтное подразделение не получает информации о том, как эксплуатировалась путевая машина, принимая её на капремонт в виде своеобразного «кота в мешке».

В свою очередь эксплуатирующее подразделение тоже далеко не всегда располагает подробной технической документацией, что осложняет выбор оптимальных режимов эксплуатации и планирование ремонтов. Острота проблемы будет постепенно сглаживаться по мере внедрения на предприятиях автоматизированных систем технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) и интеграции их в единую информационную среду предприятий. В идеале в едином информационном поле должно быть воспроизведено управление жизненным циклом изделия. В этом случае понятно, как изделие родилось (PLM), произведено Enterprise Resource Planning (ERP) - управление ресурсами предприятия - и как оно

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

1 7 7

обслуживается и ремонтируется (ТО и Р). Если цепочка, по которой передаются данные от производителя путевой машины эксплуатирующему подразделению и обратно, воспроизведена, можно максимально эффективно осуществлять техподдержку и ремонт путевых машин.

Ряд западных систем уже имеют способность аккумулировать данные об истории создания, эксплуатации и всех отказах оборудования (SAP PLM, CATIA и др.). Эти данные накапливаются, систематизируются, выстраивается теория рисков, связанных с отказами. Информация передается конструкторам и технологам как производителя, так и заказчика. Последние должны анализировать эти отказы и отделять эксплуатационную часть отказов от конструкторской и технологической. Службы, занимающиеся ремонтами, должны получать такую информацию в реальном режиме времени. На Западе такой обмен информацией зачастую организован в рамках портальных решений производителей, причем системы ТО и Р интегрируются с этими решениями. В России такая взаимосвязь только начинает налаживаться.

Использование PLM-технологий в управлении ремонтами и обслуживанием путевых машин позволяет повысить эффективность работы различных служб предприятий. Руководству предоставляются широкие возможности для анализа, планирования и гибкого управления ресурсами предприятия; сотрудники, непосредственно занимающиеся производственной, сбытовой, снабженческой и иной деятельностью по обеспечению процесса производства, быстро и легко получают доступ к необходимой информации; работники ремонтных служб - к архиву всей нормативной и технической документации; работникам учетных служб предприятия предоставляются средства для автоматизированного ведения учета в полном соответствии с требованиями законодательства и корпоративными стандартами предприятия. Например,

автоматизированная система позволяет оптимально спланировать необходимые ресурсы для выполнения планово-предупредительных ремонтов: на основании накопленной статистики можно определить экономическую целесообразность использования того или иного вида путевой машины и принять решение о продолжении эксплуатации или приобретении новой техники.

Наиболее прогрессивным видом ремонтов путевых машин являются ремонты по состоянию. Этот вид ремонта выполняется только в случае необходимости, когда путевая машина переходит в режим аварийной эксплуатации. Такой режим работы можно определить при помощи датчиков контроля, которые установлены на путевой машине и соединены с системой управления ресурсами предприятия. По заранее определенным параметрам система выдает сообщение об изменении режима работы. Проведение ремонтов по состоянию позволяет сократить затраты. Но для

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

выполнения таких ремонтов необходимо иметь путевые машины, оснащенные диагностическими датчиками. Однако далеко не все путевые машины снабжены такими датчиками, поэтому для уменьшения затрат может быть применён комбинированный вид ремонта. По плану делаются техническое обслуживание с одновременным сбором информации, которая заносится в систему. Это позволяет сэкономить затраты на ремонт путевых машин, не оснащая их датчиками контроля.

Важной задачей является автоматизация управления ТО и Р в условиях, когда на одном предприятии осуществляется обслуживание нескольких сложных путевых машин одновременно. В этом случае информационная система должна быть достаточно гибкой, чтобы обеспечить поддержку всех технологических особенностей ТО и Р разных машин.

Для крупногабаритной высокопроизводительной техники основными проблемами являются отсутствие технической документации и обеспечение интегрированной логистической поддержки, четкая

регламентация и кооперация в проведении ремонтных работ. Такие ремонты осуществляются силами ряда организаций, выполняющих специализированные работы. Следовательно, на первый план выходят вопросы кооперации ремонтных работ и организации цепочек поставок для массовой номенклатуры (гидрооборудование, электрооборудование) с четким учетом их работы.

Определяющим фактором конкурентоспособности предприятия

является качество выпускаемой продукции. В понятие «качество» вкладывается в том числе и безотказность изделия в течение гарантийных обязательств в рамках заявленного ресурса. Одной из приоритетных задач при построении систем менеджмента качества предприятия является учет и анализ отказов. В данном ракурсе автоматизированная система управления учетом отказов должна рассматриваться как модуль

автоматизированной системы менеджмента качества. В качестве

платформы для реализации данного класса задач должна использоваться система поддержки жизненного цикла изделия, которой может выступать PLM-система.

Среди основных функций автоматизированной системы управления стоит выделить задачи повышения эффективности процессов работы с данными об отказах и дефектах путевой машины: классификацию отказов и дефектов; обеспечение анализа истории отказов и дефектов каждого экземпляра путевой машины и покупных комплектующих изделий в течение периода их эксплуатации; накопление и систематизацию статистических данных по качеству выпускаемой продукции; обеспечение руководства всех уровней оперативной информацией об отказах и дефектах путевых машин и комплектующих.

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

1 7 9

Построение автоматизированной системы управления условно подразделяется на создание электронного архива информации по отказам (включая реализацию статистических отчетов) и автоматизацию управления потоками работ по учету и анализу отказов. Электронный архив предназначен для накопления и систематизации данных, а также для проведения анализа данных по отказам.

Переход к PLM-технологиям подразумевает полную перестройку организационных процессов, ориентированных на прежнюю модель работы. Необходимость масштабной управленческой модернизации сдерживает развитие PLM в наибольшей степени.

2 PLM-решения информационных процессов предприятия

Основными компонентами PLM-системы на предприятии являются: PDM-система управления данными об изделии, являющаяся основой PLM и предназначенная для хранения и управления данными (PDM - Product Data Management); CAD-система для проектирования изделий (CAD -Computer Aided Design); CAE-система для инженерных расчетов (CAE -Computer Aided Engineering); CAPP-система для разработки техпроцессов (CAPP - Computer Aided Production Planning); CAM-система для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM - Computer Aided Manufacturing); MPM-система для моделирования и анализа производства изделия (MPM - Manufacturing Process Management)1.

Под PLM-системой мы понимаем не один суперпродукт, а совокупность программных продуктов (в том числе от разных поставщиков). PLM-система должна решать задачи как создания инженерных данных (средствами CAD/CAE/CAPP/CAM/МРМ-систем), так и задачи управления инженерными данными (средствами PDM-системы). Система должна обмениваться данными с системой управления проектами и ACyn/ERP-системой, а также с информационными системами поставщиков и смежников предприятия. Практически все современные PDM-системы имеют функционал по управлению проектами, но его использование по сравнению с применением специализированных систем не всегда оправданно.

Ключевую роль в PLM играет PDM-система, задачей которой является предоставление нужных данных в нужное время и в нужной форме в соответствии с правами доступа. Основными функциями PDM-системы являются хранение данных и документов (включая изменения) и обеспечение быстрого доступа к ним; электронный документооборот

1 Информационные технологии в проектировании и производстве / Л. И. Зильбербург, В. И. Молочник, Е. И. Яблочников. - СПб. : Политехника, 2008. -304 с. - ISBN 978-5-7325-0898.

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

(управление процессами проектирования); управление структурой изделия, включая управление конфигурацией; ведение классификаторов и справочников.

Перечень наиболее типичных задач, решаемых при помощи PDM-систем: электронный архив документации (конструкторской, технологической, организационно-распорядительной, проектной, нормативнотехнической); электронный документооборот (согласование данных и документов, контроль исполнения); управление разработкой данных и документации (совместная работа в рабочей группе, управление составами и конфигурацией изделий); компьютерная система менеджмента качества; электронные справочники (материалы, ПКИ, стандартные изделия и т. д.). Очевидно, что технологические особенности ремонта и обслуживания путевых машин разных типов, а также производительность предприятия должны учитываться при формировании PLM-решения.

Для успешного функционирования на предприятии PLM-решения недостаточно просто установить на рабочих местах САПР и PDM-системы и научить сотрудников использовать их функциональность. Причина этого состоит в том, что PLM-решение представляет собой инструмент организации работы, который необходимо настраивать под те рабочие процедуры, которые приняты на предприятии. Как показывает опыт зарубежных предприятий, успешно заканчиваются менее 50% проектов по внедрению информационных систем на предприятиях.

При анализе провалов обычно выявляется несколько причин, связанных с отсутствием методики внедрения, недостаточным опытом участников процесса, неадекватным выбором программно-технических средств, отсутствием организационной поддержки у руководства и недостаточным финансированием. Первые четыре причины связаны с решением методических вопросов. Для обеспечения успеха при внедрении необходимо наличие проверенной методики, четко оговаривающей все шаги, которые необходимо предпринять, и наличие команды, имеющей успешный опыт внедрения подобных систем на других предприятиях.

Результатом внедрения будем считать PLM-решение, которое включает в себя перепроектированные бизнес-процессы и структуры данных предприятия (адаптированные под работу в электронном виде); специализированное программное обеспечение (САПР, PDM); системное программное обеспечение (ОС, СУБД, офисные пакеты, системы ЭЦП); аппаратное обеспечение (серверы, ЛВС, рабочие станции, периферийное оборудование); кадровое обеспечение (подготовленные к работе пользователи); нормативно-методическое обеспечение (стандарты предприятия - СТП); классификаторы; справочники; юридическое обеспечение (юридическая чистота использования электронных данных, в том числе организационные механизмы электронной цифровой подписи).

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

1 8 1

На верхнем уровне содержание работы по внедрению имеет следующую структуру: перепроектирование бизнес-процессов и структур данных предприятия; определение требований к компонентам PLM-решения и их взаимная увязка; выбор программного и аппаратного обеспечения (в особенности специализированного ПО) из имеющегося на рынке; настройка специализированного ПО под бизнес-процессы и структуры данных предприятия; настройка системного ПО и аппаратного обеспечения; подготовка кадров; корректировка СТП; выверка классификаторов и справочников; решение юридических вопросов; решение внутренних организационных вопросов предприятия по вводу системы в действие (в том числе вопросов мотивации сотрудников). Предприятие должно решить для себя, выполнять работы по внедрению самостоятельно или поручить их специализированной организации. Особенно актуально данный вопрос стоит перед предприятиями среднего и, тем более, малого бизнеса: проблемы у них такие же, как и у крупных организаций, а ресурсов гораздо меньше, и содержать отдел информационных технологий затруднительно, а иногда просто невозможно.

Консультанты должны ориентироваться на достижение целей предприятия, а не на автоматизацию отдельных задач. При автоматизации консультант обеспечивает построение PLM-решения из наиболее подходящих задачам предприятия по соотношению качество/цена компонент (лучших в своем классе, от лучших производителей). Интеграция лучших решений позволяет не допустить появление в PLM-решении компонент с недостаточным функционалом и производительностью, обеспечить требуемое качество за счет методологии комплексной автоматизации и эффективной организации работ.

Существуют разные способы привлечения консультантов к проекту. Можно доверить им разработку стратегии внедрения PLM на предприятии и выбор программных средств, а всю работу по внедрению проводить своими силами. Можно выбрать подход «под ключ» и поручить выполнение всей технической работы консультантам. Однако и в этом случае вся организационная работа по внедрению системы должна быть сделана изнутри. Можно поручить консультантам наиболее сложные технические проблемы, такие как разработка дополнительных модулей к PDM-системам или вопросы интеграции систем между собой. Возможно просто использовать консультантов как базу знаний, периодически получая от них советы и рекомендации по наиболее животрепещущим вопросам. Иногда привлечение внешних специалистов позволяет окончательно убедить руководство в необходимости того или иного технического решения.

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4

Современные технологии - транспорту

Жизненный цикл создания PLM-решения состоит из нескольких этапов. Вначале выполняется подготовительный («нулевой») этап, за которым идет определённое количество этапов создания PLM-решения (первый, второй и т. д.).

Целью «нулевого» этапа является проведение подготовительных мероприятий перед началом выполнения этапов создания PLM-решения, включая выбор внедряемой PDM-системы и САПР. Конечным результатом этапа является техническое задание на PLM-систему. В ходе выполнения этапа проводится обследование предприятия (технический аудит).

Каждый последующий этап создания PLM-решения охватывает один или несколько крупных информационных процессов предприятия, например разработку конструкторской или технологической документации. Последовательность этапов предполагает развитие PLM-решения от автоматизации нескольких процессов до охвата всех информационных процессов предприятия. На каждом этапе создается отдельный относительно независимый фрагмент PLM-системы. Уже после выполнения первого этапа PLM-система может реально эксплуатироваться на предприятии и приносить ощутимую пользу.

Тенденцией, получившей широкое распространение в мире, является специализация: многие бизнес-процессы предприятий передаются

партнерам по кооперации. Причем это касается не только производственных, но и сервисных функций. Следовательно, при разработке специализированных решений по ремонту и обслуживанию путевых машин нужно учитывать масштабы деятельности предприятий-заказчиков.

Заключение

Задержка внедрения PLM-технологий в производство приведёт к снижению конкурентоспособности отечественных предприятий и потере соответствующих сегментов рынка. Однако в настоящее время наблюдается определённый дефицит специалистов в области PLM-технологий, обладающих достаточными знаниями для внедрения и эффективной эксплуатации автоматизированных систем управления производством, особенно для предприятий ремонтно-эксплуатационного направления. Решением вопроса может быть организация квалифицированной подготовки таких специалистов в профильных вузах России.

Статья поступила в редакцию 28.05.2009;

представлена к публикации членом редколлегии А. А. Корниенко.

УДК 629.424.3:621.436

ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС 2009/4