Введение к работе
Актуальность проблемы. Осуществляемая в настоящее время структурная реорганизация железнодорожного транспорта связывается, в основном, со значительным изменением направлений деятельности железных дорог на производственном и управленческом уровнях и достигаемой на этой основе экономии материальных и кадровых ресурсов.
В то же время практически не исследованы и не созданы методы реструктуризации, основанные на системном применении компьютерных технологий, автоматизированных диагностических систем, а также высокоэффективных производственных технологий, использующих новейшие достижения народного хозяйства.
Существующие исследования в области создания
высокоэффективных технологий, применяемых на
железнодорожном транспорте, классифицируются как исследования по созданию технических систем повышенной надежности с техническим и экономическим анализом проблем безопасности (Волков Б.А., Гавриленков А.В., Иванов М.И., Лазарев Г.Е., Переселснков Г.С, Мастаченко В.И., Спиридонов Э.С.), так и исследования прикладных проблем железнодорожного транспорта (Альбрехт В.Г., Лисицын А.Л., Исаенко Э.П., Перший СП., Каменский В.Б. и другие авторы).
Анализ современных методов организации, контроля и управления производственными процессами, в том числе и железнодорожными перевозками. показывает необходимость создания концептуальной и методологической основы реструктуризации железнодорожного транспорта на базе компьютерных и ресурсосберегающих технологий. При этом повышается уровень рентабельности отрасли, улучшается безопасность и качество перевозочного и других технологических процессов, устанавливаются и оптимизируются устойчивые связи с субъектами хозяйственной деятельности в регионах и внешнем рынке, определяющие экономический и социальный облик не только железнодорожного транспорта, но и регионов в целом.
Анализ многолетнего опыта создания наукоемких технологий показал, что наибольшее значение в процессе реструктуризации железных дорог приобретают ресурсосберегающие технологии. Разработка и внедрение комплекса таких наукоемких технологий обеспечивают повышение ресурса железнодорожного пути и подвижного состава, позволяют сократить эксплуатационные расходы, а также качественно повысить эффективность труда персонала.
Создание высокоинтеллектуальных диагностических систем, повышающих качество и обеспечивающих безопасность перевозок, а также увеличение жизненного цикла железной дороги, связано с разработкой новых методов измерений и обработки данных виброакустического, электромагнитного и оптического излучений и других физико-технических методов.
Такая постановка проблемы предопределяет решение следующих основных направлений исследований и разработок:
создание методологических; основ реструктуризации железной дороги на базе наукоемких технологий;
создание комплекса автоматизированных систем управления перевозочным процессом, контроля технического состояния железнодорожного пути и подвижного состава на основе современных экономико-математических методов и компьютерных технологий;
создание динамических методов автоматизированной диагностики для прогнозирования, обнаружения и идентификации причин нештатных ситуаций;
создание наукоемких технологий ресурсосбережения, основанных на использовании взрывного упрочнения и детонационного легирования металлов, СВЧ и лазерного излучений, а также других технологий, коренным образом модернизирующих производственные процессы.
Решение перечисленных задач возможно па основе создания единой компьютерной интегрированной системы, обеспечивающей последовательное осуществление процесса реструктуризации на железной дороге и эффективное применение на всех 'Лапах этою процесса прогрессивных технологий с учетом новейших достижений предприятий военно-промышленного комплекса.
Таким образом, тема диссертационной работы, связанная с
„созданием концепции и теоретических основ разработки и
внедрения компьютерных и ""ресурсосберегающих технологий,
является актуальной и формирует новое научное направление в
области реструктуризации железнодорожного транспорта.
Цель работы заключается в создании эффективных
высокоинтеллектуальных диагностических систем и
ресурсосберегающих технологий на основе широкого использования экономико-математических методов и компьютерных технологий, обеспечивающих снижение эксплуатационных расходов и нештатных ситуаций на железной дороге.
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
разработка концепции адаптации и развития современных научно-технических достижений народного хозяйства к задачам железнодорожного транспорта;
разработка ресурсосберегающих технологий и оборудования л ля повышения и восстановления ресурса железнодорожного пути и подвижного состава;
создание высокоинтеллектуальных систем и аппаратуры для прогнозирования и оценки технического состояния объектов железной дороги;
компьютеризация учета, анализа и прогноза технического состояния пули и подвижного состава.
Научная ковтка. Разработка теоретическігх основ процесса реструктуризации на железнодорожном транспорте и их практическая реализация в виде компьютерных и ресурсосберегающих технологий потребовала выполнения ряда теоретических исследований и конструкторских разработок.
В частности, автором диссертационной работы впервые выполнено;
разработаны в едином комплексе алгоритмы, методы и автоматизированные диагностические системы, обеспечивающие высокий уровень безопасности перевозок;
разработаны наукоемкие ресурсосберегающие
технологии, характеризуемые высокими технико-
экономическими показателями и качественным улучшением условий труда;
разработаны теоретические методы ранней диагностики возможного возникновения нештатных ситуаций.
Достоверность предлагаемых методов и полученных результатов подтверждается данными системного анализа и статистических выборок, а также достигнутым экономическим эффектом по направлениям комплексного применения компьютерных и ресурсосберегающих технологий в путевом, локомотивном и вагонном хозяйствах Горьковской железной дороги и данными о значительном снижении брака в работе перечисленных служб и безаварийной работе дороги в 1996 -первом квартале 1998г.г.
Практическая ценность. Практическое значение работы
заключается в создании теоретически обоснованных и практически
апробированных конверсионных компьютерных и
ресурсосберегающих технологий, применяемых на
железнодорожном транспорте и обеспечивающих высокий уровень безопасности перевозок и значительную экономию материальных, энергетических и кадровых ресурсов.
Поэтапная разработка и внедрение в промышленную эксплуатацию этих технологий осуществляется на Горьковской железной дороге, начиная с 1991 года.
Результаты работы могут быть использованы на сети железных дорог Российской Федерации, в практике работы проектных, научно-исследовательских и учебных организаций, ведущих разработки в данной предметной области.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международной конференции "Физика и промышленность" (Физпром-96), Голицино, Россия, сентябрь 1996 г., научно-технической конференции, посвященной 65-летию Сибирского государственного университета путей сообщения, Новосибирск, ноябрь 1997 г., коллегиях Министерства путей сообщения РФ, научно-технических советах Горьковской железной дороги в 1991-1998 г.г.
Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертационной работе, опубликовано в соавторстве 52 научные работы, в том числе 5 патентов на изобретения, но основные результаты принадлежат автору.
На защиту выносятся следующие результаты, полученные автором:
методологические основы реструктуризации на базе наукоемких технологий;
концепция создания современной технологической и нормативной базы и компьютерных диагностических систем динамического"" контроля и прогнозирования технического состояния объектов железнодорожного транспорта;
комплекс технологий, обеспечивающих повышение ресурса элементов пути и подвижного состава на основе использования энергии взрыва, лазерного излучения и других физико-технических методов обработки металла;
система организации, методы и аппаратура ранней диагностики возможной нештатной ситуации на железнодорожном транспорте.