Первый отечественный автоматизированый комплекс ультразвукового контроля колесных пар вагонов Пеленг-автомат

Темпы научно-технического прогресса с каждым годом неуклонно растут. Всего через каких-нибудь 5–10 лет первый автоматизированный комплекс контроля колесных пар Пеленг-автомат из чуда отечественной техники (каким он нам сегодня видится) превратится в незатейливое, а может быть, и наивное устройство. Но в российской истории создания и внедрения автоматизированных средств ультразвукового контроля колесных пар вагонов предприятие Алтек и комплекс Пеленг-автомат навсегда останутся первыми и для нас это не менее важно, чем коммерческий успех данного проекта (профессор Казаченко А. Т.).

ИДЕЯ СОЗДАНИЯ

Впервые наше внимание на актуальность создания автоматизированного комплекса контроля колесных пар вагонов на базе ультразвукового метода обратил начальник дефектоскопической лаборатории службы пути Северной железной дороги Лобанов Вячеслав Васильевич. Убеждать кого-либо в необходимости автоматизации ручного труда неблагодарная задача, но показать, насколько будет эффективен автоматизированный комплекс при контроле колесных пар вагонов и в каком направлении следует идти разработчику автоматизированного комплекса,&ndsp– заслуга целиком и полностью принадлежит Вячеславу Васильевичу. Если учесть, что и первые ручные ультразвуковые дефектоскопы Пеленг испытывал Лобанов В. В. со своими соратниками, то можно смело сказать, что в сегодняшнем успехе коллектива группы Алтек есть и его немалая заслуга.

Идея создания автомата понравилась практически сразу, и мы приступили к организации конструкторского бюро и участка точной механики экспериментального производства. В конце 1999 года были разработаны и изготовлены первые составные части автоматизированного комплекса контроля колесных пар Пеленг-автомат, которые в дальнейшем практически не нашли своего применения, т. к. эти решения не поддавались автоматизации дешевыми средствами. Но необходимый опыт был уже приобретен.

В течение 2000–2001 года в тесном сотрудничестве с ведущими КБ робототехники Санкт-Петербурга проведена большая научно-исследовательская работа и выполнен значительный объем работ нашим конструкторским бюро и экспериментальным производством. Фактически за два года работы, затратив в общей сложности более 11,0 млн. рублей собственных средств, был разработан и изготовлен первый отечественный автоматизированный комплекс ультразвукового контроля колесных пар вагонов Пеленг-автомат.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСА Пеленг-автомат

Комплекс предназначен для обнаружения и регистрации недопустимых по РД 07.09-97 дефектов в ободе, гребне и диске колеса и в осях РУ1 и РУ1Ш, в том числе при наличии буксового узла колесной пары.

В депо комплекс размещается на посту дефектоскопии, куда поступают колесные пары после необходимых штатных технологических операций. Работа на комплексе происходит следующим образом. Вначале оператор, управляя манипулятором, устанавливает проверяемую колесную пару на рабочий стол комплекса. Затем по команде с пульта управления на колесо и ось колесной пары автоматически позиционируются сканеры и осуществляется контроль. Колесная пара контролируется целиком, в том числе обод, гребень и диск колеса, а также ось (РУ1 или РУ1Ш). Комплекс имеет возможность контролировать оси колесных пар без разборки буксового узла, а так же осуществлять контроль при наличии колец подшипников или при их отсутствии на оси. После окончания процедуры контроля по команде оператора колесная пара снимается манипулятором с рабочего стола. По результатам контроля автоматически составляется протокол, а параметры контроля заносятся в базу данных.

В процессе опытной эксплуатации комплекса, которая в течение четырех месяцев проходила в депо Тосно Октябрьской железной дороги, были запротоколированы следующие результаты. Среднее время контроля колесной пары, включая технологическое время на ее установку и снятие, составило не более 5,3 минуты при отсутствии дефекта и 6,3 минуты при наличии одного дефекта. Количество колесных пар, проверяемых за смену, в среднем составляет 60 штук. Комплекс способен непрерывно функционировать при 3-сменной работе. Для обслуживания комплекса требуется один оператор. Масса комплекса 500 кг, объем 8,3 м³. Новая схема прозвучивания элементов колесной пары, утвержденная Департаментом вагонного хозяйства, позволяет выявлять дефекты, не обнаруживаемые ранее согласно РД 07.09-97. Результаты контроля автоматически формируются и сохраняются

Основной вывод проделанной работы: оператор в процессе контроля не контактирует с проверяемой колесной парой, а значит, его квалификация, физиологическое, психологическое и функциональное состояние, морально-волевые качества не оказывают решающего влияния на качество и надежность контроля.

СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ

Опытный образец комплекса Пеленг-автомат, разработанный и изготовленный нами по заказу Департамента вагонного хозяйства, прошел испытания на соответствие требованиям ТЗ и выдержал испытания по результатам опытной эксплуатации в депо Тосно на соответствие требованиям Технологической инструкции ультразвукового контроля колесных пар грузовых вагонов. Испытания проведены по Программам и методикам, согласованным с ФГУП ВНИИЖТ, ПКБ ЦВ и с Главным метрологом ГОМС МПС России и утвержденным Департаментом вагонного хозяйства.

Приемочные испытания головного образца комплекса Пеленг-автомат, изготовленного нами за собственные средства, завершились 4 декабря 2003 года успешно, но замечаний (как без них) получено много, ряд из которых нам показались даже надуманными. Позже спокойно взвесив и обсудив эти замечания и рекомендации, мы лишний раз убедились, что их реализация сделала комплекс более удобным и эффективным. Поэтому, пользуясь случаем, хотим выразить нашу признательность всем тем, кто принял живейшее и неформальное участие в объективном анализе и в конструктивной критике нашей работы.

Важно отметить, что в испытаниях Головного образца комплекса Пеленг-автомат активное участие принимал представитель Регистра сертификации на федеральном железнодорожном транспорте.

В настоящее время все замечания и рекомендации, полученные в ходе приемочных испытаний, устранены.

ПЛАНЫ

После корректировки документации и присвоения ей литеры О1, комплекс Пеленг-автомат запущен в серийное производство. Первые серийные образцы установочной партии появятся в первом квартале 2004 года. Запуск партии из 15 комплексов опережающими темпами осуществлен с целью сокращения сроков их внедрения. Изготовление комплексов на склад предприятия за счет собственных средств вряд ли экономически оправдано, но зато очень удобно для потребителя, т. к. в этом случае сроки ввода комплексов в эксплуатацию будут исчисляться неделями, а не кварталами. Такая организация поставок основа маркетинговой политики группы Алтек.

В мае 2003 года создано предприятие Алтек-Наука, на которое возложены функции научно-исследовательского института группы Алтек. Отделение автоматизированных средств неразрушающего контроля предприятия Алтек-Наука продолжает работы по совершенствованию программно-аппаратурных решений и схем прозвучивания колесных пар, реализованных в комплексе. Уже получены интересные результаты. Но отправной точкой внедрения новых решений должны послужить обобщенные ФГУП ВНИИЖТ и ГП ПКБ ЦВ результаты штатной эксплуатации первых комплексов Пеленг-автомат на нескольких железных дорогах России.

ОБ АВТОРСКИХ ПРАВАХ

Создание первого отечественного автоматизированного комплекса контроля колесных пар вагонов – не такой гладкий и безоблачный процесс, как это может показаться читателю. Избежать сомнений и споров, бесконечной гонки при выпуске литерной документации и вечной горячки на производстве невозможно, но когда создается техника, которой еще не было, то все трудности можно смело умножать в разы. Хорошо известно, что разрабатывать специализированную технику без участия отраслевых институтов и специализированных КБ - это, по большому счету, авантюризм. Поэтому работа по созданию комплекса Пеленг-автомат велась в тесном сотрудничестве с предприятиями ПКБ ЦВ и ФГУП ВНИИЖТ МПС России. Надеемся на дальнейшее взаимодействие с ними. Особо следует отметить роль Департамента вагонного хозяйства, который поддерживал наши начинания, но при этом нас сразу предупредили, если хотите работать с МПС, то свои научные изыскания и экспериментальные разработки Алтек должен оплачивать сам, что мы и стараемся выполнять.

Наряду с производственным планом большая работа ведется предприятием Алтек по защите авторских прав на научно-технические решения, реализованные в комплексе. Мы уверены, что любые затраты на защиту авторских прав полностью себя оправдают. С этой проблемой мы уже столкнулись, когда некоторые фирмы избрали путь копирования решений, реализованных в дефектоскопах Пеленг. Фирмы-копировщики даже бравируют своими незатейливыми навыками, рекламируя свои приборы, например, как аналог дефектоскопа Пеленг. Известно, что ряд предприятий, в том числе и фирмы-копировщики, попытались создать нечто похожее на автоматизированный комплекс по контролю колесных пар. Но их энтузиазм быстро пропал, наверное, после того, как они изучили отчеты по комплексу Пеленг-автомат, разработанные нами для ПКБ ЦВ и ФГУП ВНИИЖТ. Будущего у фирм-копировщиков нет, несмотря на их хаотические поиски чего-нибудь нового и чрезмерные, ничем не подкрепленные претензии на лидирующие позиции. Но значительное большинство предприятий серьезно относится к чужим авторским правам: это ЗАО НИИИН МНПО Спектр, МНТП Алтес, фирма Кропус и ряд других организаций, в союзе с которыми можно и нужно создать атмосферу нетерпимости и защищать свои ноу-хау от жуликов в науке. Для осуществления последнего защита авторских прав утомительная, но необходимая работа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание автоматизированных систем требует высокой культуры разработки литерной документации, серьезных знаний в областях робототехники, точной механики и оптики, значительных собственных финансовых вложений и, главное, необходим коллектив, который имеет опыт создания автоматизированных комплексов контроля. Честная конкурентная борьба полезна прежде всего фирмам-разработчикам, так как она придает столь необходимый импульс для непрерывного совершенствования выпускаемой продукции.

К сожалению, сравнительные испытания комплекса Пеленг-автомат с аналогичной отечественной техникой, назначенные первым вице-президентом ОАО РЖД Х.Ш. Зябировым на 10 декабря 2003 года, не состоялись по причине неявки оппонентов. Но мы уверены, что пройдет немного времени, и конкуренты обязательно появятся. В этой ситуации главное - не останавливаться и на момент сравнительных испытаний необходимо иметь еще более совершенный комплекс.

Повсеместное внедрение автоматизированных комплексов типа Пеленг-автомат существенно улучшит качество деповского и капитального ремонтов, которое подвергнуто серьезной критике заместителем министра путей сообщения М.П. Акуловым на IV научно-практической конференции, проходившей 16–18 апреля 2003 года в Москве. Понимая значимость внедрения автоматизированных комплексов контроля колесных пар вагонов, ряд железных дорог (Московская, Октябрьская и др.) уже сегодня обращаются в Департамент вагонного хозяйства ОАО РЖД и на предприятия группы Алтек с запросами на поставку комплексов Пеленг-автомат. Осознавая меру нашей ответственности и актуальность внедрения комплексов Пеленг-автомат, наши специалисты совместно с ПКБ ЦВ и ФГУП ВНИИЖТ интенсивно работают над подготовкой к внедрению.

Надеемся, что 2004 год станет началом долгожданной автоматизации тяжелых и очень ответственных работ по дефектоскопии колесных пар вагонов в условиях депо.