Найти в Дзене
Газета "Гудок"

Умные поезда. Как железные дороги во всем мире зарабатывают на технологиях

С апреля 2017 года команда ООО «ПрайсвотерхаусКуперс Консультирование» изучает производительность труда на железных дорог мира. Главная цель исследования передовых железнодорожных компаний – лучшие практики, которые целесообразно внедрять в России. Аналитики уделяют основное внимание совершенствованию производственных процессов. Наиболее важным направлением стало широкое внедрение IT-инструментов и расширение аутсорсинга.

Зелёный свет аутсорсингу

-2

Аутсорсинг и аутстаффинг в мировой железнодорожной отрасли превращаются в эффективный инструмент оптимизации производственных процессов. По оценкам ООО «ПрайсвотерхаусКуперс Консультирование», на крупных железных дорогах на аутсорсинг передано минимум 20% работ, в некоторых видах деятельности этот показатель составляет до 50%. Рост производительности достигается не столько за счёт того, что компания, отдающая некоторые объёмы работ подрядчикам, сокращает собственный фонд оплаты труда, сколько за счёт более высокого качества и производительности узкоспециализированных аутсорсеров.

Доля аутсорсинга в общем объёме работ у наиболее технологичных мировых железнодорожных компаний продолжает расти. Так, Deutsche Bahn и ÖBB (Австрия) в настоящее время отдают компаниям-аутсорсерам до 20% объёмов работ по техническому обслуживанию подвижного состава. Доля аутсорсинга в техобслуживании и ремонте инфраструктуры у этих компаний достигает половины, а австрийские железнодорожники к тому же передали сторонним подрядчикам 20% объёмов работ по обслуживанию вокзального комплекса. В SNCF (Франция) сделали акцент на аутсорсинг в сегменте капитального ремонта инфраструктуры – на долю сторонних организаций приходится более 50% объёма работ. Аналогичные показатели и у ADIF/Renfe (Испания).

В Японии на аутстаффинг выведено до 20% работ по техобслуживанию и ремонту парка и более половины объёма работ по сервису инфраструктуры.

Модный тренд

-3

Для повышения производительности труда ведущие железнодорожные компании мира применяют широкий набор технологий и IT-систем. Управление движением стало активно уходить в «цифру». В Японии, Германии, Швеции успешно внедрены информационные системы по управлению подвижным составом и персоналом, обслуживающим вагоны и локомотивы. На многих ведущих европейских железных дорогах успешно работают IT-системы для подачи и согласования запросов на доступ к инфраструктуре.

Япония и Китай в управлении движением используют системы контроля скорости движения поездов. В Японии для автоматизации управления движением на высокоскоростной инфраструктуре JR East на трёх линиях ВСМ внедрена цифровая система COSMOS, которая позволяет эффективно использовать станции с ограниченным количеством путей за счёт сокращения интервалов следования поездов до 4 минут. Хаб по управлению движением, расположенный в Токио, соединяется с блоками автоматической настройки маршрута с каждой станцией через широкополосную оптоволоконную сеть. Система включает подсистемы контроля электрооборудования, транспортного планирования, управления движением, маневровыми работами и работами по обслуживанию и ремонтам подвижного состава. Ввод данных происходит автоматически.

С 2004 года на всех новых и реконструируемых трансъевропейских железнодорожных коридорах ЕС в обязательном порядке внедряется Европейская система управления движением поездов (ETCS) – комплекс единых стандартов, разработанных в рамках международного сотрудничества для железнодорожной автоматики, телемеханики, связи и диспетчерского контроля. Система позволяет контролировать скорость движения поездов, определять их местоположение, вычислять расстояния между составами, контролировать скорости на участке. Контроль ведётся с помощью датчиков, которые размещаются на подвижном составе и инфраструктуре. В Германии система ETCS внедряется на приоритетных участках: сейчас оборудовано около 1% сети и порядка 7% планируется оснастить к 2027 году. На железных дорогах Франции система работает на отдельных линиях, а к 2030 году планируется внедрить её на всех ключевых линиях. В Испании система функционирует на 12% сети, а к 2050 году ей намереваются охватить всю сеть. К 2032 году намечено внедрение ETCS на всех ключевых линиях в Австрии, а к 2035 году – на ключевых линиях в Швеции. Подобные системы действуют и в Китае – уже сейчас CTCS-2, аналогом европейской ETCS, оборудовано 80% линий ВСМ.

Вокзальные комплексы также превращаются в цифровые пространства – Австрия, Германия, Швеция внедрили системы автоматического оповещения пассажиров об изменениях в расписании.

Умное депо

-4

Активно идёт цифровизация и в сегменте эксплуатации подвижного состава. Одним из ключевых направлений стала диагностика вагонов и локомотивов с помощью бортовых датчиков различных параметров, по которым можно судить о техническом состоянии парка и снизить количество неисправностей за счёт использования предикативного технического обслуживания.

Лидерами по внедрению теледиагностики стали железнодорожные компании Китая, Японии, Франции, Германии. Например, в Японии на 2573 поездах компании JR East система теледиагностики внедрена с 1999 года. Онлайн-мониторинг состояния подвижного состава в увязке с данными о состоянии инфраструктуры даёт возможность сократить время проверки состояния поезда с 30 до 5 минут, уменьшить количество обслуживающего персонала и снизить затраты на обслуживание на 10%. Дальнейшее развитие системы позволило перевести 356 поездов на токийских линиях JR East с модели календарного техобслуживания на более рациональное и экономное обслуживание на основе фактического состояния подвижного состава.

-5

В Австрии преуспели в автоматизации процессов технического облуживания в депо и мастерских. Во Франции, Японии, Швеции успешно работают системы предикативного технического обслуживания на основе анализа исторических данных о поломках. В ближайших планах ряда европейских и азиатских железных дорог – внедрение единых цифровых систем планирования и управления техобслуживанием подвижного состава.

На ВСМ Южной Кореи (Национальная железнодорожная компания Korail) используется аналитическая система управления техническим обслуживанием подвижного состава RCM1, которая использует базу данных о техническом состоянии подвижного состава, его поломках, ремонтах и техническом обслуживании. На основе массивов данных автоматически формируется оптимальная программа обслуживания. Она позволяет определять момент для нерегулярных процедур, например замены компонентов. Система классифицирует и степень поломок по уровню критичности, что также даёт возможность оптимизировать техобслуживание. А к 2022 году на корейских ВСМ заработают умные депо, которые позволят увеличить срок службы парка на 20–40%, удешевить техническое обслуживание на 25–30% и снизить количество происшествий на 30–50%. Элементы умного депо с 2018 года работают на базе депо ВСМ в Сеуле, где уже успешно роботизированы процессы покраски и мойки подвижного состава, внедрены ультразвуковая диагностика колёсных пар и автоматический заказ на подготовку запчастей на основе прогноза износа и поломки.

-6

«Китайские железные дороги» на ВСМ в тестовом режиме внедрили систему диагностики и прогнозирования ремонтных работ. Система предикативного обслуживания включает три направления – диагностику, прогнозирование и управление «здоровьем» подвижного состава. Данные о техническом состоянии парка собираются в режиме реального времени с помощью порядка 3 тыс. датчиков так называемого бортового агента. Программное обеспечение бортового агента сравнивает фактические данные с параметрами работы исправного подвижного состава, которые формирует цифровой двойник подвижного состава. В случае обнаружения неисправности – отклонения фактических параметров от параметров цифрового двойника – система сигнализирует о поломке. Цифровой двойник ведёт аналитику технического состояния и даёт рекомендации по техническому обслуживанию на основе онлайн-прогноза неисправностей. Онлайн-диагностика проводится совместно с мониторингом инфраструктуры. Аналитика и прогнозы используются не только операторами для техобслуживания, но и производителями поездов для усовершенствования конструкции.

Обходчики уходят в прошлое

-7

Эксплуатация инфраструктуры стала одним из наиболее важных направлений цифровизации железных дорог. Французский государственный железнодорожный оператор SNCF планирует к 2025 году полностью отказаться от неэффективных пеших обходов объектов инфраструктуры. Франция и Германия пошли по пути внедрения средств теледиагностики и мониторинга путей и оборудования. В SNCF преуспели во внедрении системы предикативного технического обслуживания на основе анализа исторических данных о неисправностях, а регулярные поезда DB оснащаются средствами диагностики путей. Аналогичные способы диагностики действуют и в Японии.

В Австрии и Швеции железнодорожные пути оснащаются датчиками технического состояния, данные с которых позволяют вести диагностику в режиме онлайн. В ÖBB внедрена единая информационная система для планирования и управления техобслуживанием и ремонтом путей.

В Южной Корее с 2010 года работает система KTMSYS, которая позволяет наблюдать за состоянием путей в режиме реального времени и координирует работы на инфраструктуре – формирует их оптимальный график с расписанием смен персонала. Снижение затрат на обслуживание путей в результате внедрения KTMSYS оценивается в 20%. В перспективе на железных дорогах Южной Кореи – реализация компанией Hyundai Rotem плана создания умной системы управления безопасностью. На путях и ключевых узлах подвижного состава (подшипниках, коробках передач) устанавливаются датчики, информация с которых будет стекаться в центр контроля, где на основе анализа больших массивов данных и предикативных алгоритмов планируется принимать решения по предупреждению поломок. Пилотные проекты этого плана тестируются с 2019 года, развёртывание основных элементов ожидается к 2022 году. В результате внедрения новой системы ожидается снижение количества происшествий на 30–50%.

Оптимизация по-японски

-8

В Японии повышают производительность труда путём перехода к модели работы в одно лицо. Сейчас в поездах JR East работают два сотрудника локомотивной бригады – машинист и кондуктор, который подтверждает окончание посадки и выхода пассажиров, обеспечивает безопасность на платформе, открытие и закрытие дверей поезда. Новая модель предполагает сокращение кондукторов – их заменят камеры бокового вида, изображение с которых передаётся машинисту.

Функции открывания и закрывания дверей тоже берёт на себя машинист. С 2021 года видеооборудование устанавливается на 5–6-вагонных поездах.

Трудности перевода

-9

Партнёр ООО «ПрайсвотерхаусКуперс Консультирование» йВячеслав Буевский уточнил, что к действующим на зарубежных железных дорогах практикам нужно относиться со здоровой долей скепсиса и принимать во внимание тот факт, что где-то они опережают «Российские железные дороги», а где-то нет. На производительность труда, по мнению эксперта, влияют и организационно-штатная структура компании, и степень автоматизации, и регуляторная среда – всё то, что принято называть спецификой национальной железнодорожной компании.

Так, при проведении сравнительного анализа в ООО «ПрайсвотерхаусКуперс Консультирование» семь стран (США, Канада, Австралия, Франция, Германия, Китай и Индия) разделили на две категории: страны, имеющие компании с разделённым грузовым и пассажирским движением (США, Канада, Австралия), и страны, где железнодорожные компании осуществляют одновременно все виды перевозок. При этом в США, Канаде и Австралии явно доминируют грузовые перевозки (пассажирские составляют менее 1%), в Германии и Китае они преобладают, а во Франции и Индии уступают пассажирским.

В итоге выяснилось, что по уровню производительности труда РЖД занимают 4-е место в общем рейтинге и 1-е среди стран с интегрированными грузовыми и пассажирскими перевозками.