Тепловоз ТЭМ14М: цифровые компетенции СТМ для задач заказчиков, Техника железных дорог, №11, 2020

Цифровизация и автоматизация на всех этапах жизненного цикла — ключевой тренд и одно из основных преимуществ в борьбе за клиента как для перевозчика, так и для производителя подвиж- ного состава. Холдинг «Синара — Транспортные машины» (СТМ) с момента основания стремится обеспечивать заказчиков максимально эффективной техникой, предлагая передовые решения. Так, накопленные СТМ компетенции в области цифровых технологий легли в новый маневровый тепловоз ТЭМ14М, возможности которого уже вызывают практический интерес у ОАО «РЖД» и промышленных предприятий.

Сегодня можно сказать определенно, что технологии «Индустрии 4.0» и «Интернета вещей» станут одной из точек снижения как минимум операционных затрат в экономике и деятельности железнодорожных перевозчиков. Передача многих процессов искусственному интеллекту должна позволить снизить риски негативных последствий человеческой ошибки и наладить работу на совершенно новом уровне эффективности.

Это понимают все крупнейшие железнодорожные компании, в том числе ОАО «РЖД», которое уже в течение нескольких лет реализует концепцию «Цифровая железная дорога». Значительные проекты в интересах национального перевозчика реализует и СТМ. Так, в рамках проекта «Цифровая сортировочная станция» на станции Лужская-сортировочная Октябрьской железной дороги эксплуатируются три беспилотных маневровых тепловоза ТЭМ7А.

Основой технологии их управления является система «Автомашинист» — совместная разработка СТМ и ВНИКТИ. Она включает оборудование для сбора информации (стереокамеры, радары, лидары и тепловизоры) и интеллектуальную систему управления, способную определять расстояние до объектов, классифицировать их и принимать решение о движении или торможении.

Сейчас система «Автомашинист» позволяет тепловозу «видеть» на дистанции 150-200 м, а в целом уровень автоматизации машины — получать информацию как от центральной системы управления станцией, так и от наземной инфраструктуры.
Приобретенный СТМ опыт лег в основу нового решения по автоматизации подвижного состава под условным названием «Автомашинист-2», которое уже интегрировано в готовящийся выйти на рынок маневровый тепловоз ТЭМ14М. Работа по новой системе с расширенным функционалом ведется совместно с научными центрами ОАО «РЖД». Как отмечает заместитель генерального директора по техническому развитию СТМ Кирилл Эпштейн, ключевые преимущества решения — нивелирование человеческого фактора, отсутствие задержек при исполнении команд диспетчера и временных затрат на смену локомотивных бригад. Последнее наиболее актуально на крупных сортировочных станциях, где маневровые работы зачастую ведутся в три смены.

Тепловоз ТЭМ14М в целом призван существенно повысить эффективность маневровой работы на путях как ОАО «РЖД», так и промышленных предприятий. ТЭМ14М является двухдизельным односекционным восьмиосным локомотивом с мощностью по дизелям 1 860 кВт и конструкционной скоростью 100 км/ч. Локомотив имеет одну кабину, приспособленную для управления одним лицом, электрическую передачу переменно-постоянного тока и индивидуальный привод колесных пар. Силовые установки — дизель-генераторы ДГ900Т с двигателями нового поколения 6ДМ-185Т, разработанными СТМ с целью совершить прорыв в российском дизелестроении и предложить мировому рынку российский высокоэффективный двигатель. Новая силовая установка позволяет значительно снизить расходы топлива и повысить экологичность маневровой работы, а ее срок службы увеличен до 40 лет.

Стоит отметить, что при разработке дизелей инженерами СТМ также применяются передовые цифровые технологии. В частности при проектировании двигателя 6ДМ-185Т впервые в российской практике была использована технология цифровых двойников. Новый дизель был создан в виртуальной среде в виде взаимосвязанных моделей для выполнения виртуальных испытаний и оценки его показателей. В августе 2020 года цифровой двойник двигателя 6ДМ-185Т прошел верификационные испытания на Уральском дизель-моторном заводе (входит в СТМ). Специалисты предприятия проверили соответствие показателей, рассчитанных программой, реальным характеристикам работы силовой установки.

Помимо системы «Автомашинист-2» и нового двигателя, на тепловозе ТЭМ14М также применен абсолютно новый способ энергообеспечения электродвигателей вентиляторов охлаждения дизеля и тяги локомотива с помощью инверторных преобразователей. Использование инверторов вместо контакторной аппаратуры позволило значительно повысить эффективность охлаждения агрегатов тепловоза и надежность его работы, снизить трудозатраты на ремонт и техническое обслуживание оборудования в процессе эксплуатации.

В СТМ считают, что цифровые и высокоэффективные решения, заложенные в ТЭМ14М, будут востребованы и на сортировочных станциях ОАО «РЖД», и крупной российской промышленностью, и за рубежом. Благодаря системе «Автомашинист-2» исполнительные механизмы локомотива могут работать по электронному или радиосигналу, а управление тепловозом осуществляться дистанционно. С учетом этого значительный интерес может представлять применение ТЭМ14М на вывозных и промышленных путях. Как указывает заместитель директора Научно-исследовательского центра СТМ Леонид Кузнецов, именно такие участки являются одной из перспективных ниш применения беспилотной маневровой тяги.