A VMMSzK tevékenységének bemutatása 2013. február 7.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához
Malatinszky Sándor MÁV Zrt. Vasúti Mérnöki és Mérésügyi Szolgáltató Központ Magyar Államvasutak ZRt.
Karbantartásra vonatkozó előírások 2008/57/EK IRÁNYELV a vasúti rendszer Közösségen belüli kölcsönös átjárhatóságáról Alapelvek: • Egy jármű üzembe helyezése, vagy a hálózaton való használata előtt a nemzeti járműnyilvántartásban meg kell határozni a karbantartásért felelős szervezetet. • A karbantartásért felelős szervezet (ECM) • Vasúttársaság (RU) • Infrastruktúra működtető (IM) • Üzemben tartó (K) • A karbantartási előírásokat a jármű gyártó határozza és adja meg. • A karbantartás szolgáltató csak az elvégzett munkáért felel.
Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Liverpool—Manchester Railway megnyitása 1830. szeptember 15. - Az első, kizárólag gőzmozdonyvontatással működő vasút. - Az első vasút, amelyen a vonatok menetrend szerint közlekedtek. - Az előre meghirdetett időpontban elindított vonatoknak a megadott időpontban, biztonságosan meg kellett érkezniük a végállomásra. - Az üzemben tartót törvény kötelezi a pálya, a létesítmények és a járművek üzemképes állapotának fenntartására. A fenntartási tevékenység alappillérei:
balesetbiztonság, közlekedésbiztonság és üzletbiztonság Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Hiba szemléletmód a vasúti járműfenntartásban Klasszikus fenntartási rendszerek
Cseréld ki vagy javítsd meg ha elromlott!
1940
- Szükség szerinti javítás, meghatározott ciklus szerint egymást követő, nagyobb munkaigényű vizsgálatokkal, revíziókkal és felújításokkal Magyar Államvasutak ZRt.
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Vasútijármű fenntartási rendszerek Klasszikus vasútijármű fenntartási rendszer Meghatározott ciklus szerint egymást követő tisztítások, vizsgálatok, revíziók és fővizsgák Kétlépcsős fenntartási rendszer: - járműjavítók – revíziók, fővizsgák, nagyobb javítások, - fenntartási műhelyek – vasútüzemhez kapcsolódó feladatok, tisztítások, vizsgálatok, kisebb javítások. A kezelőszemélyzet együtt élt a járművekkel, gépekkel és berendezésekkel: - állandó, folyamatos felügyelet. Közlekedő vonatok vizsgálata 100 km-enként.
Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Gőzmozdony fenntartási ciklus 0 vagy Fv
6h
6 hónap
Rv
6 hónap
6h
6 hónap
Rv
6 hónap
6h
6 hónap
Rv
6 hónap
6h
6 hónap
Rv
16 hónap
6h
6 hónap
Fv
6 hónap
5 - 8 év
0 vagy Fj
65-8 hónap év
Fv
Fv
6 5hónap év
Fv
6 5hónap év
Fv
6 5hónap év
Fv
6 hónap 5 év
Fv
6 hónap 5 év
50 - 53 év
Árpád-típusú motorkocsi fenntartási ciklusa 1934 0 vagy He
N
1 nap
N
1 nap
N
1 nap
N
1 nap
N
1 nap
N
1 nap
He
1 nap
1 hét
0 vagy 3H
He
1 hét
He
1 hét
He
1 hét
1H
1 hét
He
1 hét
He
1 hét
1 hónap
He
1 hét
1 hónap
1H
3 hónap
1H
3 hónap
1H
3 hónap 1 év
Magyar Államvasutak ZRt.
1Év
3 hónap
1 hét
He
1 hét
He
1 hét
He
1 hét
1 hónap
3 hónap 0 vagy 3H
1H
3H
1 hét
Fv
6 hónap 5 év
Fv
6 hónap 5 év
Fv
6 5hónap év
Fj
6 hónap 5 év
Vasútijármű fenntartási rendszerek Hiba szemléletmód a vasúti járműfenntartásban Klasszikus fenntartási rendszerek
Cseréld ki vagy javítsd meg mielőtt elromlik egy előre meghatározott időpontban!
Cseréld ki vagy javítsd meg ha elromlott!
1940
- Szükség szerinti javítás, meghatározott ciklus szerint egymást követő, nagyobb munkaigényű vizsgálatokkal, revíziókkal és felújításokkal Magyar Államvasutak ZRt.
1950
1960
1970
- Tervszerű megelőző jellegű karbantartás - Optimális költségű karbantartás
1980
1990
2000
Vasútijármű fenntartási rendszerek Tervszerű Megelőző jellegű Karbantartás – Javítsd meg mielőtt elromlik! Az általános műszaki állapot alakulása Tervszerű Megelőző jellegű Karbantartási rendszerben Általános műszaki állapot
Az általános műszaki állapot változása eltérő tartalmú cikluselemek alkalmazása esetén.
Megelőző jellegű karbantartás PM
Gyártás utáni általános műszaki állapot
Megengedett minimális általános műszaki állapot
Meghibásodási ráta függvény n l= k
idő/teljesítmény Gyártás
Az általános műszaki állapot változása azonos tartalmú cikluselemek alkalmazása esetén.
nt Dt
l Korai meghibásodások
Eredmény: "Fürdőkád görbe"
Késői meghibásodások
Elhasználódásból eredő meghibásodások
Meghibásodási ráta - A hibák valószínűségének alakulása egy adott idő intervallumban
Véletlenszerű meghibásodások
0
t Gyártásból, javításból eredő (garanciális) meghibásodások
Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Új vasútijármű fenntartási rendszerek bevezetése az 1940-es években Jellemzői: - merev rendszerű, időszakos, tervszerű, megelőző, karbantartás, - fenntartási műhelyek tevékenysége tervezhető, a műhelyi kapacitás optimalizálható, - az alkatrészbeszerzés tervezhető, - a tartalék alkatrészkészlet minimalizálható, - a járművek optimális üzemkészséggel, minimális fenntartási költséggel üzemben tarthatók,
Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Optimum karbantartás - OM Az üzemkészség annak a valószínűsége, hogy a berendezés a vizsgált időtartomány bármely t időpontjában üzemképes állapotban lesz.
Fenntartási költség Költség [Ft]
Fenntartási költség = megelőző jellegű karbantartási + javítási költségek
t
A(t ) = R(t ) + ò R(t - u )m(u )du Tervszerű megelőző jellegű karbantartási költségek
Költség optimum
Javítási költségek
Optimális üzemkészség
Üzemkészség [%]
0
Szűkségszerinti javítás CM Megelőző jellegű karbantartás PM
Sikeres alkalmazásának feltételei: 1. A javítási igényt a járművek határozzák meg az igénybevételüknek megfelelően.
Optimum karbantartás OM
2. A járművek műszaki állapotát alapvetően a járműjavítókban végzett munka határozza meg. 3. A szükség szerinti javításokat olyan minőségben kell elvégezni, hogy az alkatrész berendezés megbízható működése biztosítva legyen a következő, tervszerű megbontásig. 4. Az üzemeltetési tapasztalatok beépítése a fenntartási tevékenységbe, az üzemi és fenntartási tapasztalatok felhasználása a járműfejlesztési tevékenységben – Vasúti jármű üzemeltetés, fenntartás és fejlesztés klasszikus egysége. Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Új vasútijármű fenntartási rendszer bevezetése az 1940-es években Jellemzői: - merev rendszerű, időszakos, tervszerű, megelőző, karbantartás, - fenntartási műhelyek tevékenysége tervezhető, a műhelyi kapacitás optimalizálható, - az alkatrészbeszerzés tervezhető, - a tartalék alkatrészkészlet minimalizálható, - a járművek optimális üzemkészséggel, minimális fenntartási költséggel üzemben tarthatók, - a berendezések, részegységek műszaki állapottól független, idő előtt történő megbontása növeli a fenntartási költségeket, és csökkenti a megbízhatóságukat.
Rugalmas karbantartási rendszerek - kombinált fenntartási ciklusok Műszaki állapot szerinti karbantartás OCM
Új karbantartási rendszerek Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek Hiba szemléletmód változás a vasúti járműfenntartásban Klasszikus fenntartási rendszerek
Cseréld ki vagy javítsd meg mielőtt elromlik egy előre meghatározott időpontban!
Cseréld ki vagy javítsd meg ha elromlott!
1940
- Szükség szerinti javítás, meghatározott ciklus szerint egymást követő, nagyobb munkaigényű vizsgálatokkal, revíziókkal és felújításokkal Magyar Államvasutak ZRt.
Új fenntartási rendszerek
1950
1960
Cseréld ki vagy javítsd meg mielőtt elromlik!
1970
- Tervszerű megelőző karbantartás - Optimális költségű karbantartás
1980
1990
2000
- Műszaki állapottól függő, megelőző jellegű karbantartás - RCM megbízhatóság középpontú karbantartás - RAMS/LCC karbantartási rendszerek
Vasútijármű fenntartási rendszerek RCM – Megbízhatóság központú karbantartás - Csak azt javítsd meg ami szükséges a további, megbízható működéshez! A járművekbe beépített különböző, berendezéseken, alrendszereken előforduló hibák valószínűségének alakulását egy adott időszakban nem lehet egy meghibásodási ráta függvénnyel jellemezni. Meghibásodási ráta minta függvények
Szűkségszerinti javítás CM 4% 2% 5%
Megelőző jellegű karbantartás PM Optimum karbantartás OM
7% 14 % 68 %
Magyar Államvasutak ZRt.
Műszaki állapot szerinti karbantartás OCM
Megbízhatóság központú karbantartás RCM
Vasútijármű fenntartási rendszerek Új vasútijármű fenntartási rendszerek RCM/LCC karbantartás
RAMS/LCC karbantartás Karbantartási szoftverrel támogatott vasúti járműkarbantartási rendszerek.
Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek RCM/LCC karbantartás Nagyértékű járművek beszerzése Az üzemkészség pénzt takarít meg. A karbantartás pénzbe kerül. LCC – élettartam költségek
LCC karbantartási költség
Megbízhatóság alsó határa A jármű szerkezete határozza meg. Az értéke megelőző jellegű karbantartás alkalmazása nélkül is biztosítható. Az LCC javítási költség maximuma megelőző jellegű karbantartás nélkül LCC költség minimum
Az LCC javítási költség minimuma a lehető legnagyobb megelőző jellegű karbantartási költség mellett
Megbízhatóság felső határa A jármű szerkezete határozza meg. Az értékét bármilyen intenziv megelőző jellegű karbantartással sem lehet túllépni.
LCC fenntartási költség = megelőző jellegű karbantartási + javítási költségek LCC megelőző jellegű karbantartási költségek
LCC javítási költségek
Megbízhatóság
A megbízhatóság annak a valószínűsége, hogy egy berendezés a tőle elvárt funkciót az adott feltételek között vagy az adott időintervallumban teljesíteni tudja. Egy dimenzió nélküli, általában %-ban meg-adott szám. Alkalmazás: - ÖBB TS Taurus mozdonyok
Magyar Államvasutak ZRt.
Vasútijármű fenntartási rendszerek RAMS/LCC karbantartás Az MSZ EN 50126:2001 szabvány szerint és az ISO 9001 szabványsorozat előírásai szerint működtetett hagyományos karbantartási rendszerek. MSZ EN 50126:2001 - Vasúti alkalmazások. A megbízhatóság, az üzemkészség, a karbantarthatóság és a biztonság (RAMS) előírása és bizonyítása. Alkalmazás: - Trenitalia, SNCF nagysebességű motorvonatok, villamos mozdonyok.
Vasúti - RAMS
Biztonság
Üzemkészség
Megbízhatóság és karbantarthatóság
Üzemeltetés és karbantartás
A vasúti RAMS elemek közötti kapcsolat.
Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Új járművek beszerzése - a gyártó adja a teljes karbantartási dokumentációt, - a megrendelő határozza meg a fenntartási ciklusrendet és feltételeket. Járművek korszerűsítése - teljes mértékű korszerűsítés - részleges korszerűsítés - a gyártó adja a teljes karbantartási dokumentációt, - a megrendelő határozza meg a fenntartási ciklusrendet és feltételeket. Az alkalmazott fenntartási rendszer felülvizsgálata - kitűzött célok: - az üzemkészség, megbízhatóság megjavítása, - a költségek optimalizálása, - az üzemeltetési körülményeknek és az igénybevételeknek megfelelő fenntartási rendszer kiválasztása. Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Járműflotta - járművek száma, - járműflotta összetétele, - járművek kora, átlagéletkora, Üzemeltetési körülmények Járművek igénybevétele Fenntartási háttér - karbantartás szervezés, irányítás, - karbantartó személyzet - fenntartási műhelyek, létesítmények, - javítóműhelyek, - alkatrész beszerzés, - tartalék alkatrész készlet Célkitűzések - elvárt üzemkészség, - elvárt megbízhatóság, Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Alkalmazható módszerek - Failure Mode and Effect Analysis, FMEA – Hiba mód és hatáselemzés
Alkalmazási feltétele: rendelkezésre álló, nagymennyiségű, megbízható adatok
Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához A járművek igénybevétele Fenntartási ciklus - naptári nap, - üzemnap, - futásteljesítmény - motorfordulat, - elfogyasztott üzemanyag, - fajlagos üzemanyag és kenőolaj fogyasztás, - üzemóra, - működési ciklusok száma - kombinált ciklusok - naptári nap/futásteljesítmény - üzemóra/üzemanyag fogyasztás Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához A járművek igénybevétele Alkatrészek, fődarabok, alrendszer elemek igénybevétele Az üzemidővel, igénybevétellel arányosan kopó, majd egy meghatározott idő után egyre gyorsabban növekvő meghibásodási rátával jellemezhető elemek. . Az üzemidőtől független, az eltelt idő arányában öregedő elemek. Gumielemek, hűtő- és kenőanyagok. Meghatározott időtartam keretek között üzemben tartható elemek. Légtartályok, fékelemek, fékalkatrészek, tömlők. Elemek, amelyeknek a meghibásodása a baleset, közlekedés és üzembiztonságot veszélyezteti vagy balesetet okoz. Futómű, ütköző és vonókészülék, fékberendezés, dízelmotor, tűzveszélyes anyagokkal kent hajtóművek, védelmi berendezések, stb. .
Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához A járművek igénybevétele Sorszám
Meghibásodási ráta függvény
Gép, berendezés
1
Klasszikus, kopásnak kitett mechanikus szerkezetek 0
2
0
6
t
t1
t
0
5
t1
0
4
t
Lengő, alternáló mozgást végző berendezések 0
3
t1
t1
t1
t
t
Az igénybevételtől viszonylag függetlenül öregedő, kopó alkatrészeket nem vagy csak alig tartalmazó elemek berendezések, például turbinák A felújítást, üzembe helyezést követő időszakban egyre növekvő, majd állandó értékű meghibásodási rátával jellemezhető berendezések Az igénybevételtől és használati időtől függetlenül véletlenszerűen meghibásodó elemek
Elektronikus berendezések 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához A járművek igénybevétele Sorszám
Meghibásodási ráta függvény
Gép, berendezés
Dízelmotorok, segédüzemi berendezés mechanikus elemei
1 0
2
0
3
t
t1
t
0
6
t1
Légsűrítők, kerékpárok, ütközővonókészülék, önműködő ajtók Járműszekrény, forgóvázkeret
0
5
t
0
4
t1
t1
t
A felújítást, üzembe helyezést követő időszakban egyre növekvő, majd állandó értékű meghibásodási rátával jellemezhető berendezések Fékberendezések: kormányszelepek, fékezőszelepek, nyomásmódosítók
t1
t
Elektronikus berendezések 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Dízelmotoros vontatójármű fenntartási ciklus meghatározása Sorszám
1
Szerkezeti elem, fődarab
Járműszerkezet
Normaóra igény
Meghibásodási ráta függvény
20 % 0
2
Fékberendezés
t1
5% 0
3
Dízelmotor
t1
t
40 % 0
4
Mechanikus, hidraulikus hajtómű, erőátvitel
t
1
t
20 % 0
5
Villamos berendezések
t1
t
5% 0
6
t
Segédüzem
t
10 % 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t1
t
1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Dízelmotoros vontatójármű fenntartási ciklus meghatározása Sorszám
1
Szerkezeti elem, fődarab
Járműszerkezet
Normaóra igény
Meghibásodási ráta függvény
20 % 0
2
Fékberendezés
t1
5% 0
3
Dízelmotor
t1
t
40 % 0
4
Mechanikus, hidraulikus hajtómű, erőátvitel
t
1
t
20 % 0
5
Villamos berendezések
t1
Segédüzem
t1
t
10 % 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t
A fenntartási ciklust a legnagyobb fenntartási igényű fődarab ciklus5% rendjéhez célszerű igazítani
0
6
t
t
1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Fenntartási ciklus meghatározása motorcserés javítás után Sorszám
1
Szerkezeti elem, fődarab
Járműszerkezet
Normaóra igény
Meghibásodási ráta függvény
20 % 0
2
Fékberendezés
t1
5% 0
3
Dízelmotor
t1
t
40 % 0
4
Mechanikus, hidraulikus hajtómű, erőátvitel
t
1
t
20 % 0
5
Villamos berendezések
t1
t
5% 0
6
t
Segédüzem
t
10 % 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t1
t
1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Fenntartási ciklus meghatározása motorcserés javítás után Sorszám
1
Szerkezeti elem, fődarab
Járműszerkezet
Normaóra igény
Meghibásodási ráta függvény
25 % 20 0
2
Fékberendezés
t1
58 % 0
3
Dízelmotor
t1
t
20 % 40 0
4
Mechanikus, hidraulikus hajtómű, erőátvitel
t1
Villamos berendezések
25 % 20 t1
t
10 % 5% 0
6
t
0
5
t
Segédüzem
t
12 % 10 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t1
t
1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Fenntartási ciklus meghatározása motorcserés javítás után Sorszám
1
Szerkezeti elem, fődarab
Járműszerkezet
Normaóra igény
Meghibásodási ráta függvény
25 % 20 0
2
Fékberendezés
t1
58 % 0
3
Dízelmotor
t1
t
20 % 40 00
4
Mechanikus, hidraulikus hajtómű, erőátvitel
t
1
t
t1
Villamos berendezések
25 % 20 t1
t
10 % 5% 0
6
t
A régi ciklusrendet és az új fődarab ciklusidejét célszerű összehangolni
0
5
t
Segédüzem
t
12 % 10 0
Magyar Államvasutak ZRt.
t1
t
1
t
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Fenntartási ciklus meghatározása motorcserés javítás után A gyártó által megadott fenntartási munkák esedékessége: - üzemóra, - gázolajfogyasztás, - naptári év alapján. A dízelmotor elemi ciklusa: 250 üzemóra – kenőolaj és szűrőcsere A fenntartási munkák esedékessége az eredeti és a dízelmotor új ciklusrendje alapján
0 0
R
250
R
500
0
Magyar Államvasutak ZRt.
A
R
750
1000 14400 l
1250
R
1500
1750
R
A
R
2000
2250
28800 l
2500
2750
3000
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Fenntartási ciklus meghatározása motorcserés javítás után Javaslat a fenntartási ciklusrendek összehangolására: 250 üzemóra alapján: 0
R
R
R
A
R
R
R
A
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
0
R
2250
R
R
2500
2750
A
3000
25800 l
12900 l
25 (30-5)üzemnap alapján: 0
R
R
R
A
R
R
R
A
0
281
562
844
1125
1406
1687
1969
2250
30 üzemnapos ciklus alapján: 0
R
R
R
A
R
R
R
A
0
337
675
1012
1350
1687
2025
2362
2700
Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához Különleges járművek Közös jellemzőjük az átlagostól eltérő üzemidő és futásteljesítmény Az üzemidővel, igénybevétellel arányosan kopó, majd egy meghatározott idő után egyre gyorsabban növekvő meghibásodási rátával jellemezhető elemek. A ciklusidő az igénybevételnek megfelelően megnyújtható, illetve célszerű a megnyújtása, mivel az indokolatlan idő előtti megbontást követő összeszereléssel járó kezdeti meghibásodások elmaradnak. Az üzemidőtől független, az eltelt idő arányában öregedő elemek. Gumielemek, hűtő- és kenőanyagok. A ciklusidő növelése nem célszerű, mivel a lejárt időn túl történő használatuk növeli a véletlenszerűen bekövetkező meghibásodások számát. Megoldási lehetőség a ciklusidő megnövelésére az elemek kicserélése jobb minőségű, magasabb élettartamú elemekre. Meghatározott időtartam keretek között üzemben tartható elemek. Légtartályok, fékelemek, fékalkatrészek, tömlők. A használati idő növelésére nincs, vagy csak nagyobb élettartamú elemek alkalmazása esetén van lehetőség. Elemek, amelyeknek a meghibásodása a baleset, közlekedés és üzembiztonságot veszélyezteti vagy balesetet okoz. Futómű, ütköző és vonókészülék, fékberendezés, dízelmotor, tűzveszélyes anyagokkal kent hajtóművek, védelmi berendezések, stb. A ciklusidő az igénybevételnek megfelelően megnyújtható, a közlekedés biztonsági vizsgálatok és a védelmi berendezések rendszeres felülvizsgálatával.
Magyar Államvasutak ZRt.
Szempontok a járműkarbantartási rendszerek felülvizsgálatához
Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!
Magyar Államvasutak ZRt.