Методология организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте
Автор: Комяков Александр Анатольевич
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 2 т.22, 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены основные положения методологии организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте. Приведено описание существующих подходов к организации процесса управления эффективным использованием ТЭР в ОАО «РЖД», выполнен анализ их соответствия международному стандарту ISO 50001 - «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению», проанализированы преимущества и недостатки действующих методов. Сформулированы основные принципы предлагаемой методологии и представлены шесть этапов ее реализации, в том числе исследование факторов, влияющих на использование ТЭР при организации ресурсосберегающих производственных систем; исследование математических моделей использования ТЭР в производственных процессах на железнодорожном транспорте; обеспечение эффективного нормирования и прогнозирования расхода ТЭР и заданий по экономии ТЭР; разработка научных и методологических принципов оценки эффективности мероприятий по организации ресурсосберегающих производственных систем железнодорожного транспорта; разработка научных основ стратегии развития железнодорожного транспорта как ресурсосберегающей производственной системы; разработка усовершенствованных методов и средств мониторинга использования ТЭР в производственных процессах. Выполнена апробация предлагаемых решений на действующих объектах железнодорожного транспорта, по результатам которой установлено, что реализация предлагаемой методологии позволяет повысить эффективность функционирования и качество организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте. В частности, применение методов машинного обучения позволяет повысить точность математических моделей использования ТЭР до 1,8 раза для принятых к рассмотрению производственных процессов, результирующее расхождение результатов прогнозирования расхода ТЭР с экспериментальными данными не превышает 5 %, а предлагаемые запатентованные технические и программные решения могут быть использованы для мониторинга использования ТЭР, режимов работы электрооборудования и показателей энергоэффективности производственных процессов. На основе полученных результатов разработан ряд нормативных документов ОАО «РЖД», которые внедрены на сети железных дорог и используются при организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте.
Железнодорожный транспорт, энергосбережение, ресурсосберегающие производственные системы, прогнозирование, мониторинг, энергопотребление, организация производства
Короткий адрес: https://sciup.org/148314223
IDR: 148314223 | УДК: 658.5.011 | DOI: 10.37313/1990-5378-2020-22-2-16-24
Methodology of the organization of resource-saving production systems in railway transport
The paper presents the methodology of the organization of resource-saving production systems in railway transport. A description of the existing approaches to the organization of the energy management process in Russian Railways is given. The analysis of their compliance with the ISO 50001 is presented, the advantages and disadvantages of existing methods are analyzed. The basic principles of the proposed methodology are formulated and six stages of its implementation are presented, including the study of factors affecting the use of fuel and energy resources; the study of mathematical models of the use of fuel and energy resources; ensuring effective regulation and forecasting of fuel and energy resources consumption and tasks for saving fuel and energy resources; development of scientific and methodological principles for evaluating the effectiveness of energy-saving devices on railway transport; development of the scientific foundations of a strategy for the development a resource-saving production system in railway transport; development of improved methods and tools for monitoring the use of fuel and energy resources in production processes. The proposed solutions were tested at existing railway transport facilities, the results of which showed that the implementation of the methodology improves the efficiency of operation and the quality of organization of resource-saving production systems in railway transport. In particular, the use of machine learning methods allows to increase the accuracy of mathematical models of using fuel and energy resources up to 1.8 times, the resulting discrepancy between the results of predicting the consumption of fuel and energy resources and experimental data does not exceed 5 %, and the proposed patented technical and software solutions can be used to monitoring the fuel and energy consumption. On the basis of the obtained results, a number of regulatory documents of Russian Railways have been developed, which are implemented on the railway network and are used in organization of resource-saving production systems in railway transport.
Список литературы Методология организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте
- Лисенков А. Н., Сербиненко Д. В., Кузнецов И. В. Формализация и экспертное оценивание объектов управления в задачах энергосбережения // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2011. № 2. С. 26-29.
- Galkin A., Kovalev A., Shayuhov T. Integrated approach to the planning of energy consumption by non-traction railway consumers // MATEC Web of Conference. 2018. № 239. ISSN 2261-236X. DOI: 10.1051/matecconf/201823901056
- Краснослободцева Е. А., Власьевский С. В. Использование альтернативных источников энергии для удаленных от основных источников энергии объектов ОАО «РЖД» // Электропривод на транспорте и в промышленности: труды II Всероссийской научно-практической конференции. 2018. С. 17 - 24.
- Сай В. М., Громов И. Д. Об организации взаимодействия хозяйствующих субъектов в сетях с разделенными интересами (на примере компании ОАО «РЖД») // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2012. № 3 (15). С. 83-94.
- Крюков А.В., Закарюкин В.П., Арсентьев М. О. Применение технологий распределенной генерации для электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2009. Т. 37. № 1. С. 190-195.
- Цыганов В. В., Федянин Д. Н. Механизмы наставничества в организационных системах и повышение энергоэффективности железнодорожного транспорта // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2019. №3 (43). С. 55-66.
- Цыганов В. В., Адамец Д. Ю. Иерархические и сетевые структуры внедрения энергоэффективных технологий на железнодорожном транспорте / Материалы 12-й Международной научно-практической конференции «Современные сложные системы управления» (СССУ-2017, Липецк). Липецк: Липецкий государственный технический университет, 2017. Т.2. С. 194-199.
- Цыганов В. В., Адамец Д. Ю. Комплекс механизмов управления разработкой и внедрением энергоэффективных средств и технологий на железнодорожном транспорте / Труды 7-ой научно-технической конференции с международным участием «Интеллектуальные системы управления на железнодорожном транспорте. Компьютерное и математическое моделирование» (ИСУЖТ-2018, Москва). М.: АО НИИАС, 2018. ИСУЖТ-2018, 14 ноября 2018 г. С. 214-219.
- Никифоров М. М., Симак Р. С. Энергоэкономическая паспортизация в системе организации производства на железнодорожном транспорте // Известия Транссиба. 2010. № 1. С. 118-122.
- Оценки энергоэффективности работы железнодорожного транспорта применением специализированных удельных единиц измерения / Титова Т. С., Евстафьев А. М., Изварин М. Ю., Евстафьева М. В. // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2017. № 1. С. 119-125.
- Черемисин В. Т. Никифоров М. М. Основные направления реализации Федерального Закона «Об энергосбережении...» № 261-ФЗ от 23.11.09 в холдинге «Российские железные дороги» // Известия Транссиба. 2010. № 2 (2). С. 119-123.
- Никифоров М. М. Целевые показатели энергосбережения и повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения и электропотребления на нетяговые нужды // Известия Транссиба. 2010. № 3 (3). С. 110-116.
- Никифоров М. М., Незевак В. Л. Нормативно-правовое обеспечение деятельности по энергосбережению в холдинге «Российские железные дороги» // Известия Транссиба. 2015. № 4 (24). С. 68-75.
- Черемисин В. Т., Никифоров М. М. Вклад в реализацию программы энергосбережения в ОАО «РЖД» // Железнодорожный транспорт. 2015. № 11. С. 66-68.
- Купчинская Ю. А., Чеховская С. А. Основы управления качеством: цикл PDCA // Бизнес-образование в экономике знаний. 2016. № 3 (5). С. 36-39.
- Жемчугов А. М., Жемчугов М. К. Цикл PDCA Деминга. Современное развитие // Проблемы экономики и менеджмента. 2016. №2 (54). URL: https ://cyberleninka.ru/article/n/tsikl-pdca-deminga-sovremennoe-razvitie (дата обращения: 24.03.2020)].
- Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка: 80 000 слов и фразеологических выражений. — 4-е изд., М., 1997. — 944 с.
- Эрбес В. В. Повышение эффективности эксплуатации систем электроснабжения железных дорог за счет внедрения энергосберегающих устройств и технологий: Дис... канд. техн. наук. Омск, 2016. 148 с.
- Комякова О. А. Возможности искусственных нейронных сетей как аппарата для прогнозирования расхода электрической энергии на предприятиях железнодорожного транспорта // Омский научный вестник, 2013. № 2(2013). С. 264-266.
- Комяков А. А. Применение метода главных компонент для формирования математической модели процесса электропотребления на железнодорожном транспорте // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2016. - Т. 4. № 3. - С. 27-32.
- Черемисин В. Т., Комяков А. А., Коломоец О. А. Планирование расхода электрической энергии с применением ИНС // Железнодорожный транспорт. - 2013. - № 11. - С. 56-58.
- Степанец В. А., Рожицкий Д. Б. Оценка энергетической эффективности производственной деятельности холдинга «РЖД» // Главный энергетик, 2012. № 3. С. 22-25.
- Пат. на полезную модель 183468 РФ. МПК G06Q10/06. Автоматизированная система контроля и управления электропотреблением предприятий / В. Т. Черемисин, А. А. Комяков, А. В. Пономарев, В. В. Эрбес, Ю. В. Плотников, А. С. Окишев (РФ) - № 2017138800; Заявлено 07.11.2017; Опубл. 24.09.2018.
- Эконометрика: Учебник / И. И. Елисеева, С. В. Ку-рышева, Т. В. Костеева [и др.]; Под ред. И. И. Елисеевой. - М.: Финансы и статистика, - 2005. - 576 с.
- KomyakovA.A.,Erbes V. V., Ivanchenko V.I. Application of artificial neural networks for electric load forecasting on railway transport // Environment and Electrical Engineering (EEEIC) : 15th International Conference, Rome, 10-13 June 2015. - pp. 43 - 46. -doi: 10.1109/EEEIC.2015.7165296.
- Komyakov A. A., Ponomarev A. V., Erbes V. V. Application of an Intelligent System for the Monitoring of Energy Efficiency Indicators at Service Locomotive Depots // Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon) : International Multi-Conference, Vladivostok, 3-4 Oct 2018. -pp. 1-7.- doi: 10.1109/FarEastCon.2018.8602926.
