Экономическое обоснование методов управления ресурсосбережением на железнодорожном транспорте тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Экономическое обоснование методов управления ресурсосбережением на железнодорожном транспорте"

На правах рукописи

ГУСЕВА АЛЛА ИВАНОВНА

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕМ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями и комплексами - транспорт)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата экономических наук

15 АПР 2015

005567439

Москва-2015

005567439

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» МГУПС (МИИТ) на кафедре «Экономика, организация производства и менеджмент».

Научный руководитель: доктор экономических наук, профессор

Романова Алина Терентьевна Официальные оппоненты: Малов Владимир Юрьевич,

доктор экономических наук, профессор, Сибирское отделение Российской академии наук, Институт экономики и организации промышленного производства, заведующий сектором

Писаревский Геннадий Ефимович,

кандидат экономических наук, доцент, ОАО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»), лаборатория «Стратегические и технико-экономические исследования на железнодорожном транспорте», заведующий лабораторией

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет путей сообщения» Защита состоится « 29 » апреля 2015 года в 16.00 на заседании диссертационного совета Д 218.005.12 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д.9, стр. 9, ауд. 3204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте МГУПС (МИИТ), vwvw.miit.ru.

Автореферат разослан марта 2015 года.

Ученый секретарь диссертационного совета д.э.н., профессор

Ю.И. Соколов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Принятая ОАО «Российские железные дороги» экономическая модель ориентирована на инновационное развитие компании. Стратегической целью инновационного развития компании является повышение эффективности деятельностипри достижении оптимизации затрат на перевозочную работу, приведение уровня качества транспортных услуг и безопасности перевозок в соответствие с требованиями потребителей транспортных услуг и национальной экономики в целом, а также в соответствие с лучшими мировыми стандартами и в итоге - рост конкурентоспособности компании на транспортном рынке. Основой этого является внедрение новых ресурсосберегающих технологий во всех видах деятельности.

Для реализации новой экономической модели приняты новые стандарты в области качества менеджмента ОАО «РЖД». Политика в области качества менеджмента основывается на принятых в ОАО «РЖД» руководящих документах «Стратегия развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г.», «Основные положения энергетической стратегии России на период до 2020 г.», в которых центральное место занимают ресурсосберегающие технологии.

В настоящее время важной экономической задачей является стабильная работа железных дорог, а вместе с ней и экономики России. Обеспечение устойчивого финансового положения железных дорог неразрывно связано с решением проблемы ресурсосбережения, одного из главных источников экономии эксплуатационных расходов.

Железнодорожный транспорт является энерго- и материалоемкой отраслью народного хозяйства. На его долю приходится 10-12% потребления топливно-энергетических ресурсов в стране и до 20% потребления металла. Более трети расходуемой энергии тратится на преодоление трения, в результате износа теряется более 10% металла, процессами трения и износа обусловливается 80-85% отказов железнодорожной техники.

Ресурсосбережение предусматривает широкое внедрение эффективных триботехнических средств, способствующих решению задач, которые стоят перед РЖД по снижению себестоимости перевозочного процесса за счет повышения энергетической эффективности, а также более эффективного использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов.

На период 2013-2017 годы для каждой железной дороги были составлены программы повышения энергоэффективности и снижения материалоемкости за счет широкого внедрения триботехнических мероприятий снижающих потери в

з

системе «колесо-рельс». Планируется, что эти мероприятия увеличат наработки локомотива на отказ на 30-40%, ресурс бандажей колесных пар локомотивов не менее чем до 1 млн. км.

Новые принятые стандарты качества в области ресурсосбережения предполагают разработку соответствующих методических подходов к экономической оценке условий эффективного использования триботехнических мероприятий на железнодорожном транспорте, что определяет актуальность выбранной темы.

Степень разработанности темы исследования. Проблемам организации эффективного управления взаимодействием колеса и рельса посвящены фундаментальные груды ведущих российских и зарубежных ученых-специалистов в области трибологии и триботехники. Это труды И.В. Крагельского - создателя молекулярно-механической теории трения и теории усталостного изнашивания, Ю.М. Лужнова, который впервые рассмотрел влияние климатических условий эксплуатации и загрязнения поверхностей пар трения на величину коэффициента сцепления, ввел понятие третьего тела, A.B. Чичинадзе - создателя признанной в мире «Теории тепловой динамики и моделирования трения и износа», А.Л. Голубенко, сопоставившего результаты расчета сил крипа по методикам Ф. Картера и Дж. Калкера, которые проведены для случая движения одной и той же колесной пары. В области теории электрической тяги важны труды A.B. Вульфа, В.Е. Розенфельда, И.П. Исаева, H.H. Сидоровой, Б.Г. Постола, развивших методы тяговых расчетов; B.C. Молярчука, В.П. Феоктистова, Д.П. Маркова, работавших в области определения энергозатрат на выполнение заданных объемов поездной работы и нормирования энергозатрат для тяги поездов. В области тяжеловесного движения - В.М. Богданова, К.П. Шенфельда, Л.А. Мугинштейна и др. В области экономики трибосистем железнодорожного транспорта - A.C. Квицинского., Ю.Ф. Кулаева, А.Н. Ефанова. А.Т. Романовой, В.В. Ракова, Ж.В. Малиновской.

Целью диссертационного исследования является разработка методических подходов к экономической оценке условий эффективного использования лубрикации на железнодорожном транспорте.

В соответствии с целью диссертационного исследования были поставлены задачи, определившие логику и структуру исследования. Это:

- проведение анализа факторов, определяющих потери в системе «колесо-рельс» с целью ранжирования их влияния на энергопотребление и износ;

- проведение факторного анализа эффективности лубрикации как ресурсосберегающего мероприятия на основе статистических данных о работе

ряда депо и выявление критических значений расхода смазочных материалов, ограничивающих продолжительность жизненного цикла систем лубрикации;

- построение моделей для экономической оценки условий рационального использования лубрикации;

- разработка алгоритма выбора эффективного варианта лубрикации трибосистемы в конкретных условиях эксплуатации участков железных дорог и предельных условий и сроков применения конкретных технологий ее реализации.

Объектом исследования является система ресурсосбережения на железнодорожном транспорте Российской Федерации.

Предметом исследования являются методы оценки экономической эффективности систем по снижению расхода производственных ресурсов на железнодорожном транспорте.

Соответствие темы диссертации требованиям Паспорта специальностей ВАК. Диссертационная работа выполнена в рамках п. 1.4.84 «Оценка экономической эффективности нового транспортного строительства, технического перевооружения и модернизации путей сообщения и 1.4.86 «Исследование экономической эффективности новых форм и способов организации перевозок, транспортного строительства, технического обслуживания и ремонта подвижного состава», паспорта научной специальности 08.00.05 - «Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями и комплексами — транспорт)».

Теоретическую и методологическую основы исследования составляют категории, закономерности экономики эксплуатации железных дорог, законы трибологии, эконометрики, системный подход при изучении процессов и явлений в технических системах, влияющих на организационно-экономические и технические показатели работы транспорта.

Методологический инструментарий исследования включает в себя совокупность эконометрических, экономико-математических, экспертно-эвристических, графо-аналитических, логических и других методов научного анализа. Исследование проводилось с использованием системного подхода, методов математической статистики и экономико-математического моделирования, что позволило обеспечить репрезентативность, доказательность и обоснованность положений и результатов диссертационной работы.

Информационной базой исследования, обеспечившей репрезентативность исходных данных, достоверность, надежность и точность выводов, рекомендаций и предложений, послужили нормативно-правовые

документы, статистические материалы холдинга «РЖД», материалы монографических исследований отечественных и зарубежных ученых, представленные в статьях периодической научной печати, изданиях научно-практических конференций и семинаров, в сети Интернет.

Рабочая гипотеза диссертационного исследования заключается в:

- предположении существования связи между эксплуатационными показателями работы локомотивов и оптимальными размерами удельного расхода смазочного материала, определяющими продолжительность жизненного цикла ресурсосберегающих мероприятий и эффективность использования систем лубрикации;

- зависимости условий эффективного использования лубрикации в системе «колесо-рельс» и продолжительности жизненного цикла конкретной системы лубрикации от конкретных эксплуатационных показателей и ресурсозатратности железнодорожных участков, обслуживаемых локомотивными депо, а также от заданной программы ресурсосбережения.

Научная новизна исследования состоит в разработке методического инструментария по определению условий эффективного использования мероприятий, направленных на снижение потерь в системе «колесо-рельс» за счет лубрикации. В диссертации получены и выносятся на защиту следующие основные результаты, содержащие элементы научной новизны.

1. Выявлен характер зависимости удельного энергопотребления и интенсивности изнашивания бандажей колесных пар локомотивов от удельного расхода смазочных материалов, имеющей минимум удельного энергопотребления и износа.

2. Установлено несовпадение условий получения потенциально-возможных минимумов удельного энергопотребления и износа бандажей колесных пар локомотивов.

На основе разработанных моделей установлена количественная связь расхода смазочных материалов с удельным расходом электроэнергии на тягу поездов и износом бандажей колесных пар.

3. Доказано, что оптимальный расход смазочного материала минимизирует энергопотребление на тягу поездов, и соответственно, повышает коэффициенты использования энергоресурсов и конкурентоспособность транспортной продукции железных дорог при заданных потребительских требованиях к перевозочному процессу.

4. Разработан подход к определению предельных условий эффективного использования лубрикации, включая эксплуатационные показатели, обеспечивающих при существующей ресурсозатратности участка железной дороги эффективное применение системы лубрикации.

5. Разработан алгоритм оценки продолжительности жизненного цикла системы лубрикации, который зависит от условий эксплуатации и графика ресурсосбережения, предложен индикатор эффективности лубрикации, а также выявлена его связь с коэффициентом ресурсозатратности пути.

6. Разработан алгоритм принятия решений о целесообразности использования лубрикации на железнодорожных участках как одного из мероприятий, направленного на снижение потерь в системе «колесо-рельс» и на экономию затрат на железнодорожном транспорте.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что в отличие от существующих научно-практических подходов по выбору и внедрению в эксплуатацию мероприятий по снижению потерь в системе «колесо-рельс» в диссертации разработаны теоретические положения и методические рекомендации по оценке рациональных условий использования системы лубрикации, а также дана методика оценки предельных сроков эффективного использования системы при заданных условиях эксплуатации и временном графике выполнения программы ресурсосбережения. Разработанные подходы могут быть применены для оценки эффективности других видов технологий управления взаимодействием в триботехнических системах. 1

Практическая значимость полученных соискателем результатов состоит в том, что основные выводы и методические подходы доведены до уровня конкретных рекомендаций, которые предоставляют менеджменту транспортных компаний возможность:

• оценить общую величину экономии, предельные сроки и условия эффективного использования бизнес-процесса лубрикации, направленного на ресурсосбережение, снижение финансовых, материальных и трудовых затрат;

• определить затраты на техническое обслуживание и ремонт подвижного состава, а также численность персонала сервисных служб транспортных компаний.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на XIII Научно-практической конференция "Безопасность движения поездов 2012" (Москва, 2012 г.) и Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития транспорта» (Москва, 2013 г.). Материалы исследования использованы в учебном процессе по дисциплинам «Экономика отрасли», «Менеджмент» для студентов специальности «Организация перевозок и управление на транспорте» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТа).

Публикации. Основные результаты исследований, представленные в диссертации, опубликованы в десяти научных работах общим объемом 2,59

п.л., в том числе пять статей объемом 1,76 п.л. - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией России (авторский вклад 1,43 п.л.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (164 наименования) и четырех приложений. Объем диссертации составляет 200 страниц машинописного текста, включающего в себя 28 рисунков, 45 таблиц и 67 формул.

Глава | Параграф

Введение

Глава 1. Зависимость экономических показателей работы железнодорожного транспорта от эффективности управления процессами в системе «колесо-рельс» 1.1. Влияние триботехнических характеристик системы «колесо-рельс» на экономические показатели работы отрасли

1.2. Зависимость экономических показателей работы железнодорожного транспорта от характеристик системы «колесо-рельс»

1.3. Обзор и анализ эффективности мероприятий по снижению экономических потерь в системе «колесо-рельс»

1.4. Анализ зарубежного и отечественного опыта применения триботехнических мероприятий

2. Методическое обоснование условий рационального использования лубрикации в системе «колесо-рельс» 2.1. Анализ факторов, влияющих на экономическую эффективность мероприятий по снижению ресурсных потерь в системе «колесо-рельс»

2.2. Построение моделей влияния расхода смазочных материалов на удельное энергопотребление на тягу поездов и интенсивность износа гребней бандажей колесных пар локомотивов

2.3. Ранжирование эксплуатационных показателей по степени их влияния на удельное энергопотребление на тягу поездов и интенсивность износа гребней бандажей колесных пар локомотивов

2.4. Формирование интегральной оценки ресурсозатратности участков железных дорог

2.5. Формирование интегрального показателя эффективности системы лубрикации

3. Разработка и апробация экономических моделей и алгоритма выбора варианта системы снижения 3.1. Формирование согласованной системы моделей энергопотребления на тягу поездов, интенсивности изнашивания элементов трибосистемы и удельного расхода смазочного материала

3.2. Выявление факторов, определяющих параметры жизненного цикла системы лубрикации

производственных ресурсов 3.3. Алгоритм выбора эффективного варианта систем лубрикации при конкретных условиях эксплуатации участков железных дорог

3.4. Оценка экономического эффекта от применения системы лубрикации на конкретных железнодорожных участках

Наиболее существенные научные результаты, полученные непосредственно соискателем и вынесенные на защиту:

1. Разработаны методические рекомендации по оценке условий эффективного использования систем лубрикации направленных на снижение затрат на железнодорожном транспорте в условиях реформирования отрасли. С этой целью обосновано использование новых аналитических показателей, учитывающих ресурсозатратность пути и эксплуатационной работы.

2. Сформированы удельные (на единицу потребительных свойств транспортной продукции) значения показателей эффективности лубрикации по электроэнергии на тягу поездов и интенсивности износа гребней бандажей колесных пар локомотивов. Такой подход позволяет использовать граничные значения коэффициентов для оценки применения системы лубрикации, при любых условиях эксплуатации, включая оценку плана и профиля пути.

3. Определены границы значений введенных коэффициентов эффективности лубрикации, определяющих экономический эффект.

4. Определена взаимосвязь продолжительности жизненного цикла системы лубрикации с ее технико-экономическими характеристиками, условиями эксплуатации и задаваемой программы ресурсосбережения на тягу поездов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Проанализированы и обобщены результаты современного применения триботехнических мероприятий на Российских и зарубежных железных дорогах, направленных на снижение потерь в системе «колесо-рельс», и отмечена неоднозначность получаемого от них эффекта.

Экономическая эффективность работы железнодорожного транспорта зависит от технико-организационного уровня отрасли и конъюнктурных показателей рынка транспортных услуг. В связи с этим представляется важным оценить влияние параметров взаимодействия колеса с рельсом на экономическую оценку уровня технологии перевозок. Для этой оценки можно применить коэффициент использования энергоресурсов, который является агрегированным показателем технологического уровня железнодорожного транспорта. Анализ связи коэффициента использования энергоресурсов и характеристик взаимодействия в системе "колесо-рельс" является базой выбора рационального пути снижения потерь в системе «колесо-рельс». Снижение

потерь направлено на повышение безопасности и экологической чистоты железнодорожного транспорта, улучшение экономических показателей, что определяет взаимосвязь подцелей работы холдинга «РЖД» между собой, место задач, решенных в диссертационном исследовании, рисунок 1. Приведенный на рисунке 1 структурный анализ позволяет определить актуальные критерии и ограничения, оценить системные связи, используемые при выборе триботехнических решений и оценки их влияния на эколого-экономические характеристики железнодорожного транспорта, его конкурентоспособность. В результате анализа эффективности применения системы лубрикации для управления процессами трения в системе «колесо-рельс» доказана необходимость развития методических подходов к оценке экономической эффективности систем и к определению экономически целесообразных условий применения тех или иных мероприятий, влияющих на процессы трения.

Техническая подсистема

Технологическая подсистема

Экономическая ^ч подсистема Ъ

Стратегические цели ОАО

«ржд»

Рисунок 1 - Взаимосвязь подцелей технической, технологической, экономической подсистем корпоративного механизма управления со стратегическими целями развития ОАО «РЖД» до 2030 года

2. Установлен параболический характер зависимости удельного энергопотребления и износа колес от изменения удельного расхода смазочного материала, что ограничивает область и временной период применения системы лубрнкации.

Для формирования методического подхода и алгоритма оценки экономической эффективности применения системы лубрикации были проанализированы производственно-экономические показатели различных участков железных дорог, в том числе удельное энергопотребление на тягу поездов, расход смазочного материала и износ колесных пар за период с 2000 по 2004 г.г. для депо Бекасово, Орехово, Рыбное. Выбор депо Московской железной дороги обусловлен работой их в одной и той же климатической зоне, что позволило сократить количество факторов и необходимый объем статистических данных. Кроме того, депо осуществляют работу на различных направлениях. Тем самым, осуществляется работа в разных эксплуатационных условиях, что было необходимо учесть в моделях и алгоритме.

Построение статистических моделей и оценка их согласованности с экспериментальными данными позволили выявить оптимальный расход смазочного материала, обеспечивающий минимум износа колесной пары и минимум энергопотребления и, соответственно, условия максимизации коэффициента использования энергоресурсов и, как следствие, максимизацию конкурентоспособности транспортной продукции железных дорог при заданных потребительских требованиях к перевозочному процессу.

3. Определены потенциальные возможности системы лубрикации по снижению удельного энергопотребления на тягу поездов и износа бандажей колесных пар локомотивов в зависимости от условий эксплуатации.

При анализе каждое из депо выступило как представитель участков железных дорог с различной ресурсозатратностыо пути и интенсивностью эксплуатации. Ресурсозатратность пути определялась удельной долей кривых малого радиуса Я й 650 м , преобладающими уклонами и размерами грузового движения по направлениям.

Анализ фактических данных по интенсивности изнашивания колес в ряде локомотивных депо Московской дороги, а именно: Рыбное (Рязанское направление), Орехово (Горьковское направление) и Бекасово (Брянское направление) проведен по указанным направлениям с использованием рельсосмазывателей типа ВНИКТИ и смазочного материала РС-6 «Ву» («В») (концентрат). Источником данных явилась статистическая отчетность (формы ТО-3) «Отчет о показателях использования технологий снижения износа колесных пар локомотивов» за 2001- 2004 гг. Из этой формы для дальнейшего анализа использованы данные по интенсивности изнашивания колес I,

удельному расходу электроэнергии на тягу поездов е и смазочного материала ДС. На рисунках 2 и 3 приведены зависимости удельного расхода производственных ресурсов от удельного расхода смазочных материалов.

Зависимость удельного расхода электроэнергии на гигу поездов и удельного расхода смазочного материала

♦ Векасово ТЧ-23 Брянское направление

Рыбное ТЧ-38

Рязанское

направление

А Орехово ТЧ-5 Г*ор ьковс кое направление"

Рисунок 2 - Зависимость удельного расхода электроэнергии на тягу поездов и _удельного расхода смазочного материала

Зависимость интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов от удельного расхода смазочного материала

= 0.65

2 5 0,55

3 ¥ | 8

| ч 0,45

Э й

8 = 0,35 я

5 3

= 0.25

0.15

♦ Рыбное ТЧ-38 Рязанское направление

МБекасово ТЧ-23 Брянское направление

Орехово ТЧ-5

Горьковское

направление

0.00 5.00 10.00 15,00 20.00

Удельный расход смазочного материала, кг/км

Рисунок 3 - Зависимость интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар от удельного расхода смазочного материала Установлено, что оценка оптимального удельного расхода смазочного материала зависит от веса и скорости движения поездов, трудности плана и профиля пути, то есть ресурсозатратности пути.

12

4. Разработаны методические рекомендациидля оценки эффективности системы лубрикации, позволяющие определить в интегрированной форме комплекс условий ее эффективного применения.

Установлено несовпадение оптимального значения удельного расхода смазочного материала при минимизации удельного энергопотребления на тягу поездов и минимизации интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов.

Таким образом, в зависимости от приоритета решаемых задач в локомотивных депо может стоять либо задача достижения задаваемого энергетического эффекта, либо достижение задаваемого эффекта от уменьшения интенсивности изнашивания. Одновременно оба задания могут быть реализованы лишь в той или иной степени. В таблице 1 по эффективности применения лубрикации показаны размеры смазочного материала, при которых достигаются минимумы удельного энергопотребления и интенсивности изнашивания.

Энергетическую оценку потребительных свойств транспортной р

продукции н - —~ соотносим с изменением интенсивности изнашивания -

Д/ или удельного расхода электроэнергии Ай на единицу массы смазочного материала. Этот показатель характеризует изменение ресурсозатрат, приходящихся на единицу расхода смазочного материала, на единицу интегральной оценки потребительных свойств транспортной продукции. Показатель предложен для оценки эффективности системы лубрикации.

Таблица 1- Относительное отклонение удельных расходов смазочного материала по выбранным критериям, %

Наименование депо Удельный расход смазочного материала, кг/км Относительное отклонение удельных расходов смазочного материала, %

по критерию min удельного расхода электроэнергии на тягу поездов С' по критерию min интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов С" С-С" с wo

Бекасово ТЧ-23 10.0 10,8 8,0

Рыбное ТЧ-38 6,78 5,8 16,9

Орехово ТЧ-5 8.82 10,2 15,6

Графически зависимость коэфс шциента эффективности лубрикации по

интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов и по

удельному расходу электроэнергии от интегрального эксплуатационного показателя представлена на рисунках 4,5. Сформирована нормированная граница между областью эффективного и неэффективного использования лубрикации . на основе предельного значения эффекта от применения лубрикации равного нулю. Сопоставление разработанных в диссертации интегрального эксплуатационного коэффициента и коэффициентов эффективности лубрикации позволяет оценить эксплуатационные показатели, обеспечивающие при существующей ресурсозатратности участка железной дороги эффективное применение лубрикации.

На основе предлагаемой методики и группировки локомотивных депо по критерию «ресурсозатратность пути», таблица 2 и 3, возможно:

- повысить точность прогноза общего размера потребляемых смазочных материалов на исследуемых полигонах с учетом дифференцированных удельных норм расхода смазочных материалов;

- определить сроки получения предельных эффектов по критерию min удельного расхода электроэнергии на тягу поездов епт и по критерию min

интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов и в зависимости от программы снижения расхода электроэнергии и износа.

- определить характеристики жизненного цикла системы лубрикации на изучаемых участках при установленных плановых заданиях по ресурсосбережению.

Таблица 2 - Параметры типологизации локомотивных депо железных _дорог ОАО «РЖД»

Кластеры Размеры грузового движения по направлениям Преобладающие уклоны Удельная доля кривых малого радиуса Я < 650 м

преобладает груженое движение поездов преобладает порожнее движение поездов спуски над подъемами, о/оо подъемы над спусками, о/оо до 0,4 свыше 0,4

1 + + +

2 + + +

3 + + +

4 + + +

5 + + +

6 + + +

7 + + +

8 + + +

Таблица 3- Рекомендуемые нормы удельного расхода смазочного материала в кривых по выделенным кластерам

локомотивных депо Московской железной дороги

Наимено вание депо Но мер ФУ пп ы Наимено вание участка Реком ендуе мые нормы расход а смазоч но го матер иапа, кг/ км кривы X Направлени я движения (прямое/ обратное) по данным службы тяги МЖД Характеристика профиля пути Коэффиц иенты извилист ости, доля кривых с /г < 650 м на 1 км пути Характери стика преоблада ющего грузового движения поездов по участку Оптимул расхода материш крите 1 удельного смазочного та, кг/км по рию min

подъем спуск удельного расхода электроэне ргии на тягу поездов ^min интенсивное ТИ изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов An in

удель ный вес о/оо удель ный вес о/оо

Депо Бекасово ТЧ-23 2 Москва-Малый Ярослав ец Москва ниже 10-12 Порожнее/ груженое 0,486 6,4 0,395 6,69 0,348 Подъем в груженом направлен ИИ 10,0 10,8

Депо Рыбное ТЧ-38 4 Москва-Рязань Москва выше до 8 Груженое/ груженое 0,423 2,91 0,531 2,53 0,213-0,225 Спуск в груженом направлен ИИ 6,78 5,8

Депо Орехово ТЧ-5 5 I Москва-Орехово Москва выше 8-10 Порожнее/ груженое 0,453 2,51 0,449 2,26 0,451 Подъем в порожнем направлен ИИ 8,7 8,5

Таблица 4- Расчет коэффициента эффективности лубрикации по критерию интенсивности изнашивания гребней

бандажей колесных пар локомотивов

Наименование депо Вес поезда, т, в Скорост ь движени я поезда, км/ч, V Оптималь ный размер удельного расхода смазочног о материал а по критерию min интенсив ности изнашива ния С'шш, кг/км Интенсивность изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов мм/10 тыс. лок-км, I Удельное значение йнтенсивност и изнашивания мм/1 кг смазочного материала э"'" = Ы Jivf'p. Д/ = 1-1" Энергетичес кая оценка потребитель ных свойств транспортно й продукции £„,„, млн. Дж Коэффици ент ресурсозат ратности пути, Интеграл ьный эксплуат ационны й коэффиц иент Коэффици ент эффективн ости лубрикаци ГГ11/11

без лубрик ации, /' с прим енени ем лубри кации

Бекасово ТЧ-23 3600 55 10,8 0,55 0,25 0,3/10=0,030 5,45 1,031 5,61 0,0049

Рыбное ТЧ-38 4000 50 5,8 0,33 0,24 0,09/5,8=0,015 5,00 0,792 3,96 0,0039

Орехово ТЧ-5 4200 44 8,5 0,35 0,25 0,10/8,5=0,012 4,07 0,774 3,15 0,0037

В исследовании обоснованы и введены показатели эффективности лубрикации:

- по интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов

А/

лжр.лубр. при V1)

уд кт/н р/з

- по удельному расходу электроэнергии

К3/3

Де

эф.лубр. при (2)

^уд^аа1^ р/з

где Ы -1'-Г - изменение интенсивности изнашивания; Де = е' - е" - изменение удельного расхода электроэнергии; С>Й - удельный расход смазочных материалов, кг/км; К?/1 - коэффициент ресурсозатратности пути.

Эти показатели характеризуют среднюю величину изменения износа и среднюю величину снижения энергопотерь на единицу ресурсозатратности пути и единицу потребительных свойств транспортной продукции, а также на единицу смазочного материала.

Полученные значения и Къ^1убр проанализированы как функция

коэффициента ресурсозатратности пути и эксплуатационных показателей, которые отражены через О- средний вес поезда и V- среднюю участковую

скорость, т.е. через Ет„. В качестве аргумента введен интегральный эксплуатационный коэффициент К11Н1егр

Кннтегр = ЕииДр/з (3)

Расчет коэффициента ресурсозатратности пути по профилю и плану пути Кф, интегрального эксплуатационного коэффициента и коэффициента

эффективности лубрикации по критерию интенсивности изнашивания

гребней бандажей колесных пар локомотивов представлен в таблице 4. Аналогично рассчитан Кэф_1убр по критерию удельного расхода электроэнергии на тягу поездов. Полученные функции, характеризующие систему лубрикации, разнонаправлены в зависимости от роста ресурсозатратности пути. Интенсивность изнашивания гребней бандажей

колесных пар локомотивов увеличивается, а экономия удельного расхода электроэнергии на тягу поездов - снижается, рисунок 4 и 5.

19

0 1 2 3 4 5 6

Интегр альный эксплу атацнонный коэ ф фшргент

Рисунок 4 - Зависимость коэффициента эффективности лубрикации по интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов от интегрального эксплуатационного показателя

Интегральный эксплуатационный коэффициент

Рисунок 5 - Зависимость коэффициента эффективности лубрикации по удельному расходу электроэнергии на тягу поездов от интегрального эксплуатационного показателя 5. Подтвержден характер зависимости изменения коэффициента эффективности лубрикации от ресурсозатратности пути на основе анализа коэффициентов эластичности, рассчитанных на основе экспериментальных (отчетных) данных.

Сводная таблица рассчитанных коэффициентов эластичности дана на примере депо Бекасово, таблица 5. Изменения величин коэффициентов эластичности удельного расхода смазочного материала на удельный расход электроэнергии и интенсивность изнашивания по удельному расходу смазочных материалов подтверждают разнонаправленный характер зависимости.

ТаблицаЗ-Коэффициенты эластичности показателей многофакторных моделей

Наименование депо Наименование факторов Коэффициенты эластичности влияния удельного расхода смазочного материала на:

удельный расход электроэнергии интенсивность изнашивания гребней колесных пар количество обточек

Бекасово ТЧ-23 Наиболее ресурсозатратн ый путь Удельный расход смазочного материала -0,140 -0,300 -

+0,113 +0,280

Интенсивность изнашивания -0,054 -0,067 - +1,074

Скорость - +0,200 +0,914 -

Вес поезда - +0,726 +0,738 -

Сезонность +0,020 +0,036 - +0,206

6. Доказано, что длительность жизненного цикла системы лубрикации и величина экономического эффекта от ее применения зависят от требований, заложенных в программе ресурсосбережения и зависимости удельных затрат энергопотребления на тягу поездов и интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов от удельного расхода смазочных материалов.

На основе планового задания по снижению удельного расхода электроэнергии, интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар, рассчитанных значений удельного энергопотребления и интенсивности изнашивания при планируемых значениях эксплуатационных показателей были определены целесообразные сроки перехода на другие триботехнические мероприятия в изучаемых локомотивных депо, таблица 6-9, рисунок 5,6.

Таблица 6 - Прогнозируемое снижение удельного расхода электроэнергии на _тягу поездов к уровню 2010 года

В целом по ОАО «РЖД»: к 2015 году: 1,0-2,4% к 2020 году: 2,8-4,3%

На Московской железной дороге: к 2015 году: 3,6-6,1% к 2020 году: 7,1-10,2%

Таблица 7 - Плановое задание по снижению удельного расхода электроэнергии по Московской железной дороге и прогнозы выполнения удельного расхода электроэнергии на тягу проездов к уровню 2010 года по локомотивным депо Московской железной дороги при использовании системы лубрикации, %

Показатели 2010 г. 2015г. 2020 г.

Плановое задание Московской железной

дороги 100 94 90

Прогноз для депо Бекасово ТЧ-23 94,5 94,5 94,5

Прогноз для депо Орехово ТЧ-5 93,5 93,5 93,5

Прогноз для депо Рыбное ТЧ-38 90,4 90,4 90,4

Сопоставление нормативного прогноза ОАО "РЖД" по удельному расходу энергопотребления и возможностей изменения удельного энергопотребления на основе оптимизации лубрикации

102 100 98 96 94 92 90 88 86

8 Планое задание

— Бскасово ТЧ-23 Ьрянскос направление

88 Орехово ТЧ-5 Каширское иаиравлеиис

И Рыбное ТЧ-38 Рязанское направление

Рисунок 5 - Определение предельного срока эффективного применения лубрикации для исследуемых локомотивных депо Московской железной дороги по критерию удельного энергопотребления на тягу поездов

Таблица 8 - Прогноз выполнения энергетической программы ОАО «РЖД» по удельной интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар, мм/10

тыс.лок-км

Показатели Прогноз по программе 2015 года

Плановое задание Московской железной дороги (2015 год) 0,250

Прогноз Бекасово ТЧ-23 0,243

Прогноз Рыбное ТЧ-38 0,308

Прогноз Орехово ТЧ-5 0,295

Таблица 9- Плановое задание по Московской железной дороге и прогнозы выполнения программы по снижению удельной интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар к уровню 2010 года по локомотивным депо Московской железной дороги с использованием системы лубрикации, %

Показатели Годы

2010 2015 2020

Плановое задание Московской железной дороги 100 100 100

Прогноз Бекасово ТЧ-23 97,6 125,6 145,6

Прогноз Рыбное ТЧ-38 98,72 113.6 123,2

Прогноз Орехово ТЧ-5 84 98 110,8

Сопоставление нормативного прогноза ОАОмРЖД по интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов и возможностей ее изменения на основе применения лубрикации

2010 2015 2020

Годы _____

Рисунок 6 - Определение предельного срока эффективного применения лубрикации для изучаемых локомотивных депо Московской железной дороги по критерию интенсивности изнашивания гребней бандажей колесных пар

локомотивов 21

Как следует из таблиц 6-9, выполнение планового задания 2015 года по интенсивности изнашивания обеспечивается только в депо Орехово ТЧ-5. Это свидетельствует об ограниченности экономической эффективности применения лубрикации как основного трибологического мероприятия на Московской железной дороге при планируемых условиях эксплуатации.

Анализ параметров жизненного цикла рассматриваемой системы ресурсосбережения (лубрикации) на основе выбранных критериев эффективности позволяет составить сводный прогноз предельных сроков ее эффективного применения в локомотивных депо Московской железной дороги. График составлен в соответствии с прогнозными заданиями наращивания эксплуатационной работы, установленными Энергетической программой ОАО «РЖД» до 2020 года, таблица 10.

Таблица 10 - Оценка выполнения прогнозных значений показателей эффективности ресурсосберегающей системы в локомотивных депо Московской железной дороги

Депо Критерий оптимальности Годы

2010 2015 2020

Бекасово ТЧ-23 Удельный расход электроэнергии на тягу поездов + _ _

Рыбное ТЧ-3 8 + + _

Орехово ТЧ-5 + + _

Бекасово ТЧ-23 Удельная интенсивность изнашивания гребней бандажей колесных пар локомотивов + _ _

Рыбное ТЧ-38 + _

Орехово ТЧ-5 + + -

Произведенные расчеты экономической эффективности применения системы лубрикации на железнодорожном участке Москва-Орехово (депо Орехово ТЧ-5) показали, что эффективность в среднем составляет по отношению к инвестиционным затратам 13,3% (или 7 лет), что больше нормативного срока окупаемости.

Заключение. В ходе выполненного исследования поставлена и решена научная задача по разработке методических рекомендаций с использованием новых показателей и критериев экономического обоснования методов управления ресурсосбережением на железнодорожном транспорте на примере лубрикации трибосистемы «колесо-рельс». Методические рекомендации учитывают требованиям современных стандартов качества, принятых холдингом РЖД.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Статьи в ведущих научных изданиях и журналах,определенных ВАК РФ

1. Гусева, А.И. Эконометраж трибологических процессов: связи и зависимость [Текст] / С.М. Бабан, А.И. Гусева, А.Т. Романова // Мир транспорта. 2008. -№3.~ С. 73-77.

2. Гусева, А.И. Оптимизация процессов энергопотребления в системе колесо-рельс на основе эконометрических методов [Текст] / С.М. Бабан, А.И. Гусева, А.Т. Романова // Мир транспорта. - 2009. - № 3. - С. 102-106.

3. Гусева, А.И. Эконометрические модели трибологических процессов [Текст] / С.М. Бабан, А.И. Гусева, А.Т. Романова // Мир транспорта. - 2011. - № 1.-С. 25-27.

4. Гусева, А.И. Комплексная ресурсно-экономическая оценка лубрикации в системе «колесо-рельс» [Текст] / А.И. Гусева // Транспортное дело в России. -2013. - № 6 (109), Часть 2. - С. 164-167.

5. Гусева, А.И. Методические подходы к оценке экономической эффективности ресурсосбережения на транспорте [Текст] / С.М. Бабан, А.И. Гусева, А.Т. Романова // Транспортное дело в России. - 2014. - № 4 (113). - С. 27-31.

Статьи в других изданиях

1. Гусева, А.И. Анализ влияния факторов внешней среды на функционирование железнодорожного транспорта на основе статистических методов [Текст] / А.И. Гусева, Р.Ф. Канивец // Транспорт. Наука, техника, управление. Сб. обзорной информации №3 - М.: ВИНИТИ, 2003. - С. 19-21.

2. Гусева, А.И. Применение коэффициента использования энергоресурсов для оценки эффективности мероприятий по снижению потерь на трение [Текст] / А.И. Гусева, Ю.М. Лужнов, В.В. Раков // Транспорт. Наука, техника, управление. Сб. обзорной информации №3 - М.: ВИНИТИ, 2003. - С. 33-34.

3. Гусева, А.И, Разработка механизма управления трибологическими технологиями в системе «колесо-рельс» как фактора обеспечения конкурентоспособности ОАО «РЖД» [Текст] / С.М. Бабан, А.И. Гусева //"Безопасность движения поездов 2012": Труды XIII Научно-практической конференции. - М.: МИИТ.: - 2012. - С. гл. XIV 214-гл. XIV 215.

4. Гусева, А.И. Методы повышения эффективности использования технологии лубрикации в системе колесо-рельс [Текст] / А.И. Гусева // «Проблемы и перспективы развития транспорта»: Труды Международной научно-практической конференции. - М.: МИИТ, 2013. - С. 75-77.

5. Гусева, А.И. Имитационное моделирование триботехнических процессов как информационная составляющая экономического механизма управления ресурсами на железнодорожном транспорте [Текст] // А.И. Гусева, С.М. Бабан // «Современные реалии, тренды и инновации в управлении бизнес-процессами на транспорте»: Труды международной научно-практической конференции. -М.: МИИТ, 2014. - С. 28-32.

ГУСЕВА АЛЛА ИВАНОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛУБРИКАЦИИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

08.00.05 — Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами -

транспорт)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Подписано в печать/6.СЗЛО/6" ? Заказ № НОЯ Формат 60x90/16

Усл.-печл,- 1,5_Тираж 80 экз._

127994, Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, УПЦ ГИ МИИТ _