Hogyan eredményez a kezdeti magas minőség hosszú üzemi élettartamot?

A vasúti kitérők és átszelések gyártásában nagy hagyományokkal rendelkező cégként a VAMAV Kft. innovációs stratégiájának központi célkitűzése, hogy termékei hosszú távon kifogástalanul és költséghatékonyan használhatók legyenek. Jelen cikk a VAMAV Kft. szolgáltatási portfóliójából mutat be néhány hatékony eszközt, melyek segítségével egyértelműen veszteségek szüntethetők meg az üzemeltetés során.

Fókuszban tehát az életciklusköltség csökkentése áll, az életciklus meghatározó szakaszaihoz kapcsolódó kulcsszavaink pedig a következők:

• telepítés: a legmagasabb kezdeti minőségszint beállítása
• üzemszerű működés: megfelelő beavatkozások a megfelelő időpontban
• megszüntetés: költségkímélő módon, lehetőleg újrahasznosítva

Az átépítésre kerülő vasútvonalak esetén olyan korszerű létesítmények megvalósítása a cél, amelyek megbízhatóan és biztonságosan üzemelnek, rendelkezésre állásuk magas, és megfelelően karbantarthatók (RAMS kritériumok). A tapasztalatok azt mutatják, hogy a beruházott összeg csak a minőségparaméterek kezdeti szintjét határozza meg, de nem az elvárt üzemi élettartamot. A fenntartási tevékenység az, amely a kezdeti minőséget megfelelő hosszúságú üzemi élettartammá tudja változtatni. Ily módon az elhanyagolt karbantartás le is értékeli az elvégzett beruházást [1].  Célszerű tehát az új létesítményekhez olyan menedzsment-rendszert is illeszteni, mely garantálja az elvárt minőség folyamatos fenntartását oly módon, hogy az egységnyi használatra (pl. bruttó elegytonna) jutó fenntartási költség (életciklusköltség, LCC) minimális legyen. Vizsgáljuk meg először általánosságban egy tetszőleges infrastruktúra-elem életciklusát. Az 1. ábra egy egyszerűsített modellt mutat.

A beruházást követően (B0) az adott elem minőségparaméterei folyamatosan romlanak [2], míg egy meghatározott értéket elérve sor kerül az állapotfüggő karbantartásra (K01). A karbantartás elvégzése után a minőségparaméterek az eredetivel közel azonos szintre kerülnek. A folyamat többször ismétlődik, miközben a kezdeti minőség egyre kevésbé lesz reprodukálható. Az életciklus vége felé közeledve az egyes karbantartási ciklusok olyan mértékben sűrűsödnek, illetve az általuk elérhető minőségszint olyan alacsonnyá válik, hogy az elem cseréje, azaz pótló beruházás elvégzése lesz a gazdaságos döntés (B1). Az üzemeltető szempontjából tehát a beruházási költséghez hozzáadódik az életciklus során elvégzett karbantartások költsége, valamint hozzáadódik az élettartam végén esedékes bontási költségek és újrahasznosításból származó megtakarítások eredője. Ha elvégezzük az optimalizálást (LCC –>min.), akkor gyakorlatilag meghatározzuk azt az intézkedéssorozatot, amely a legalacsonyabb fajlagos költségű (pl. Ft/bruttó elegytonna) fenntartási stratégiát alkotják. Végül rögzíthetjük azt is, hogy az elméleti optimumtól eltérő intézkedések (vagy elmaradó intézkedések) veszteségeket eredményeznek. Minél több veszteségforrás van a rendszerben, annál kevésbé aknázható ki a beruházásban rejlő potenciális teljesítmény.

Néhány veszteségforrás (az 1. ábra jelöléseivel):

• A B1 jelű pótló beruházás során a kezdeti minőség nem éri el a kívánt szintet. Ez alapvetően negatív hatással van a várható életciklus hosszára.
• A K11 jelű karbantartás nem a hiba okát szünteti meg, hanem csak a tüneteket kezeli, így a minőségromlás az elvárható értékhez képest lényegesen gyorsabb lesz.
•  A K12 jelű karbantartás nem kellő alaposságú, így nem emeli a minőségszintet az elvárhatóra.
• Megfelelő diagnosztikai eszköz hiányában az egymásra halmozódó hiányosságok a soron következő tervezett karbantartás végrehajtása előtt váratlan meghibásodást eredményezhetnek.
• Említést érdemel még az a veszteség, amely akkor keletkezik, ha az életciklus végén olyan elemek is hulladékba kerülnek, melyek esetleg egy alacsonyabb követelményszintű helyen még tovább üzemelhetnének (újrahasznosítás hiánya).

A következőkben bemutatásra kerül néhány eszköz, melyek hatékony támogatást jelenthetnek az üzemeltetők számára, hogy minél hosszabb ideig és minél alacsonyabb költséggel használatban maradhassanak a pálya legösszetettebb és legérzékenyebb elemei, a kitérők.

A lehető legmagasabb kezdeti minőség beállítása – első karbantartás szolgáltatás

Az életciklus elején, az üzemelés első szakaszában rendkívül fontos a megfelelő kerék-sín kapcsolat beállítása, amely nélkülözhetetlen a kezdeti minőség hosszú távú fenntarthatósága, a rendelkezésre állás, illetve a magas élettartam elérése érdekében. A kitérők kezdeti karbantartása hozzájárul ahhoz, hogy a későbbi karbantartási ciklusok hossza növekedjen, a váratlan meghibásodások száma pedig csökkenjen. Amennyiben a rendszer alkatrészei a telepítés után megfelelő helyzetben vannak, illetve tökéletesen működnek, akkor a járművekre és a kitérőre ható dinamikus terhelés alacsony értéken tartható. Ennek közvetlen hatása van a meghibásodások számának csökkenésére, továbbá a kitérő és a járművek élettartamának növekedésére.
A vonatforgalom megindulása után, illetve a hegesztési vagy aláverési munkákat követően a kitérők egyes részegységei elmozdulhatnak egymástól. A kezdetben optimálisan beállított rendszer paraméterei
megváltozhatnak. Javasolt szolgáltatásunk első fázisában a kitérő szemrevételezése történik: irányhiba, fekszinthiba, kopások, legyűrődések, fáncok feltárása, illetve görgők és szigetelt kötések ellenőrzése. Ezt követően a tősínek és csúcssínek, valamint a keresztezési középrész és könyök fáncosodásának köszörüléssel történő megszüntetését végezzük. A köszörülés után a geometriai méretek (nyomtáv, vezetéstáv) ellenőrzése következik. A zárszerkezet és az erőátviteli rendszer ellenőrzése (nyomásmérés, egyenletes mozgás ellenőrzése) során előforduló esetleges hibákat javítjuk, és a szükséges beszabályozásokat el is végezzük. A folyamat végén jegyzőkönyvben rögzítjük az elvégzett ellenőrzéseket, a feltárt eltéréseket, illetve az elvégzett javításokat és beszabályozásokat. A jegyzőkönyv célja, hogy az üzemeltető átfogó képet kapjon a kitérő állapotáról, amely alapján meghatározhatja a további szükséges karbantartási feladatokat. Ennek a szolgáltatásunknak nem része a head check (HC) hibák felmérése és javítása, de tapasztalattal és referenciákkal rendelkezünk ilyen jellegű munkák tekintetében is.
Fontos megjegyezni, hogy az első karbantartás elvégzésének optimális időpontját (hónapokban vagy áthaladt elegytonnában) a tapasztalatok alapján és az adott helyi sajátosságok figyelembevételével határozzuk meg, és azt az egyedi ajánlatban rögzítjük. Alapesetben a megrendelőtől kérjük a munkavégzéshez szükséges feltételek (vágányzár, TEB-szakfelügyelet stb.) biztosítását a megadott időtartományon belül.

 A kitérők karbantartásának diagnosztikai támogatása 

Az életciklus közbenső szakaszának vezérelve: a megfelelő intézkedés a megfelelő időpontban. Másképp megfogalmazva, a tervszerűen ütemezett karbantartások és a meghibásodások esetén végzett javítások módszerét célszerű felváltani a szükséglet szerinti karbantartás stratégiájával. Ehhez az üzemeltetőnek folyamatosan rendelkeznie kell a rendszer legfontosabb minőségparamétereinek mérési adataival, illetve a lehető legkorábbi fázisában tudomást kell szereznie a rendellenes folyamatokról. Cél, hogy a nem tervezett folyamatokat se kelljen tűzoltásszerűen kezelni, illetve olyan célzott beavatkozási technológiát tudjon meghatározni, amely a hiba gyökerét szünteti meg. A pálya többi részéhez képest a kitérő meglehetősen komplex rendszer, amely nem vizsgálható a környezetéből kiragadva, nem határozható meg általánosságban az optimális karbantartási stratégia a helyi sajátosságok ismerete nélkül. Ezen kívül nincs két egyforma kitérő, amelyre azonos karbantartási előírások eredményeznék a gazdasági optimumot. A követelmények kielégítéséhez tehát szükség van egy monitoring rendszerre, amely az üzemeltetők számára megfelelő döntéstámogatást is nyújt. A VAMAV Kft. által ajánlott VAE Roadmaster 2000 moduláris diagnosztikai rendszer egy kitérő váltóhajtóműve áramfelvételének mérésétől egy teljes pályaszakasz infrastruktúrájának megfigyeléséig terjedhet. A Light változat a rendszer alapverziója, amely a váltóhajtóművet használja érzékelőként a váltóban fellépő rendellenességek korai felismerésére.
A hajtómű áramfelvételi görbéje szolgál diagnosztikai adatként. Az így kapott adatokat megfelelő kiértékelő eljárás segítségével feldolgozzák, és összehasonlítják a referenciaértékekkel. Az állítási folyamat során rögzített görbe és a
referenciagörbe eltérése alapján pontosan meghatározható, hogy a szerkezet mely részében alakult ki eltérés a
kezdeti optimális állapothoz képest (2. ábra).

A rendszer által rögzített és dokumentált állítások száma Ausztriában, Svájcban és Németországban jelenleg összesen meghaladja az ötvenmilliót. Ez a hatalmas adatmennyiséget tároló adatbázis (hibakatalógus) lehetővé teszi, hogy nagy pontossággal következtetni lehessen a váltóban kezdődő eltérésre az állítómű áramfelvételi görbéje alapján. A rendszer legfontosabb előnye, hogy a hibát nagyon korai fázisban képes előrejelezni, amikor még lehetőség van a beavatkozást előkészíteni, és még viszonylag kismértékű beavatkozással, alacsony költségszinten lehet javítani. A 3. ábra szemlélteti, hogy az eltérés korai szakaszában (1. pont) már jelzést ad a rendszer, illetve az idő múlásával további figyelmeztetéseket kapunk (2., 3. pont).

Lehetőség van tehát arra, hogy még a hiba következtében elinduló gyors teljesítményromlás (4. pont) előtt
intézkedni lehessen. Természeten a hibajavítás költsége (C) időben rohamosan növekszik, tehát a korai hibaelhárítás lehet igazán költséghatékony. Szükség esetén a mérési pontok számát és az ellenőrzött paramétereket bármikor ki lehet egészíteni (Advanced/Pro).

Az életciklus gazdaságos lezárása kitérőknél – egy működő példa

Az újrahasznosítási folyamat a kitérők életciklus-menedzsmentjének záró állomása. Az életciklus utolsó állomásaként a használt kitérő kikerül a pályából, és új kerül a helyére. Kérdés: hogyan lehet ezt a lehető legkisebb költségszinten végrehajtani? Az általunk ismert legjobb külföldi gyakorlat alapján a használt kitérőket egy központi gyűjtőhelyre szállítják (akár az új kitérőt előszerelt állapotban a helyszínre szállító ferde szállítókocsin), ahol szétszerelés után az alkatrészek vizsgálatra, átválogatásra kerülnek. A hasznosítható elemeket osztályozzák, rendszerezik, esetleg felújítják. A felhasználható elemek ugyan csak egy kis részét teszik ki a teljes használt mennyiségnek, de az egységes alkatrész-adatbázis nagy előnye, hogy az alacsonyabb követelményszintű igények sok esetben kielégíthetők a használt alkatrészek felhasználásával.

Összefoglalva: Az európai színvonalú és versenyképes vasúti szolgáltatás mint közös cél érdekében megfogalmazott távlati célok között kiemelt szerepet kapott az életciklusköltségek csökkentése. A VAMAV Kft. ennek szellemében fejleszti termékeit és szolgáltatásait, és a most bemutatott szolgáltatások mellett számos egyéb területen is támogatást kíván nyújtani vevői számára. Partnerek kívánunk lenni a termékeink teljes életciklusát végigkísérve, kezdve az egyedi igényeket kielégítő tervezéstől az előszerelt állapotban (JIT) történő szállításon át a szakmai tanácsadásokon, tréningeken és különféle karbantartási, javítási munkák végzésén keresztül egészen az újrahasznosítás kérdéséig.

Felhasznált irodalom

[1] Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Peter Veit nyomán – Institute for Railway Engineering and Transport Economy, TU Graz
[2] A pályaminőség változásának elméleti háttere Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Peter Veit által (www.ebw. tugraz.at)