بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسی مقایسه اي هزینه تعمیر و نگهداري خطوط ریلی کشور بر اساس روشهاي رایج
چکیده
امروزه روشی متشکل از ترکیـب تعمیـر و نگهـداري جـاري و بهسـازي دوره اي اجـزاي مختلـف، بـراي نگهداري زیرساخت هاي راه آهن متداول گشته است. اگرچه راه آهن کشورهاي مختلـف بـه نسـبت هـاي مختلفی این روش را بکار می گیرند ولی همه آنها در مناسب بودن این روش اتفاق نظـر دارنـد. بـا ایـن وجود تا امروز بهره وري هزینه این روش با استفاده از اطلاعات تجربی در کشـورمان مـورد تحلیـل قـرار نگرفته و از این دید بر روي برتري این روش بر دیگر روش ها ارزیابی صورت نگرفته است. هـدف از ایـن مقاله، ارزیابی بهره وري هزینه روش تعمیر و نگهداري مبتنی بر بهسازي بـا اسـتفاده از اطلاعـات مـالی کشور و همچنین ارائه مدل هزینه تعمیر و نگهداري در شبکه ریلی بر اساس هزینه هاي صورت گرفتـه در چند سال اخیر در کشور می باشد. نتایج نشان می دهند که آن دسته از روشـهایی کـه بـه بهسـازي وزن بیشتري می دهند، در مقایسه با حالت هاي دیگر، هزینه واحد نگهداري کمتري را ایجاد مـی کننـد.
نتایج بر این مهم تاکید میکنند که اگر در شبکه ریلی کشور، نگهداري بر مبناي بهسازي در دستور کار قرار گیرد، کاهش هزینه واحد تعمیر و نگهداري منجر به صرفه جـویی قابـل تـوجهی در منـابع کشـور خواهد شد.
کلمات کلیدي
تعمیر و نگهداري، بهسازي، بهره وري هزینه، هزینه واحد نگهداري
.1 مقدمه
پیشرفت هاي فنی در اجزاي زیرساختها مانند فولاد سخت تر و خالص تر، هزینه هاي موجود در طول چرخه عمـر را کاهش داده اند. همچنین سیستم هاي تعمیر و نگهداري جدید و تجهیزات مربوط به آن روش هاي مهندسی قدیمی را دگرگون ساخته اند. راه آهنها با استفاده از ترکیب بهسازي و تعمیر و نگهداري جاري زیرساخت هـاي خـود را نگهـداري می کنند. تعمیر و نگهداري جاريمعمولاً شامل جایگزینی مقادیر کمی از اجزاي زیرساخت ها بـا اسـتفاده از گروههـاي نسبتا کوچک نگهداري و تجهیزات کوچک است در حالی که بهسـازي شـامل جـایگزینی مقـادیر بزرگتـري از اجـزا بـا گروههاي بزرگتر و خبره تر و تجهیزات گرانتر می باشد.[1] در طول 5
سال گذشته، تمام نواحی راه آهن ایران اسـتفاده از نگهداري بر اساس بهسازي را افزایش دادهاند، ولی میزانی که هر یک آنها بکار بردهاند متغیر است.
مخارج بهسازي و نگهداري جاري ، هزینههاي تعمیر و نگهـداري زیرسـاخت را نشـان مـیدهنـد ولـی در واقـع استراتژي مدیریت مهندسی هر یک با دیگري فرق می کند. تعمیر و نگهـداري بـر اسـاس بهسـازي میـانگین بهتـري از وضعیت خط در طول چرخه عمر خط آهن را نتیجه می دهد امـا همـانطوري کـه در شـکل 1 نشـان داده شـده اسـت تغییرات بزرگتري را در کیفیت خط نشان میدهد. به عبارت دیگر، تعمیـر و نگهـداري جـاري، معمـولا خـط را در یـک حداقل استاندارد ثابت نگهداري میکند. گرچه هر دوي این موارد گاه ضروري می نمایند، ولی تاکیـد بـر روي هریـک از آنها می تواند منجر به تغییرات وسیع در هزینه واحد نگهداري شود. خط آهن با کیفیت کم ممکـن اسـت بـار محـوري نسبتا بالا را با یک رژیم نگهداري بالا تحمل کند. برعکس، سرمایه گذاري بالاتر می تواند به معناي بار محـوري بـالاتر و تعمیر و نگهداري نسبتا کم باشد. همچنین تفاوت هاي قابل توجهی در تجهیزات بکار رفته و جدول زمانبندي کار وجود خواهد داشت دارد.
بطور معمول بهسازي شامل هزینههاي عمدهاي میباشد که بمنظور جایگزینی یـا بهبـود اجـزاي زیرسـاخت در واکنش به سایش و گسیختگی ناشی از بار عبوري و یا پیش بینی آنها مورد استفاده قـرار مـی گیـرد. بـراي اهـداف ایـن مطالعه، مطابق جدول 1 نگهداري جاري به عنوان نوعی از نگهداري که هزینـه بـر اسـت و بهسـازي بـه عنـوان نـوعی نگهداري که مشابه سرمایه گذاري میباشد طبقهبندي میشود.
.2 سابقه
استفاده از روش هاي تعمیر و نگهداري خط آهن بر مبناي بهسازي به حدود سال 1900میلادي برمیگـردد و از آن زمان به بعد این باور قوت گرفته که این روش هزینه کمتري را دربرخواهد داشتاصولاً. عملیات بهسازي با دست یا با ماشین هاينسبتاً سبک انجام می پذیرفته است. تغییرات اخیر در تکنولوژي و روش، منجر بـه افـزایش کـارایی کلـی براي هر دو روش نگهداري جاري و بهسازي شده است، ولی اختلاف کارایی بین گروه هاي نگهداري در قطعات کوچـک (مشخصه نگهداري جاري) و گروه هاي مکانیزه بزرگ (مشخصه بهسازي) افزایش یافته است. این اختلاف از توسـعه در تکنولوژي حمل شامل سیستم هاي بهسازي خط آهن، ماشین آلات حمل تراورس، تجهیزات نصب ریل و سیسـتم هـاي حمل بالاست ناشی شده است. تجهیزات جدید، براي نگهداري جاري، ایمن تر و کارا تر بوده و کاربرد آنهـا از مـدل هـاي قدیمی آسان تر می باشد. همچنین پیشرفت هاي مربوط به مکانیزه نمودن، قابلیت اعتماد ایـن تجهیـزات را توسـعه داده است. برنامه هاي بهسازي تمایل دارند که افق هاي برنامه ریزينسبتاً بلندتري داشته باشند بطوري که دارایی هـاي خـط آهن بتواند با عملیات حمل و نقل براي حداقل کردن قطع شدن عملیات هماهنگ شـود. ایـن برنامـه هـا ممکـن اسـت اجزاي مختلف خط را براي جایگزین کردن هدف گیرد، و هدف برنامه هاي منحصر بفرد ممکن است بطور وسیعی تغییر کند. براي مثال ممکن است جایگزینی تراورس ها را بدون بهسازي مقطع بالاست سازه خط هدف قـرار داد، در حالیکـه در روش دیگر ممکن است تراورسها و بالاست را همزمان بهسازي نمود. نگهداري فـوري یـک نـوع از برنامـه بهسـازي نهایی است که بخش اعظمی از خط را در بر می گیرد. تعمیر و نگهداري فوري به منظور بهسازي زیرساخت ها با روشـی که تمایل به حداقل نمودن زمان مسدودي دارد، بکار می رود.[2] در امریکاي شمالی، نگهداري فوري به مسـدود شـدن خط بین 4 تا 12 روز منجر می شود.[3] ادارات مهندسی پروژه هاي بزرگ بهسازي را با ادارات حمـل و نقـل هماهنـگ میکنند. امروزه برنامهریزي نگهداري با پیشرفت در فناوري اطلاعات توسعه پیدا کرده است.[4]
فعالیت هاي بهسازيطبیعتاً به مسدودیهاي قابل توجه خط نیاز دارند که بدست آوردن آن در تراکم بالاي عبور قطار می تواند مشکل باشد. فعالیت هاي نقطه اي یا انتخابی بطور عادي به زمان هاي کمتر مسدودي خـط نیـاز داشـته و بنابراین نایل شدن به آن حتی در خطوط با تراکم بالاي قطار نیز سختی کمتري دارد. در نتیجه، تراکمهاي بالاي قطـار می تواند به یک اعتماد کاهش یافته در فعالیت هاي بهسازي منتهی شود. علاوه بر آن، بهسازي اغلب شامل هزینه بـالا و تجهیزات نگهداري بزرگتر می باشد که توجیه کردن آنها براي رژیمهاي کوچک نگهداري مشـکل اسـت. بـه ایـن علـت، نگهداري جاري در ترکیب با رژیم هاي بهسازي براي حداقل نمودن هزینه واحد نگهداري مورداستفاده قرار میگیـرد.[5]
مطالعه بر روي هزینه هاي نگهداري راه آهن آمریکا اطلاعاتی را که روي کارایی نسبی روش نگهداري بر مبناي بهسازي تاکید کند، نشان نمیدهد. در فاصله سالهاي 1994 تا 2000 میلادي، هزینه هاي نگهداري در اروپا همزمان بـا افـزایش مخارج بهسازي کاهش یافت و فعالیت هاي بهسازي افزایش یافتهمعمولاً منجر به کاهش هزینه واحد نگهداري می شود.
مطالعه دیگري نشان داد که روش هاي نگهداري و بهسازي روي سیستم راه آهـن هلنـد، تـاثیر مسـتقیم روي عملکـرد تجاري و عملیاتی آن داشته .[6] اما، هیچ یک از این مطالعات اروپایی اطلاعاتی را براي معتبرسـازي یـا کمـی نمـودن نتایج ایجاد نکرده است.
مواردفوق به این مسئله منتهی می شود که آیا تکیه کردن بر روش نگهداري بر مبنـاي بهسـازي، هزینـه واحـد نگهداري را کاهش می دهد یا خیر؟احتمالاً تمایل به نگهداري بر مبناي بهسازي این اعتقاد را برمیتابـد کـه ایـن روش در مواردي کارآمدتر و موثرتر است. اگرچه، تحلیل هاي کمی این داده ها که این سوال را ارزیـابی مـیکنـد تـا بحـال در کشورمان انجام نشده است، یک مدل تحلیلی براي ارزیابی این مسئله با اسـتفاده از یـک تحلیـل مقطعـی از داده هـاي عملکردي و مالی راه آهن ایجاد شده است.
.3 روش تحقیق
اطلاعات مالی و عملیاتی براي راه آهن براي امکـان مطالعـه اجـزاي تعمیـر و نگهـداري ایـن اطلاعـات اصـلاح شده اند[7]، .[8] وضعیت هاي مالی راه آهن هزینه هاي عمده نگهداري را تفکیک نمی کنند، و بنـابراین یـک روش بـراي ارزیابی هزینه هاي عمده بهسازي و به تبع آن کل هزینه نگهداري (شامل بهسازي و نگهداري جـاري) ایجـاد شـد، کـه میتواند براي ارزیابی کردن کل هزینه واحد نگهداري ترکیب شود. یک سري از آنالیزهاي رگرسیون خطی اسـتاندارد و آزمایش هاي فرضیه اتصال براي مقایسه کردن چندین مدل مختلف که بر روي هزینـه واحـد نگهـداري تـاثیر گذارنـد، شامل اثر روش بهسازي، وسعت شبکه ریلی، درصد خطوط با حجم ترافیک سبک و میانگین تراکم خط صورت گرفتند.
اگر روش بهسازي یک راه حل قابل توجه و موثر در مدل ایجاد شده باشد، میتوان سوال مطرح شده را پاسخ داد.
.1.3تعریف هزینه نگهداري و استراتژي بهسازي
تن-کیلومتر واحد استاندارد اندازه گیري براي راه آهن جمهوري اسلامی ایران می باشد. تنـاژ ناخـالص، وزن کـل همه لکوموتیوها، واگن ها و محموله ایست که از یک موقعیت مشخص عبور می کند. و یک تن-کیلومتر برابر است با یک تن بار ناخالص عبوري در یک کیلومتر از خط آهن. هزینه واحد نگهداري به عنوان هزینه واحد عملیات نگهـداري خـط آهن تعریف می شود، که مطابق رابطه 1 عبارتست از مخارج نگهداري جاري به علاوه مخارج عمده نگهداري بر مبنـاي بهسازي براي هر میلیون تن بار ناخالص در هر کیلومتر .(MGTK)
که در آن CM هزینه واحد نگهداري براي هر میلیون تـن بـار ناخـالص در یـک کیلـومتر، Eo مخـارج عملیـات نگهداري جاري، CR مخارج بهسازي عمده و Q میلیون تن بار ناخالص میباشند.
مطابق رابطه 2 استراتژي بهسازي (RS) بعنوان درصدي از هزینه واحد نگهداري که به مخـارج بهسـازي عمـده اختصاص داده شده تعریف شده است.
.2.3 ارزیابی مخارج عمده بهسازي
به علت اینکه سیستمهاي محاسبه هزینه راه آهن، هزینههاي عمده بهسازي را جزء به جزء لیست نمیکنند، در این مقاله از اصلاح روش ایجاد شده توسط Ivaldi و McCullough در سال 2001 براي ارزیابی این هزینهها اسـتفاده شد که در آن درصد سالانه تراورس ها و ریل هایی که در جایگزینی خط نصب میشـوند، نسـبت بـه کـل نصـب ریـل و تراورس مورد مقایسه قرار گرفته است. گزارشات مالی راه آهن بین ریل و تراورسهاي نصب شده در خط جایگزین شده و نصب شده در خطوط جدید تفاوت قائل می شوند. بزرگترین سهم سرمایه مربوط به خرید و نصب ریـل و تـراورس هـا می باشد. یک مرحله اضافه براي اختصاص ضریب اهمیت مختلف به ریل و
