EFFECTIVENESS EVALUATION OF LOCOMOTIVE SM42 MODERNIZATION BASED ON LCC ANALYSIS

Podobne dokumenty
Analiza efektywności modernizacji lokomotywy manewrowej serii SM42

Potencjał modernizacyjny lokomotyw spalinowych NEWAG S.A.

KOSZT CYKLU TRWAŁOŚCI JAKO KRYTERIUM EFEKTYWNOŚCI MODERNIZACJI LOKOMOTYW SPALINOWYCH

Spis treści. 6Dg 15D 16D. O firmie Newag

POJAZDY SZYNOWE 2/2014

Współczesne rozwiązania hybrydowych układów napędowych spalinowych pojazdów trakcyjnych

WSPÓŁCZYNNIK GOTOWOŚCI SYSTEMU LOKOMOTYW SPALINOWYCH SERII SM48

LIFE CYCLE COST ANALYSIS IN EFFECTIVENESS EVALUATION OF RAILWAY MEANS OF TRANSPORT

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

STUDIUM TECHNICZNE MODERNIZACJA SPALINOWEJ LOKOMOTYWY MANEWROWEJ SERII SM31 MODERNIZATION OF LOCOMOTIVE CLASS SM31 TECHNICAL STUDY

Układ napędowy. Silnik spalinowy CAT C27 Typ silnika CAT C 27. Zespół prądnic synchronicznych. Znamionowa prędkość obrotowa

Analiza kosztów eksploatacji pojazdów komunikacji miejskiej na przykładzie Miejskiego Przedsiębiorstwa Komunikacyjnego w Lublinie

Zakup taboru do obsługi połączeń pasaŝerskich w aglomeracji krakowskiej w ramach Programu

PORÓWNAWCZA OCENA EFEKTYWNOŚCI KOLEJOWYCH SYSTEMÓW ZE ZMIANĄ SZEROKOŚCI TORÓW Z ZASTOSOWANIEM ANALIZY LCC

Techniczna Specyfikacja Interoperacyjności Hałas

ASPEKT EKOLOGII W TRANSPORCIE SZYNOWYM

Budowa zmodernizowanej lokomotywy SM42 6Dg i jej podzespołów

NOWOCZESNE ŹRÓDŁA ENERGII

Naszą misją jest. spełnianie obecnych i przyszłych oczekiwań. krajowych i zagranicznych właścicieli taboru szynowego. poprzez

Zaproszenie do akcji ofertowej na sprzedaŝ lokomotywy spalinowej typu SM42

Przedstawiamy Państwu ofertę na sprzedaż lokomotyw spalinowych

Naprawy i modernizacje wagonów pasażerskich i lokomotyw

Naprawy i modernizacje wagonów pasażerskich i lokomotyw

Opis wyników projektu

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

Załącznik nr 1 do RPK Zakres tematyczny konkursu 5/1.2/2016/POIR

OCENA NIEZAWODNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ AUTOBUSÓW KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ

CORSA KONWERTOWANA VAN 5D

ZAPYTANIE OFERTOWE nr ZO/2016/01

PKP Intercity ogłosiło trzy przetargi na zakup i modernizację pociągów

KOSZT CYKLU TRWAŁOŚCI LCC JAKO MODEL DECYZYJNY MODERNIZACJI POJAZDÓW SZYNOWYCH

Program przygotowania do egzaminu na świadectwa maszynisty.

Rys. 1. Krzywe mocy i momentu: a) w obcowzbudnym silniku prądu stałego, b) w odwzbudzanym silniku synchronicznym z magnesem trwałym

TTS TECHNIKA TRANSPORTU SZYNOWEGO 2010

OCENA WPŁYWU PROJEKTÓW INFRASTRUKTURY DROGOWEJ NA BEZPIECZEŃSTWO RUCHU

Platforma lokomotyw BAZA PLATFORMY. Modułowa konstrukcja układu napędowego zapewnia 82% wspólnych podzespołów dla lokomotyw elektrycznych platformy

Moc w ciągłej dyspozycji. Technika produkcji lokomotyw

Specyfikacja Istotnych Warunków Zamówienia. Przetarg dwustopniowy (ofertowanie negocjacje)

Zakładu Komunikacyjnego w Gdyni na trzy r. firma przeniosła się do nowej siedziby

CENNIK. 1. Stawki jednostkowe opłaty podstawowej za minimalny dostęp do infrastruktury kolejowej

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Konsekwencje TSI NOI: Wymagania TSI NOI dotyczące hałasu kolejowego oraz możliwości badawcze polskich podmiotów w tym zakresie

CENNIK. 1. Stawki jednostkowe opłaty podstawowej za minimalny dostęp do infrastruktury kolejowej

Modernizacja 7 elektrycznych zespołów trakcyjnych serii EN57.

POWSZECHNE KRAJOWE ZASADY WYCENY (PKZW) NOTA INTERPRETACYJNA NR 3 NI 3 ZASTOSOWANIE PODEJŚCIA KOSZTOWEGO W WYCENIE NIERUCHOMOŚCI

Element budowy bezpieczeństwa energetycznego Elbląga i rozwoju rozproszonej Kogeneracji na ziemi elbląskiej

Wg procedury uproszczonej-poniżej bez zastosowania upzp załącznik nr 1. Pieczęć wykonawcy:... (czytelna nazwa i adres wykonawcy) O F E R T A

Spalinowe zespoły trakcyjne

OCENA GOTOWOŚCI TECHNICZNEJ AUTOBUSÓW KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ NA PRZYKŁADZIE MIEJSKIEGO PRZEDSIĘBIORSTWA KOMUNIKACYJNEGO W LUBLINIE

Wsparcie projektów w zakresie transportu kolejowego w ramach Lubuskiego Regionalnego Programu Operacyjnego na lata w województwie lubuskim

ELASTYCZNOŚĆ SILNIKA ANDORIA 4CTI90

PRACA DYPLOMOWA. Analiza organizacyjno-ekonomiczna wariantów przewozów Wschód-Zachód ze zmianą szerokości torów DTT 135/02 SM TEMAT PRACY:

STEŚ TOM F. OPRACOWANIA EKONOMICZNO FINANSOWE F.3 ANALIZA EFEKTYWNOŚCI EKONOMICZNEJ ZADANIA INWESTYCYJNEGO

CENNIK. 1. Stawki jednostkowe opłaty podstawowej za minimalny dostęp do infrastruktury kolejowej

DESIGN OF A MODERNIZED SHUNTING DIESEL LOCOMOTIVE, CLASS 6Dg

CENNIK. 1. Stawki jednostkowe opłaty podstawowej za minimalny dostęp do infrastruktury kolejowej

OPINIA jednostki badawczej upoważnionej do przeprowadzania badań koniecznych do uzyskania świadectw dopuszczenia do eksploatacji

ZARZĄDZENIE NR 31/2012 STAROSTY RAWSKIEGO. z dnia 31 grudnia 2012 r.

Spis treści. Przedmowa 11

ROZWÓJ RYNKU LOKOMOTYW ELEKTRYCZNYCH PRĄDU STAŁEGO W POLSCE

Impuls Kolei Mazowieckich pojechał 225 km/h [1]

PKP LHS NA NOWYCH SZLAKACH

Nowe BMW X4. Najważniejsze cechy.

CENNIK. 1. Stawki jednostkowe opłaty podstawowej za minimalny dostęp do infrastruktury kolejowej

Spełnienie wymagań EURO4 i EURO5 przez autobusy na ON i CNG analiza porównawcza, na przykładzie wybranej floty pojazdów

Modyfikacja SIWZ. najniŝsza cena brutto k B = x 100 pkt. cena brutto oferty ocenianego Wykonawcy

Zarządzanie eksploatacją w elektroenergetyce

PORÓWNANIE WŁASNOŚCI TRAKCYJNO- -RUCHOWYCH LOKOMOTYW EU07 i ET22 ZE SKŁADEM TOWAROWYM

Garść szczegółów tego co nowe: koszty eksploatacji, utrzymanie, wypadki, hałas, zmiany klimatyczne. Barbara Biniecka GDDKIA DPU-WPS Kraków

Stowarzyszenie InŜynierów i Techników Mechaników Polskich Zespól Ośrodków Rzeczoznawstwa i Postępu Technicznego SIMP - ZORPOT Ośrodek w Poznaniu

1. Wykładzina gniazda skrętu dla wózków wagonów towarowych UIC Y25 2. Wykładzina ślizgu bocznego dla wózków wagonów towarowych UIC Y25.

Zał. nr 1 do Zapytania OFERTOWEGO KZP-EK Zakres Rzeczowy. Serwis agregatów prądotwórczych

MODERNIZACJA NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO WIRÓWKI DO TWAROGU TYPU DSC/1. Zbigniew Krzemiński, MMB Drives sp. z o.o.

Wymagania techniczne dla zmodernizowanej lokomotywy ST44 w aspekcie uwarunkowań eksploatacyjnych linii LHS

3.1. Budowa pojazdu samochodowego Uszczegółowione efekty kształcenia Uczeń po zrealizowaniu zajęć potrafi: Poziom wymagań programowych

3RS SZYNOWO-DROGOWY WÓZEK MANEWROWY

OCENA NIEZAWODNOŚCI I EFEKTYWNOŚCI KOLEJOWYCH SYSTEMÓW PRZESTAWCZYCH W TRANSPORCIE MATERIAŁÓW NIEBEZPIECZNYCH

TRAMWAJ. Spis treści. Nevelo. Charakterystyka Eksploatacja Przestrzeń pasażerska Kabina motorniczego Cechy użytkowe.

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Wykonawcy, ubiegający się o udzielenie zamówienia

Urząd Marszałkowski Województwa Zachodniopomorskiego. AUTOBUS SZYNOWY 212M serii SA 109

Układ ENI-EBUS/URSUS stanowi kompletny zespół urządzeń napędu i sterowania przeznaczony do autobusu EKOVOLT produkcji firmy URSUS..

TTS TECHNIKA TRANSPORTU SZYNOWEGO

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

1.5 Diesel 88 kw (120 KM) Parametry silników Pojemność (cm³)

Projektu nr SPOT/1.1.2/104/04

Załącznik nr 1 do zapytania ofertowego nr 041-BR Układ ogrzewania i wentylacji

ElektrycznE Zespoły TrakcyjnE

Wpływ dodatku Panther na toksyczność spalin silnika ZI

Rachunek kosztów. Sem. 8 Komputerowe Systemy Elektroniczne, 2009/2010. Alicja Konczakowska 1

Mercedesy Klasy E, GLC i GLC Coupé w nowych wersjach

BZ WBK Leasing S.A. ul. Chlebowa 4/ POZNAŃ NIP

Ocena kosztów zastosowania komunikacji opartej na pojazdach elektrycznych

ANALIZA ENERGOCHŁONNOŚCI RUCHU TROLEJBUSÓW

Spis treści 1. PRZEDMOWA 17

Planowanie Gospodarki Niskoemisyjnej proekologiczne rozwiązania w transporcie. Marcin Cholewa Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

KOSZTY UŻYTKOWANIA MASZYN W STRUKTURZE KOSZTÓW PRODUKCJI ROŚLINNEJ W WYBRANYM PRZEDSIĘBIORSTWIE ROLNICZYM

INNOWACYJNE I PRAKTYCZNE PROJEKTY Z ZAKRESU WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ Z OZE ORAZ SPOSOBY JEJ WYKORZYSTANIA - SAMOCHODY ELEKTRYCZNE

Non Road Mobile Machinery Directive wpływ prawa wspólnotowego na modernizację i eksploatację lokomotyw spalinowych

Marka: PEUGEOT Model pojazdu: Boxer HDI MR`07 E5 3.5t

Transkrypt:

Maciej SZKODA 1 Analiza LCC, Modernizacja lokomotyw, Efektywność modernizacji OCENA EFEKTYWNOŚCI MODERNIZACJI LOKOMOTYWY SERII SM42 W OPARCIU O ANALIZĘ LCC W artykule przedstawiono ocenę efektywności modernizacji lokomotywy spalinowej serii SM42 w oparciu o analizę LCC. Analiza miała na celu określenie wymiernych efektów ekonomicznych wyraŝonych w kosztach generowanych przez lokomotywę zmodernizowaną w porównaniu do lokomotywy niezmodernizowanej w 25-letnim okresie eksploatacji. EFFECTIVENESS EVALUATION OF LOCOMOTIVE SM42 MODERNIZATION BASED ON LCC ANALYSIS The article presents effectiveness evaluation of locomotive SM42 modernization based on LCC analysis. The aim of the analysis was to determine measurable economical effects expressed in costs which are being generated by a modernized locomotive in comparison to a non-modernized one within 25 years period of exploitation. 1. WSTĘP Wśród przedsięwzięć zmierzających do podwyŝszenia efektywności transportu kolejowego istotną rolę spełniają działania w zakresie obniŝenia kosztów eksploatacji i utrzymania pojazdów trakcyjnych. Drogą do osiągnięcia tego celu jest modernizacja lokomotyw spalinowych, dodatkowo uwzględniająca uwarunkowania w zakresie emisji spalin i hałasu. Podstawowe załoŝenia modernizacji lokomotyw to [1, 2]: poprawa efektywności eksploatacji przez zmniejszenie zuŝycia paliwa i materiałów eksploatacyjnych, zwiększenie przebiegów międzynaprawczych, dostosowanie parametrów techniczno-eksploatacyjnych do wymagań przepisów międzynarodowych, poprawa wskaźników oddziaływania na środowisko naturalne, poprawa warunków pracy maszynisty lokomotywy, wprowadzenie nowoczesnych systemów sterowania. W ostatnich latach ze strony przewoźników kolejowych obserwuje się duŝe zainteresowanie modernizacją lokomotyw spalinowych. Zostały wykonane lub są w trakcie 1 Politechnika Krakowska, Instytut Pojazdów Szynowych, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków E-mail: maciek@m8.mech.pk.edu.pl

2630 Maciej SZKODA wykonywania modernizacje lokomotyw liniowych serii: ST44, SU45, SU46, SP32 oraz lokomotyw manewrowych: SM48 i SM42. Przedmiotem artykułu jest ocena efektywności modernizacji manewrowej lokomotywy spalinowej serii SM42. Ocena ta została przeprowadzona w ramach prac badawczych wykonanych w Instytucie Pojazdów Szynowych Politechniki Krakowskiej w latach 2007 i 2010 [3, 4]. Do wykonania oceny efektywności zastosowano analizę kosztu cyklu trwałości (Life Cycle Cost Analysis) oraz analizę korzyści-kosztów (Cost-Benefit Analysis). Szczegółowy opis zastosowanych metod analitycznych zawarty jest m. in. w pracach [5, 6, 7, 8]. W niniejszym artykule przedstawiono wybrane aspekty oceny efektywności modernizacji lokomotywy SM42 uzyskane wyłącznie w ramach analizy LCC. 2. WARIANTY PODLEGAJĄCE ANALIZIE Do oceny efektywności modernizacji lokomotywy SM42 przyjęto dwa warianty: 1. Wariant SM42 a8c22: niezmodernizowana lokomotywa spalinowa serii SM42 z silnikiem HCP a8c22, 2. Wariant SM42 CAT C27: zmodernizowana lokomotywa SM42 w wersji 6Dg z silnikiem Caterpillar C27. 2.1. Modernizacja lokomotywy SM42 w wersji 6Dg W 2007 roku Spółka Akcyjna NEWAG wykonała dla potrzeb przedsiębiorstwa ISD Huta Częstochowa Sp. z o. o. prototypową modernizację lokomotywy spalinowej serii SM42. Lokomotywa po modernizacji została oznaczona symbolem 6Dg. W 2009 roku podczas targów TRAKO w Gdańsku została zaprezentowana lokomotywa SM42-1501 zmodernizowana dla PKP Cargo S.A., która oznaczona została symbolem 6Dga (rys. 1). a) b) Rys.1. Zmodernizowana lokomotywa SM42 a) w wersji 6Dg dla ISD Huta Częstochowa, b) w wersji 6Dga dla PKP Cargo (Zdj.: M. Górowski) Dotychczasowy silnik został zastąpiony nowym 12-cylindrowym wysokopręŝnym silnikiem spalinowym firmy CATERPILLAR model C27 o mocy 652 kw (875 KM). Na

OCENA EFEKTYWNOŚCI MODERNIZACJI LOKOMOTYWY 2631 lokomotywie zabudowano zespół prądnic synchronicznych, składający się z prądnicy głównej i prądnicy pomocniczej. W obwodach pomocniczych zainstalowano falowniki do regulacji silników elektrycznych i napędów urządzeń pomocniczych lokomotywy. Zmodernizowana lokomotywa posiada przekładnię elektryczną AC-DC (prąd przemiennyprąd stały) [3, 4]. Układy wspomagające pracę silnika, tj. układ chłodzenia, układ zasilania, układ wydechowy, mikroprocesorowy układ sterowania oraz rozwiązania konstrukcyjne połączenia silnika z prądnicą oraz zabudowy zespołu prądotwórczego na ramie lokomotywy zostały w całości zaprojektowane i wykonane po raz pierwszy w wersji z silnikiem C27. Nowoczesna bryła lokomotywy odpowiada współczesnym wymaganiom ergonomii i bezpieczeństwa. Kabina maszynisty została poddana kompleksowej modernizacji wraz ze zwiększeniem jej powierzchni uŝytkowej. W kabinie zabudowane zostały dwa ergonomiczne pulpity sterownicze z fotelami maszynisty. Na pulpicie zamontowano monitor, na którym wyświetlane są parametry pracy lokomotywy, co umoŝliwia ich stałe monitorowanie. Nowa kabina spełnia warunki ergonomii i wysokiego komfortu pracy [3, 4]. W wyniku dokonanej modernizacji powstała pierwsza zarówno na rynku polskim, jak i europejskim lokomotywa z silnikiem spalinowym nowej generacji, spełniającym aktualne normy emisji spalin według Dyrektywy 2004/26/WE. Wybrane parametry techniczne lokomotywy zostały zestawione w tabeli 1. Tab. 1. Parametry techniczne lokomotywy spalinowej typu 6Dg (6Dga) L.p. Parametr Wartość 1 Układ osi Bo-Bo 2 Szerokość toru 1435 mm 3 Rodzaj przekładni Elektryczna AC/DC 4 Długość ze zderzakami 14240 mm 5 Szerokość 3170 mm 6 Odległość od główki szyny 4323 mm 7 Masa słuŝbowa lokomotywy 70 000 kg 8 Pojemność zbiornika paliwa 2350 l 9 Moc znamionowa 652 kw (875 KM) 10 Prędkość obrotowa 1800 obr/min 11 Ilość i układ cylindrów V 12 12 ZuŜycie paliwa na biegu jałowym 4,5 l/h 13 Jednostkowe zuŝycie paliwa 200 g/kwh 14 Pojemność silnika spalinowego 27 l 15 Siła pociągowa przy rozruchu 219 kn 16 Prędkość maksymalna 85 km/h Obecnie w czynnej eksploatacji znajduje się 15 zmodernizowanych lokomotyw SM42 w wersji 6Dg (6Dga): 3 sztuki w przedsiębiorstwie ISD Huta Częstochowa Sp. z o.o. oraz 12 sztuk w PKP Cargo SA.

2632 Maciej SZKODA 3. ANALIZA KOSZTU CYKLU TRWAŁOŚCI Do oceny efektywności modernizacji lokomotywy SM42 zastosowano analizę kosztu cyklu trwałości (analizę LCC). Analiza została przeprowadzona zgodnie z zaleceniami międzynarodowej normy: PN-EN 60300-3-3:2006 Zarządzanie niezawodnością. Przewodnik zastosowań Szacowanie Kosztu Cyklu śycia. Jako miarę efektywności przyjęto koszt cyklu trwałości (LCC) obliczony w 25-letnim okresie eksploatacji lokomotywy. 3.1. ZałoŜenia wstępne i cel analizy Przyjęto załoŝenie, Ŝe analiza ma charakter porównawczy, polegający na porównaniu efektów ekonomicznych uzyskiwanych przy eksploatacji lokomotywy przed modernizacją do efektów uzyskiwanych po jej modernizacji. W pierwszym etapie analizy przygotowano obszerny zbiór danych wyjściowych, dla lokomotywy niezmodernizowanej jak i zmodernizowanej. PoniŜej wypunktowano najwaŝniejsze z nich. Dane wyjściowe dotyczące lokomotywy niezmodernizowanej: rozkład obciąŝenia lokomotywy dla rzeczywistych warunków eksploatacji, rzeczywiste zuŝycie paliwa i oleju silnikowego, czas pracy, przebieg, praca przewozowa w ciągu roku, okresowość, pracochłonność i koszty obsług profilaktycznych wynikających z cyklu utrzymania, parametry niezawodnościowe: H(t), MTTF, MTBF n, F n (t), MTTR, A. Dane wyjściowe dotyczące lokomotywy zmodernizowanej: specyfikacje techniczne i charakterystyki dla nowego silnika spalinowego, zakres, okresowość obsług technicznych dla nowych układów i podzespołów, nowy cykl utrzymania dla prototypowej lokomotywy. Na podstawie danych eksploatacyjnych parku lokomotyw serii SM42 zebranych w latach 2007 2009 u jednego z czołowych przewoźników kolejowych w Polsce, określono harmonogram obciąŝenia silnika spalinowego oraz określono następujące wskaźniki eksploatacyjne: średni czas pracy silnika spalinowego: 5.000 [mth/rok], średni przebieg lokomotywy: 42.000 [km/rok], średnie zuŝycie paliwa: 72.696,0 [kg/rok], średnie zuŝycie oleju silnikowego: 447,6 [kg/rok] tj. 0,62% zuŝycia paliwa. Wskaźniki te stanowią podstawą do kolejnych etapów analizy. 3.2. Opracowanie modelu LCC Ze względu na porównawczy charakter analizy, dla przyjętych wariantów opracowano wspólny model kosztu, w którym LCC wyraŝono następującą formułą: K N K P LCC + = (1) gdzie: LCC koszt cyklu trwałości, K N koszty nabycia, K P koszty posiadania.

OCENA EFEKTYWNOŚCI MODERNIZACJI LOKOMOTYWY 2633 nabycia K N w wariancie bazowym (wariant SM42 a8c22) stanowią koszty naprawy głównej. Dla zmodernizowanej lokomotywy SM42 (wariant SM42 CAT C27) koszty nabycia stanowią łączne wydatki na modernizację, uwzględniające m.in.: koszty dokumentacji, koszty dopuszczenia do eksploatacji, koszty zakupu i dostawy silnika spalinowego, koszty niezbędnych podzespołów i elementów oraz koszty robocizny. ZałoŜono, Ŝe modernizacja lokomotywy SM42 będzie przeprowadzona w ramach naprawy głównej pojazdu. posiadania K P to koszty związane z eksploatacją lokomotywy, czyli utrzymaniem i uŝytkowaniem. Stanowią je koszty zuŝycia paliwa, oleju silnikowego, utrzymania bieŝącego, utrzymania profilaktycznego i inne. Strukturę kosztów, która została przyjęta w modelu LCC przedstawiono na rysunku 2. nabycia KN kosztu KI i LCC utrzymania KUT utrzymania bieŝącego utrzymania profilaktycznego KUB KUP kosztu KUB i kosztu KUP i posiadania KP braku gotowości KBG kosztu KBG i zuŝycia oleju napędowego KZP kosztu KZP i uŝytkowania KUZ zuŝycia oleju silnikowego KZO kosztu KZO i opłat środowiskowych KOS kosztu KOS i Rys.2. Struktura kosztów zdefiniowana w modelu LCC W zastosowanym modelu LCC zdefiniowano 10 elementów kosztów wykorzystując 26 parametrów i funkcji. Wycenę elementów kosztu przeprowadzono z zastosowaniem inŝynierskiej metody szacowania kosztu i oparto o ceny stałe (netto) z poziomu 2010 roku. Analizę LCC wykonano na niezdyskontowanych wartościach kosztów. Jednym z elementów kosztu w zastosowanym modelu były koszty utrzymania bieŝącego (KUB) związane z naprawami bieŝącymi lokomotywy. KUB uwzględniają zarówno koszty robocizny jak równieŝ koszty materiałów i części zamiennych. Do wyznaczenia KUB wykorzystano funkcję odnowy H(t), wyznaczoną w ramach analizy niezawodnościowej, która wyraŝa oczekiwaną liczbę uszkodzeń do chwili t. utrzymania bieŝącego lokomotywy w analizowanych wariantach wyraŝono następującą formułą:

2634 Maciej SZKODA [ H(t ) H(t )] [( MMH CPH) ACM] [ zl/rok] KUB = + (2) i i 1 gdzie: H(t i ) wartość funkcji odnowy w i-tym roku eksploatacji, MMH średnia pracochłonność naprawy bieŝącej, CPH koszt roboczogodziny przy naprawie bieŝącej, ACM średni koszt zuŝycia materiałów w naprawie bieŝącej. utrzymania profilaktycznego (KUP) stanowią wydatki na naprawy i przeglądy okresowe wynikające z cyklu utrzymania lokomotywy. braku gotowości (KBG) to suma kosztów będących konsekwencją znajdowania się lokomotywy w stanie uniemoŝliwiającym wykonanie przewidzianych do realizacji zadań. Do kosztów braku gotowości zalicza się np.: koszty kar umownych, koszty gwarancji, koszty utraconych moŝliwości i inne. W definicji KBG wykorzystywany jest wskaźnik gotowości technicznej A wyznaczony w ramach analizy niezawodnościowej. zuŝycia oleju napędowego (KZP) i oleju silnikowego (KZO) obliczono na podstawie charakterystyk uniwersalnych silników HCP a8c22 i CAT C27 oraz danych eksploatacyjnych zgromadzonych przez PKP Cargo SA. opłat środowiskowych (KOS) związane są z opłatami ustalonymi przez Ministerstwo Środowiska za emisję szkodliwych składników zawartych w spalinach. Wysokość kosztów opłat środowiskowych zaleŝy od wskaźników publikowanych przez Ministerstwo i zuŝycia paliwa przez lokomotywę. 3.3. Analiza modelu LCC i prezentacja wyników Analiza modelu kosztu wykazała, Ŝe proponowany wariant modernizacji lokomotywy SM42 w wersji 6Dg (6Dga) jest w pełni uzasadniony ekonomicznie. Z obliczeń przeprowadzonych przy zastosowaniu oprogramowania CATLOC wynika, Ŝe modernizacja lokomotywy zapewnia bardzo wysokie oszczędności w kosztach całkowitych około 6,0 mln zł, tj. 37,2% mniej w porównaniu do lokomotywy niezmodernizowanej. Porównanie kosztów całkowitych (LCC) dla analizowanych wariantów w 25-letnim okresie eksploatacji przedstawiono na rysunku 3a. Dla zmodernizowanej lokomotywy SM42 w wersji 6Dg koszty nabycia (KN) związane z nakładami poniesionymi na modernizację stanowią 30,6% kosztów całkowitych, a koszty posiadania 69,4% (rys. 3b).

OCENA EFEKTYWNOŚCI MODERNIZACJI LOKOMOTYWY 2635 a) b) 100% 100% 80% 80% 60% 40% 20% 0% 62,8% SM42 CAT C27 LCC 100,0% SM42 a8c22 60% 40% 20% 0% 69,4% 30,6% SM42 CAT C27 KN KP 89,7% 10,3% SM42 a8c22 Rys.3. a) Porównanie LCC dla analizowanych wariantów, b) Udział kosztów nabycia KN i kosztów posiadania KP w LCC Dla niezmodernizowanej lokomotywy SM42 kosztami dominującymi są koszty zuŝycia paliwa (KZP) 34,8% oraz koszty utrzymania profilaktycznego 37,5%. napraw bieŝących oraz braku gotowości stanowią 16,9% kosztów całkowitych (rys. 4a). a) b) 12,5% 4,4% 0,3% 0,3% 2,4% 0,3% 1,1% 0,2% 34,8% 30,6% 38,7% 10,3% 37,5% KZP KUP KN KUB KBG KOS KZO 26,6% KZP KUP KN KUB KBG KOS KZO Rys.4. dominujące w LCC analizowanych wariantów a) wariant SM42 a8c22, b) wariant SM42 CAT C27 KZP koszty zuŝycia paliwa, KUP koszty utrzymania profilaktycznego, KN koszty nabycia, KUB koszty utrzymania bieŝącego, KBG koszty braku gotowości, KOS koszty opłat środowiskowych, KZO koszty zuŝycia oleju silnikowego

2636 Maciej SZKODA Dla zmodernizowanej lokomotywy SM42 największy udział w LCC mają koszty zuŝycia paliwa (KZP) - 38,7%. Znaczące obniŝenie kosztów generowanych w cyklu trwałości lokomotywy zmodernizowanej, otrzymano dzięki zwiększeniu niezawodności, gotowości i dostępności części zamiennych. Przekłada się to na redukcję nakładów na utrzymanie bieŝące oraz niŝsze koszty obsług profilaktycznych pojazdu (przeglądy, naprawy okresowe). utrzymania profilaktycznego (KUP) lokomotywy zmodernizowanej stanowią około 26,6% kosztów ogółem, a utrzymania bieŝącego (KUB) niewiele ponad 2,4% (rys. 4b). Największe oszczędności w ujęciu wartościowym w stosunku do lokomotywy niezmodernizowanej dotyczą kosztów zuŝycia oleju napędowego oszczędności rzędu 22 35% w zaleŝności od warunków eksploatacji i oleju silnikowego do 57,8%. Biorąc pod uwagę aktualną tendencję wzrostu cen paliw, w planowaniu długookresowym ma to duŝe znaczenie. Na rysunku 5 przedstawiono rozkład kosztów posiadania dla zmodernizowanej lokomotywy w 25-letnim okresie eksploatacji, gdzie: KZP koszty zuŝycia paliwa, PU5 koszty poziomu utrzymania 5, PU4 koszty poziomu utrzymania 4, PU3 koszty poziomu utrzymania 3, PU2 koszty poziomu utrzymania 2, PU1 koszty poziomu utrzymania 1, KUB koszty napraw bieŝących, KBG koszty braku gotowości, KOS koszty opłat środowiskowych, KZO koszty zuŝycia oleju silnikowego. Cost (PLN) 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 200 000 100 000 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 SM42 CAT C27 KZO KOS KBG KUB PU2 PU5 PU1 PU3 PU4 KZP Rys.5. Rozkład kosztów posiadania dla zmodernizowanej lokomotywy SM42 w 25-letnim okresie eksploatacji W przeprowadzonej analizie wykazano, Ŝe modernizacja lokomotywy spalinowej serii SM42 w wersji 6Dg zapewnia znaczące oszczędności w kosztach eksploatacji w stosunku do lokomotywy niezmodernizowanej. W tabeli 2 zestawiono średni poziom oszczędności w ujęciu rocznym dla wybranych kategorii kosztów lokomotywy zmodernizowanej w porównaniu do pojazdu niezmodernizowanego.

OCENA EFEKTYWNOŚCI MODERNIZACJI LOKOMOTYWY 2637 Tab. 2. Poziom oszczędności w ujęciu rocznym dla zmodernizowanej lokomotywy SM42 Kategoria kosztu utrzymania profilaktycznego KUP utrzymania bieŝącego KUB zuŝycia oleju napędowego KZP zuŝycia oleju silnikowego KZO braku gotowości KBG opłat środowisk. KOS Poziom oszczędności 59,4% 87,7% 22,0% do 35,0% 57,1% 83,8% 34,0% 3.4. Weryfikacja analizy Do weryfikacji analizy wykorzystano dane eksploatacyjne zgromadzone w latach 2007 2010 podczas eksploatacji nadzorowanej prowadzonej przez: ISD Huta Częstochowa Sp. z o.o. na trzech zmodernizowanych lokomotywach, PKP Cargo SA, Górnośląski Zakład Spółki w Rybniku na jednej zmodernizowanej lokomotywie. Zgromadzone dane dotyczą: zuŝycia paliwa i materiałów eksploatacyjnych, uszkodzeń lokomotywy wraz z ich przyczynami, pracochłonności i zuŝycia materiałów w przeglądach okresowych lokomotywy. Na podstawie danych eksploatacyjnych stwierdzono, Ŝe średnie zuŝycie paliwa przez zmodernizowaną lokomotywę SM42, w zaleŝności od warunków eksploatacji, zawiera się w granicach 7,6 9,3 [kg/mth]. ZuŜycie paliwa przez niezmodernizowane lokomotywy w tych samych warunkach eksploatacyjnych wynosiło 9,7 13,3 [kg/mth]. Dane te wykazują, Ŝe zmodernizowana lokomotywa umoŝliwia uzyskanie oszczędności w zuŝyciu paliwa rzędu 20,9 do 39,5%. Analiza wszystkich zebranych danych eksploatacyjnych umoŝliwiła obliczenie i porównanie pozostałych kategorii kosztów uwzględnionych w modelu LCC. Obliczenia zestawiono w tabeli 3. Tab. 3. Poziom oszczędności dla zmodernizowanej lokomotywy SM42 na podstawie danych eksploatacyjnych Kategoria kosztu utrzymania profilaktycznego KUP utrzymania bieŝącego KUB zuŝycia oleju napędowego KZP zuŝycia oleju silnikowego KZO braku gotowości KBG opłat środowisk. KOS Poziom oszczędności 53,6% 84,1% 20,9% do 39,5% 57,8% 76,5% 30,2% Porównując dane zawarte w tabelach 2 i 3 moŝna zauwaŝyć, Ŝe oszczędności jakie są uzyskiwane w rzeczywistej eksploatacji lokomotywy zmodernizowanej są bardzo zbliŝone do wartości obliczonych z modelu LCC, co świadczy o wysokiej dokładności przeprowadzonych obliczeń.

2638 Maciej SZKODA 4. PODSUMOWANIE Celem modernizacji lokomotywy spalinowej serii SM42 jest przywrócenie, poprawa i dostosowanie do współczesnych wymagań własności uŝytkowych. Główne obszary przebudowy i modernizacji powinny dotyczyć: zespołu napędowego z silnikiem o ograniczonym poziomie emisji spalin, sterowania mikroprocesorowego zespołem silnik prądnice, poprawy ergonomii kabiny i stanowiska pracy operatora (maszynisty), ekonomicznego napędu maszyn i urządzeń pomocniczych oraz poprawy elementów układu hamulcowego. Baza danych wyjściowych do analizy i oceny efektywności modernizacji została oparta na aktualnych kosztach utrzymania profilaktycznego i bieŝącego oraz cenach oleju napędowego i silnikowego. Dane dotyczące poziomu zuŝycia paliwa zostały wykorzystane w stanie rzeczywistym i uwzględniały zróŝnicowany charakter pracy lokomotywy: od lekkiej pracy manewrowej ze składami pasaŝerskimi do cięŝkiej pracy na górce rozrządowej ze składami towarowymi. W przeprowadzonej ocenie efektywności wykazano, Ŝe modernizacja lokomotywy spalinowej serii SM42 w wersji 6Dg (6Dga) zapewnia znacząco istotne oszczędności w kosztach eksploatacji w stosunku do pojazdu niezmodernizowanego. W okresie 25 lat uŝytkowania pojazdu oszczędności te mogą wynosić około 6,0 mln zł dla jednej lokomotywy. 5. BIBLIOGRAFIA [1] Marciniak Z.: Dotychczasowe projekty modernizacji lokomotyw spalinowych w Polsce. Technika Transportu Szynowego, 9/2005. [2] Tułecki A.: Modele decyzyjne w odnowie parku spalinowych pojazdów trakcyjnych. Technika Transportu Szynowego, 9/2005. [3] Studium techniczno ekonomiczne odnowy parku pojazdów trakcyjnych eksploatowanych przez PKP Cargo S.A. Etap IV Modernizacja manewrowej lokomotywy spalinowej serii SM42. Projekt badawczy, Politechnika Krakowska, Instytut Pojazdów Szynowych, Kraków, 2007. [4] Ocena efektywności modernizacji lokomotywy serii SM42 w oparciu o bieŝące dane eksploatacyjne. Projekt badawczy, Politechnika Krakowska, Instytut Pojazdów Szynowych, Kraków, 2010. [5] Szkoda M.: Metoda oceny kosztu cyklu trwałości (LCC) pojazdu szynowego. Konferencja SITK: Wymagania w zakresie ochrony środowiska dla taboru kolejowego. Kierunki modernizacji i rozwoju konstrukcji. Cedzyna, 2006. [6] Szkoda M.: Analiza kosztu cyklu trwałości LCC w ocenie pojazdów szynowych. Seminarium SITK: Rynek lokomotyw rozwiązania techniczne. Aspekty prawne i ekonomiczne modernizacji lokomotyw. Dobieszków, 2006. [7] Tułecki A., Szkoda M.: Koszt cyklu trwałości LCC jako model decyzyjny modernizacji pojazdów szynowych. XVII Konferencja Naukowa POJAZDY SZYNOWE. Kazimierz Dolny, 2006. [8] Hawranek P.M., Behrens W.: Poradnik przygotowania przemysłowych studiów feasibility, UNIDO Warszawa 1993.