Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОННЕЛЬНЫХ ЭСКАЛАТОРОВ МЕТРОПОЛИТЕНА. ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЭСКАЛАТОРНОГО ХОЗЯЙСТВА МЕТРОПОЛИТЕНА

Еланцев В.В. 1
1 Петербургский государственный университет путей сообщения им. Александра I
Целью данной работы является рассмотрение исторической ретроспективы формирования системы технического обслуживания и ремонта эскалаторного хозяйства метрополитена. На основе анализа рассмотренной ретроспективы обозначить возможные точки приложения современных решений в области технического обслуживания и ремонта с целью повышения эффективности и безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена. Наметить возможные способы повышения достоверности определения текущего и прогнозного технического состоянии элементов подсистем эскалатора. В качестве метода исследования в статье выступает сравнение существующей структуры работ из состава системы технического обслуживания и ремонта со структурой работ, преобразованной посредством внедрения информационного пространства, в которое интегрированы элементами искусственного интеллекта с использованием теории нечетких множеств. Практическая значимость настоящей работы заключается в определении базовых принципов построения системы технического обслуживания и ремонта эскалаторного хозяйства метрополитена. Предлагаемые в данной статье решения позволят осуществить постепенное внедрение в обозначенные точки структуры работ современные методологические подходы к организации технического обслуживания и ремонта, позволяющие более рационально распределять выделяемые ресурсы, обеспечивая при этом необходимый уровень безопасности транспортировки пассажиров.
эскалатор
информационное пространство
техническое обслуживание и ремонт
управление ресурсами
электронный документооборот
1. Разработка системы ремонта и обслуживания эскалаторного хозяйства: отчет о НИР (промежуточ.): Том № 1 /ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1978. Инв. № С21961р-1.
2. Разработка системы ремонта и обслуживания эскалаторного хозяйства: отчет о НИР (промежуточ.): Том № 2 /ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1979. Инв. № С21961р-2.
3. Разработка системы ремонта и обслуживания эскалаторного хозяйства: отчет о НИР (промежуточ.): Том № 3 /ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1980. Инв. № С21961р-3.
4. Разработка системы ремонта и обслуживания эскалаторного хозяйства: отчет о НИР (промежуточ.): Том № 4 /ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1981. Инв. № С21961р-4.
5. Разработка системы ремонта и обслуживания эскалаторного хозяйства: отчет о НИР (заключ.): Том № 5 /ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1982. Инв. № С21961р-5.
6. Определение норм расхода запасных частей для эскалаторов метрополитена: отчет о НИР (заключ.): / ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1986. Инв. № С20286р.
7. Организация и технология технического обслуживания и ремонта эскалаторов: отчет о НИР (заключ.): / ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1986. Инв. № С24035р.
8. Исследование и разработка норм межремонтного пробега эскалаторов типа ЭТ: отчет о НИР (промежуточ.): Часть 1 / ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1987. Инв. № С24359р.
9. Разработка норм межремонтного пробега эскалаторов типа ЭТ: отчет о НИР (промежуточ.): Часть 2 / ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1988. Инв. № С24362р.
10. Оптимизация параметров технологического процесса капитального ремонта эскалатора типа ЛТ-2, ЭТ-2 в условиях объединенных мастерских метрополитена: отчет о НИР (промежуточ.): / ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1991. Инв. № С26346р.
11. Разработка рекомендаций по составу комплекту технологических средств для выполнения технического обслуживания эскалаторов метрополитена: отчет о НИР (промежуточ.): / ЛИИЖТ; рук. А.В. Каракулев; исполн.: колект. авторов. Л., 1991. Инв. № С23194р-5.
12. Инструкция по техническому обслуживанию эскалаторов типа ЭТ-2, ЭТ-2М, ЭТ-3. СПб.: ГУП «Петербургский метрополитен», 2005. 169 с.
13. Руководство по ремонту эскалаторов: РР-ЭМ 002-17. СПб.: ГУП «Петербургский метрополитен», 2017. 96 с.
14. Еланцев В.В. К вопросу о повышении эффективности и безопасности тоннельных эскалаторов. Информационный комплекс оперативного мониторинга состояния эскалатора // Инновационные внедрения в области технических наук: сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-практ. конф. № 5 (Москва, 25 января 2020 г.). Нижний Новгород: Изд-во Ареал, 2020. С. 10–16.
15. Еланцев В.В. К вопросу повышения эффективности и безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена. Механизмы управления ресурсами // Вопросы современных технических наук: свежий взгляд и новые решения: сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-практ. конф. № 7 (Екатеринбург, 11 марта 2020 г.). Нижний Новгород: Изд-во Ареал, 2020. С. 19–26.

В текущих условиях постоянно изменяющейся экономической обстановки ключевой характеристикой любого предприятия является способность сбалансированно маневрировать в ситуации постоянного дефицита материальных, трудовых и организационных ресурсов.

Среди предприятий городской общественной транспортной инфраструктуры на метрополитен приходится значительная часть постоянно увеличивающегося пассажиропотока, что обостряет вопрос поиска баланса при управлении выделяемым ресурсам на развитие и поддержание штатной работы всех подразделений. Из всей инфраструктуры метрополитена, в силу специфики расположения, особое значение имеет эскалаторное хозяйство.

Сегодня эскалаторный парк ГУП «Петербургский метрополитен» насчитывает 301 эскалатор. Для поддержания эскалаторного хозяйства в безопасном работоспособном состоянии используется система технического обслуживания и ремонта (далее – ТОиР) в основу которой были положены результаты крупномасштабных фундаментальных исследований в области организации ТОиР эскалаторного хозяйства под эгидой Главметрополитена СССР. Исследования проводились с конца 70-х по начало 90-х годов ХХ века в рамках государственного заказа, реализуемого коллективом кафедры «Строительно-дорожные машины» Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта им. ак. В.Н. Образцова.

История вопроса

За пятнадцатилетний период коллектив кафедры выполнил всесторонний анализ вопроса построения оптимальной системы ТОиР эскалаторного хозяйства метрополитена с учётом развития науки и техники на тот момент времени.

Основные результаты исследований кафедры, позволяющие определить базовые принципы построения системы ТОиР эскалаторного хозяйства метрополитена, представлены в таблице.

Результаты исследований

№ п/п

Год работы

Основные результаты исследования

1

1978 [1]

– Выполнен анализ опыта эскалаторостроения.

– Разработана организационная структура эскалаторного хозяйства Главметрополитена.

– Разработаны методические основы подбора комплекта технических средств для выполнения технического воздействия и его основные показатели.

2

1979 [2]

– Выполнен патентный поиск технических решений ТОиР.

– Разработаны технологические карты необходимых работ.

3

1980 [3]

– Сформированы исходные данные для построения оптимальной структуры ТОиР.

– Сформирован перечень факторов, влияющих на периодичность ТОиР.

– Описаны основные мероприятия системы планово-предупредительных работ.

4

1981 [4]

– Выполнен анализ работ, необходимых для устранения отказа.

– Определен количественный и качественный анализ необходимых запасных частей (далее – ЗПЧ).

5

1982 [5]

– Определены параметры потока требований.

– Построена графическая гипотетическая модель процесса появления отказа.

– Приведены данные о наработке среднестатистического эскалатора до планового обслуживания или ремонта.

– Выполнен расчет потока требования ЗПЧ, норм количества деталей для эскалаторов, общей потребности в ЗПЧ для обеспечения ТОиР эскалаторного хозяйства в год в стоимостном выражении.

– Определены числовые значения коэффициентов нагрузки для различных станций.

– Выполнена классификация станций в зависимости от пассажиропотока.

6

1986 [6]

– Установлено распределение видов отказов в следующей пропорции: 2 % – непредвиденные отказы и 98 % – прогнозируемые отказы.

– Сформулированы стержневые работы и основные требования к ним.

– Описана схема группировки единичных работ в виды технического обслуживания.

– Установлена закономерность распределения трудоемкости работ.

– Описан состав ремонтных бригад и состав комплекта технических средств, оснастки и инструмента, необходимого для выполнения работ.

– Выполнен расчет хранящегося на станции неснижаемого запаса сборочных единиц, деталей и материала, предназначенных для устранения и предупреждения отказов.

– Выполнен расчёт количественного состава отдельных сборочных единиц и деталей.

7

1986 [7]

– Проведена количественная оценка эскалаторного парка типа ЭТ Московского метрополитена и качественный анализ условий их работ.

– Выполнена систематизация и классификация причин отказов эскалаторов типа ЭТ и расхода их технического ресурса.

– Предложен теоретический метод определения периода выполнения КР эскалаторов типа ЭТ.

– Определено ориентировочное значение межремонтной наработки, равное 135 тыс. км.

8

1987 [8]

– Установлены причины снижения межремонтной наработки эскалаторов типа ЭТ, эксплуатируемых на Ленинградском метрополитене.

– Установлена доля отказов, приходящихся на основные элементы эскалатора.

– Установлены основные факторы расхода технического ресурса эскалаторов типа ЭТ.

– Установлен оптимальный интервал межремонтного пробега эскалатора, равный 132,9 тыс. км.

Окончание таблицы

№ п/п

Год работы

Основные результаты исследования

9

1988 [9]

– Выполнена оптимизация параметров технологического процесса капитального ремонта эскалаторов типа ЛТ-2 и ЭТ-2.

– Определены основные лимитирующие факторы оптимизации выполнения работ.

– Предложена математическая модель связи срока простоя эскалатора в КР со значениями рассмотренных факторов.

– Установлено, что значительная доля трудоёмкости всех работ приходится на демонтажно-монтажные и ремонтные работы, а из элементов – на ступени и направляющие.

– Установлено среднее значение простоя при КР: для эскалаторов типа ЛТ-2 составляет 60 кал. дней (20 712 н/часов), для эскалаторов типа ЭТ-2 составляет 79 кал. дней (27 237 н/часов).

– Рассчитан экономический ущерб от простоя эскалатора в ремонте в течение одних суток.

10

1991 [10]

– Определены факторы, влияющие на расход ЗПЧ и агрегатов.

– Описаны теоретические нормы расхода ЗПЧ на основе их срока службы.

11

1991 [11]

– Разработаны рекомендации по составу комплекта технологических средств для выполнения ТО эскалаторов метрополитена.

– Описаны преимущества бригадной организации труда при выполнении технического воздействия и расчет ее численности.

– Сформирован комплект технических средств для выполнения ТО эскалатора.

 

elanc1.tif

Рис. 1. Структура системы ТОиР

Заложенные в исследованиях кафедры базовые принципы построения системы ТОиР реализуются и сегодня в нормативных документах ГУП «Петербургский метрополитен».

В соответствии с руководством по ре- монту эскалаторов и инструкцией по техническому обслуживанию эскалаторов существующая система ТОиР имеет вид, представленный на рис. 1.

Согласно [12] в состав технического обслуживания входят: ежесменное техническое обслуживание (ЕТО – раз в смену (сутки)); техническое обслуживание объёма 1 (ТО-1 – 1 раз в 10 дней); техническое обслуживание объёма 2 (ТО-2 – 1 раз в месяц); техническое обслуживание объёма 3 (ТО-3 – 1 раз в 3 месяца); техническое обслуживание объёма 4 (ТО-4 – 1 раз в 6 месяцев); техническое обслуживание объёма 5 (ТО-5 – 1 раз в год).

На основе вышеописанных временных интервалов формируется годовой план планово-предупредительных работ, приведённый на рис. 2.

elanc2.tif

Рис. 2. Циклограмма обслуживания эскалаторов

В свою очередь, согласно [13], ремонтные работы на эскалаторе подразделяются на текущий, средний, капитальный (двух объёмов). Под ремонтными работами на эскалаторе понимается комплекс мероприятий по устранению неисправности и восстановлению работоспособности. В объем регламентных работ при среднем и капитальном ремонте на основе расчётного остаточного ресурса могут быть включены дополнительные сборочные единицы и узлы эскалатора. Восстановление ресурса узлов и деталей, состояние которых на момент проведения предремонтной дефектации не соответствует требованиям нормативно-технической документации и конструкторской документации, также может быть включено в объёмы предстоящих ремонтных работ.

Каждая работа из состава системы, представленной на рис. 1, включает подготовительные организационно-технические мероприятия (этап 1), основные мероприятия (этап 2) и заключительные мероприятия (этап 3), последовательность которых представлена на рис. 3.

Рассмотренная на рис. 1–3 система является системой планово-предупредительных работ (далее – ППР) – статичной структурой, при которой все мероприятия строго определяются параметром «времени/наработки».

Основными достоинствами существующей системы ТОиР являются чёткость и прогнозируемость ремонтных горизонтов, позволяющие своевременно подготовить материально-техническую базу, персонал и бюджет для проведения предстоящих работ.

Однако существующая система имеет и ряд существенных недостатков: установленные ремонтные интервалы зачастую опережают эксплуатационные показания для проведения работ, оказывая избыточное воздействие, нарушающее нормальную (штатную) работу оборудования, способствуя неэффективному использованию финансовых, трудовых и материально-технических ресурсов; не существует адекватной обратной связи между проведенными мероприятиями, фактическим техническим состоянием и планируемым; в ряде случаев по объективным и субъективным причинам заносимая в бумажные журналы информация может не соответствовать действительности, что затрудняет как экономическую, так и техническую оценку проведенных ремонтно-ревизионных мероприятий. В связи с чем снижается общая эффективность всей системы ТОиР.

Перечисленные недостатки являются следствием отсутствия современных методов диагностики и мониторинга состояния систем эскалатора, позволяющих оценивать правильность принятых краткосрочных решений и производить коррекцию (поэлементную диверсификацию) существующей стратегии ТОиР в целом, а также следствием отсутствия современных механизмов формирования, обогащения и обработки информационных потоков, позволяющих оптимально использовать и распределять имеющиеся ресурсы для обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена.

Точки приложения новых решений

С учетом вышеперечисленных недостатков, а также обобщенного представления о структуре работ существующей системы ТОиР, сформулируем точки приложения современных решений. В качестве таких точек предлагается использовать входы/выходы каждого из этапа работ, представленных на рис. 3.

Результатом применения современных решений на входах/выходах каждого из этапа работ является преобразованная структура работ, представленная на рис. 4.

Предложенная на рис. 4 структура работ основана на описанной в работе [14] современной концепции информационного пространства, включающего электронный документооборот.

В качестве базовых компонентов предлагаемого информационного пространства выступают механизм преобразования информационного потока и модель комплексного электронного документа (наряда-допуска), рассмотренные в работе [15].

elanc3.tif

Рис. 3. Структура работ

elanc4.tif

Рис. 4. Преобразованная структура работ

Заключение

Ретроспективный анализ ранее выполненных научных исследований демонстрирует достаточную проработку основных принципов, положенных в базис системы ТОиР эскалаторного хозяйства ГУП «Петербургский метрополитен». Вместе с тем в связи с длительным отсутствием прикладных исследований, направленных на совершенствование системы ТОиР, сейчас наблюдается некоторое отставание в существующих стратегических целях и тактических задачах, решаемых ГУП «Петербургский метрополитен», от реалий постоянно меняющейся социально-экономической ситуации в городской агломерации.

Для обеспечения более гибкого подхода, отвечающего современным реалиям, в структуру работ системы ТОиР эскалаторного хозяйства предлагается внедрить средства комплексной компьютеризации информационных потоков от элемента подсистемы эскалатора к оператору (лицу, принимающему решение) и обратно, через создание информационного пространства и интегрированного в него специализированного электронного документооборота. Создаваемое единое информационное пространство способно обеспечить более эффективные обратные связи на каждом этапе преобразованной структуры работ системы ТОиР, позволяя получить постоянно накапливаемые (обновляемые) знания о текущем состоянии эскалатора, формируя наиболее оптимальные и актуальные управленческие решения, актуальный и эффективный бюджет для эксплуатации эскалатора, в достаточном количестве и с требуемым уровнем квалификации эксплуатационный персонал, а также необходимый и достаточный объем материально-технического снабжения.

Перечисленные преимущества позволяют перевести системы эскалатора на более высокий уровень культуры эксплуатации, с поддержанием необходимой и достаточной безопасности перевозки пассажиров.


Библиографическая ссылка

Еланцев В.В. К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОННЕЛЬНЫХ ЭСКАЛАТОРОВ МЕТРОПОЛИТЕНА. ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЭСКАЛАТОРНОГО ХОЗЯЙСТВА МЕТРОПОЛИТЕНА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2020. – № 5. – С. 98-104;
URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=13077 (дата обращения: 16.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074