Istraživanja i projektovanja za privredu - Research and Design in Commerce and Industry - broj 20

II MM PP RR EE SS SS UU MM

Institut za istraživanja i projektovanja u privredi, Beograd. Sva prava zadržana. Istraživanja i projektovanja za privredu 20/2008 3

IIssttrraažžiivvaannjjaa ii pprroojjeekkttoovvaannjjaa zzaa pprriivvrreedduu

Zvanično izdanje Instituta za istraživanja i projektovanja u privredi Vatroslava Lisinskog 12a, 11000 Beograd

Rešenjem Ministarstva za kulturu i informisanje časopis je upisan u Registar javnih glasila pod brojem 3516. Ministarstvo za nauku i zaštitu životne sredine uvrstilo je časopis u spisak referalnih časopisa.

Radovi objavljeni u časopisu redovno se indeksiraju kroz apstraktne baze Elsevier Bibliographic Databases koje uključuju EMBASE, EMNursing, Compendex, GEOBASE, Mosby Yearbooks i SCOPUS.

ISSN 1451-4117 UDC 33

Za izdavača: Prof. dr Branko Vasić

UUrreeđđ iivvaaččkkii ooddbboorr uu pprrooššiirreennoomm ssaassttaavvuu Dr Robert Bjeković, Nemačka; Prof. dr Jozef Aronov, Rusija; Dr Jezdimir Knežević, Engleska; Dr Nebojša Kovačević, Engleska; Dr Jelica Petrović, SAD; Adam Zielinski, Poljska; Dr Peter Steininger, Austrija.

II zzddaa vvaaččkk ii ssaavvee tt Nebojša Divljan, Delta osiguranje, Beograd; Prof. dr Miloš Nedeljković, Mašinski fakultet, Beograd; Milutin Ignjatović, CIP, Beograd; Mr Srećko Nijemčević, Ikarbus, Beograd; Mr Slaven Tica, GSP, Beograd; Dr Miljko Kokić, Zastava, Kragujevac; Dr Zdravko Milovanović, Vlada Rep. Srpske, Banja Luka; Dr Drago Šerović, Jadransko brodogradilište, Bijela; Vladimir Taušanović, JKP BVK, Beograd; Nenad Jankov, TE Kostolac B, Kostolac; Ljubiša Vuletić, Narodna Banka Srbije, Beograd; Slobodan Jovanović, Preduzeće za puteve Beograd.

RRee ddaakkcc iioonn ii ooddbboorr DD.. CCuurroovviićć;; NN.. SSttaannoojjeevviićć;; BB.. MMaannččiićć,, MM.. JJaarrččeevviićć

Redakcija zadržava sva prava redakture tekstova, naslova, međunaslova i tehničkog oblikovanja svih primljenih materijala. Preštampavanje je dozvoljeno samo uz navođenje izvora.

Časopis izlazi četiri puta godišnje. U finansiranju izdavanja časopisa učestvuje Ministrastvo nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije. DD ii zz aa jj nn ii pp rr ii pp rr eemm aa:: IIPP ŠŠ tt aamm pp aa :: Libra

UU rr eeđđ ii vvaaččkk ii oo ddbb oorr

PP rr oo ff .. dd rr JJ oo vvaann TT oo dd oo rr oo vv iićć gg ll aa vv nn ii uu rr ee dd nn ii kk

MMaaššiinnsskkii ffaakkuulltteett UUnniivveerrzziitteettaa uu BBeeooggrraadduu rreeddoovvnnii pprrooffeessoorr uu ppeennzziijjii

DD rr PP rr eeddrr aagg UUss kkoo kkoo vv iićć oo dd gg oo vv oo rr nn ii uu rr ee dd nn ii kk

JJKKPP BBeeooggrraaddsskkii vvooddoovvoodd ii kkaannaalliizzaacciijjaa

ppoommooććnniikk ggeenneerraallnnoogg ddiirreekkttoorraa

PP rr oo ff .. dd rr GGrr aadd iimm ii rr DDaann oo nn

ŠŠuummaarrsskkii ffaakkuulltteett UUnniivveerrzziitteettaa uu BBeeooggrraadduu

rreeddoovvnnii pprrooffeessoorr

DD oo cc .. dd rr DDuu ššaann MMii ll uu tt ii nn oo vv iićć

SSaaoobbrraaććaajjnnii iinnssttiittuutt CCIIPP vviiššii ssaavveettnniikk

MMrr ĐĐoo rrđđee MMii ll oo ssaavv ll jj eevv iićć

CCPPII -- CCeennttaarr zzaa pprroocceessnnoo iinnžžeennjjeerrssttvvoo

ddiirreekkttoorr

PP rr oo ff .. dd rr MMii oo ddrr aagg ZZ ee cc

FFiilloozzooffsskkii ffaakkuulltteett UUnniivveerrzziitteettaa uu BBeeooggrraadduu


PP rr oo ff .. dd rr NNee nn aadd ĐĐaa jj iićć

RRuuddrrsskkoo--ggeeoolloošškkii ffaakkuulltteett UUnniivveerrzziitteettaa uu BBeeooggrraadduu


PP rr oo ff .. dd rr VV ll aass tt ii mm ii rr DD eedd oo vv iićć

SSaaoobbrraaććaajjnnii ffaakkuulltteett UUnniivveerrzziitteettaa uu BBeeooggrraadduu


OO DD UU RR EE ĐĐ II VV AA ČČ KK OO GG OO DD BB OO RR AA

4 Istraživanja i projektovanja za privredu 20/2008

Poštovani čitaoci, Skromno beležimo novi mali jubilej, 20. broj našeg časopisa i šestu godinu redovnog izlaženja. Smatramo da je to uspeh, imajući u vidu sve ono što se u tom periodu dešavalo i dešava u Srbiji. Statistike kažu: industrijska proizvodnja u celini raste, a u metalskoj industriji opada. Metalski kompleks je i dalje "u procesu rešavanja". Nekada značajni IMT, Zmaj i IPM su na najboljem putu da se pretvore u građevinsko zemljište. Neka se pripreme IMR i drugi. Industrija vozila i motora u Srbiji nikad nije bila na nižim granama. Zato svi treba da se radujemo i hoćemo da verujemo lepim najavama dolaska Fijata u Zastavu, greenfield investiciji Volkswagen-a i željenom povratku Mercedes-a u FAP. Najave su dali odgovorni ljudi. Hoće li Srbija opet, u međunarodnim razmerama, postati igrač u industriji u kojoj je nekada imala respektabilnu poziciju? Ima li osnova za optimizam? Šta se dešava na svetskoj automobilskoj sceni? U 2007, u svetu je prodato 49,2 miliona vozila, 2,3 miliona više nego u 2006. Tradicionalna velika tržišta pala su za oko 400.000 jedinica, a gotovo celokupni rast potiče iz tri zemlje: Rusije, Kine i Brazila, sa daljom snažnomPPrrooff.. ddrr VVllaassttiimmiirr DDeeddoovviićć

uzlaznom tendencijom. Kina je sa 5,23 miliona proizvedenih vozila postala najveći svetski proizvođač putničkih automobila."BRIC" zemlje (Brazil, Rusija, Indija i Kina) magnetski privlače glavne svetske proizvođače, dajući dodatni, posebnotehnološki, polet domaćoj industriji koja ubedljivo dominira. Ekonomski razvoj Kine (koja sada ima 80 vozila/1000 stanovnika)i Indije, sa 34, izazvaće značajno povećanje stepena motorizacije (radi poređenja: 400-600 u Zapadnoj Evropi i oko 700 u Americi). To će imati globalne posledice, među kojima potrošnja goriva i ukupna emisija štetnih gasova nisu najmanje značajne. Nesumnjivo, to nije i ne može biti problem samo ovih trenutno najekspanzivnijih ekonomija na svetu. U kom pravcu evoluira automobil? Emisija CO2 i oskudica fosilnih goriva predstavljaju glavne odrednice razvoja automobila u neposrednoj budućnosti. Zapad se ponaša kontradiktorno: na svom stagnirajućem (i opadajućem) tržištu lansira sve veća,složenija, snažnija i skuplja vozila, uz podizanje tehnološkog nivoa (hibridni pogoni, obavezni sistemi za dinamičku kontrolu stabilnosti od 2011. i standardi EURO VI od 2013), dok veliki gradovi uvode visoke i destimulativne ekološke takse. Istok se,na drugoj strani, opredeljuje za utilitaristički koncept malih i ekonomičnih, ali savremeno koncipiranih vozila. Vreme masovnog korišćenja skupih, luksuznih i rasipnih automobila prolazi. Automobili za "Hallo effect", "Dream car" ili "Super car" sintagme su za preskupo i društveno neodgovorno trošenje koje se objašnjava isprobavanjem nove tehnologije i marketinškim razlozima. Tako smo prošle godine na sajmu u Beogradu imali nonsens: "najstartniji džip na svetu", sa krutom osovinom i 550 KS, koji je uzgred budi rečeno, odmah prodat. Prema statistikama, prosečni "džip" (SUV) se uglavnom vozi ugradu; od 1.000 pređenih km samo 300 m (!!!) prelazi po putevima koji nisu asfaltirani, ima masu od 3 tone i emituje 400-500 gr CO2/km. Poznato je da promena mase vozila od 100 kg ima ekvivalent u promeni emisije od 9 gr CO2/km. U vreme kad pokreti zelenih u nemačkim gradovima sprovode akcije bušenja guma na SUV vozilima, London, posletrogodišnjeg iskustva sa dnevnom "taksom na zakrčenje" (congestion charge) od 8 £ linearno za sva vozila, izuzimajući stanovnike zone, menja propise. Od oktobra 2008. taksa će se bazirati na emisiji CO2, ali sada za svaki prelazak granice zone, pri čemu nisu izuzeti ni stanovnici centralne zone: biće besplatno za one koji emituju manje od 120 gr/km, a čak 25 £za one sa više od 225 gr/km. Nezadovoljstvo je takvo da Porsche-ov britanski zastupnik najavljuje pokretanje tužbe protiv gradskih vlasti Londona (najštedljiviji Porsche - Boxter, uz svu vrhunsku tehnologiju, emituje 227 gr, dok Cayenne ispušta i preko 450 gr/km, zavisno od modela). Tužba, ako je bude, ima male izglede na uspeh, pošto i mnogi drugi gradovi u Evropi i Americi planiraju brzo uvođenje sličnih mera. S druge strane, Evropska Komisija, suočena sa ograničenjima koja proizilaze iz Kjoto protokola, namerava da od 2012.proizvođačima vozila uvede taksu od 20 € za svaki gram CO2 preko 120 gr/km, na sva vozila iz proizvodnje, i da istu do 2015. godine progresivno povećava do nivoa od 95 €. Uporedo sa protestima protiv novih propisa, svi veliki proizvođači ubrzano pripremaju novu tehničko-tehnološku generaciju malih vozila ili hibrida ("ispod 120 gr/km"). Očigledno je da je svet primoran da evoluira ka manjim, lakšim, ekonomičnijim ipraktičnijim automobilima. Što je moguće sporije, ako se pitaju proizvođači. Međutim, na pomolu je globalna revolucija. Guru je indijac, Ratan Tata, nosilac projekta "Nano". Danas već svi operišu terminom "vozilo za 1 lakh" (100.000 rupija - 2500 $ ili 1.700 €) za koji do pre pola godine nisu ni čuli, niti mogli da sanjaju i u najvećem košmaru . "Tata Nano" ne silazi sa stranica stručne štampe, najavljujući nove inovativne tehnologije jevtine proizvodnje oko kojih se okupilo pola sveta. Pojavio se i novi igrač, firma Bajaj, koja je sredinom maja potpisala ugovor sa Renault-om i Nissan-om, sa najavom da će početkom 2011. lansirati svoj "ULC" u istoj "One lakh" kategoriji. Početna serija biće 400.000 godišnje, a namera je, kao i kod Tate, da za nekoliko godina dostignu proizvodnju od milion komada. Dva miliona ukupno, možda i pre 2013! U tom svetlu, projekti Fiat-a i eventualno VW (i svakog drugog "velikog" - svi su dobrodošli) u našoj zemlji imaju mnogo smisla, na korist obe strane. "Deja vu" - izmeštanje proizvodnje "na jevtinu periferiju EU", sprovedeno početkom 90-ih, dalo je dobre rezultate. Gde se u međuvremenu pomerila jevtina periferija? Dakle, neka se pripremi... Srbija. Ako se pridruži. Prema tome, odgovor je potvrdan i ne samo retorički: Srbija može postati ozbiljan igrač u industriji vozila, u kojoj je nekada umeđunarodnim razmerama imala respektabilnu poziciju. Razloga za optimizam ima, ali treba izvojevati još mnoge i teške bitke. Naravno, ako se to ostvari, naš časopis će proslavljati još mnoge jubileje. "Čovek koji namerava da uspe mora da koristi znanje i imaginaciju da bi odredio koliko mnogo, umesto koliko malo, može dada za dolar", reče jednom Henri Ford. Pametan neki čovek. Samo da ne bude: On će da nam kaže!

SS AA DD RR ŽŽ AA JJ


Branislav Gavrilović, Bojan Cene, Nenad Kartalović Matematički model za izračunavanje koeficijenta porasta

viših harmonika struje vuče pri napajanju većeg broja elektrovučnih vozila na elektrif. prugama „Železnice Srbije“

77

Milosav Ognjanović Design in mechanical engineering -

Multidisciplinary approach 1155

Dragan Sekulić, Vlastimir Dedović Simulacija oscilatornog ponašanja autobusa sa

klasičnim i aktivnim sistemom oslanjanja 2233

Vladimir Popović, Branko Vasić, Dejan Curović Analiza oblika, posledica i rizika

otkaza - FMERA metoda 3333

Dušan Milutinović, Relja Jovanović Brzina habanja točkova vučnih vozila

JP „Železnice Srbije“ 4433

Dejan Curović, Branko Vasić, Vladimir Popović, Nada Curović Ekspertsko planiranje proizvodnje 4499

Aleksandar Radosavljević, Života Đorđević, Simo Mirković Sistemi za praćenje stanja voznih sredstava pored pruge 5577

Prikazi skupova 6699

Najave skupova 7711

Knjige koje preporučujemo 7755



MMAATTEEMMAATTAAČČKKII MMOODDEELL ZZAA IIZZRRAAČČUUNNAAVVAANNJJEE KKOOEEFFIICCIIJJEENNTTAA PPOORRAASSTTAA VVIIŠŠIIHH HHAARRMMOONNIIKKAA SSTTRRUUJJEE VVUUČČEE PPRRII NNAAPPAAJJAANNJJUU

VVEEĆĆEEGG BBRROOJJAA EELLEEKKTTRROOVVUUČČNNIIHH VVOOZZIILLAA NNAA EELLEEKKTTRRIIFFIICCIIRRAANNIIMM PPRRUUGGAAMMAA „„ŽŽEELLEEZZNNIICCEE SSRRBBIIJJEE““

Dr Branislav S. Gavrilović, dipl. inž. J. P. „Železnice Srbije”, Beograd Mr Bojan Cene, dipl. inž. Železnice Slovenije, Maribor Dr Nenad Kartalović, dipl. inž. Visoka železnička škola, Beograd

Ovaj rad izlaže eksperimentalne rezultate dobijene na osnovu matematičog modela za izračunavanje porasta vrednosti viših harmonika struje vuče na mestu spajanja kontaktne mreže za elektrovučnu podstanicu u odnosu na vrednost istih harmonika struje koja se ima neposredno na mestu napajanja elektrovučnih vozila iz kontaktne mreže. Rezultati su dobijeni za eksploata-cione uslove koji se imaju pri napajanju vozila na elektrificiranim prugama „Železnice Srbije“.

Ključne reči: elektrovučna vozila, rezonatna frekvencija, koeficijenat porasta struje

MMAATTHHEEMMAATTIICCAALL MMOODDEELL OOFF TTHHEE CCUURRRREENNTT IINNCCRREEAASSEE OOFF FFRREEQQUUEENNCCIIEESS SSIIMMUULLAARR TTOO RREESSOONNAANNCCEE BBYY HHIIGGHHEERR

NNUUMMBBEERR OOFF EELLEECCTTRRIICC VVEEHHIICCLLEESS IINN TTHHEE TTRRAACCTTIIOONN SSUUPPPPLLYYIINNGG SSEECCTTIIOONN FFRROOMM TTHHEE „„SSEERRBBIIAANN RRAAIILLWWAAYYSS““

The vast majority of electric vehicle used by the „Serbian railways“ use obsolete bridge rectifier that is a source of harmonic currents; predominantly odd ones. The size of current harmonics also depends on the structure of reaction supplying section. Some of the current harmonics, the source of which is electric vehicle, may increase as an implication of resonances. In our article we characterise this increase by coefficient of increase in current kn. This coefficient is, for each harmonic, determined by the ratio of the harmonic's current in the traction transformer substation and its current on the vehicle collector. The article deals with the influence of a constellation of the traction supplying section; predominantly with influence of number of electric vehicles on the coefficient kn.

Keywords: electric vehicles, resonance frequency, coefficient of increase in current.

UVOD

Vodeće serije elektrovučnih vozila na prugama Železnice Srbije imaju tiristorske ili diodne ispravljače koji pri regulaciji brzine ovih vozila uslovljavaju pojavu viših (parnih i neparnih) sa dominacijom osnovnog i prvog harmonika struje

Kontakt: Dr Branislav S. Gavrilović, dipl. inž. J. P. „Železnice Srbije“, Sektor za vuču i OVS Nemanjina 6, 11000 Beograd E-mail: [email protected]

vuče. Sem toga, broj harmonika struje vuče zavisi i od strukture električnog otpora strujnog kola od elektrovučne podstanice do vozila. Ovo strujno kolo u principu je sastavljeno od R, L i C pasivnih elemenata gde viši harmonici struje vuče, generisani pri regulaciji brzine elektro vučnih vozila, mogu se povećati do znatnih vre-dnosti. U ovom radu povećanje viših harmonika struje vuče okarakterisaće se preko koeficijenta (kn), koji za svaki harmonik struje vuče u princi-pu zavisi od odnosa struje koja se ima na izlazu iz elektrovučne podstanice (EVP) u kontaktnu


mrežu (KM) i struje koja se ima na mestu preuzimanja iz kontaktne mreže u elektrovučno vozilo. Sem toga, u ovom radu analiziraće se i uticaj prostorne udaljenosti elektro vučnih vozila od EVP, odnosno uticaj samog broja elektrovu-čnih vozila na vrednost koeficijenta kn .

MATEMATIČKI MODEL NAPOJNOG DELA ELEKTROCVUČNOG SISTEMA AC 25 kV, 50 Hz

U cilju rešavanja gore definisanog problema, celokupan napojni elektrovučni sistem pogodno je posmatrati preko odgovarajuće:

• zamenske šeme trofazne elektroprivredne mreže i elektrovučne podstanice,

• zamenske šeme kontaktne mreže i • zamenske šeme elektrovučnog vozila.

Svaka od navedenih zamenskih šema u posmatrana dva elektrovučna sistema može se predstaviti sa odgovarajućim pasivnim četvoro-polom kod kojeg su naponi i struje na ulazu povezane sa naponima i strujama na izlazu sa odgovarajućom matricom impedansi M. Šema veze pojedinih četvoropola za slučaj kada se elektrovučno vozilo nalazi na samom kraju nap-ojnog sektora elektrovučne podstanice za oba elektrovučna sistema prikazana je na slici 1a. Za slučaj kada se elektrovučno vozilo nalazi u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice šema veze pojedinih dvopola prikazana je na slici 1b.

Slika 1. Zamenska šema elektrovučnog sistema AC 25 kV, 50 Hz „Železnice Srbije“ za slučajeve kada se

elektrovučno vozilo koje generiše više harmonike struje vuče nalazi a) na kraju napojnog sektora EVP-a, b) u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice

Zamenska šema elektroprivredne mreže i elektrovučne podstanice Na elektrificiranim prugama „Železnice Srbije“, elektrovučne podstanice povezane su za trofaznu elektroprivrednu mrežu napona 110 kV preko monofaznog transformatora snage 7,5 MVA, prenosnog odnosa 110/27,5 kV i rela-tivnog napona kratkog spoja 10%. Za svaki harmonik struje vuče, elektroprivredna mreža i elektrovučna podstanica u pogonu sa jednim transformatorom snage može se bez obzira na složenost šeme povezivanja prestaviti pasivnim četvoropolom kao na slici 2.

Slika 2: Zamenska šema elektroprivredne mreže i

elektrovučne podstanice

gde je:

Z110kV – impedansa elektroprivredne mreže za snagu dvopolnog kratkog spoja na sabirnicama 110kV u elektrovučnoj podstan-ici, svedena na napon kontaktne mreže, (Ω), ZT – impedansa kratkog spoja monofa-znog transformatora 110/27,5 kV (Ω).

Zbog male vrednosti aktivnog omskog otpora trofaznog voda, pri praktičnom proračunu zamenska šema sa slike 2 dobija oblik kao na slici 3.

Slika 3: Uprošćena zamenska šema

elektroprivredne mreže i elektrovučne podstanice

Istraživanja i projektovanja za privredu 20/2008 9

Naponi i struje na ulazu posmatranog četvoro-pola povezane su sa naponima i strujama na izlazu sa odgovarajućom matricom M1 koja je data sledećim izrazom [1]:

≈⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ +=⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡=

101

101 110

1TkVTT ZZZ

M

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ ++⋅10

1 110 TTkV jXRXj .................. (1)

gde je:

X110 kV – reaktivni otpor elektroprivredne mreže za snagu dvopolnog kratkog spoja na 110 kV sabirnicama u elektrovučnoj podstanici, RT i XT – aktivni omski i reaktivni otpor kratkog spoja monofaznog transformatora 110/27,5 kV,

Vrednost impedanse elektroprivredne mreže za snagu dvopolnog kratkog spoja na sabirnicama 110 kV u elektrovučnoj podstanici „Železnice Srbije“, svedena na napon kontaktne mreže je [2]:

Ω2756,0jS

)U05,1(jZk

2

kV110 ⋅=⋅

= ....... (2)

gde je:

U= 25 kV – nominalni napon kontaktne mreže, Sk= 2500 kVA – snaga dvopolnog kratkog spoja

U ovoj analizi uzima se da je vrednost impeda-nse kratkog spoja jednog transformatora, svedena na napon kontaktne mreže [2]:

Ω3333,8jSU

100u

jZT

2%k

kV110 ⋅=⋅= ......... (3)

gde je: %10u %k = - relativni napon kratkog spoja,

U= 25 kV – nominalni napon kontaktne mreže, Sk= 7500 kVA – nominalna snaga transformatora.

Zamenska šema elektrovučnog vozila kada pri regulaciji brzine ne generiše više harmonike struje vuče Pri istraživanju uticaja elektrovučnih vozila koja se nalaze na istom napojnom sektoru jedne elektrovučne postanice kao i posmatrano vozilo koje generiše više harmonike struje vuče, vozila

se mogu prestaviti sa ekvivalentnom impeda-nsom ZHV. Ovakav način predstavljanja vozila u potpunosti korektan jer se pri istraživanoj analizi predpostavlja da samo jedno vozilo generiše više harmonike struje vuče. Zamenska šema elektrovučnih vozila koja ne generišu više harmonike struje vuče prikazana je na slici 4.

Slika 4. Zamenska šema elektrovučnih vozila koja

pri regulaciji brzine ne generišu više harmonike struje vuče

Za svaki harmonik struje vuče, naponi i struje na ulazu posmatranog četvoropola povezane su sa naponima i strujama na izlazu sa odgovarajućom matricom M2 koja je data sledećim izrazom [1]:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡=

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡=⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡=

⋅+101

101

1Y01

MHVHVHV XjR

1Z

1HV

2 ... (4)

gde je: YHV – ekvivalentna admitansa elektrovučnog vozila (S), ZHV – ekvivalentna impedansa elektrovu-čnog vozila (Ω), RHV i XHV – aktivni omski i reaktivni otpor elektrovučnog vozila Ω).

Zamenska šema kontaktne mreže Na elektrificiranim prugama „Železnice Srbije“ koristi se kontaktna mreža koja se može predstaviti sa simetričnim četvoropolom sa kon-centrisanim parametrima kao na slici 5 [1, 2 i 4].

Zv

2Zv 2Zv

Slika 5. Zamenska šema kontaktne mreže od

elektrovučne podstanice do vučnog vozila


gde je:

Zv – ekvivalentna impedansa strujne konture „vozni vod – zemlja”.

Odgovarajuća matrica (M3) koja je povezuje električne veličine na ulazu i izlazu četvoropola opisana je sa Blondelovim koeficijentima A1, B1, C1, D1 i data je sledećim izrazom [1 i 4]:

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

⋅

⋅⋅=⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡= ⋅

)cosh(

)sinh(Z)(coh

DCBA

M

2l

Z

)2lsinh(

2l

v2l

11

112

c

V

c

cc

γ

γγ

γ ..... (5)

gde su: γ - kompleksni koeficijenat prostiranja γ =α+jβ (km-1), lc - ukupna dužina kontaktne mreže od EVP-a do posmatranog vučnog vozila.

Strujna kontura „vozni vod – zemlja” čini zapravo dve spregnute konture „kontaktni vod –zemlja“ i „noseće uže – zemlja“ tako da se ekvivalentna impedansa strujne konture „vozni vod – zemlja” (Zv) izračunava na osnovu sledećeg izraza [2 i 4]:

knkn

2knnk

v Z2ZZZZZ

Z⋅−+

−⋅= ............................. (6)

gde su:

Zk – ekvivalentna impedansa strujne konture „kontaktni provodnik – zemlja” (Ω), Zn – ekvivalentna impedansa strujne konture „noseće uže – zemlja” (Ω), Zkn – međusobna impedansa strujne konture „kontaktni provodnik – zemlja” i „noseće uže zemlja” (Ω),

Ekvivalentna impedansa strujne konture „konta-ktni provodnik – zemlja” dobija se na osnovu izraza Carsona i Pollaczeka [2 i 4]:

ckkk l))log5,0Rlog53,1(1446,0j0493,0r(Z ⋅⋅++⋅⋅−+= σ (Q) ... (7)

gde su:

rk – aktivan otpor kontaktnog provodnika (Ω/km), Rk – poluprečnik kontaktnog provodnika (mm), σ – električna provodnost zemljišta (S/m).

Ekvivalentna impedansa strujne konture „nose-će uže – zemlja” dobija se na osnovu izraza [2 i 4]:

cnnn l))log5,0Rlog53,1(1446,0j0493,0r(Z ⋅⋅++⋅⋅−+= σ (Q) ... (8)

gde su: rn – aktivan otpor nosećeg užeta (Ω/km), Rk – poluprečnik nosećeg užeta (mm).

Međusobna impedansa strujne konture „noseće uže – zemlja” i „kontaktni provodnik –zemlja” dobija se na osnovu izraza [2 i 4]:

cknkn l))log5,0alog53,1(1446,0j0493,0(Z ⋅⋅++⋅⋅−= σ (Q) ... (9)

gde je:

akn – rastojanje između ose kontaktnog provodnika i ose ekvivalentnog nosećeg užeta (mm).

Pojam ekvivalentnog nosećeg užeta uveden je zbog stvarnog položaja nosećeg užeta u obliku lančanice. Rastojanje akn određeno je izrazom [2 i 4]:

3f2Sakn

⋅−= ......................................... (10)

gde je:

S – sistemska visina voznog voda, f – ugib nosećeg užeta.

Pri izračunavanju ekvivalentne impedanse strujne konture „vozni vod – zemlja” (Zv) i kompleksnog koeficijenta prostiranja (γ ) za razne harmonike struje vuče, mora se voditi računa i o skin efektu. Zbog pojave skin efekta aktivna omska otpornost kontaktnog i nosećeg užeta pri višim harmonicima struje vuče (Rn) se povećava u odnosu na onu koja bi se imala pri proticanju jednosmerne struje (R). Zbog skin efekta ima se da je [5]:

0000001,0Sn6,21rR

R 22n

n ⋅⋅⋅+== ....... (11)

gde su:

Rn – aktivna omska otpornost kontaktnog ili nosećeg užeta pri višim harmonicima struje vuče (Ω/km), R - aktivna omska otpornost kontaktnog ili nosećeg užeta pri jednosmernoj struji vuče (Ω/km), rn- frekventni koeficijenat (-), n - broj višeg harmonika (-), S – površina poprečnog preseka voznog voda (mm2)

Ekvivalentna impedansa strujne konture „konta-ktni provodnik – zemlja“ za eksploatacione uslo-ve „Železnice Srbije“ prikazana je i na slici 6.


Slika 6: Impedansa voznog voda u zavisnosti od

električne provodnosti zemljišta

Zamenska šema celokupnog elektrovučnog sistema Za definisanje rezonatnog stanja elektrovučnog sistema neophodno je definisati matricu M za celokupan sistem koji je predstavljen jednim ekvivalentnim četvropolom kao na slici 7.

Slika 7. Konačan model monofaznog elektrovu-

čnog sistema 25kV, 50 Hz

Ako se analizira slučaj kada se vučno vozilo (koje generiše više harmonike struje vuče) nalazi na kraju napojnog sektora jedne elektro-vučne podstanice, sa zamenskom šemom kao na slici 1a, matrica M se dobija jednostavnim množenjem odgovarajućih matrica pojedinih četvoropola koji su kaskadno povezani, tj.:

12323 MMMMMM ⋅⋅⋅⋅= .................... (12)

Pri određivanju matrice M za slučaj koji je prestavljen zamenskom šemom kao na slici 1b, najpre se određuje matrica Mx:

2323x MMMMM ⋅⋅⋅= .......................... (13)

Nakon definisanja matrice Mx pristupa se definisanju ulazne admitanse ekvivalentnog če-tvoropola koji je opisan ovom matricom (Yvst). a zatim i matrica Mxx:

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⋅

=1MY01

Mxvst

xx ............................... (14)

Zbog kaskadne veze dva četvoropola koja su opisana sa matricama M1 i Mxx, konačna matrica M je:

1xx MMM ⋅= ........................................... (15)

KOEFICIJENAT POVEĆANJA VIŠIH HARMO-NIKA STRUJE VUČE (kn)

Viši harmonici struje vuče na mestu pove-zivanja kontaktne mreže sa elektrovučnom podstanicom mogu biti veći ili manji u odnosu na iste harmonike struje koje se imaju na mestu povezivanja elektrovučnog vozilo za istu konta-ktnu mrežu. Ova činjenica može se opisati sledećim izrazom:

I2n = kn·I1n ................................................... (16)

gde je:

I2n – vrednost n-tog harmonika struje vuče kroz sekundarne krajeve energetskog transformatora u elektrovučnoj podstanici (A), I1n – vrednost n-tog harmonika struje vuče generisane kroz elektrovučno vozilo (A), kn – koeficijenat povećanja n-tog harmonika struje vuče ( - )

REZULTATI ISTRAŽIVANJA

Koristeći opisanu metodologiju proračuna matr-ica M za elektrovučni sistem primenjen na prugama „Železnice Srbije“, izračunate su vrednosti koeficijenta povećanja struje vuče (kn) za razne vrednosti i harmoniski sastav struje vuče i to za slučajeve kada se u napojnom sektoru jedne elektrovučne podstanice nalazi:

1. jedno elektrovučno vozilo koje generiše pored osnovnog još i više harmonike struje vuče i koje se nalazi

- na kraju napojnog sektora - u neposrednoj blizini elektrovučne

podstanice.

2. dva elektrovučna vozila gde - je elektrovučno vozilo koje generiše

više harmonike struje vuče na kraju


napojnog sektora, a drugo vozilo u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice,

- su oba elektrovučna vozila u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice.

3. tri elektrovučna vozila gde je - elektrovučno vozilo koje generiše

više harmonike struje vuče na kraju napojnog sektora, drugo u neposre-dnoj blizini elektrovučne podstanice, a treće na sredini napojnog sektora,

- elektrovučno vozilo koje generiše više harmonike struje vuče u neposrednoj blizini elektrovučne postanice, drugo u njegovoj blizini, a treće na sredini napojnog sektora.

Proračun je sproveden za tri vrednosti dužine napojnog sektora (30, 40 i 50 km), a rezultati su predstavljeni grafički na slikama 8, 9 i 10, a analitički u tabeli 1. Na slici 8 predstavljena je zavisnost koeficijenta (kn) za razne više harmonike struje vuče kada se na napojnom sektoru nalazi samo jedno elektrovučno vozilo. Na slici 9 prikazana je ista zavisnost za slučajeve kada se na napojnom sektoru jedne elektrovučne podstanice nalaze dva elektrovu-čna vozila. Najveće vrednosti koeficijenta povećanja struje (kn) postižu se sa jednim elektrovučnim vozilom koje se nalazi na kraju

napojnog sektora. U ovim uslovima koeficijenta povećanja struje (kn) je znatno veći od jedinice. To znači da se kroz sekundarni namotaj transformatora u elektrovučnoj podstanici ima znatno veća vrednost struje u odnosu na vrednost koja se ima kroz elektrovučno vozilo.

Na osnovu izloženog proračuna uočava se da je vrednost koeficijenta kn obrnuto proporcio-nalna vrednosti Blondelove konstante D konačne matrice M sistema.

Sa opisanom metodologijom moguće je izračunati vrednosti koeficijenta povećanja za različite vrednosti viših harmonika struje vuče (kn), razne kombinacije broja i lokacije ele-ktrovučnih vozila. Vrednost koeficijenta kn, nezavisno od broja i lokacije elektrovučnih vozi-la, povećava se pri povećanju reda harmonika struje vuče od početne koja je bliska 1 do maksimalne vrednosti. Za razne dužine napojnih sektora EVP-a pri istoj lokaciji i broju vučnih vozila, maksimalna vrednost koeficijenta kn ostaje približno ista. Pri daljem povećanju reda n-tog harmonika struje koeficijenta kn opada do minimalne vrednosti koja je bliska 1.

Na slici 10 prikazana je zavisnost koeficijenta kn pri kretanja dva elektrovučna vozila u napojnom sektoru dužine 40 km te kada je vozilo koje generiše više harmonike struje vuče: a) na kraju napojnog sektora i b) u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice.

Slika 8. Zavisnost koeficijenta kn za slučaj kada se na napojnom sektoru nalazi samo jedno elektrovučno vozilo koje je: a) na kraju napojnog sektora dužine 30, 40 ili 50 km

b) u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice


Slika 9. Zavisnost koeficijenta kn za slučaj kada se na napojnom sektoru nalaze dva elektrovučna vozila i to kada: a) je vozilo koje generiše više harmonike struje na kraju napojnog sektora, a drugo u neposrednoj

blizini elektrovučne podstanice, b) su oba elektrovučna vozila u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice

Slika 10. Zavisnost koeficijenta kn i rezonantne frekvencije od kretanja dva elektrovučna vozila u napojnom sektoru dužine 40 km i kada je vozilo koje generiše više harmonike struje vuče: a) na kraju napojnog sektora, b) u neposrednoj blizini elektrovučne podstanice

Elektrovučno vozilo koje generiše više harmonike na kraju napojnog skora (NS)

Elektrovučno vozilo koje generiše više harmonike u neposrednoj blizini EVP

Dužina NS 1 vozilo

2 vozila drugoporedEVP

3 vozila drugoporedEVP trećenapolovini

NS

Dužina NS 1 vozilo

2 vozila drugoporedEVP

3 vozila drugoporedEVPtrećenapolovini

NS

50km n(-) 14,28 14,48 15,62

50kmn(-) 14,24 14,41 15,42

frez(Hz) 714 724 781 frez(Hz) 712 720,5 771 kmax(-) 20,865 16,274 8,73 kmax(-) 7,373 5,51 2,481

40km n(-) 16,97 17,25 18,48

40kmn(-) 116,94 17,19 18,33

frez(Hz) 840,5 862,5 924 frez(Hz) 847 859,5 916,5 kmax(-) 21,979 16,673 9,498 kmax(-) 8,957 6,521 3,747

30km n(-) 20,99 21,4 22,76

30kmn(-) 20,96 21,35 22,63

frez(Hz) 1049,5 1070 1138 frez(Hz) 1048 1067,5 1131,5 kmax(-) 23,168 16,998 10,381 kmax(-) 11,156 7,883 4,826

Tabela 1. Rezonantne frekvencije i maksimalne vrednosti koeficijenta povećanja viših harmonika struje vuče kn


ZAKLJUČCI

Na osnovu sprovedene analize i proračuna koji je sproveden za eksploatacione uslove koji se imaju se imaju na elektrificiranim prugama „Železnice Srbije” zaključujemo:

a) da se vrednost frekvencije pri kojoj se ima najveća vrednost koeficijenta pove-ćanja struje vuče (rezonantna frekve-ncija) smanjuje sa povećanjem dužine napojnog sektora (sl. 8 i 9),

b) da je vrednost rezonantne frekvencije nezavisna od lokacije elektrovučnih vozila (sl. 10),

c) da drugo i treće elektrovučno vozilo prouzrokuju neznatno povećanje rezo-nantne frekvencije.

Za vrednost koeficienta kn zaključujemo da se maksimalna vrednost koeficijenta kn:

a) smanjuje sa povećanjem dužine napo-jnog sektora elektrovučne podstanice (sl. 8 i 9),

b) povećava sa kretanjem elektrovučnog vozila koje generiše više harmonike struje vuče prema kraju napojnog sektora (sl. 10),

c) znatno ssmanjuje sa pojavom drugog i trećeg elektrovučno vozilo u istom napojnom sektoru elektrovučne podsta-nice.

Sproveden matematički model i izvedeni zaključci, mogu se primeniti i kod drugih elektrovučnih sistema

(AC 15 kV, 3216 Hz, DC 1500 V i DC 3000 V).

LITERATURA

/1/ Martin REIMER: “Resonance in 25 kV; 50 Hz network by higher number of electric vehicles in the traction supplying section”. Electrorevue, 2002/24, VSB - Technical University of Ostrava, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Department of Theoretical Electrical Engineering, Ostrava – Poruba, 2002.

/2/ Società Anonima Elettrificaazione S.p.A Milano: ““Elektrifikacija Jugoslovenskih železnica monofaznim sistemom 25 kV, 50 Hz – Opšti projekat kontaktne mreže”, 1978.

/3/ Z. Milićević, D. Aranđelović, V. Marja-nović, D. Pejčić: „Električne lokomotive JŽ 441“, Želnid, Beograd 1997.

/4/ Stanimir Jaćimović: „Elektromagnetni uticaj vodova električne vuče jednofaznog sistema 25 kV, 50 Hz na vodove elektroveza“, Zavod za novinsko-izdavačku i propagandnu delatnost JŽ-Beograd, 1976.

/5/ Milovan V. Plazinić: „Rešavanje skin efekta pomoću metode petlje“, Univerzitet u Nišu, Elektronski fakultet, magistarska teza, Niš, 1997.god.

/6/ Hlava, K.: Proudová rezonance v trakcním obvodu jednofázové soustavy 25 kV, 50 Hz, Sborník prací VUZ, c.4, 1975


DDEESSIIGGNN IINN MMEECCHHAANNIICCAALL EENNGGIINNEEEERRIINNGG -- MMUULLTTIIDDIISSCCIIPPLLIINNAARRYY AAPPPPRROOAACCHH

Prof. dr Milosav Ognjanović Faculty of Mechanical Engineering, University of Belgrade

Engineering design and Industrial design contain the same field of action with different objectives and different approaches to objective realization. Mechanical engineering is specific in product development. Functions, structures, behaviors etc. in exploitations, production and in development are different (more complex) comparing to other technical systems. It needs multidisciplinary approach which includes all aspects of engineering design, aesthetic design, ergonomic design, bionics in design, ecology in design, etc. Interaction of approaches and contents of engineering and industrial Design is presented. Expansion of approaches and methods in field of Engineering Design gives possibility to present directions of this development. Systems for interactive communication are of great support for these activities. At the end of the article these systems are presented.

Key words: Design, Mechanical Engineering.

DDIIZZAAJJNN UU MMAAŠŠIINNSSTTVVUU -- MMUULLTTIIDDIISSCCIIPPLLIINNAARRNNII PPRRIISSTTUUPP

Inženjerski dizajn (konstruisanje) i industrijski dizajn odnose se na isto područje tj. na razvoj tehničkih sistema ali su im pristupi i cinjevi u realizaciji različiti. Osim toga mašinski sistemi su specifični u pogledu razvoja. Funkcije, strukture, ponašanje i dr. u ekspoloataciji, izradi i u razvoju se značajno razlikuju u poređenju sa drugim tehničkim rešenjima. Sve to nameće potrebu za multidisciplinarnim pristupom koji uključuje sve aspekte inženjerskog dizajna, estetskog dizajna, ergonomskog dizajna, bionike, ekologije i dr. Dat je prikaz međusobnog preklapanja sadržaja i pristupa u razvoju proizvoda kod inženjerskog i industrijskog dizajna. Ekspanzija razvoja metoda i pristupa u oblasti inženjerskog dizajna dala je povod za prikaz pravaca ovog razvoja. Prikazana je i procedura multidisciplinarnog pristupa u razvoju mašinskih sistema. Na kraju su prikazani sistemi za interaktivnu komunikaciju razvijeni poslednjih godina, a čiji je značaj izuzetan za povećanje efikasnosti odvijanja ovog procesa.

Ključne reči: inženjerski dizajn, mašinstvo, konstruisanje

INTRODUCTION

In general, the design is activity which is signi-ficantly represented. The world is covered by institutions which perform different kinds of design activities and processes. The objectives of all of them are to obtain the new products i.e. technical solutions and ideas for these solutions in a short way and time and with a high quality

Contact: Prof. dr Milosav Ognjanovic Faculty of Mechanical Engineering, University of Belgrade Kraljice Marije 16, 11120 Belgrade, Serbia E-mail: [email protected]

level. Transformation of knowledge to technical solutions is extremely important for economic prosperity of enterprises, states and for entire global society. It is possible to divide design institutions into three groups: institutions for Engineering Design, institutions for Industrial Design and institutions which try to combine those two approaches. Some of them have impressive results and have become famous. These results can be evaluated as new design


methods and approaches, a new way of design education, a new design philosophy, etc.

Numerous conferences in the area of Engineering Design give opportunity to present results, new methods and approaches, their applications and results, industrial results etc. The principal among them is International Conference on Engineering Design – ICED, which was last held in Paris in August 2007 – ICED-07. Also, numerous journals present the top results in Engineering Design area. Journalof Engineering Design, Research in Engineering Design, Design Studies are the leading journals in this area. The Design Society is trying to coordinate the activities of the conferences, journals and special interest groups SIG in the global sense.

In the area of Industrial Design, activities are predominantly separated from Engineering Design and are performed in different way. Exhibitions, competitions, jury indicators and evaluations etc. stimulate and direct designers’ activities. Popular journals which present designers’ results for public evaluation also act in the sense of Industrial Design popularity.

In Mechanical Engineering technical (mecha-nical) systems are complex and have to be more and more aesthetic, and ecologically designed. Bionics, ergonomics, surroundings, etc. increasingly effectuate new ideas, knowledge and solutions in the area of Design in Mechanical Engineering. All of the mentioned have to be included in innovation and sustai-nability of Design in Mechanical Engineering.

Product development comprises design pro-cess, development of technology, development of user needs etc. Extremely important area of product development is the development of ideas for the new product. Relation between the reached level of knowledge, technology, user and market needs, society surroundings, environment etc. create the platform for product

idea generation. Methods and philosophy of product idea generation are a complex area of research. From this point of view, the design process is an executive stage of product development.

RELATION BETWEEN ENGINEERING AND INDUSTRIAL DESIGN

The term “design” is very complex and includes various activities directed to obtain technical solution. This term means preparation (pla-nning), transformation process of knowledge to technical solution and outcome of this process i.e. technical solution itself. Also, design implies drawing, sketch or full presentation of technical solution. Out of English, other languages have a set of words to denote this area. Translation sometimes can be imprecise and wrong. Also, the word “design” in other languages causes trouble in view of the meaning. The main examples are as follows. In English language there are two design areas, Engineering Design and Industrial Design. Both of them have the same objective, to create the technical solution. Engineers possess methods and rules of how to transform knowledge into technical solution. In the German language the term for this area is “Konstruktionstechnik” and in Serbian “Konstruisanje”. Translation of Engineering Design in the Serbian language as “Projekto-vanje” is not fully correct, apart for some exceptions. This word has the meaning “Projekt= zamisao” and “Projektovanje= osmišljavanje= komponovanje gotovih celina“. It means that the word „projektovanje“ can be used for complex systems which can be combined of beforehand developed compone-nts or subsystems. This is the reason why in the Serbian language it is suitable to use „Inženjerski dizajn” in the same way as in English. “Konstruisanje” and “Projektovanje” are not Serbian words either, but „Inženjerski dizajn” is more precise.


Figure 1. Relation between Engineering Design and Industrial Design [Freddi A.,-Univ. of Bologna]

Industrial Design is the area where the artists create industrial products. It is the art for industry. The artists use artistic approach, such as observation, imagination, composition, etc. meet user needs on the market. They are especially oriented to product aesthetics but have to solve all other technical tasks with the poor technical knowledge. In these cases they have to work in cooperation with engineers. The next important detail is that in the World of artists the term Industrial Design, is colloquially transformed into “Design” only. Without transla-tion this word is transmitted in other languages like in Serbian and then words Design and Aesthetic sound pleonastic. Considering Engi-neering Design and Industrial Design, the term Aesthetic Design has a certain role in both areas.

Considering orientation and objectives of Engineering Design and Industrial Design these two branches have a great part of action which is the same. Professor Alesandro Freddi from

the University of Bologna, has presented this interaction in the graphic sense (Fig.1). The ten (10) features of the technical solutions are considered. Safety in Engineering Design considers Direct safety principles and Industrial Design considers predominantly Environmental safety. Control in Engineering Design treats using testing and measuring and in Industrial Design using control intelligibility of designer and user. The transport feature Engineering Design treats like transportability but Industrial Design in view of packaging design. Operation of developed system, Engineering Design harmonizes with the use conditions, Industrial Design harmonized with user intelligibility. According to the presentation in Fig.1, Industrial Design continues development of the mentioned and other features starting from the features developed in Engineering design. In the cases of products of a simple structure, the whole design process can be performed by industrial designers. In this case, and maybe in the case of more complex systems, industrial


designers perform engineering activities in an artistic way, which can be very wrong. The aim of the Fig. 1 is to show a great interaction of Engineering and Industrial Design, and that Engineering Design needs additional activities which are special in Industrial Design. Also, Industrial Design in the cases of complex systems, such as systems in Mechanical Engineering, needs a strong base (knowledge and skills) which is available in engineering designers. Products with high level of performances and quality, and suitable for market competition, have to be developed in harmonized activities of engineers and artists. For this purpose, they both have to be educated in the way which stimulates this cooperation. Figure 3 shows relation between science, art and design.

Figure 2. Description of DfX procedure method in Engineering Design

[Meerkamm H.- TU Erlangen]

Engineering Design is based on defined procedures, methodologies and theory. Research and application try to establish certain methods which can lead from simple idea to the project in the form of complex information structure for production, use, maintenance, recycling, etc. Procedures include knowledge organization, process organization, information flow, stages, operations and activities which lead step by step to the result of design process. Procedures can be defined in general, in the sense of design synthesis, in the sense of design analysis etc. In Figure 2 general procedure in design analysis using DfX (Design for X) methods is presented.

Industrial Design, contrary to Engineering Design, is based on designers’ abilities and skills. Using studies, impressions, intuition, etc. a designer generates ideas how to create composition, improvements or corrections. Science is also the base for artistic design process. Knowledge, theoretic, empiric, hypo-thesis, etc. can be directed to decision-making in artistic design process.

Figure 3. Main aims and methods of art, design and

science [Franke H.J. – TU Braunschweig]

ENGINEERING DESIGN SCIENCE

The last International Conference on Engineering Design ICED-07 held in Paris, August 2007 gives very simple structure of science of Engineering Design. All conference presentations were divided into the following groups: Assessment, Computation, Design for X, Education, Innovation, Knowledge, Organi-zation, Theories & Methodologies, and User. Theoretical thinking about product development or about design process, philosophy and visions based on experiences and intuition can be a challenge and support for the new methods or products creation. General obje-ctive of design science is to create a procedure combined of certain methods which can provide transformation of reached level of knowledge to the technical solutions. At the moment, this transformation is predominantly performed by the mental approach with support of developed methods which can be used for realization of certain parts of the general transformation in design process.

Computations are an important area of Engineering Design. Numerical and analytical methods and analysis in combination with experimental results provide data for progress of design process. The data transformation performed by different kinds of calculations presents the main part of transformation processes in design. The knowledge (what?, how?, when?, where?,...) is propulsive and the subject of transformation with the aim to product defining. The knowledge identification,


collection, processing, storage, organization and use are the subject of Knowledge Engineering which is also a special area of Design science.

Design for X is a set of methods directed to many kinds of product features, limitations, and conditions connected to the technologies, market, user needs etc. These methods provide information, analysis, synthesis etc in certain of the mentioned areas. By combination of DfX methods, procedure for certain product development can be satisfied. Also, by using DfX methods it is possible to develop more complex design methods which can lead to the products of high performances, for example Robust methods. In Engineering Design DfX methods are with the top concretization and application. The results verify innovations in Engineering Design and Industry which can be a special separate area. The innovation contains new applications of design approaches to the new industrial applications and design solutions. These results are verification of developed methods, verification of design quality or improvement of applied approach. Organization of design process and product development is also a special separate area of design science. Design team arrangement, team collaboration, responsibilities, etc. have to be performed in the way which can guarantee maximal effects with the minimum of time. Management of the process in small or big enterprises etc. has to be defined at the scientific base. The role of product development management is higher and more complex compared to design process. That is the reason for special field of activities in Design science.

Theories and methodologies of design process and product development have to be the major results of Design science. Some of the developed methods give good results and can be improved or transformed to the new ones which can be more effective. Also, the user needs and market needs directed product development policy and they present themse-lves an important area of design science. It is not enough to develop product and very often it is necessary to develop user needs and market for a certain new product. The questions conne-cted to the user are fully justifiable to be a separate and specific area of Design science. Also, education in Engineering Design needs systematic approach. It is necessary to develop a specific way of thinking and multi-objective approach. That is the reason why Design science is developing as a special field of

design education which contains specific approaches, philosophy and methods for this purpose.

FEATURES OF DESIGN IN MECHANICAL ENGINEERING

The main attributes of machine systems are a high level of complexity, complex shape of components, relatively high dimensions, a great effect on the environment, and on humans themselves. Also, the strong design constraints line as high level of load capacity, high level of reliability, low level of vibration, noise and other kinds of pollution. That is the reason why it is necessary to combine the design process and process of product development of a set of sub-areas which lead to the product of high quality.

Education, knowledge and skills of designers in mechanical engineering have to be combined of general knowledge of mechanical engineering, knowledge about engineering design and product development, knowledge about ergono-mics, bionics, aesthetics, ecology, etc. Special knowledge about certain machine systems is also welcome. Knowledge about engineering design contains design process (Conceptual design, Embodiment design, Design for X), development of machine systems, decision making, special methods (axiomatic methods, optimization methods, etc.). These areas of knowledge have to provide designer skills for product definition for conceptual and embodiment design of machine systems. Figure 4 shows conceptual design and embodiment design of chosen machine system. Conceptual design is defined by a sketch which contains machine parts structure and principle of action (function). Conceptual stage of design process includes the following set of design operations: functional structure definition, choice of function carriers, creation of design solution, and choice of optimal conceptual solution. Transformation of conceptual design to embodiment design is performed by a set of design operations and activities. A group of operations is decision operations, such as decision about selection of machine parts material, machine parts shape and selection of production method. The next group of operations is calculation of machine parts dimensions combined with design para-meters of machine parts optimization and decision making about these parameters. Embodiment design is the top complex stage in design process of machine systems. A set of special design methods has been developed to


improve and accelerate this design stage. Those are methods for machine parts shape modeling, shape optimization, axiomatic design, design parameters optimization, robust design etc.

Fig. 4. Conceptual and embodiment design

of machine system

Bionics presents in itself transformation of biologic systems into technical systems. Numerous machine systems were created by transforming the principles, shapes etc. of biologic systems. In the case of forest machine (Fig. 4 and 5), the principle of motion using six legs has been transformed from animals, for example from a river crab (Fig.5b). The principle of cutting the tree can be also transformed from the cancer hand principle. The principles of control, flying, swimming etc. can be transformed from animals or of the other biological systems. That is why Bionics is an important aspect of designer education in mechanical engineering.

Fig. 5.Relation between principles of forest machine

and biological principle of the river cancer

Ergonomic defines relation between operation of technical systems and operation of a human being. Especially, relation between control tools (batons, bars, displays,...) and position of a person who performs control has to be suitable, effective, without making a person tired and work unpleasant. The seats of operators are the main components which have to be designed in ergonomic way. The seat has to be with a kind of motion, with control tools, with the systems which can protect operator, etc. Also, operator cabin has to be adapted to human operation and to be comfortable for a long work. This is a very important part of design in mechanical engineering. Figure 6 shows some of the examples.

Fig. 6. Ergonomic components of machine systems


Product aesthetics means that machine system has to provide working with a pleasure, reduce tiredness, does not disturb harmony between the already existing biological and technical systems etc. The shape, dimensions and colours are the principle aesthetic features of machine systems. Human evolution has been performed over a very long period of time in natural surroundings. Shapes and colours of the flora, animals etc. have created human feelings which have to be supported by technical (machine) systems. Relation between dimensions is also defined in biological systems and if we want to design aesthetic products it is necessary to respect these relations.

Fig.7. Aesthetic relations developed along

human evolution

Ecology is an area closely related to aesthetic, bionic and ergonomic features of developed machine systems. These systems have to be harmonised with surroundings, but do not destroy ecological system additionally. Harmo-nised relation between soil, water, air, animals, birds, insects, flora, heat, etc. mustn’t be destructed by technical (mechanical) systems in a short time or during a long time of the system operation.

Mechanical engineers educated to perform design of machine systems have also to be involved in introducing different kinds of certain machine systems, for example tool machines, energetic machines (motors, turbines,...), vehicles, rail, electric machines, etc. Elective courses have to provide opportunity for a student to choose and learn about a set of different kinds of machines or a set of one kind of machines. Some of the new directions in technical system development, like mechatronic systems, have to be included in designer education process too.

INTERACTIVE VISUALISATION

Systems for interactive visualisation have had a great expansion in development in recent times. This gives great support and challenge for establishing design processes and methods which can provide machine systems of high quality level, harmonised with all mentioned limitations and constraints. There are a few groups systems and approaches which designers can use for visualisation of designed objects and for interactive corrections. The tools which provide this opportunity are specific CAD software, virtual reality, 3D printing (fast prototyping), 3D scanting, etc. The shape modelling provides wire-models, boundary-models and solid-models. By using Non-uniform Basier Splines – NURBS modelling technique has got a very good interactive attribute, especially in the cases of free form surfaces (Fig.8). Also, parametric modelling, which can be performed by high level CAD software, gives great possibility for interactive variation, optimi-sation, and aesthetic harmonisation of machine part shapes. Possibility to animate developed system (assembly) makes interactivity of the system significantly broader.

Fig. 8. Free-form parametised surfaces

Virtual reality is possibility to present a model of machine part or machine system in real space. Using screens made of the mirrors and projectors, the picture of the model is presented in real space. The system can be with a single screen, double screens, etc. to six screens. Pictures of single- and multi-screen systems have to be synchronised by corresponding software, and the picture can be clearly visible using stereo (shutter) glasses. Interaction and corrections of presented models can be performed by using corresponding sensors and interactive tools which a user keeps at the shutter glasses and gloves. In Figure 9 only the principle of this action is presented. It is necessary to mention that single-screen system needs two mirrors and two projectors. Multi-screen system needs one mirror and projector per screen.


Figure 9. Principle of interaction in virtual reality

presentations

Printing in 3D space needs material which has to be used for object materialisation. It can be some kind of plastics or some kind of non-metallic or metallic powder. Using this technology, machine parts or assemblies are made of this material very similar to sintering method. Some kind of materials have enough strength, thermo-resistance, etc. that can be used in real exploitation. Also, this technology is very suitable for interactive shape development. In Figure 10, one of 3D printers and printing results are presented.

Figure 10. 3D printer with printed machine part

and assembly

Scanner of 3D objects gives possibility to create a set of points which covers surface of scanned object. Scanner is the system which works precisely by holding in hand. Relative relation between already scanned and the next points. Using special software, a set of scanned points can be transformed in 3D model of object. The model can be inserted into the program for 3D printing and print the scanned object. It gives possibility to multiply the existing object. Also, it gives possibility to replay objects (machine parts) with damages. This is possibility for realisation of reverse engineering, i.e. transfo-rmation the existing designs into 3D models or into drawings, which is the base for production.

Figure 11. 3D scanner device

CONCLUSIONS

Design in mechanical engineering introduces all aspects of machine systems development. Compared to other technical systems, these systems are of complex structure and need multidisciplinary approach for development. Development of machine systems contains all methods and approaches in Engineering Design (Conceptual design, Embodiment design, Design for X, Axiomatic design, Decision making,...), including Ergonomic rules, Bionic rules, and especially Aesthetic design. The systems for interactive visualisation give strong support to development of machine parts and systems with high aesthetic attributes.

BIBLIOGRAPHY

/1/ OGNJANOVIĆ, M., Razvoj i dizajn mašina, Mašinski fakultet Beograd, 2007.

/2/ GOTZ, A., MAIER, A., Design for Humans – Differenzierung und Integration von Konstruktion und Technischem Design in der Produktentwicklung, Proc. „Design for X“, Neukirchen, 2006, pp 115-122

/3/ BAUER, S., MEERKAMM, H., Decision making with interdependent objectives in Design for X, Proc. of the Int. Conf. on Eng. Design ICED-2007, Paris pp 23-24

/4/ LINDEMAN, U., A vision to overcome “chaotic” Design for X processes in early phases, Proc.of the Int. Conf. on Eng. Design ICED-2007, Paris, 231-232


SSIIMMUULLAACCIIJJAA OOSSCCIILLAATTOORRNNOOGG PPOONNAAŠŠAANNJJAA AAUUTTOOBBUUSSAA SSAA KKLLAASSIIČČNNIIMM II AAKKTTIIVVNNIIMM

SSIISSTTEEMMOOMM OOSSLLAANNJJAANNJJAA

Dragan Sekulić, dipl. inž. Saobraćajni fakultet Beograd Prof. dr Vlastimir Dedović, dipl. inž. Saobraćajni fakultet Beograd

U ovom radu analizirano je oscilatorno ponašanje autobusa sa klasičnim i aktivnim sistemom oslanjanja, simulacijom pomoću četvrtinskog oscilatornog modela sa dva stepena slobode. Oscilatorno ponašanje autobusa analizirano je na osnovu dva odziva (dinamička deformacija sistema oslanjanja i deformacija pneumatika autobusa) na pobudni signal - sinusni polutalas. Poz-navanje veličine deformacija u sistemu elastičnog oslanjanja važno je zbog određivanja potrebnog radnog prostora za točkove i elemente sistema, dok deformacija pneumatika ukazuje na promenu sile u kontaktu točka vozila i podloge. Razmatran je aktivni sistem oslanjanja koji je upravljan PID (Proporcionano-Integralno-Diferencijalnim) regulatorom. Simulacija je sprovedena u programima Matlab i Simulink. Rezultati simulacije ukazuju na prednosti aktivnog sistema oslanjanja.

Ključne reči: autobus, aktivni sistem oslanjanja, simulacija

SSIIMMUULLAATTIIOONN OOFF TTHHEE OOSSCCIILLLLAATTOORRYY BBEEHHAAVVIIOORR OOFF BBUUSSEESS EEQQUUIIPPPPEEDD WWIITTHH AA CCLLAASSSSIICC AANNDD

AACCTTIIVVEE SSUUSSPPEENNSSIIOONN SSYYSSTTEEMM

The oscillatory behavior of buses equipped with a classic and active suspension system is analyzed in this paper. The simulation was carried out on a quarter model with two degrees of freedom. This behavior of buses is rated based on two responses to the excitation signal - sinusoidal half-wave: dynamic deformation of the bus suspension system and of the tire. The reco-gnition of the values of elastic suspension system deformation is important for the determination of necessary space for the wheel travel and system components placement. The tire deformation indicates the change of the vertical force in contact with the road. Active suspension system driven by a PID (Proportional-Integral-Differential) regulator is analyzed. The simulation is made using Mathlab and Simulink software. The results confirm the advantage of active suspension system.

Keywords: bus, active suspension system, simulation

UVOD

Autobus je, kao i druga motorna vozila, sastavljen od više osnovnih sklopova, mehani-zama i sistema koji omogućavaju obavljanje njegove osnovne funkcije. Jedan od vrlo važnih

Kontakt: Vlastimir Dedović, dipl. inž. Saobraćajni fakultet Univerziteta u Beogradu Vojvode Stepe 305, 11000 Beograd E-mail : [email protected]

osnovnih sistema autobusa je sistem oslanjanja kojeg čine elementi koji povezuju prednju i za-dnju osovinu sa karoserijom, odnosno okvirom.

Sistem za oslanjanje prima brojna opterećenja koja se javljaju u eksploatacionim uslovima, a poseban značaj ima za realizaciju parametara udobnosti i stabilnosti autobusa.


Klasični (pasivni) sistemi oslanjanja na autobu-sima mogu biti: • sa elastičnim oprugama (gibnjevima), • kombinovani, • pneumatski i • hidropneumatski.

Najjednostavniji i ranije najčešće primenjivan sistem za elastično oslanjanje autobusa je sa lisnatim oprugama - gibnjevima. Zbog nepovo-ljnih elastičnih svojstava gibnjeva (linearnost karakteristike) ovi sistemi nisu mogli da obezbede zahtevanu udobnost korisnika, pa se takva rešenja na autobusima više ne koriste. Kombinovani sistemi oslanjanja uz gibnjeve imaju i pneumatske elastične oslonce. I kod ovih sistema nedostatak je, takođe, nepovoljna elastična karakteristika, zbog čega se danas retko koriste. Poslednjih decenija najširu primenu na autobusima imaju pneumatski sistemi oslanjanja. Najznačajniji element ovih sistema je pneumatski elastični oslonac (poznat i kao pneumatski jastuk, vazdušna opruga). Pneumatski sistemi oslanjanja zbog nelinearne karakteristike imaju više prednosti u odnosu na prethodno pomenute sisteme oslanjanja: održa-vanje konstantne visine poda autobusa kod različitih statičkih i dinamičkih opterećenja, ista sopstvena frekvencija oscilovanja oslonjene mase nezavisno od opterećenja vozila, veća oscilatorna udobnost i dr. Pomenute prednosti pneumatskog sistema omogućene su automa-tskom promenom krutosti vazdušne opruge. Nedostaci ovakvog sistema su složenost i viša cena.

Hidropneumatski sistemi omogućuju korišćenje svih prednosti pneumatskih sistema, uz pove-ćanu mogućnost kontrole i upravljanja njihovim funkcionisanjem. Glavni nedostatak im je visoka cena.

Navedeni sistemi oslanjanja autobusa se mogu podvesti pod klasične sisteme oslanjanja. Performanse sistema oslanjanja autobusa, kao i samog autobusa, mogu se poboljšati uvođe-njem aktivnih elemenata u sistem generatora aktivne sile (aktuatora), senzora i mikroračuna-ra. Takvi sistemi nazivaju se aktivni sistemi za oslanjanje.

Postoje različite tehnike upravljanja sistemima aktivnog oslanjanja. U tu svrhu vrlo često se koristi teorija linearnog optimalnog upravljanja gde se određuje optimalno pojačanje sistema u zatvorenoj povratnoj sprezi na osnovu merenih izlaznih veličina /3/. Pored teorije linearnog optimalnog upravljanja, kod aktivnih sistema

oslanjanja našla je i primenu teorija fuzzy logi-čkog upravljanja /4/, /5/.

Cilj ovog rada je poređenje oscilatornog ponašanja autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja i autobusa sa klasičnim sistemom oslanjanja.

OSCILATORNI MODEL AUTOBUSA

Analiza oscilatornog ponašanja autobusa sa klasičnim (pasivnim) i aktivnim sistemom oslanjanja obavljena je pomoću četvrtinskog oscilatornog modela sa dve koncentrisane mase. Ovakav model ima dva stepena slobode. Da bi se sprovela analiza potrebno je definisati diferencijalne jednačine kretanja koncentrisanih masa vozila. Na slici 1 je prikazan oscilatorni model autobusa sa aktivnim sistemom oslanja-nja kod kojeg je aktivni element (hidraulički aktuator) postavljen paralelno sa vazdušnom oprugom i amortizerom.

Slika 1. Oscilatorni model autobusa sa aktivnim

sistemom oslanjanja

Oznake na slici 1 imaju sledeća značenja:

m1 - elastično oslonjena masa autobusa; m2 - neoslonjena masa autobusa; c1 - ekvivalentni koeficijent krutosti opruga sis-tema oslanjanja na prednjoj osovini autobusa; c2 - ekvivalentni koeficijent krutosti pneumati-ka na prednjoj osovini autobusa; b1 - ekvivalentni koeficijent prigušenja amor-tizera sistema oslanjanja na prednjoj osovini autobusa; b2 - ekvivalentni koeficijent prigušenja pneu-matika prednje osovine autobusa; Fa - kontrolna sila PID regulatora;


Usvojene pretpostavke koje se odnose na osci-latorni model autobusa su:

• autobus se kreće pravolinijski; • brzina autobusa je konstantna; • neravnine kolovoza su jednake na levom i

desnom točku jedne osovine; • prednji deo autobusa osciluje nezavisno od

zadnjeg dela;

Primenom Lagranžovih jednačina druge vrste mogu se izvesti diferencijalne jednačine kreta-nja oscilatornog sistema prikazanog na slici 1. Napomena: diferencijalne jednačine kretanja određene su za slučaj kada su koordinatni počeci vertikalnih pomeranja koncentrisanih masa postavljeni u položajima njihove statičke ravnoteže.

Diferencijalne jednačine kretanja koncentrisanih masa oscilatornog modela autobusa sa aktiv-nim sistemom oslanjanja glase:

aFzzczzbzm =−+−+ )()( 21121111 ............. (1)

aFzczzczbzzbzm −=−+−−−+−− )()()()( 222112221122 ζζ ... (2)

Ako se u diferencijalnim jednačinama (1) i (2) eliminiše sila regulatora, tj. )0( =aF dobijaju se:

0)()( 21121111 =−+−+ zzczzbzm ............... (3)

0)()()()( 222112221122 =−+−−−+−− ζζ zczzczbzzbzm ... (4)

Izrazi (3) i (4) predstavljaju diferencijalne jedna-čine kretanja neoslonjene i elastično oslonjene mase autobusa sa klasičnim (pasivnim) siste-mom oslanjanja.

Diferencijalne jednačine su izvedene uzimajući u obzir sledeće pretpostavke:

• moguća pomeranja koncentrisanih masa su pravolinijska u pravcu z-ose;

• pomeranja su mala oko položaja stati-čke ravnoteže;

• karakteristike elastičnih i prigušnih ele-menata sistema oslanjanja su linearne;

MATEMATIČKI MODEL AUTOBUSA U PROSTORU STANJA

Iz teorije automatskog upravljanja poznato je da se diferencijalna jednačina n-tog reda kojom je opisana dinamika sistema može napisati u normalnoj ili Košijevoj formi, odnosno kao sistem od n diferencijalnih jednačina prvog reda. Sistem n diferencijalnih jednačina prvog reda može se predstaviti u matričnom obliku, izraz (5). Izraz (5) se naziva jednačina stanja.

Ova jednačina u potpunosti karakteriše dinami-čko ponašanje sistema.

BuAxx += ................................................. (5)

Veličine koje figurišu u izrazu (5) su:

−A matrica sistema; −x n-dimenzionalni vektor stanja sistema; −B matrica upravljanja; −u r-dimenzionalni vektor ulaza sistema;

Izlazi sistema su, najčešće, funkcije promenjivih stanja i ulaza sistema. Izrazom (6) su predsta-vljeni izlazi sistema u matričnom obliku i ova jednačina se naziva jednačina izlaza.

DuCxy += .................................................. (6)

Veličine koje figurišu u jednačini (6) su:

−y k-dimenzionalni vektor izlaza; −C matrica izlaza; −D ulazno-izlazna matrica;

Prema tome, dve diferencijalne jednačine drugog reda (izrazi (1) i (2)) se mogu, preko promenljivih stanja i ulaza sistema, napisati kao četiri diferencijalne jednačine prvog reda.

Za prvu promenljivu stanja usvojeno je vertika-lno pomeranje 1z oslonjenog tela mase 1m :

11 zx = ......................................................... (7)

Kao druga promenljiva stanja usvojena je brzina elastično oslonjenog tela mase 1m :

12 xx = ......................................................... (8)

Za treću promenljivu stanja usvojena je defo-rmacija sistema oslanjanja autobusa:

213 zzx −= .................................................. (9)

Izraz (9) može se napisati u obliku:

+−++−= )()( 22

23

2

1

1

13 ζz

mbx

mb

mbx

dtmm

Fzmcx

mc

mc

a∫ ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡++−++− )11()()(

212

2

23

2

1

1

1 ζ ... (10)

Izraz pod integralom u (10) je uzet za četvrtu promenljivu stanja, pa se može pisati:

)11()()(21

22

23

2

1

1

14 mm

Fzmc

xmc

mc

x a ++−++−= ζ ... (11)

Sređivanjem navedenih izraza dobija se oscila-torni model autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja u prostoru stanja koji se može predstaviti u matričnom obliku kao:


ζaF

mc

mm

mbmb

mb

m

xxxx

mc

mc

mc

mc

mb

mb

mb

mb

mb

mc

mb

mb

mb

mb

mb

mb

x ⋅

−+

−+⋅

++−

++−

−−++−

=

2

2

21

2

2

2

2

1

1

1

4

3

2

1

2

2

2

1

1

1

2

2

2

2

2

1

1

1

2

2

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

1

2

2

1

1

)11(

0

100

0)(0

1)(0

)(00010

.... (12)

Kao izlazne veličine posmatrane su deformacija sistema oslanjanja i deformacija pneumatika autobusa. Navedene izlazne veličine se, takođe, mogu napisati u matričnom obliku kao:

ζaF

xxxx

y ⋅−

+⋅−

=10

0001010100

4

3

2

1

.............................................................................. (13)

Oscilatorni model autobusa sa pasivnim sistemom oslanjanja u prostoru stanja (izrazi (14) i (15)) dobija se iz izraza za jednačinu stanja i jednačinu izlaza oscilatornog modela autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja. Izrazi za prostor stanja autobusa sa pasivnim i aktivnim sistemom oslanjanja čine osnovu za simulaciju koja je sprovedena pomoću programa Matlab i Simulink.

ζ⋅

−

−+⋅

++−

++−

−−++−

=

2

2

2

2

2

2

1

1

4

3

2

1

2

2

2

1

1

1

2

2

2

2

2

1

1

1

2

2

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

1

2

2

1

1

0

0)(0

1)(0

)(00010

mcmbmb

mb

xxxx

mc

mc

mc

mc

mb

mb

mb

mb

mb

mc

mb

mb

mb

mb

mb

mb

x .......................... (14)

ζ⋅−

+⋅−

=1

001010100

4

3

2

1

xxxx

y ..................................................................................... (15)


SIMULACIJA

Pobudni signal - sinusni polutalas Sinusni polutalas (ovim signalom se može modelirati „ležeći policajac“ na putu) definisan je izrazom (16), a simulirana situacija (autobus se kreće po horizontalnoj i ravnoj podlozi konstantnom brzinom hkmV /300 = ; posle

mS 10= pređenog puta autobus nailazi na „ležećeg policajca“) je prikazana na slici 2.

Slika 2: Oscilatorni model autobusa i pobuda -

"ležeći policajac"

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

+∉∀+≤≤−⋅Ω⋅

=],[,0

)),(sin()(

211

2111

tttttttttth

tζ ... (16)

gde je:

−h visina polutalasa (m);

−=Ω2t

πprinudna kružna frekvencija pobude

(rad/s); −2t vreme potrebno da autobus pređe preko

polutalasa (s);

Vreme 2t je dato izrazom:

02 V

lt = ...................................................... (17)

gde je:

−l dužina polutalasa (m); −0V konstantna brzina kretanja autobusa (m/s);

−1t trenutak kada točkovi autobusa kontaktiraju polutalas (s);

Trenutak 1t je dat izrazom:

01 V

St = ...................................................... (18)

gde je:

−S rastojanje koje autobus prelazi po horizontalnom putu do početka polutalasa (m);

Usvojene vrednosti za visinu i dužinu sinusne pobude su mh 10.0= i ml 50.0= .

Grafik polutalasne sinusne pobude za brzinu autobusa od 30km/h predstavljen je na slici 3.

Slika 3: Pobuda - sinusni polutalas (ležeći policajac)

za brzinu autobusa od 30 km/h

Oscilatorni model autobusa sa aktivnim oslanjanjem prikazan je na slici 2. Isti model, samo bez aktivnog elementa, primenjen je i za autobus sa pasivnim sistemom oslanjanja.

U tabeli 1 prikazane su vrednosti oscilatornih parametara autobusa koje su korišćene u simulaciji.

1m (kg) 5750

2m (kg) 750

1c (N/m) 300000

2c (N/m) 1600000

1b (Ns/m) 20000

2b (Ns/m) 150

Tabela 1: Oscilatorni parametri autobusa

Vrednosti za elastično oslonjenu i neoslonjenu masu odnose se na autobus IK 302 i preuzete su iz /6/. Vrednosti ostalih oscilatornih parame-tra autobusa su usvojene prema dostupnim podacima iz literature.


Upravljanje aktivnim sistemom oslanjanja autobusa U ovom radu razmatran je aktivni sistem oslanjanja kod koga jedna izlazna veličina upravljana PID regulatorom (Proporcionano-Integralno-Diferencijalnim regulatorom; pod njim se podrazumeva i kontroler i auktuator, slika 1). Kao izlazna veličina, koja je uključena u jediničnu povratnu spregu, posmatrana je deformacija sistema oslanjanja autobusa. Šematski se ovakvo upravljanje može prikazati kao na slici 4. Kao što se sa slike vidi reč je o sistemu upravljanja sa dva ulaza (poremećaj i upravljački signal) i jednim upravljanim izlazom (deformacija sistema oslanjanja).

usvojeni. Tako je za koeficijent proporcionalnog dejstva usvojena vrednost od 7000, za koeficijent integralnog dejstva vrednost od 10320, a za koeficijent diferencijalnog dejstva vrednost od 17500. Pokazaće se da navedene vrednosti koeficijenta dejstva PID regulatora obezbeđuju dobre karakteristike upravljanog odziva autobusa.

Na osnovu izraza (19) PID regulator se može formirati u programu Simulink pomoću blokova (slika 5). Pomoću bloka “subsystem“ PID regula-tor sa slike 5 može se predstaviti i kao jedan blok (slika 6).

Slika 4. Upravljanje sistemom oslanjanja po jednom izlazu (po deformaciji sistema oslanjanja)

PID regulator na osnovu signala greške (e(t)) generiše upravljački signal (u(t)) koji deluje na objekat upravljanja (sistem oslanjanja). Signal greške predstavlja razliku izlaznog signala i željenog odziva sistema (referentni ulaz). Pona-šanje PID regulatora može se opisati izrazom (19):

∫ +⋅+⋅=t

dip dttdeKdtteKteKtu

0

)()()()( .... (19)

gde je:

−pK koeficijent proporcionalnog dejstva,

−iK koeficijent integralnog dejstva, −dK koeficijent diferencijalnog dejstva,

Koeficijenti ip KK , i dK predstavljaju podesive parametre regulatora. Od vrednosti ovih parametra zavise karakteristike promene izlaza sistema.

Cilj regulisanja deformacije sistema oslanjanja je postizanje boljih karakteristika - manjih vre-dnosti i kraćeg vremena smirenja deformacija. Koeficijenti PID regulatora, kojim se reguliše deformacija sistema oslanjanja autobusa, su

1

Out_1Sum

P

Proportional

I

sIntegral

du/dt

Derivative

D

D

1

In_1

Slika 5: PID regulator

PID

PID Regulator

Slika 6: PID regulator prikazan kao jedan blok

Rezultati simulacije i analiza rezultata Simulacija je sprovedena pomoću programskog paketa Matlab i Matlabovog toolbox-a Simulink. U Matlab-u je napisan program za simulaciju pomoću kojeg se analiziraju odzivi autobusa sa aktivnim i pasivnim sistemom oslanjanja (defo-rmacije pasivnog i aktivnog sistema oslanjanja i deformacije pneumatika vozila) na pobudni signal pri konstantnoj brzini kretanja od 30km/h. Oscilatorni modeli autobusa sa pasivnim i aktivnim sistemom oslanjanja prikazani su stru-kturnim blok dijagramom na slici 7.


Slika 7a: Strukturni blok dijagram oscilatornog modela autobusa sa pasivnim sistemom oslanjanja

POBUDA(LEZECI POLICAJAC)

IZLAZ(DEFORMACIJA SISTEMA OSLANJANJA

I PNEUMATIKA AUTOBUSA)

5

Deformacija pneumatika autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja

4

Deformacijaaktivnog sistema oslanjanja

PID

PID RegulatorPT

FromWorkspace1

x' = Ax+Bu y = Cx+Du

Aktivni sistemoslanjanja autobusa

0

(referentni ulaz)

Slika 7b: Strukturni blok dijagram oscilatornog modela autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja

Odzivi autobusa na pobudu - sinusni polutalas Na slikama (8-13) prikazani su odzivi autobusa na pobudu - sinusni polutalas. Na slikama 8 i 9 prikazane su deformacije pasivnog i aktivnog sistema oslanjanja autobusa, a na slici 10 su ove deformacije predstavljene uporedno. Anali-ziranjem odziva predstavljenih na slikama mogu se utvrditi vrednosti maksimalnih deformacija, kao i vreme potrebno da se deformacije svedu na nulu, tzv. vreme smirenja. Poređenje perfo-rmansi aktivnog i pasivnog sistema oslanjanja obavljeno je u odnosu na dve vršne vrednosti deformacija sistema oslanjanja i pneumatika (prvi i drugi pik), i vreme smirenja. Prve vršne vrednosti deformacija sistema i pneumatika se odnose na trenutak neposrednog kontakta pneumatika i prepreke.

Uočava se da su kod aktivnog sistema prve dve vršne vrednosti deformacije manje u odnosu na one kod pasivnog sistema oslanjanja autobusa. Vrednosti za aktivni sistem iznose 62mm i

30mm (slika 8), dok za pasivni sistem iznose 81mm i 55mm (slika 9). Vreme smirenja aktivnog sistema je kraće u odnosu na pasivni sistem oslanjanja. Pomeranja kod aktivnog sistema iščezavaju posle 3 sekunde, a kod pasivnog posle 4 sekunde od početka simula-cije. Promena deformacije pasivnog sistema ima izraženiji oscilatorni karakter (slika 10). Na osnovu vrednosti deformacija sistema oslanja-nja može se zaključiti da autobus sa pasivnim sistemom zahteva veći radni prostor za rad sistema i pomeranje točka.

Iako deformacija pneumatika nije regulisana PID regulatorom, rad regulatora ima uticaj na njenu veličinu. Stoga je veoma važno analizirati promenu deformacije pneumatika tokom vreme-na, kako bi se utvrdila mogućeg gubitka kontakta točka autobusa i podloge. Na slikama 11 i 12 prikazane su deformacije pneumatika autobusa sa pasivnim i aktivnim sistemom oslanjanja, a na slici 13 su deformacije prikaza-ne uporedno. Uočava se da su prve vršne vrednosti deformacija pneumatika autobusa


približno jednake kod oba sistema oslanjanja i iznose oko 8mm (slike 11 i 12). Uticaj aktivnog sistema na deformaciju pneumatika dobro se uočava na osnovu druge vršne vrednosti koja kod aktivnog sistema iznosi približno 8mm, dok je kod pasivnog oko 10mm. Treća i četvrta vršna vrednost pomeranja znatno su veće kod sistema sa pasivnim oslanjanjem. Dalje, uočava se da promene deformacija pneumatika autobu-sa i sa pasivnim i sa aktivnim sistemom posle 1.5 sekunde od početka simulacije postaju zanemarljivo male (ispod 0.5mm) (slika 13). To znači da posle 1.5 s elastično oslonjena masa autobusa kod oba sistema više ne osciluje na pneumaticima, odnosno da je deformacija sistema oslanjanja prouzrokovana kretanjem samo elastično oslonjene mase autobusa.

Na osnovu navedenog slede dva važna zaključka. Prvo, vreme smirenja deformacije sistema oslanjanja predstavlja i vreme smirenja oscilatornog kretanja oslonjene mase autobusa. Drugo, vertikalna pomeranja oslonjene mase autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja su manja u odnosu na autobus sa pasivnim sistemom oslanjanja (sika 10). Drugim rečima, autobus sa aktivnim sistemom obezbeđuje bolji oscilatorni komfor. Potrebno je i naglasiti da promena deformacije pneumatika za pasivni sistem ima izraženiji oscilatorni karakter (slika 13).

Iz promene deformacije pneumatika može se sprovesti analiza kontakta točkova autobusa i podloge. Održavanje što manje promenljive vertikalne sile u kontaktu između točkova autobusa i podloge naročito je važno za aktivnu bezbednost. Uslov da točkovi autobusa tokom vremena budu u stalnom kontaktu sa podlogom se može predstaviti izrazom (20):

gc

mmttz

2

212 )()(

+<− ζ ........................... (20)

U izrazu (20) desna strana nejednačine predstavlja statičku deformaciju pneumatika. Statička deformacija pneumatika, za oscilatorne parametre autobusa (tabla 1), iznosi 39.85mm. Imajući u vidu promene dinamičke deformacije pneumatika (slika 13) i vrednost za statičku deformaciju zaključuje se da je nejednakost (20) uvek ispunjena, pa su točkovi autobusa za oba sistema oslanjanja u stalnom kontaktu sa podlogom za sve vreme trajanja simulacije.

Slika 8: Deformacija pasivnog sistema oslanjanja

autobusa

Slika 9: Deformacija aktivnog sistema oslanjanja

autobusa

Slika 10: Poređenje deformacija pasivnog i aktivnog

sistema oslanjanja autobusa


Slika 11: Deformacija pneumatika autobusa sa pasivnim sistemom oslanjanja

Slika 12: Deformacija pneumatika autobusa sa aktivnim sistemom oslanjanja

Slika 13: Poređenje deformacija pneumatika autobusa sa pasivnim i aktivnim sistemom oslanjanja

Vršne vrednosti deformacija sistema oslanjanja i pneumatika autobusa su, zajedno sa vremenom smirenja, prikazane u tabeli 2. U tabeli je u posebnoj koloni, u procentima, prikazano smanjenje vrednosti odziva autobusa i vremena smirenja koje omogućava aktivni sistem oslanjanja.

POBUDA ODZIV AUTOBUSA

VRŠNE VREDNOSTI ODZIVA I

VREME SMIRENJA

SISTEM OSLANJANJA AUTOBUSA

SMANJENJE VREDNOSTI ODZIVA (%)

Pasivni Aktivni

SINUSNI POLUTALAS

Deformacija sistema oslanjanja autobusa

prva vršna vrednost (mm) 81 62 23.46

druga vršna vrednost (mm) 55 30 45.45

vreme smirenja (s) 4 3 25

Deformacija pneumatika autobusa

prva vršna vrednost (mm) 8 8 0

druga vršna vrednost (mm) 10 8 20

vreme smirenja (s) 1.5 1.5 0

Tabela 2: Vršne vrednosti i vreme smirenja odziva autobusa sa pasivnim i aktivnim sistemom oslanjanja na pobudni signal - sinusni polutalas


ZAKLJUČAK

Iz analize odziva autobusa kojim se upravlja (deformacija sistema oslanjanja) proizilazi da aktivni sistem oslanjanja obezbeđuje bolje karakteristike - niže vršne vrednosti deformacija sistema i kraće vreme smirenja oscilacija. Za sinusnu pobudu aktivni sistem oslanjanja omogućuje smanjenje prve vršne vrednosti deformacije sistema za preko 23%, dok za drugu vršnu vrednost smanjenje iznosi više od 45%. Manje vrednosti deformacija aktivnog sistema oslanjanja autobusa ukazuju na zahtev za manjim prostorom koji je potreban za rad sistema i pomeranje točka. Vreme smirenja oscilovanja, od početka simulacije, kod aktivnog sistema oslanjanja kraće je za 25%.

Uticaj aktivnog sistema oslanjanja na drugi analizirani odziv autobusa (deformacija pneumatika) uočava se iz veličine druge vršne vrednosti deformacije pneumatika. Ova vrednost je za autobus sa aktivnim sistemom oslanjanja manja za 20% u odnosu na autobus sa klasičnim sistemom oslanjanja. Prva vršna vrednost deformacije pneumatika odgovara neposrednom kontaktu točka autobusa i sinu-snog polutalasa i ona je ista za oba sistema. Vreme smirenja pneumatika približno je isto za oba autobusa. U odnosu na uslov koji je dat izrazom (20), zaključuje se da točkovi autobusa kod oba sistema ne gube kontakt sa podlogom.

Analiza odziva autobusa za oba sistema oslanjanja pokazuje da autobus sa aktivnim sistemom oslanjanja obezbeđuje osetno veću udobnost vožnje.

LITERATURA

/1/ Glumac, S. i dr.: Projektovanje, proizvodnja i eksploatacija autobusa, Ikarbus AD, Beograd, 2002.

/2/ Demić, M. Diligenski, Đ.: Teorijske osnove projektovanja autobusa, Mašinski fakultet u Kragujevcu, Kragujevac, 2003.

/3/ Jovanović, S. i dr.: Projektovanje fuzzy regulatora sa elektroreološkim tečnostima za sistem sa polu-aktivnim oslanjanjem vozila, XVI Međunarodni naučno-stručni skup Nauka i Motorna Vozila, Beograd,1997.

/4/ Stenthikumar, M. Vijayaragan, S.: Analitical and experimental studies on active suspension system of light passenger vehicle to improve ride comfort, Mechanica Nr.3., 2007.

/5/ Hyvarinen, J.P.: The improvement of full vehicle semi-active suspension through kinematical model, Faculty of Technology, Department of Mechanical Engineering, University of Oulu, Oulu, 2004.

/6/ Mladenović, Dušan: Istraživanje uticaja konstrukcionih parametara na oscilatorno ponašanje autobusa; Magistarski rad, Saobraćajni fakultet u Beogradu, Beograd, 1997.

/7/ Dedović, V.: Nezavisno oslanjanje automobila - od projekta do dinamike vozila; Monografija; Saobraćajni fakultet, Beograd, 2001.


AANNAALLIIZZAA OOBBLLIIKKAA,, PPOOSSLLEEDDIICCAA II RRIIZZIIKKAA OOTTKKAAZZAA -- FFMMEERRAA MMEETTOODDAA

Asis. dr Vladimir Popović, dipl. inž. Mašinski fakultet, Beograd Prof. dr Branko Vasić, dipl. inž. Mašinski fakultet, Beograd Dr Dejan Curović, dipl. inž. Mašinski fakultet, Beograd

Sagledavanje mogućih otkaza na jednom tehničkom sistemu predstavlja vrhunski inženjerski zadatak. Ovaj rad predlaže potpuno nov prilaz široko prihvaćenoj metodi analize otkaza - FMEA. Rad opisuje metodu pod nazivom Analiza oblika, posledica i rizika otkaza ili FMERA (Failure Modes, Effects and Risks Analysis) - to je tehnika inženjerskog projektovanja koja se koristi u cilju identifikovanja i kvantifikovanja rizika od pojave i posledica otkaza, rano u procesu razvoja, kroz sveobuhvatno sagledavanje troškova životnog ciklusa sistema, a time direktno utiče na smanjenje kasnijih mogućih štetnih posledica.

Ključne reči: FMERA, rizik, troškovi neraspoloživosti, tramvajski vozni park

FFAAIILLUURREE MMOODDEESS,, EEFFFFEECCTTSS AANNDD RRIISSKKSS AANNAALLYYSSIISS -- FFMMEERRAA

Considering the possible failures within a technical system represents a major engineering task. This paper suggests a completely new approach to the widely accepted failure analysis method - FMEA. The paper describes a method named Failure Modes, Effects and Risks Analysis or FMERA, which is a technique of design engineering, used at risk identifying and quantifying, from the moment of risk occurrence and its effects early in the process of development, through a comprehensive consideration of a system life cycle cost, thus having a direct impact on the later reduction of possible negative consequences.

Key words: FMERA, risk, unavailability cost, tram rolling stock

OSNOVE NOVE METODE

Posledični troškovi (troškovi neraspoloživosti) Neraspoloživost proizvoda je, kao što je poznato, pod uticajem njegove pouzdanosti, pogodnosti održavanja i logističke podrške. Proizvod može biti neraspoloživ zbog otkaza hardvera ili softvera, ljudske greške, ili zbog preventivnog održavanja (koje zahteva da proizvod bude isključen iz upotrebe). Postoje,

Kontakt: Asis. dr Vladimir Popović, dipl. inž. Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu Kraljice Marije 16, 11120 Beograd E-mail: [email protected]

naravno, troškovi rada, materijala i drugi troškovi logističke podrške, koji su povezani sa ovim aktivnostima. Kada proizvod ili usluga postanu neraspoloživi, može se pojaviti niz posledičnih troškova. Ovi troškovi mogu uključiti: • troškove garancija; • troškove odgovornosti; • troškove zbog izgubljenih prihoda; • troškove obezbeđenja alternativnih usluga.

Takođe, posledični troškovi treba da budu identifikovani primenom tehnika analize rizika, da bi odredili troškove negativnih uticaja na imidž kompanije, njenu reputaciju, i uticaj


(ugled), što konačno može dovesti do gubitka klijenata. Troškove oporavka od prethodno pomenutih negativnih posledica i troškove sma-njenja ovih rizika treba uključiti u posledične troškove. U mnogim slučajevima, ovi troškovi su teški za procenu, ali ih je ponekad moguće kvantifikovati. U slučaju kada je to primenljivo, ove troškove treba uvek ukalkulisati. Takođe, ukoliko kompanija ima certifikat sistema kvalite-ta prema nekoj seriji standarda, i taj status izgubi zbog neraspoloživosti sistema, treba uzeti u razmatranje i troškove koji se javljaju u cilju vraćanja sistema kvaliteta u prvobitno stanje.

Slika 1. Pojednostavljen odnos između pouzdanosti i troškova životnog ciklusa

Neraspoloživost proizvoda može značajno uticati na troškove životnog ciklusa. Stoga, performanse raspoloživosti proizvoda i sa njima povezane troškove životnog ciklusa treba optimizirati. Ovaj načelni odnos između raspoloživosti i troškova životnog ciklusa je u jednostavnoj formi prikazan na Slici 1 /2/. On pokazuje da će sa porastom pouzdanosti (svi drugi faktori se održavaju konstantnim), troškovi nabavke, uopšteno gledano, porasti, dok će se troškovi održavanja i logističke podrške sma-njiti. Troškovi životnog ciklusa su minimalni kada je porast troškova nabavke, usled poboljšanja pouzdanosti, jednak uštedama u troškovima održavanja i logističke podrške, kao i uštedama zbog troškova neraspoloživosti. U određenim tačkama, postiže se optimum pouzdanosti proizvoda, koji odgovara najnižim troškovima životnog ciklusa. Ovde se mora naglasiti da je ovaj dijagram samo načelan, tako da bi on za svaki konkretan sistem imao određene modifikacije. Želelo se skrenuti pažnju na problem neraspoloživosti, jer je ta karakteristika izuzetno važna za tramvaje, čiji

su sklopovi i podsklopovi predmet primene FMERA metode u ovom radu.

Pitanje okruženja, kao i tradicionalnih faktora kao što su troškovi i vreme, treba razmatrati prilikom proračuna troškova životnog ciklusa. Stoga, moraju se koristiti metode za procenu i rangiranje uslova okruženja, u odnosu na razli-čite aktivnosti. Ove procene mogu obezbediti osnovu za planiranje okruženja, u najširem smislu te reči, i njegovu integraciju prilikom procesa donošenja odluka. Jedan od rezultata ove nove metode je i razmatranje prethodno pomenutog problema, kao i predlaganje opcije za moguće rešenje istog. Kada je reč o tramvajskom voznom parku, celovito rešenje problema nije moguće postići samo poboljša-njem karakteristika pouzdanosti i raspoloživosti tramvaja, već se naravno mora sagledati i kompletna infrastruktura tramvajskog saobra-ćaja. U ovom radu akcenat je stavljen na troškove ostvarene neraspoloživosti, koji obuhvataju troškove koji su neposredno izazva-ni prestankom rada posmatranog tehničkog sistema (direktni gubici, troškovi rada i rezervnih delova), i na troškove koji imaju indirektan karakter i koji potiču od smanjenog prihoda, odnosno smanjenog obima izvršenog rada sistema.

Troškovi garancija i odgovornosti Garancije obezbeđuju zaštitu korisnika, štiteći ih od troškova sanacije eventualnog otkaza proizvoda, posebno tokom rane faze upotrebe proizvoda. Troškove garancije obično snose dobavljači, u zavisnosti od karakteristika pouzdanosti, pogodnosti održavanja i performa-nsi logističke podrške proizvoda /2/. Dobavljači mogu sprovoditi značajne mere kontrole ovih karakteristika tokom projektovanja i razvoja, kao i faze proizvodnje, i na taj način uticati na troškove garancije. Garancije se obično primenjuju na ograničen period vremena i pod određenim uslovima. One retko uključuju zaštitu od posledičnih troškova, kojima je izložen kori-snik zbog neraspoloživosti proizvoda. Garancije mogu biti dopunjene ili zamenjene ugovorima o servisiranju prema kojima dobavljač sprovodi, kao dodatak svim ugovorima napravljenim sa klijentom, kompletno preventivno i korektivno održavanje u toku jednog fiksnog vremenskog perioda, koji može biti produžen na određeno vreme, pa čak i do kraja životnog ciklusa proizvoda. U poslednjem slučaju, teret najvećeg dela troškova životnog ciklusa je na dobavljaču koji je, da bi povećao svoj profit, motivisan da gradi proizvode sa optimalnim nivoom pouzda-


nosti i pogodnosti održavanja, što povlači za sobom veće troškove nabavke. Možemo reći i da je to slučaj kod tramvaja.

S obzirom da je konkurencija na tržištu proizvođača tramvaja velika, a da je broj korisnika tih vozila limitiran infrastrukturom u gradovima, proizvođači su neminovno suočeni sa situacijom u kojoj preko garancijskih uslova dobijaju „utakmicu“ sa konkurencijom. Kod nas je situacija vrlo specifična, jer su tramvaji na našim ulicama visoke prosečne starosti i zastarele konstrukcije, a kompanija koja ih je proizvela (ČKD), praktično, više ne postoji. Iz ovog razloga, pitanje garancija je veoma složeno, ali i važno, naročito kada je reč o nabavci rezervnih delova.

Troškovi odgovornosti će se pojaviti u slučaju kada dobavljač nije ispunio svoje obaveze definisane određenim zakonskim propisima. Ti troškovi, nastali zbog nadoknade usled kršenja tih zakonskih propisa, treba da budu razmatrani kao deo troškova životnog ciklusa. Ovo je posebno važno u slučaju proizvoda koji imaju velike šanse da uzrokuju povrede ljudi i/ili štetu po okolinu. Troškovi odgovornosti su takođe važni za nov proizvod za koji uključeni rizik nije potpuno jasan i/ili dobro razumljiv, što je, delimično, slučaj i kod tramvaja. Ovi troškovi su, uopšteno gledano, teški za kvantifikovanje. Kada se zahteva, analiza rizika, zajedno sa iskustvenim znanjima i ocenama eksperata, može biti korišćena za dobijanje procene ovih troškova /3/.

Polazne jednačine i usvojene pretpostavke U praksi nam je potrebna velika količina energije, vremena i novca da sprovedemo FMEA analizu jednog kompleksnog sistema. Zbog toga se veliki napori ulažu u pronalaženje modifikovanih, ubrzanih načina za implementa-ciju osnovnih ciljeva ove metode, vodeći pri tome računa da ne izgubimo smisao i koncept same analize otkaza. To je bio i najvažniji zadatak ovog rada.

Jedan od načina efikasnije primene ove metode je modifikacija FMEA procesa, određivanjem uticaja i frekvencije pojavljivanja svakog otkaza /4,5/. Rezultati ovih istraživanja su dali određene rezultate, ali je krajnji zaključak bio da se, svakako, sa istraživanjima mora nastaviti, kako bi se primenjeni model na kvalitetniji način razvio i implementirao. Uticaj svakog otkaza može da se kvantifikuje različitim mernim jedinicama (ovde su korišćene novčane jedini-ce). Uzimajući u obzir prethodno pomenuta

razmatranja, kao i /6,7/, formiran je nov model za analizu troškova otkaza, koji na mnogo precizniji način uzima u obzir određene faktore koji ranije nisu razmatrani, i koji nam pruža jedan kvalitativno i kvantitativno sasvim nov izlaz, u odnosu na FMEA analizu. Rezultati ove analize su dati u poglavlju 2, pri čemu su za izračunavanje određenih vrednosti korišćene sledeće jednačine: Troškovi rada = verovatnoća pojavljivanje otkaza * cena rada * broj operatera * vreme neraspoloživosti

[EUR/h] (1-1) Troškovi materijala = verovatnoća pojavljivanje

otkaza * cena dela [EUR/h] (1-2) Troškovi neraspoloživosti = intenzitet otkaza *

vreme neraspoloživosti * troškovi neraspoloživosti po času [EUR/h] (1-3)

Vreme neraspoloživosti = vreme otkrivanja otkaza + vreme opravke + vreme kašnjenja [h] (1-4) Ukupni troškovi = Troškovi neraspoloživosti +

Troškovi rada + Troškovi materijala [EUR/h] (1-5)

Verovatnoća pojavljivanja otkaza u (1-1) i (1-2) je predstavljena kroz intenzitet otkaza. Ukupni troškovi otkaza imaju tri osnovne komponente: troškove rada, troškove materijala i troškove neraspoloživosti (usled nefunkcionisanja). Tro-škovi rada i troškovi neraspoloživosti mogu biti mereni u terminu vremena, i mogu se dalje podeliti u tri različite faze: vreme otkrivanja otkaza, vreme opravke i vreme kašnjenja. Ova vremena možemo definisati na sledeći način: • Vreme otkrivanja otkaza – Vreme potrebno

da se uoči i identifikuje određeni tip otkaza koji se desio, i dijagnostikuje tačna lokacija otkaza.

• Vreme opravke – Vreme potrebno za rešavanje problema. To je stvarno vreme opravke za svaku pojedinačnu komponentu.

• Vreme kašnjenja – Vreme koje se brzo nagomilava, a za neku „beznačajnu aktivn-ost“, kao što je to čekanje na odgovor, vreme podešavanja ili vreme slanja/otpremanja.

• Vreme neraspoloživosti – Vreme koje je potrebno za potpuni oporavak sistema i povratak u prvobitno stanje. Odnosi se jedino na otkaze koji se dešavaju tokom faze upotrebe.

Kao ključni kriterijum za određivanje prioriteta određenim oblicima otkaza, uzimaju se, uglavnom, troškovi neraspoloživosti. Troškovi neraspoloživosti se mogu detaljnije razložiti, i to će biti urađeno kod primene FMERA metode, na konkretnim primerima, u poglavlju 2. Pri tome se vodilo računa o svim elementima koji


su naglašeni kao bitni prilikom određivanja troškova životnog ciklusa sistema.

Poređenje različitih strategija koje dovode do smanjenja troškova neraspoloživosti, ali i svih drugih izvora troškova, može da se bazira na minimum 5 različitih ekonomskih kriterijuma:

A) Minimalne investicije - minimalno ulaganje na startu, bez promene strategije: ovo rešenje je odgovarajuće za kompanije koje su u finansijskim problemima u smislu investiranja, ili za one koje mogu biti zatvorene u nekom skorijem periodu; B) Minimalno vreme povraćaja kapitala - misli se samo na kapital uložen u smanjenje troškova neraspoloživosti; ovo rešenje je odgovarajuće za kompanije koje nemaju veliki obrtni kapital; C) Minimalni godišnji rizik - podrazumeva rizik koji postoji usled određenog oblika otkaza: zanemarujemo najmanje rizične događaje, bilo po pitanju ekonomskih posledica, bilo po pitanju osiguranja ili bezbednosti (npr., ovde se može koristiti Pareto princip 80/20); D) Minimalni troškovi događaja (oblika otkaza) - ovo rešenje zahteva najveća ulaganja, ali eliminiše često veoma visoke troškove neraspoloživosti; E) Najbolja neto sadašnja vrednost - izračunava se Net Present Value (NPV) za svaku opciju; ovo rešenje veoma značajno zavisi od usvojenih polaznih parametara: kamate, inflacije, ...

Prilikom sprovođenja analize u Poglavlju 2 korišćena je opcija pod D), jer je ona dugoročno najbolje rešenje za kompleksne i skupe sisteme, kao što su tramvaji. Svaka od strategija ima svoje prednosti, zavisno od trenutne situacije i okruženja u kome se koristi. U našim uslovima, strategija pod A) je najčešće korišćena, naročito kada je reč o tramvajskom voznom parku, jer, uglavnom, raspoloživi budžet nije dozvoljavao primenu neke druge strategije.

Neizvesnosti i rizici u stvaranju modela za proračun Troškovi životnog ciklusa su, u osnovi, kvantita-tivna mera, koja predstavlja ocenu troškova nabavke, vlasništva i povlačenja proizvoda tokom njegovog čitavog životnog ciklusa. Poverenje u rezultate analize troškova životnog ciklusa zavisi od raspoloživosti i upotrebljivosti relevantnih informacija, pretpostavki napravlje-nih u LCC modelu, kao i ulaznih podataka korišćenih u analizi.

Faktori, kao što su nedostatak informacija na početku projekta, uvođenje novih tehnologija ili novih proizvoda, korišćenje optimističkih procena (da bi opravdali projekat), korišćenje neostvarivih planova rada, produžavanje istraživanja i razvoja projekta sa nepredvidivim rezultatima i slično, značajno doprinose neizve-snosti i riziku. Elementi, kao što su predviđena stopa inflacije, troškovi rada i materijala, koji su procenjeni za veoma dug period vremena, takođe mogu uzrokovati priličnu neizvesnost u rezultatima analize. Stoga, mogu biti izvučeni pogrešni zaključci i napravljene iste takve odluke, zbog korišćenja neispravnih modela, podataka, ili izostavljanja nekih važnih kompo-nenti troškova. O svemu ovome se, itekako, mora voditi računa, naročito kod sistema kao što su tramvaji, gde smo prinuđeni da usvajamo brojne pretpostavke na početku bilo kakvih proračuna.

Neizvesnost i rizik su nadalje složeni i zbog činjenice da mnogi važni faktori, koji su releva-ntni za odlučivanje, ne mogu biti kvantifikovani preko troškova. Vrednosne ocene, koje su bazirane na iskustvima, treba da budu korišćene za proračun takvih faktora. Takve vrednosne ocene su u osnovi kvalitativne. U praksi, donošenja odluka zasnovanih na troškovima životnog ciklusa proizvoda često uključuje kombinaciju kvantitativnih i kvalitativnih razmatranja. Kvantitativni rezultati obezbeđuju osnovne reference, dok kvalitativne procene obezbeđuju dobru osnovu za podršku preporukama i odlukama u budućnosti. Takođe, evidentno je da prilikom svake pojedinačne analize troškova nekog sistema moramo izvršiti potpunu strukturnu analizu tog sistema, pa tek onda pristupiti modeliranju troškova, pri čemu teško da možemo koristiti u potpunosti neko prethodno iskustvo. Da bi smanjili rizik koji je uključen u kvantitativne procene, treba sprove-sti analizu osetljivosti, sa opsegom potencijalnih vrednosti koji razmatra primarno parametre sa najvećim doprinosom troškovima. Rezultate ovih analiza treba detaljno sagledati i odrediti mogući opseg variranja rezultata troškova životnog ciklusa. Stepen verifikacije analize treba da odgovara ozbiljnosti uticaja rezultata analize, kao i vrednosti odluka koje se na osnovu iste donose.

Bilo koja odluka doneta u vezi konstrukcije proizvoda i proizvodnje može imati uticaj na njegove performanse, bezbednost, pouzdanost, pogodnost održavanja, logističku podršku i, konačno, njegove troškove nabavke, vlasništva i povlačenja. Postoje mnogi faktori koji su izvan


kontrole projektanata, a koji mogu uvesti neizvesnost, sa značajnim ekonomskim posledicama. Ovo se može odnositi na sledeće:

• privredne i zakonske relacije između vlasnika i drugih organizacija;

• ekonomske okolnosti u kojima posluje orga-nizacija, na primer promena kursa novca;

• političke okolnosti, uključujući zakonske promene, i slične faktore;

• tehnološka i tehnička pitanja, kao što su bezbednost i uticaj na okolinu;

• prirodne pojave, ljudsko ponašanje, i sl.; • neraspoloživost zbog otkaza sistema; • nekorišćenje najnovijih raspoloživih podata-

ka.

Već je naglašeno da kada pojedinačno posma-tramo elemente troškova životnog ciklusa, posebno su teški za procenu posledični troško-vi, koji su vrlo često od 2 do 20 puta veći od svih drugih troškova zajedno /8/. Takođe, treba imati u vidu i da su troškovi nabavke, kod većine tehničkih sistema, samo mali deo uku-pnih troškova. Na osnovu svega prethodnog, a umesto zaključka prethodnih razmatranja, možemo izneti sledeću definiciju /8/: „Analiza troškova životnog ciklusa pomaže inženjerima da razmišljaju kao ekonomisti, a deluju kao inženjeri, prilikom donošenja ispravnih odluka, u cilju postizanja najnižih dugoročnih troškova vlasništva, kako bi obezbedili što veću dobit za deoničare“.

PRIMENA FMERA METODE U AnalizI OTKAZA SKLOPOVA, PODSKLOPOVA I ELEMENATA TRAMVAJA

Ulazni parametri za analizu Pre jedne kompletne, ali i dugoročne obnove tramvajskog voznog parka, sagledajmo šta možemo efikasno uraditi u kratkom vremens-kom periodu, i time podići pouzdanost i raspoloživost tramvajskog voznog parka. Podaci o pouzdanosti postojećeg voznog parka prikazani su u Tabeli 1.

Za potrebe izrade ovog rada bilo je neophodno prikupiti relevantne podatke. Na osnovu obimne dokumentacije /1/: • Katalog rezervnih delova tramvaja KT-4

YUB; • Uputstvo za rukovanje i održavanje tramvaja

KT-4 YUB; • Baza podataka GSP-a, sa podacima o

kompletnom inventaru svih vozila;

Tabela 1. Pouzdanost i raspoloživost tramvajskog

voznog parka GSP-a

• Specifikacija pogona Centrala sa informaci-jama o postojećim ugovorima, kao i o dosadašnjim isporučiocima određene robe;

• Nerealizovani zahtevi pogona Centrala; • Tehnički opis generalne opravke i moderni-

zacije tramvaja KT-4 YUBM; • Specifikacija tzv. „osnovnog remonta“;

uočeni su sledeći nedostaci i nedoslednosti, veoma važni za pravilno funkcionisanje tramva-jskog saobraćaja /1/: • većina sklopova i podsklopova nije razrađe-

na do detalja, na pojedinim crtežima nedostaju određeni delovi i sklopovi koji su veoma bitni sa aspekta bezbednosti;

• kod velikog broja delova i sklopova nije data tehnologija izrade, kao ni oznaka materijala koji se koristi prilikom izrade dela;

• kataloški brojevi, koji su dati u Katalozima rezervnih delova, ne mogu se identifikovati u bazi podataka o otkazima tramvaja, koja se vodi u GSP-u;

• terminologija koja se koristi u pomenutim bazama GSP-a delimično se razlikuje u odnosu na termine date u Katalozima reze-rvnih delova, kao i u odnosu na terminologiju koja se koristi prilikom raspisivanja tendera vezanih za nabavku rezervnih delova; nazivi delova koji su dati u Katalozima nisu na adekvatan način prevedeni sa češkog jezika;

• baza podataka o otkazima koja se vodi u GSP-u registruje samo otkaze zbog kojih je tramvaj povučen iz saobraćaja - ovo je veoma važan nedostatak; u praksi je veoma čest slučaj da ne dolazi do potpunog otkaza dela ili sklopa, već samo do opadanja nivoa njegovih performansi – ovo ne bi bio veliki problem da se ne radi o delovima koji se sa aspekta bezbednosti i pouzdanosti mogu smatrati vitalnim;

• otkazi nekih veoma važnih delova tramvaja (npr. točak) se u bazi podataka uopšte ne


vode, jer se oni i ne tretiraju kao klasični otkazi;

• FMERA metoda je idealna za primenu u ovakvim situacijama, zato što omogućava rangiranje delova i sklopova tramvaja u odnosu na posledice njihovih otkaza, bez obzira na verovatnoću njihovog pojavljiva-nja; drugim rečima, mogu se analizirati svi delovi i sklopovi čiji se otkazi sa aspekta bezbednosti i pouzdanosti mogu smatrati veoma rizičnim i katastrofalnim, bez obzira na eventualnu malu verovatnoću njihovog pojavljivanja;

• ovakva zatečena situacija i nije neočeki-vana s obzirom da je tramvaj vozilo koje se proizvodi u veoma ograničenoj seriji; važno je naglasiti da je nemoguće neistaći napore koje GSP, uprkos navedenim problemima, ulaže u ostvarivanje optimalnog funkcionisa-nja tramvajskog saobraćaja u Beogradu; iako Grad izdvaja redovne dotacije za sistem javnog prevoza, budžetsko ograni-čenje, kao i nedovoljno definisana strategija održavanja i modernizacije, kako tramvaja tako i pruga, i naročito poslovanje u uslovima dugogodišnjih sankcija, nezaobila-zan su uzročnik ovakvog stanja, pošto je to podrazumevalo rad bez nekih velikih alternativa; nabavka originalnih delova je bila nemoguća, tako da je GSP bio primoran da se okrene domaćoj privredi koja je, sa druge strane, pokušavala da u kratkom vremenskom periodu i u lošim uslovima osvoji nove tehnologije.

Analiza otkaza sklopova i podsklopova tramvaja Uzimajući u obzir prethodna razmatranja, kao i ona u /7/, formiran je jedan nov model za analizu rizika - troškova otkaza (samim tim i analizu otkaza), a koji na mnogo precizniji način uzima u obzir određene faktore koji ranije nisu razmatrani, i koji nam pruža jedan kvalitativno sasvim nov izlaz u odnosu na FMEA analizu. Rezultati primene ove nove metode u cilju ana-lize otkaza sklopova i podsklopova tramvaja su dati u Tabeli 2 (na kraju rada), i to samo za tra-mvaje ČKD KT-4 YUB, jer su tramvaji ovog tipa glavni uzročnik veoma visoke neraspolo-živosti tramvajskog voznog parka GSP Beograd. Pri tome su za izračunavanje određenih vrednosti u ovoj tabeli korišćene jednačine (1-1) - (1-5).

Tabela 2 ima dva dela: 2a i 2b. U Tabeli 2a su dati ulazni podaci za FMERA analizu (intenzitet otkaza; vremena otkrivanja otkaza, opravke, kašnjenja i neraspoloživosti; potreban broj

radnika; troškovi rezervnih delova), dok su u Tabeli 2b, dati podaci koji se dobijaju proračunom, na osnovu gore pomenutih jednačina (troškovi rada, materijala i neraspo-loživosti, kao i ukupni troškovi). Ispod ovih tabela su date oznake za skraćenice, koje su korišćene u njima.

Troškovi neraspoloživosti su, kao što je već rečeno, troškovi koji se nagomilavaju kada otkaz inhibira glavnu funkciju sistema i sprečava stvaranje vrednosti. Uzevši u obzir situaciju koja vlada na našem tržištu, kao i podatke koji se mogu dobiti od institucija koje se bave problemima saobraćaja /7/, prilikom izračunavanja rezultata u Tabeli 2, korišćena je vrednost od 6€/času (za direktne troškove neraspoloživosti), kao i vrednosti od 30€/času i 50€/času (direktni troškovi neraspoloživosti + troškovi amortizacije vozila + troškovi kašnjenja putnika). Kada se ovde govori o troškovima neraspoloživosti po času, misli se na neraspoloživost koja je posledica preduzimanja korektivnih mera. Neraspoloživost sistema, koja je posledica preventivnih aktivnosti, je unapred planirana, i može se smatrati da ona nije generator troškova.

Nadalje, u vrednosti troškova neraspoloživosti po času od 30€ i 50€, pored već pomenutih kategorija troškova, uključeni su i troškovi garancija i odgovornosti, troškovi zbog obezbe-đenja alternativnih usluga, troškovi oporavka od prethodno pomenutih posledica, kao i troškovi negativnih uticaja na imidž kompanije (u meri u kojoj je to moguće). U vezi poslednjeg, činjenica je da tramvajski sistem GSP Beograd ima monopol na tržištu, pa time građani u okviru tog vida saobraćaja nemaju alternativu, ali negativan uticaj lošeg odvijanja saobraćaja se manifestuje na najmanje dva načina: 1) građani će izabrati drugi vid transporta; 2) loše funkcionisanje tramvajskog saobraćaja ima i određenu negativnu političku konotaciju.

S obzirom da je prosečna brzina tramvaja radnim danima 13.55 km/h, a vikendom 14.1 km/h /7/, kao i da tramvaji KT-4 YUB prosečno godišnje prelaze oko 55.000 km (što znači da prosečno rade oko 4050 h), troškovi neraspoloživosti od 30€/času su minimalni troškovi neraspoloživosti, kada se uzme u obzir i amortizacija vozila. Pri ovome je pretpostavlje-no da vozila moraju da rade najmanje 20 godina. Takođe, prilikom ovog proračuna je korišćen podatak da je prosečna cena novog tramvaja oko 60.000€/metru ili oko 2.200.000€/vozilu /7/. Takođe, upotrebljen je


podatak da je vrednost prepravki koje se moraju uraditi prilikom modernizacije tramvaja oko 410.000€/vozilu /7/, s tim što je predviđeno da takva vozila obavljaju svoju funkciju još najmanje 10 godina, pod uslovom sprovođenja ciklusa održavanja u preporučenim intervalima.

Kada se uzmu u obzir i troškovi kašnjenja putnika /1,7/, vrednost troškova neraspolo-živosti znatno raste. Zbog toga je formirana i treća vrednost za troškove neraspoloživosti - 50€/času, u koju je uključena ona najnepo-voljnija varijanta za vlasnike tramvajskog voznog parka: ne rade nova vozila, a moraju se plaćati i penali zbog kašnjenja putnika. Ipak, ova varijanta sa troškovima neraspoloživosti od 50€/času nije mnogo merodavna za odlučivanje u našim uslovima, jer bi nova vozila svakako imala drastično manji broj otkaza u odnosu na postojeća, ali, takođe, ne bi bila pošteđena isključenja, koja su izazvana »spoljnjim« faktorima (pruge, napajanje, putnička vozila na šinama, ...). Vrednost troškova neraspoloživosti od 30€/času je, možemo reći, prava mera za proračun u uslovima stanja i funkcionisanja tramvajskog saobraćaja u Beogradu - uzimamo u obzir i amortizaciju vozila, pod pretpostavkom da će se sprovesti modernizacija, kao i troškove kašnjenja putnika, u određenoj meri. Pri formiranju troškova neraspoloživosti u obzir su uzeti i troškovi održavanja tramvaja /1,7/.

Zbog pojednostavljenja analize u jednačini (1-1), usvojeno je da je cena rada jednaka za sve aktivnosti koje su definisane u jednačini (1-4), i da ista iznosi 2 €/času. Ova vrednost rada je, takođe, minimalna vrednost, i naravno zavisi od mnogih drugih faktora koji uključuju na prvom mestu ekonomske pokazatelje našeg društva, zatim aspekt jeftine radne snage, politiku gradskih vlasti prema GSP-u, i sl. Takođe je važno primetiti da su u radu, uglavnom, korišće-ne minimalne vrednosti određenih troškova, tako da je na taj način izbegnuta mogućnost za lošu procenu važnih parametara, a time i mogućnost donošenja loših ili manje loših odluka. Troškovi rezervnih delova u Tabeli 2a su usvojeni kao zbir prosečnih troškova delova, koji čine određeni podsklop ili sistem (to nisu troškovi kompletnog sistema, već samo prose-čni troškovi delova sistema, koji su otkazali). Ovo su samo aproksimativne vrednosti troško-va, usvojene, kao što je to već rečeno, na osnovu ekspertske procene, ali i obimne dokumentacije GSP Beograd, o nabavci rezervnih delova /1/. Veoma je bitno naglasiti i to da su podaci u Tabeli 2a (uzrok otkaza, vreme otkrivanja otkaza, vreme opravke, vreme

kašnjenja, potreban broj radnika, troškovi rezer-vnih delova) dobijeni na osnovu ekspertske ocene, koja je obuhvatila kako stručnjake iz GSP-a, tako i stručnjake iz firmi koje se bave proizvodnjom rezervnih delova. Podaci su prikupljeni pomoću Upitnika /1/. To je dokument koji je razvijen za potrebe sprovođenja FMERA analize. Uz sam formular - tabelu Upitnika, date su i kratke napomene za popunjavanje istog. Cilj ovih napomena nije bio da sugerišu određe-ne odgovore, već, suprotno, da pomognu ekspertima da daju što kvalitetnije i jasnije odgovore, koji bi se na pravi način mogli iskori-stiti za FMERA analizu. Pravljenje jedne ovako kompleksne analize, u svakom slučaju, ne bi bilo moguće bez pomoći svih ovih eksperata. Činjenica je da zbog prirode sistema koji je ana-liziran, mali broj ljudi poznaje sam sistem, kao i njegove nedostatke, te je stoga ovakav način prikupljanja podataka i jedino moguće rešenje.

Na Slici 2 (a, b, c) prikazan je odnos tri izlazne vrste troškova, u funkciji od podsistema, uređaja i opreme, a uzimajući u obzir vrednosti troškova neraspoloživosti po času od 6€, 30€ i 50€, respektivno. Evidentno je da su troškovi neraspoloživosti, uglavnom, najveći segment ukupnih troškova, i da na osnovu njih treba graditi strategiju donošenja odluka o mode-rnizaciji, održavanju i upotrebi tramvaja. To je posebno evidentno na zadnja dva dijagrama, gde troškovi neraspoloživosti čine, uglavnom, više od 50% ukupnih troškova. Takođe, ne treba zaboraviti i činjenicu da su stvarni troškovi neraspoloživosti još i veći, što je već elaborirano u ovom poglavlju, tako da gornja tvrdnja o tome na čemu treba graditi strategiju donošenja odluka, dobija još više na značaju.

Slika 2. Procentualni odnos tri vrste troškova

(neraspoloživosti, materijala, rada), za podsisteme ili sklopove, za različite vrednosti troškova neraspoloživosti po času (6€, 30€, 50€)




ZAKLJUČNA RAZMATRANJA

Kod bilo kog projekta ove vrste važno je da on bude tako osmišljen i sproveden da investitoru, u najširem smislu značenja te reči, a u našem slučaju pre svih građanima Beograda, donese određenu korist. Ovde su to, pored direktnih materijalnih efekta, i unapređenje kvaliteta usluga u javnom prevozu u Beogradu. Za ove namene često se koristi postupak cost-benefit analize (CBA) /7/, koji se sastoji od izbora i definisanja varijanti mogućih rešenja i računanja troškova i koristi za svaku od njih. U ovom radu je odabran nešto drugačiji pristup, odnosno primenjena je kombinacija standardne metode analize otkaza (FMEA), cost-benefit analize, analize rizika, analize troškove životnog ciklusa i višekritre-rijumske analize. Potrebu za nešto drugačijim pristupom nametnulo je to što koristi koje bi građani Beograda mogli imati od poboljšanja tramvajskog prevoza mogu biti svima jasno vidljive, ali nisu uvek lako merljive novcem. Ova činjenica je postavila zadatak da se iznađu međusobne relacije nivoa usluga u tramvajs-kom prevozu i sredstava koje bi trebalo uložiti da bi se one i obezbedile. Odnosno da troškove investicija, eksploatacije i održavanja koji predstavljaju deo troškova životnog ciklusa, koji su izraženi u novcu uporede sa koristima koje bi se mogle ostvariti unapređenjem tramvajskog prevoza, a koje se sastoje u višem nivou komfora putnika, većoj bezbednosti i pouzda-nosti putovanja, skraćivanju njegovog trajanja, manjim odstupanjima u redu vožnje, i dr.

Ciljevi FMERA metode su poboljšanja, u većoj ili manjoj meri, u odnosu na tradicionalnu FMEA, u sledećim segmentima: pravovremeno-st, detaljnost, doslednost, tačnost, fleksibilnost, jednostavnost, i što je najvažnije, ekspeditivnost u odlučivanju - donošenje odluka koje se zasnivaju na ekonomskim pokazate-ljima. Uporedna analiza rezultata primene FMERA i FMEA metode /1/ pokazala je, kada je reč o prioritetima našeg delovanja, potpunu opra-vdanost donošenja odluka na bazi ukupnih troškova, ili čak troškova neraspoloživost, kao i

sve kratkovidosti u pogladu donošenja odluka, ako iste donosimo samo na osnovu vrednosti RPN broja.

FMERA metoda pomaže inženjerima da razmišljaju kao ekonomisti, a deluju kao inženjeri, prilikom donošenja ispravnih odluka, u cilju postizanja najnižih dugoročnih troškova vlasništva nekog sistema, kao i smanjenja uticaja rizika od pojave i posledica otkaza.

LITERATURA

/1/ Popović V.: Prilog razvoju novih metoda analize otkaza, Doktorska disertacija, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, 2008.

/2/ Standard IEC 60300-3-3: Dependability management – Part 3-3: Application guide – Life cycle costing, 2004.

/3/ Standard IEC 62198: Project risk management - Application guidelines, 2001.

/4/ Popović V., Vasić B., Mitić S.: Implementation of FMEA Method in Bus Superstructure Design Process, Conference "Computer-Simulation in Automotive Engineering", Grac, Austrija, 2003.

/5/ Popović V., Vasić B., Mitić S.: Improvement of FMEA Method and Its Implementation into Vehicle Life Cycle, 2005 JSAE Annual Congress, Proceedings No. 67-05, Jokohama, Japan, 2005.

/6/ Kmenta S., Ishii K.: Scenario-Based FMEA Using Expected Cost, Journal of Mechanical Design, November 2004, Vol. 126, 2004.

/7/ Vasic B., et al: Study “Cost-benefit analysis of the tram rolling stock“, Institute for Research and Design in Commerce & Industry and Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, 2005.

/8/ www.barringer1.com


BBRRZZIINNAA HHAABBAANNJJAA TTOOČČKKOOVVAA VVUUČČNNIIHH VVOOZZIILLAA JJPP „„ŽŽEELLEEZZNNIICCEE SSRRBBIIJJEE““

Dr Dušan Milutinović, dipl. inž. Saobraćajni institut CIP, Beograd Prof. dr Relja Jovanović, dipl. inž. Saobraćajni institut CIP, Beograd

Za potrebe Javnog preduzeća „Železnice Srbije“ u toku je rad na realizaciji projekta čiji su osnovni ciljevi utvrđivanje uzroka ubrzanog habanja točkova voznih sredstava i definisanje mogućnosti poboljšanja stanja. Na osnovu rezultata istraživanja u prvoj fazi projekta u ovom radu su analizirane brzine habanja točkova vučnih vozila JP „Železnice Srbije“. Za analizu su korišćeni podaci o pređenim putevima između dva uzastopna reprofilisanja točkova. Dobijeni rezultati, koji pokazuju velike brzine habanja točkova vučnih vozila i vrlo veliko rasipanje analiziranih vrednosti pređenog puta između dva reprofilisanja točkova, potvrđuju potrebu za realizacijom druge faze projekta u cilju utvrđivanja uzroka pojave velikih brzina habanja točkova.

Ključne reči: železničko vozilo, vučno vozilo, točak, brzina habanja

WWEEAARR SSPPEEEEDD OOFF TTHHEE TTRRAACCTTIIOONN VVEEHHIICCLLEE''SS WWHHEEEELLSS OONN TTHHEE SSEERRBBIIAANN RRAAIILLWWAAYYSS

This paper presents the ongoing project created as a request of Serbian Railway company. The goal of the project is to determine the cause of the wearing of the traction vehicles' wheels and to define the possibilities for improvement. Based on the research results obtained in the first phase of the project this paper analyzes the wear speed of the traction vehicles' wheels on the Serbian railways. The analysis used the data about the running distance between the two consecutive reprofiling of the wheels. The obtained results (which show high wear speed and very large dispersion of the analyzed values of the running distance between two reprofiling of the wheels) confirm the need to proceed to the second phase of the project in order to determine the cause of the high wear speed of the wheels.

Keywords: railway vehicle, traction vehicle, wheel, wear speed

UVOD

Habanje točka i šine je posledica njihovog složenog dinamičkog odnosa pri kretanju železničkog vozila po koloseku uz veće ili manje proklizavanje točkova. Analiza procesa habanja šina i točkova bitna je iz bezbednosnih i ekonomskih razloga. Najznačajniji uticaji na brzinu habanja najčešće se svrstavaju u nekoliko grupa [1, 2]:‚

Kontakt: Dr Dušan Milutinović, dipl. inž. Saobraćajni institut CIP Nemanjina 6, 11000 Beograd E-mail: [email protected]

• materijali točka i šine, • geometrija dodira točak-šina, • odstupanja u izradi i montaži, • uslovi eksploatacije, • konstrukcione osobine vozila koje utiču na

njegovu dinamiku kretanja i • geometrija koloseka.

Kao što je poznato, u cilju utvrđivanja pohaba-nosti točkova u eksploataciji mere se:

• visina venca (Vv), koja predstavlja meru habanja površine kotrljanja i ne sme biti veća od 36 mm zbog opasnosti od udara venca točka o dno kanala skretnica;


• debljina venca (Dv), koja predstavlja meru habanja venca, meri se na visiini od 10 mm iznad srednjeg kruga kotrljanja i koja, zbog opasnosti od loma venca točka i povećanja rizika od iskliznuća vozila na skretnicama, ne sme biti manja od 22 mm kod vučenih i 25 mm kod vučnih vozila.

• qr mera, koja, takođe, predstavlja meru habanja venca, ali je, pre svega, pokazatelj opasnosti od penjanja točka na jezičak skretnice, odnosno opasnosti od pojave iskli-znuća, i koja ima nominalnu vrednost 10,8 mm, ali ne sme da bude manja od 6,5 mm.

Međutim, merenjem navedenih pokazatelja pohabanosti točka može se odrediti trenutak neophodnog upućivanja točkova na mašinsku obradu radi reprofilisanja, ali se ne može steći prava slika o uticaju promene brojnih faktora na habanje. Zbog toga se u praćenju eksploatacije točkova koriste pokazatelji brzine habanja, koji uzimaju u obzir i pređeni put kao parametar. Najčešće korišćeni, najjednostavniji i najpra-ktičniji eksploatacijski pokazatelj brzine habanja točkova železničkih vozila je pređeni put između dva uzastopna profilisanja točka, s tim što se pod reprofilisanjem podrazumeva i zamena bandaža ili monoblok točka.

U ovom radu je brzina habanja točkova vučnih vozila JP „Železnice Srbije“ (ŽS) analizirana korišćenjem podataka o pređenom putu između dva reprofilisanja kao pokazatelja brzine haba-nja. Podaci su dobijeni u okviru prve faze rada na projektu „Uzroci ubrzanog trošenja šinskih vozila JP „Železnice Srbije“ i mogućnosti poboljšanja stanja“ [3], koja je nedavno završe-na, a u okviru koje su analizirani brojni uticajni faktori na habanje točkova i šina i sadašnje stanje u toj oblasti na našoj železnici. Utvrđene velike vrednosti habanja i točkova i šina pokazuju da se s pravom problem povećanih brzina habanja postavlja u prvi plan, pa bi rezultati rada na projektu u drugoj fazi trebalo da ukažu i na mogućnosti značajnijeg poboljša-nja stanja. Nerešavanje postavljenog problema bitno utiče na komfor vožnje i bezbednost, ali i na nivo zagađenosti okoline od železnice.

HABANJE TOČKOVA VUČNIH VOZILA JP „ŽELEZNICE SRBIJE“

U cilju dobijanja podataka o brzinama habanja točkova vučnih vozila JP „Železnice Srbije“ u eksploataciji su prikupljani podaci za repreze-ntativni skup osnovnih serija vučnih vozila u različitim periodima eksploatacije. Podaci su dobijani iz odgovarajućih depoa za održavanje i

uglavnom su to bili: pređeni put između dva uzastopna reprofilisanja ili između reprofilisanja i zamene monoblok točka ili bandaža i podatak o uzroku slanja vozila na reprofilisanje točkova (uglavnom utvrđene nedozvoljene dimenzije: Vv, Dv, qr ili ravna mesta na površini kotrljanja).

Podaci o pređenom putu između dva reprofili-sanja točkova vučnih vozila korišćeni su za formiranje histograma raspodele njihovog uče-šća u ukupnom broju utvrđenih brzina habanja u posmatranom periodu. Svaki podatak o pre-đenom putu između dva reprofilisanja korišćen je kao podatak o brzini habanja točkova posmatranog vozila. Zbog nedovoljnog broja podataka za tačnije statističke analize, raspode-le brzine habanja su prikazane samo kao histogrami, odnosno nisu rađeni proračuni u cilju utvrđivanja teorijskih raspodela u obliku funkcije gustine raspodele. Ipak, i tako dobijeni histogrami omogućili su analizu podataka dobi-jenih u eksploataciji i izvođenje zaključaka o dijapazonu i karakteru promene i rasipanju vre-dnosti za svako od analiziranih vučnih vozila.

U skladu sa prethodnim, na sl. 1 prikazan je histogram raspodele pređenih puteva između reprofilisanja točkova za elektrolokomotive serije ŽS 441, na kome su na horizontalnoj osi dati intervali raspodele pređenih puteva između dva reprofilisanja, a na vertikalnoj odgovarajuća procentualna učešća svakog od navedenih intervala. Ovde treba napomenuti da korišćeni podaci nisu sagledavani sa aspekta eksploa-tacije, odnosno detaljnijih uslova korišćenja vozila (učešće pojedinih pruga i sastav vozova).

Sa histograma na sl. 1, koji je formiran na osnovu podataka za elektrolokomotive serije ŽS 441 remontovane u firmama „Relok“ – Rumunija i MIN – Niš i period eksplatacije od 2.11.2000. do 31.7.2007. godine, vidi se, pre svega, vrlo veliko rasipanje vrednosti pređenog puta između reprofilisanja i to od minimalne vrednosti od 12.000 km do maksimalne od čak 176.000 km. Uočavaju se i dva maksimuma, koji su posledica dve značajno različite grupe eksploatacijskih uslova: kretanje na ravniča-rskim prugama bez mnogo krivina sa srednjom vrednošću pređenog puta između reprofilisanja od oko 130.000 km i procentualnim učešćem od 21% i kretanje na brdskim prugama sa većim brojem krivina i srednjim pređenim putem između reprofilisanja od oko 50.000 km (procentualno učešće je takođe 21%). Srednja vrednost za kompletnu raspodelu je 84.739 km.


Sl. 1 Histogram raspodele pređenih puteva između

dva reprofilisanja za elektrolokomotivu serije ŽS 441

Karakteristični primeri, koji potvrđuju prethodno, su [3]:

• Elektrolokomotiva 441-518 ima srednji pređeni put 47.000 km između reprofilisanja točkova, pošto je do prvog reprofilisanja točkova (uzrok je Dv ispod dozvoljene vrednosti) prešla 54.000 km, a na drugo reprofilisanje je poslata posle 40.000 km (uzrok takođe Dv i qr). Sve vreme ta lokomotiva je eksploatisana na prugama u području Niša ka Preševu.

• Elektrolokomotiva 441-009 ima srednji pređeni put 89.500 km između reprofilisanja točkova, pošto je prvo reprofilisanje imala nakon 66.000 km, drugo 106.000 km nakon prvog i treće 120.000 km nakon drugog. Očigledna je eksploatacija ove lokomotive u povoljnijim uslovima u odnosu na lokomotivu 441-518, pošto su točkovi obe lokomotive bili istog kvaliteta, geometrija obrtnih postolja slična, a nakon reprofilisanja opada brzina habanja točkova, bez obzira na to što se pri tom smanjuje njihova tvrdoća.

Histogram raspodele pređenog puta između dva uzastopna reprofilisanja točkova za elektrolokomotive serije ŽS 461 prikazan je na sl. 2. Srednja vrednost raspodele, u posma-tranom periodu od 8.8.2000. do 28.7.2007. godine, je 78.394 km, što je vrlo slično vrednosti dobijenoj za elektrolokomotive serije ŽS 441. I ovaj histogram pokazuje veliko rasipanje dobijenih vrednosti pređenog puta između reprofilisanja (od 10.000 do 231.000 km) i dva maksimuma – na oko 50.000 km (učešće 29%) i 90.000 km (učešće 22%).



Objašnjenje za pomeranje vrednosti višeg maksimuma histograma u oblast nižih vrednosti, u odnosu na lokomotivu 441, može biti uticaj konstukcije lokomotive 461 sa dva troosovinsaka obrtna postolja. Naime, poznato je da takav koncept vučnog vozila sa tri osovine u obrtnom postolju utiče na povećano habanje točkova u uslovima kretanja na prugama sa puno krivina manjeg poluprečnika. To je posebno izraženo pri vožnjama brzinama znatno nižim od optimalnih, što je dokazano ispitivanjima [4].

Primer lokomotive serije 461 sa kombinovanim relativno velikim i malim habanjem je lokomotiva 461-106, koja je do zamene bandaža imala četiri reprofilisanja točkova, a pređeni putevi između reprofilisanja su bili: 45.000 km, 40.000 km, 130.000 km i 90.000 km. I ovde su, najverovatnije, uslovi eksploata-cije uticali na veliko rasipanje veličine pređenog puta između reprofilisanja točkova.




Elektrolokomotive serije ŽS 444, kao jedine suštinski modernizovane lokomotive u inventar-skom parku naše železnice, posebno su praćene u okviru sprovedenih analiza pređenog puta između dva reprofilisanja točkova. S obzirom na dobijene rezultate to se pokazalo kao ispravno. Na sl. 3 prikazan je histogram raspodele pređenih puteva između reprofilisa-nja za lokomotive serije 444.

Iz histograma se vidi da on ima čak, tri različito izražena maksimuma: prvi izraženiji na oko 20.000 km sa 19% učešća, drugi, manje uočljiv na oko 70.000 km sa oko 7% učešća i treći, koji se može pretpostaviti na oko 110.000 km, što znači da su elektrolokomotive serije ŽS 444 u posmatranom periodu od 6.7.2004. do 13.5.2008. godine uglavnom korišćene u težim uslovima eksploatacije, odnosno na prugama sa brojnim suženjima, koja, posebno zbog qr mere, vode ove lokomotive često reprofilisanje točkova.

Visoke vrednosti habanja točkova elektroloko-motiva serije 444, u odnosu na ostale elektrolokomotive, pokazuje koliko je mali uticaj dinamičkog sklopa lokomotive na veličinu habanja točkova, odnosno koliko je veliki uticaj koloseka u njegovoj makro i mikro strukturi. Naime, srednja vrednost pređenog puta između dva uzastopna reprofilisanja za lokomotivu serije 444 je 47.250 km, što je skoro dva puta manje od srednje vrednosti za lokomotivu serije 441. Teško je pretpostaviti da je to posledica uticaja vozila, s obzirom da su lokomotive 444 ušle u eksploataciju kao tek modernizovane sa remontovanim trčećim strojem. To potvrđuju i ispitivanja dinamičkog ponašanja prototipa tih lokomotiva, koja pokazuju vrlo male nivoe vertikalnih i bočnih ubrzanja lokomotive 444 u odnosu na neremontovane lokomotive 441 pre modernizacije.

Analizom uslova eksploatacije i podataka o ukupnom pređenom putu i putu između reprofili-sanja točkova lokomotiva 444 po domicilima mogu se utvrditi tri grupe elektrolokomotiva serije 444: • I grupa - lokomotive iz domicila: Beograd

(deo lokomotiva korišćenih na prugama Beograd-Požarevac i Beograd-Niš), Niš, Požarevac i Lapovo,

• II grupa - lokomotive iz domicila: Subotica, Novi Sad i Ruma,

• III grupa - lokomotive iz domicila: Beograd, Lajkovac i Užice.

Prva grupa lokomotiva 444 je bila u uslovno nazvanim teškim uslovima eksploatacije u odnosu na habanje točkova, pa je prosečan pređeni put lokomotiva između dva uzastopna reprofilisanja točkova bio samo 40.493 km. Težinu eksploatacije je, uglavnom, diktirala geometrija koloseka, koja još od 1975. godine značajno odstupa, u B i C kvalitativnim ocenama, od UIC normi [5, 6]. Teški eksploa-tacijski uslovi su potvrđeni analizom snimljenih dijagrama karakteristika geometrije koloseka na većem delu mreže pruga ŽS u periodu od 1994. do 2007. godine [3].

Znatno lakši eksploatacijski uslovi su bili za II grupu lokomotiva 444 iz domicilnih sekcija vuče Subotica, Novi Sad i Ruma. Zahvaljujući kretanju po relativno pravim prugama i kvalitetnijim kolosecima te lokomotive, u periodu od uvođenja u saobraćaj do 13.8.2007. godine, nisu išle na obradu točkova u cilju reprofilisanja, iako su do tada prešle prosečno po čak 216.461 km, što je 5,35 puta više od srednjeg pređenog puta između reprofilisanja točkova lokomotiva I grupe u tzv. teškim uslovima eksploatacije.

III grupa lokomotiva serije 444 iz domicilnih sekcija vuče Beograd, Lajkovac i Užice eksploatisana je u uslovima koji se mogu oceniti kao srednje teški, pa je i dobijena vrednost srednjeg pređenog puta između 2 reprofilisanja od 109.147 km u skladu sa tom ocenom. Na smanjnje težine eksploatacionih uslova na tim prugama utiče i relativno retko kretanje vozova brzinama manjim od 30-40 km/h. Sve u svemu, prethodno dati rezultati analize eksploatacije lokomotiva iz različitih domicilnih sekcija sa velikom verovatnoćom potvrđuju zaključak o vrlo velikom uticaju eksploatacijskih uslova, koji potiču od pruge, na brzinu habanja točkova i, svakako, o potrebi za brzom analizom stanja kvaliteta koloseka i popravkom deonica koje ne zadovoljavaju propisane zahteve. Globalno gledano, potrebna sanacija pruga zahteva velika finansijska sredstva, pošto remonti pruge na nekim deonicama nisu rađeni decenijama. Modernizovane elektrolokomotive podserije ŽS 461-200 su korišćene u zoni vuče Beograda, ka Radincu, Nišu, Lajkovcu i Požare-vcu i zbog toga su i one bile u tzv. teškim uslovima eksploatacije na prugama sa mnogo suženja [3]. Srednja vrednost pređenog puta između reprofilisanja točkova za te lokomotive bila je 39.384 km sa minimalnom vrednošću od



dva reprofilisanja za elektrolokomotivu podserije ŽS 461-200

2.320 km i maksimalnom od 104.120 km (raspodela je prikazana na sl. 4).

Na sl. 5 prikazana je raspodela pređenih puteva između dva uzastopna reprofilisanja točkova dizel-električnih lokomotiva serije ŽS 661. Te lokomotive na prugama „Železnica Srbije“ obavljaju veliki rad, ali do sada (posmatrani period je od 2005. do 2007. godine) je to bilo uglavnom na pruzi Niš-Dimitrovgrad. Bez obzira na mali analizirani broj lokomotiva, na histogramu se uočavaju maksimumi učešča na oko 15.000 km i oko 55.000 km pređenog puta između reprofilisanja točkova, što pokazuje učešće dva nivoa težine uslova eksploatacije, i manji dijapazon promene pređenog puta između reprofilisanja od 5.900 km do 56.000 km. Detaljnija anliza eksploatacije ovih lokomotiva pokazuje negativni uticaj brojnih nedozvoljenih suženja na pruzi Niš-Dimitrovgrad i ubrzanu promenu qr mere.


dva reprofilisanja za dizel-električnu lokomotivu serije ŽS 661


dva reprofilisanja za dizel-motorni voz serije ŽS 812/814

Samo 6 posmatranih vozova i ukupno 16 poda-taka o pređenim putevima između reprofilisanja točkova za dizel-motorne vozove serije ŽS 812/814 svakako nije dovoljno za ocenu brzine habanja točkova. Ipak, i na osnovu tako skro-mnog skupa podataka formiran je histogram na sl. 6, koji, kao i za ostala vučna vozila, pokazuje veliko rasipanje dobijenih vrednosti pređenog puta i maksimum učešća puteva od oko 50.000 km između 2 uzastopna reprofilisanja točkova.

Za elektromotorne vozove serije ŽS 412/416 nisu dobijeni podaci o pređenim putevima između reprofilisanja točkova, pa su oni izraču-nati (kao prosečni godišnji) za period 2003.-2006. godina na osnovu ukupnog godišnjeg pređenog puta u kilometrima i broja odlazaka voznih jedinica na reprofilisanje točkova u toku godine. Izračunati podaci, koji predstavljaju srednje vrednosti na godišnjem nivou prikazani su na sl. 7 posebno za svaku voznu jedinicu (dvodelne sekcije oznake 412 i 416).

Sl. 7 Prosečni godišnje pređeni putevi između

reprofilisanja točkova voznih jedinica elektromotornog voza serije ŽS 412/416


Na slici se vidi stalni porast pređenog puta između dva reprofilisanja točkova elektromo-tornih vozova serije ŽS 412/416, odnosno smanjenje brzine habanja točkova. Taj pozitivni trend, u posmatranom periodu 2003.-2006., godina je posledica promene uslova eksploa-tacije u smislu prelaska korišćenja vozova na, uslovno rečeno lakše, odnosno skoro isključivo gradske uslove eksploatacije (pruge beogra-dskog „Beovoza“), uz eventualno: pozitivni uticaj boljeg održavanja, poboljšanja dinamike vozila i povećanja tvrdoće obruča točkova. U svakom slučaju, ovaj primer elektromotornog voza 412/416 potvrđuje mogućnosti smanjenja brzine habanja točkova promenom uslova eksploatacije, pa i onih koji potiču od kvaliteta koloseka, što će biti jedan od najznačajnijih ciljeva II faze realizacije projekta [3].

ZAKLJUČCI

Na osnovu sprovedenih analiza relativno malog obima podataka o pređenim putevima između dva uzastopna reprofilisanja točkova vučnih vozila JP „Železnice Srbije“ mogu se izvući sledeći zaključci o brzini habanja točkova: 1. Na osnovu svih analiziranih podataka o

pređenim putevima između reprofilisanja točkova vučnih vozila ŽS može se izvući opšti zaključak o visokim brzinama habanja točkova, odnosno o brzinama koje zahtevaju hitne intervencije na vozilima i koloseku.

2. Rasipanja vrednosti pređenih puteva između dva reprofilisanja točkova su velika i nalaze se u dijapazonu od minimum čak 1.890 km do preko 230.000 km. Na veliko rasipanje utiču, svakako, svi uticajni faktori navedeni u uvodu ovog rada, ali posebno uslovi eksploatacije vozila kao makro (usponi, padovi i krivine) i mikro (kvalitet) geometrija koloseka i konstrukcione karakteristike vozila koje utiču na njegovu dinamiku kretanja. Na osnovu uočenih maksimuma na datim dijagramima, koji definišu različite uslove eksplaotacije može se sa velikom sigurnošću pretpostaviti da je uticaj uslova eksploatacije na brzinu habanja točkova dominantan. Jedna od potvrda prethodne pretpostavke je i dijagram na sl. 3, koji najbolje pokazuje uticaj uslova eksploatacije na brzinu habanja točkova lokomotiva serije

444, dok će konačna potvrda biti dobijena realizacijom odgovarajućih ispitivanja u II fazi realizacije projekta [3].

3. Rezultati analize brzina habanja točkova vučnih vozila ŽS pokazuju neophodnost nastavka istraživanja i utvrđivanja uzroka brzog habanja u II fazi realizacije projekta [3]. Krajnji rezultati bi trebalo da budu značajno smanjenje brzine habanja točkova na našim prugama i smanjenje odgovaraju-ćih troškova neposredno i posredno vezanih za veliku brzinu habanja točkova, odnosno povećanje ekonomičnosti poslovanja JP „Železnice Srbije“.

LITERATURA

/1/ Simić G.: Istraživanje realne geometrije dodira točak-šina i njenog uticaja na kretanje šinskih vozila i na habanje sistema točak-šina (doktorska disertacija), Mašinski fakultet, Beograd, 1997.

/2/ Milutinović D., Simić G.: Opterećenje i proračun točkova železničkih vozila, Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet, Beograd, 2006.

/3/ Jovanović R. i dr.: Studija „Uzroci ubrzanog trošenja točkova šinskih vozila JP „Železnice Srbije“ i mogućnosti poboljšanja stanja (I faza)“, Saobraćajni institut CIP, Beograd, 2008.

/4/ Stanje odnosa šina-točak na JŽ sa predlozima rešenja, knjiga 4, Železnički institut, Beograd, 1982.

/5/ Jovanović R., Milotić M., Radosavljević A., Mirković S.: Mogući uticaji tolerantnog stanja geometrijsko-dinamičkih osobina kolosijeka na kvalitet interoperabilnosti željezničke infrastrukture, 3. International scientific and expert railway infrastructure manager congress RIMC 07, Rogaška Slatina, Slovenija, 5. i 6. novembar 2007.

/6/ Vasiljević M., Jovanović R., Milutinović D.: Metoda ocene geometrije koloseka i bezbednost u železničkom saobraćaju, II međunarodni naučno-stručni skup „Mjesto i uloga lokalne zajednice u bezbjednosti saobraćaja“, Saobraćajni fakultet, Doboj, 16. i 17. maj 2008.


EEKKSSPPEERRTTSSKKOO PPLLAANNIIRRAANNJJEE PPRROOIIZZVVOODDNNJJEE

Dr Dejan Curović, dipl. inž. Mašinski fakultet, Beograd Prof. dr Branko Vasić, dipl. inž. Mašinski fakultet, Beograd Asis. dr Vladimir Popović, dipl. inž. Mašinski fakultet, Beograd Nada Curović, dipl. inž. Elektromreža Srbije

Autori ovog rada bavili su se problematikom predviđanja i pomoći pri donošenju odluka u upravljanju savremenim poslovnim sistemima. Prikazana je poslednja, četvrta, faza EPPA analize koja predstavlja kvanitfikaciju problema reprezentovanu kroz obradu podataka prikupljenu u prethodnim fazama EPPA analize. U radu su definisane sve četiri komponente problema koji se kvantifikuju od strane ekspertskog tima: kompleksnost i prioritetnost problema, kao i njegova finansijska i vremenska komponenta.

Ključne reči: predviđanje, EPPA metoda, ekspertski tim, kvantifikacija problema

EEXXPPEERRTT PPLLAANNNNIINNGG PPRROODDUUCCTTIIOONN

In this paper authors have presented the forecasting and decision support systems in modern business systems management. The last, fourth, phase of EPPA analyzes, witch is a problem quantification phase that process data collected in previous phases of shown EPPA method. All four components that are going to be quantified by the expert team, are defined in this paper. These components are: problem complexity and priority, as well as his financing and time component.

Key words: forecasting, EPPA method, expert team, problem quantification

UVOD

Planiranje, ili kako se na mnogo mesta može naći kao predviđanje (eng. Forecasting), je pre svega kompleksan inženjerski zadatak u svakoj oblasti proizvodnje. Kao ilustracija može da posluži mnoštvo pokušaja planiranja proizvo-dnje koji su doveli do potpunog kraha kako projekta tako ne retko i samih firmi koje su u isti postupak ušle. Tako se mogu navesti primeri letećih automobila, predviđeni krah pneumatika (pre 100 godina) i dr. Da li će se navedene tehnologije ostvariti u većoj meri je moguće sa sigurnošću utvrditi kako kroz intuitivne, kao

Kontakt:Dr Dejan Curović, dipl. inž. Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu Kraljice Marije 16, 11120 Beograd E-mail: [email protected]

neformalne, metode, tako i kroz kvalitativne i kvantitativne metode planiranja, tj. predviđanja.

Ako se poslužimo uslovnim poređenjem, odnosno poredimo tehnološko inovativni razvoj jedne industrijske grane sa upravljanjem prekookeanskim brodom dobićemo sledeće:

1. Da bi brod koji je krenuo na put od Singapura do Hong Kong-a, koji je na uda-ljenosti od 3.000 nautičkih milja, potrebno je da svoj smer upravljanja menja za 10 kako se ne bi slomila krma za upravljanje brodom, odnosno

2. Organizacije koje žele da opstanu na sve zahtevnijem tržištu svoje ciljeve i planove projektuju i za više decenija unapred. Na primer ROLLS ROYCE, deo koji se bavi proizvodnjom avio motora, predviđa da će


se u periodu do 2022. godine u svetu prodati ukupno 41.000 aviona u vrednosti od 2.170 milijardi dolara. Za navedeni broj aviona u tom periodu biće potrebno ukupno 94.043 motora u vrednosti od, uključujući i delove, 510 milijardi dolara. U ukupnom broju novih aviona linijske letilice kapacite-ta od 110 do 400 putnika učestvovaće sa 44%, odnosno gotovo 18.000 aviona. Istovremeno će biti potrebno 13.948 poslovnih aviona, 8.319 regionalnih sa 30 do 90 putnika i 910 transportera. U narednih 20 godina Azija će na tržištu komercijalnih aviona učestvovati sa 27%, a do 2018. godine će premašiti Severnu Ameriku i postati najveće svetsko tržište. U tome periodu sa tržišta Evrope i Severne Amerike povući će se gotovo 7.000 aviona, pa će njihova zamena morati da se obavlja godišnjim isporukama 350 novih aviona.

Navedeno istraživanje predstavlja osnovu razvoja kompanije a pripreme za dostizanje postavljenih ciljeva, dobijenih na osnovu kom-pleksnih istraživanja koje treba dostići 2022. godine, počinju odmah nakon dobijanja rezultata istraživanja.

U ovom radu opisan je razvoj modela/metode koja se može koristiti kao jedna od funkcija planiranja razvoja i na osnovu koje se može razviti model ekspertskog sistema. Posebno se obrađuju slučajevi kada raspoloživi podaci nisu podobni za statističku analizu i kada su mate-matičke aproksimacije neprimenjive, odnosno onda kada organizacije nisu u mogućnosti da se bave dugotrajnim istraživanjima kroz kvalitativne metode. Model se stoga predviđa za korišćenje u organizacijama koje se bave finalnom proizvodnjom i koje kao zaposlene imaju eksperte koji rade na poslovima projektovanja/proizvodnje i projekcija razvoja sa stanovišta potreba tržišta, perfomansi i dr. Eksperti koji se bave eksploatacijom, održava-njem i reciklažom su posebno razmatrani.

EPPA METOD – OPŠTI PRINCIP

EPPA metod je u ranoj fazi zavisna od rasuđivanja visokokvalifikovanih eksperata iz raznih oblasti i predviđene zakonske regulative koja se odnosi na duži rok. Na primer u automobilskoj industriji su duže vreme poznate norme EU da se do 2015. godine mora omogućiti da 95% automobila bude reciklabilno. Kako postići takve rezultate ukoliko se već danas ne krene u razvoj i kako kvantifikovati rezultate dobijene kroz mišljenja učesnika

ispitivanja? To je pojedinačna moć koja uz dopunu kvantitativnih faktora, obezbeđuje poboljšanja u politici donošenja odluka koje mogu biti pod uticajem ličnih sklonosti i očeki-vanja. EPPA metoda odražava te personalne faktore. Eksperti čija su mišljenja prezentovana u izveštaju često su u poziciji da utiču na događaje, pa iz tog razloga prognozu čine još validnijom. Čak i da događaji u budućnosti rezultuju promenom pravca pojedinačnog planiranja, to ne utiče negativno na korisnost EPPA studije. EPPA izveštaji su prvenstveno objektivni zato što prikazuju pravac razvoja tehnologije, materijala i istraživanja tržišta unu-tar industrije i analiziraju njihovu potencijalnu stratešku važnost. EPPA metod za razliku od mnogih kvalitativnih metoda planiranja ne koristi ponovljene krugove pitanja, najpre da bi se smanjilo potrebno vreme za dobijanje svrsi-shodnih rezultata, zatim da bi se o dobijenim rezultatima mogli izjašnjavati lokalni stručnjaci kojima je u interesu da se razvije svrsishodno prevozno sredstvo a svi rezultati se kasnije kvantitativno proveravaju.

Slika 1. EPPA metoda

Suština EPPA analize je sadržana kroz 4 procesa, i to: 1. UOČAVANJE PROBLEMA ILI UGROŽE-

NE KONKURENTNOSTI (gde se vrši određivanje timova eksperata i način po-kretanja ekspertize)

2. IZBOR EKSPERATA I PONDERISANJE NJIHOVIH ULOGA

3. ODERĐIVANJE NEUREĐENOG NIZA PROBLEMA (ekspertski tim kroz tehnike grupnog odlučivanja odrediti sve što je problem u rešavanju situacije identifikova-ne u koraku 1) i

4. KVANTIFIKACIJA PROBLEMA (deo meto-de koji će biti objašnjen u ovom radu).


KVANTIFIKACIJA PROBLEMA

Četvrti korak metode EPPA je, u stvari, operativni matematički deo modela. Prikupljena ekspertska mišljenja saznanja i iskustva se numerički obrađuju kako bi problem u celosti kvantitativno odredio i kao takav procesuiran donosiocu odluke na razmatranje i usvajanje rešenja. U ovom koraku ekspertski tim usmeren koordinatorskim timom kvantifikuje i određuje napred definisan niz problema.

Svaki problem, element skupa koji je definisan u prethodnom koraku biće sada određen sa četiri komponente.

Pi (ki , fi , ti, pi), i=1,...,n

Gde je n broj uočenih i definisanih problema Pi - konkretan problem ki - kompleksnost problema Pi fi - finansijska komponenta problema

Pi ti - vremenska komponenta problema Pi pi - prioritetnost problema Pi

(preferenca donosioca odluke)



SSIISSTTEEMMII ZZAA PPRRAAĆĆEENNJJEE SSTTAANNJJAA VVOOZZNNIIHH SSRREEDDSSTTAAVVAA PPOORREEDD PPRRUUGGEE

Dr Aleksandar Radosavljević, dipl. inž. Saobraćajni institut CIP, Beograd Života Đorđević, dipl. inž. J. P. „Železnice Srbije“, Beograd Simo Mirković, dipl. inž. Saobraćajni institut CIP, Beograd

U radu je prikazan broj i struktura vanrednih događaja na prugama Železnica Srbije u 2005. i 2006.god., kao i način nastajanja ravnih mesta na površini kotrljanja točka. Dat je pregled nekih savremenih sistema za dinamičku kontrolu tehničkog stanja voznih sredstava koji bi se mogli primeniti u praksi na Železnicama Srbije.

Ključne reči: železnica, vozna sredstva, točak, pregrejani ležaj, osovina

WWAAYYSSIIDDEE RROOLLLLIINNGG SSTTOOCCKK CCOONNDDIITTIIOONN MMOONNIITTOORRIINNGG SSYYSSTTEEMMSS

The paper shows recent numbers and structure of extraordinary events on Serbian Railways as well as the way for flat spots at the wheel rolling surface arising. Review of some modern systems for dynamic wayside rolling stock condition monitoring intersting for application on Serbian Railways are also given.

Key words: railway, rolling stock, wheel, hot bearing, axle

BROJ I STRUKTURA VANREDNIH DOGAĐAJA NA ŽELEZNICI

Svaki rad, koji ima za cilj da svojim saznanjima doprinese podizanju nivoa bezbednosti u železničkom saobraćaju, treba da ima za cilj da za obavljen određeni obim prevoza putnika i roba, optereti jedinicu prihoda sa što manjom društvenom štetom od vanrednih događaja (naročito udesa) učinjenih pri osnovnoj delatnosti železnice.

Pod društvenom štetom se podrazumeva direktna šteta evidentirana pri samom događaju sabrana sa svim posledičnim štetama (vezano za usmrćena i povređena lica, štete po procesima sa porodicama oštećenih, štete po

Kontakt: Dr Aleksandar Radosavljević, dipl. inž. Saobraćajni institut CIP Nemanjina 6, 11000 Beograd E-mail: [email protected]

privredu vezane za udes, društveno-politička šteta koja se zemlji imaocu štete stvara, šteta zbog izgubljenog radnog vremena,...).

S obzirom da je obračun indirektne štete veoma složen i u literaturi nedovoljno eksplicitno dat, smatra se da je u razvijenom svetu ona 5-8 puta veća od štete koja se pri udesu izračuna kao direktna šteta [1].

Vanredni događaj (tabela 1) na železnici naziva se takav slučaj smetnje koji otežava ili onemogućava saobraćaj vozova, ugrožava živote lica i nanosi materijalnu štetu imovini železnice, robe koja se prevozi te ostalih stvari i imovine koji budu ugroženi događajem.

Prema uzrocima i posledicama (veličina posle-dica) koji su ih uzrokovali, vanredni događaji se dele na: udese (tabela 2), nezgode (tabela 3) i elementarne nepogode.

Sa stanovišta delovanja opreme za detekciju tovarnog profila, za detekciju ravnih mesta na


točkovima, za detekciju zagrejanosti osovinskih ležišta i prekoračenja mase po osovini najinte-resantniji su iskliznuća kola i iskliznuća vozila pri manevri.

Vrsta vanrednog događaja I–XII 2005. I–XII 2006.Udesi 21 33 Nezgode 435 447 Udesi i nezgode na putnim prelazima i van njih 198 209

Ukupno 654 689

Tabela 1. Broj vanrednih događaja

Vrsta udesa I–XII 2005. I–XII 2006.Sudar vozova 1 1 Nalet voza 1 2 Iskliznuće kola 16 26 Požar i eksplozija - 1 Iskliznuće i nalet vozila pri manevri - -

Sudar, nalet i iskliznuće pružnih vozila

2 3

Ostali udesi 1 - Ukupno 21 33

Tabela 2. Broj udesa

Vrsta nezgoda I–XII 2005. I–XII 2006.Izbegnut sudar vozova 7 4 Izbegnut nalet voza 2 6 Prolaz voza pored signala koji zabranjuje dalju vožnju 15 12

Iskliznuće i nalet vozila pri manevrisanju 76 83

Požar i eksplozija 25 42 Sudar i nalet pružnih vozila - - Ostale nezgode 310 300 Ukupno 435 447

Tabela 3. Broj nezgoda

Neke analize vanrednih događaja u železni-čkom saobraćaju pokazuju da je oko 60% vanrednih događaja prouzrokovano pojavom tehničkih neispravnosti delova železničkih siste-ma, a oko 40% su posledice propusta radnika koji rade u operativi ili na održavanju.

Modernizacijom železničkih sredstava postiže se sve veći stepen automatizacije čime se smanjuje učešće ljudi u realizaciji saobraćaja, te time i opada uticaj ljudskog faktora na broj vanrednih događaja. U svetu su prisutne

namere da se uticaj ljudskog faktora na pojavu vanrednih događaja svede na minimum, a to je nemoguće bez uvođenja savremenih sistema za kontrolu saobraćaja i dijagnostiku tehničkog stanja voznih sredstava. S druge strane i u sistemu održavanja železničkih vozila važi maksima “bolje sprečiti nego lečiti”. Sa aspekta pouzdanosti železničkih vozila i bezbednosti železničkog saobraćaja najodgovorniji sklopovi, pored sistema kočnica, su osovinski sklopovi, a posebno točkovi od čijeg lošeg tehničkog stanja preti opasnost od iskliznuća vozila sa šina. Zbog toga je rano otkrivanje defekata točkova, odnosno uvođenje sistema za njihovu detekciju još u toku vožnje višestruko isplativo.

Iz dostupnih podataka nije uvek moguće jasno izdvojiti uzrok iskliznuća za većinu slučajeva, ali svakako da bi većina tehničkih nedostataka na vozilima, na ovaj ili onaj način, bila u nekom trenutku otkrivena ako bi na odgovarajućim lokacijama postojao određen broj mernih stanica za praćenje tehničkog stanja vozila prilikom obavljanja redovnog saobraćaja.

Smanjivanjem učešća tehnički neispravnih kola u procesu ranžiranja obezbedila bi se i veća odgovornost pri sprovođenju ranžiranja, a takođe bi se i nametnula jasna obaveza u pogledu održavanja koloseka, skretnica i svih drugih pratećih elemenata u ranžirnim stanicama, jer bi značajno bila smanjena mogućnost za prihvatanje opisa uzroka iskliznuća kao što su ”viša sila”, ”sklop tehničkih okolnosti” i sl.

OŠTEĆENJA NASTALA NA POVRŠINI KRUGA KOTRLJANJA TOČKOVA KOLA

Sektor za tehničko-kolske poslove JP „Železnice Srbije“ je obaveštavan o oštećenjima kola na površini kruga kotrljanja točkova putem telegrama, saopštenja i mesečnih izveštaja šefova Sekcija /Organizacionih jedinica za tehničko-kolske poslove. U periodu od 01.01. do 31.12.2006.g. ukupno je bilo 365 isključenih kola (tabela 4) iz saobraćaja vezanih za problematiku oštećenja nastalih na površini kruga kotrljanja točka.


Red broj

Oštećenja kola na površini

kruga kotrljanja točkova

mesec

Uku

pno

jan. feb. mart april maj jun jul avg. sep. okto. nov. dec.

%

1 Ravne površine 18 29 14 22 20 17 7 16 4 9 21 2 179

10,05 16,2 7,82 12,29 11,17 9,49 3,91 8,93 2,23 5,02 11,73 1,11 100

2 Ravne površine i nalepnice

1 4 2 4 6 2 2 1 5 6 0 0 33

3,03 12,1 6,06 12,12 18,18 6,06 6,06 3,03 15,15 18,18 0 0 100

3 Nalepnice 6 4 4 6 9 5 5 12 0 6 4 5 66

9,09 6,06 6,06 9,09 13,63 7,57 7,57 18,18 0,00 9,09 6,06 7,57 100

4 Rupičavost i ravne površine

3 11 0 7 4 10 0 5 0 1 0 1 42

7,14 26,2 0 16,67 9,52 23,8 0 11,9 0 2,38 0 2,38 100

5 Čupanje materijala 1 9 3 6 1 0 3 6 0 0 0 0 29

3,44 31 10,34 20,68. 3,44 0 10,34 20,68 0 0 0 0 100

6 Nagomilavanje materijala

1 2 1 1 1 1 0 3 1 0 0 0 11

9,09 18,18 9,09 9,09 9,09 9,09 0,00 27,27 9,09 0,00 0,00 0,00 100

7 Nabrana i ljuskava mesta

2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5

40 40 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

S V E G A 32 61 25 46 41 35 17 43 10 22 25 8 365

8,76 16,71 6,84 12,60 11,23 9,58 4,65 11,78 2,73 6,02 6,84 2,19 100

Tabela 4. Tabelarni i grafički pregled oštećenja kola na površini kruga kotrljanja točkova u 2006.god

Svi slučajevi isključenja kola iz saobraćaja zbog oštećenja točka na površini kruga kotrljanja su razvrstani na osnovu slučaja koji je bio osnov za isključenje kola iz saobraćaja kao što su npr. ravne površine, nalepnice, čupanje materijala i slično. Ponekad je bilo teško podeliti ih, odnosno razvrstati jer se defekti najčešće ne javljaju usled jednog slučaja već u kombinaciji više njih.

Na osnovu raspoloživih podataka može se zaključiti da se broj defekata smanjuje zavisno od klimatskih uslova, odnosno da je broj ošte-ćenja točkova veći pri niskim temperaturama, odnosno zimskim uslovima eksploatacije kola.

U tabeli 5 dat je pregled isključenih kola iz saobraćaja za period januar-decembar 2007. god. po vrstama kvarova i sekcijama za tehničko-kolske poslove ŽS.

TEHNIČKI USLOVI ZA NASTAJANJE RAVNIH POVRŠINA

Priroda defekata može biti različita:

1. Mehanička habanja;

2. Defekti usled nekvalitetnog i nehomoge-nog materijala i

3. Defekti usled termičke prirode cikličnog i prekomernog zagrevanja.

Pojave defekata pored ostalog izaziva i zagre-vanje točkova usled kočenja. Zagrevanjem površine kotrljanja dolazi do plastičnih deforma-cija slojeva, a time i do pojačanog habanja usled trenja.

Drugi vid defekata mehaničko-termičke prirode jeste stvaranje prstenastih udubljenja po obimu točka, naročito kod kočnica sa papučama od komponovanog materijala. Razlozi za nastaja-nje ovog defekta su nejednaki uslovi rada površinskih slojeva metala točka i materijala papuče po širini zone kontakta i prodora abrazivnih čestica metala i prodora abrazivnih čestica prašine na površinu kotrljanja duž ivica papuče. Lokalno habanje točka ili tzv. "ravna mesta" nastaju usled blokiranja točkova kao rezultat intenzivne plastične deformacije usled zagrevanja dodirne površine.

Još jedan oblik termo-mehaničkih defekata jeste stvaranje nalepnica ili zakaljenih mesta tzv. "belih mrlja" na površini kotrljanja. Oba defekta se javljaju usled kombinovanog dejstva toplotnog opterećenja točka. Navareni sloj ima veliku tvrdoću (i do 900 HB) i odlikuje se visokim zaostalim naponima usled kojih se stvaraju mikro naprsline. Nalepnice se mogu i otkidati sa točka što dovodi do udarnih naprezanja na osovinski sklop, vozilo, šine.


Sekcija za TKP

Putnička Teretna

Zagrejano osovinsko

ležište

Osovinski sklop

Noseći gibnjevi

Donje i obrtno

postolje Odbojnik Tegljenik Kočnica

4 9 14 18 22 25 28

Beograd p t

4 /

359 229

37 36

364 130

132 144

27 34

847 175

Požega p t

/ 2

/ 29

/ 555

25 319

/ 54

1 20

5 100

Požarevac p t

/ /

/ 70

/ 19

/ 98

/ 223

/ 44

/ 1490

Lapovo p t

/ /

/ 3

/ 9

/ 21

/ 56

/ 1

/ 167

Niš p t

/ 1

18 100

9 135

106 93

20 168

1 62

100 828

Kraljevo p t

1 /

1 /

3 /

14 42

/ 45

/ 7

3 23

Zaječar p t

/ /

1 22

/ 12

/ 27

/ 29

/ 1

1 160

Novi Sad p t

4 2

42 11

4 29

24 91

7 36

6 6

54 72

Subotica p t

/ /

89 360

5 74

14 97

2 257

2 58

139 270

Zrenjanin p t

/ /

/ 96

/ 7

/ 103

/ 17

/ 8

1 128

Ruma p t

/ /

7 87

1 16

/ 253

6 53

/ 20

14 55

Sektor za TKP

p t

9 5

517 1007

59 392

547 1274

167 1082

37 261

1164 3468

Σ 14 1524 451 1821 1249 298 4632

Tabela 5. Pregled isključenih kola iz saobraćaja za period I-XII 2007.

„Bele mrlje“ nastaju naglim hlađenjem pregreja-nih mesta do temperature više od kritične na kojoj dolazi do strukturnih promena u površi-nskim slojevima metala točka. Pojavi belih mrlja veoma doprinose niske temperature okoline i velika vlažnost vazduha.

Veoma rasprostranjen oblik defekata jesu poprečne naprsline po površini kotrljanja točka usled termičkog starenja materijala, koji nastaju kao rezultat naizmeničnog intenzivnog zagreva-nja prilikom kočenja i hlađenja.

Dosta redak oblik, ali veoma nezgodan defekat jeste tzv. „čupanje materijala“ tj. odvajanje dela metala točka pod uticajem spoljašnih i unutra-šnjih sila. Čupanju obično predhodi poremećaj homogenosti materijala. Obrazovanju ovog defekta doprinosi martenzitna struktura površi-nskih slojeva metala koja se odlikuje velikom tvrdoćom i krtošću.

Na osnovu napred navedenog svi defekti nasta-li na površini kruga kotrljanja točka razvrstani su u sedam grupa i to :

1. Ravne površine 179 (49,04%)

2. Ravne površine i nalepnice 33 (9,04%)

3. Nalepnice 66 (18,82%)

4. Nabrana i ljuskava mesta 5 (1,36%)

5. Rupičavost i ravne površine 42 (11,50%)

6. Čupanje materijala 29 (7,94%)

7. Nagomilavanje materijala 11 (3,01%)

Vidi se da najviše defekata na površini točka ima usled ravnih površina 179 (49,04%), a najmanje defekata ima usled ljuskanih i nabra-nih mesta 5 ili 1,36%.


Kako u eksploataciji kola učestvuje više subjekata za nastajanje ravnih površina osnovni razlog je nepravilno kočenje. Prepunjenje vazduhom kočnih uređaja, pritegnuta ručna kočnica za vreme vožnje ili pogrešan položaj ručice menjača sile kočenja dovodi do prevelike sile pritiska papuča na točkove i njihovog ukočenja. Kod vozova ili pojedinih vozila u upotrebi su kočni umeci od komponovanog materijala i ako je, greškom, ostao visok stepen kočenja kod kola sa dvostepenom kočnicom velike snage, ili je mašinovođa prilikom kočenja voza otkočio kočnicu lokomotive i preopteretio kočnice ostalih vozila dolazi do termičkog pregrevanja, a samim tim i pojave defekata na površini kruga kotrljanja točka.

Eventualna zakočenost-blokiranje točkova dok je vozilo u pokretu dovodi do stvaranja ravnih mesta. Neravnomerno raspoređene kočnice, vlažne i masne šine pogoduju klizanju i stvara-nju ravnih površina.

DEFINISANJE SAVREMENIH TEHNOLOGIJA I OPREME ZA MONITORING I DIJAGNOSTIKU ŽELEZNIČKIH VOZNIH SREDSTAVA

Stacionarni sistemi monitoringa i dijagnostike ne zavise od vrste starosti, vrste vozila i opremljenosti voznog parka, jer su potpuno nezavisni u radu. Oni se mogu podeliti na one koji se nalaze u okviru depoa i radionica i one koji se nalaze na otvorenoj pruzi, kao i na stacionarne sisteme za monitoring i dijagnostiku mehaničkih, temperaturnih i električnih veličina.

Stacionarni sistemi monitoringa i dijagnostike koji se nalaze na otvorenoj pruzi prate stanje mehaničkog dela trčećeg sklopa, posredno putem merenja temperature i zvuka, i neposre-dno, mereći ubrzanja mehaničkog dela tokom kretanja, prateći stanje osovinskih ležajeva, točkova i ponašanja sklopa obrtnog postolja. Zbog ovakvih karakteristika, ova vrsta stacio-narnih sistema se postavlja na "strateška" mesta na pruzi, gde se očekuje pojava kritičnog ponašanja pomenutih komponenti. Sa druge strane, oni su samo dopuna stacionarnim sistemima monitoringa i dijagnostike koji su smešteni u depoima. Potreba za vrstom i mestom instaliranja ovakvih sistema se definiše strategijom održavanja i eksploatacije operatera saobraćaja ili železničke uprave.

Drugim rečima, neophodno je da Železnica Srbije počne uvođenje savremenih tehnologija u skladu sa postojećim stanjem.

U daljem tekstu data su neka savremena rešenja ovih uređaja.

Detektori koji otkrivaju udarno opterećenja na točak "Vaild" (WILD) bili su decenijama glavna potpora za identifikaciju točkova kod kojih je bilo uočeno ljuštenje, raspadanje materijala zbog velikog uticaja toplote i zbog deformisa-nosti točkova (gubitka kružnog oblika). Oni i dalje štite železnicu od štetnih opterećenja i od iskliznuća zbog polomljenih šina. Početkom devedesetih godina od strane određenih institu-ta završena je ocena sistema "Vaild". Ona je za rezultat imala uvođenje Pravilnika o zameni točkova, kojim se dozvoljava zamenu točka posle udara većeg od 400 kN, koji je detekto-vao ovaj sistem. Pravilnik o zameni omogućava železnici da ukloni komponentu koja nije u skladu sa vozilom, a vlasniku zaračunava troškove radne snage, popravke i zamene.

Tehnologija "Vaild" se bazira na merenju vertikalnog opterećenja ispod svakog točka koje se vrši upotrebom senzora - mernih traka smeštenih na šinama. U Severnoj Americi ima preko 60 lokacija na kojima ovaj sistem obavlja svoju funkciju, odn. ne samo da odmah šalje signal upozorenja u upravljačnicu lokomotive voza da je došlo do prekomernog udara, već šalje i sve podatke o vertikalnom opterećenju u centralnu bazu radi arhiviranja i dalje analize. Na slici 1 prikazana je tipična instalacija sistema "Vaild" na koloseku u pravcu, sa betonskim pragovima u Severnoj Americi, proizvod kompanije Salient System, Inc.

Slika 1. Instalacije sistema "WILD"

Sistem za akustičnu detekciju u neposrednoj blizini koloseka "TADS" je preventivni sistem održavanja ležajeva koji je razvijen u SAD i projektovan je da identifikuje ležajeve sa unutrašnjim neispravnostima u ranoj fazi otkaza, pre početka katastrofalnog otkaza usled povećanih temperatura u toku rada.


"TADS" se sastoji od serije mikrofona postavlje-nih u kućišta sa obe strane koloseka koji beleže vremenske podatke o zapisu zvuka svakog ležaja (slika 2).

Podatke o trenutku zapisa zvuka, uređaj dešifruje sa ciljem da se identifikuje prisustvo neispravnosti. Kontrole koje su izvršene na skinutim ležajevima posle upozorenja sistema "TADS", pokazale su da je u 97% slučajeva potvrđeno prisustvo neispravnosti.

Merni sistem Lasca [2] trenutno šalje podatke o kvalitetu kretanja vozova koji prolaze. Lasca sistem je na raspolaganju mreži pruga Nema-čkih železnica (DB) od 2001. godine. Razvijen je od strane firme ”INNOtec GmbH Europe” iz grada Vormsa u Nemačkoj uz saradnju sa ”Imb dynamik” u svrhe održavanja pruga DB.

Slika 2. Tipična instalacija "TADS

Lasca merni sistem zasnovan je na istoimenoj laserskoj vagi koja postoji od 2000. godine. Kako se opterećenje koje nosi točak kreće duž šine dolazi do njenog ugibanja. Veličina tog ugiba zavisi od sile kojom točak deluje na šinu i njegove relativne pozicije u odnosu na senzor. Tada dolazi do skretanja laserskog zraka u odnosu na nulto podešavanje. Ovo skretanje beleži veoma osetljiv senzor sa odličnom linearnošću i unosi se u računar za obradu kao izmerena vrednost. Odnos signala i šuma je odličan. Čak i mala opterećenja kao što je npr. 100 N daju izlazni signal koji je upotrebljiv za merenje i analizu. Ljudska ruka postavljena na glavu šine na nekoliko sekundi preneće dovoljno toplote da dođe do njenog vitoperenja ka gore u meri koja je dovoljna za sistem da sprovede očitavanje.

Sa druge strane praktično ne postoji gornja granica za opterećenje koje deluje preko jednog točka ili osovinskog sklopa koja bi bila izvan mernog opsega. Čak i sile od 100 kN bi iskoristile samo 10% od mernog opsega.

Slika 3. Laserski senzor postavljen

na šinu između pragova

Senzori (slika 3) su pričvršćeni uz donji deo šine u prostoru između pragova. Celokupna merna jedinica sadrži 2 x 6 senzora. Ako je 6 mernih tačaka postavljeno za obe, i za levu i za desnu šinu u susednim prostorima između pra-gova, može se postići neprekidna merna dužina od 4 m. To je dovoljno da pokaže jedan ceo obrt železničkog točka razvijen u ravnu liniju. Mattild sistem (General Electric Transportation) se koristi za snimanje površine kotrljanja točko-va, odstupanja od kružnog oblika i otkrivanje nepropisnog tovarenja. Ovaj "zatvoreni" laserski sistem za otkrivanje nepravilnosti nudi novi pristup u merenjima sila kojima šinska vozila deluju na kolosek. Sa sveobuhvatnim mogu-ćnostima praćenja ovaj sistem pomaže u smanjivanju broja iskakanja iz koloseka i na taj način povećava sigurnost odvijanja saobraćaja. Mattild sistem nudi izražene prednosti u pogledu napredne tehnologije i jednostavnosti postavljanja i održavanja. Napredna tehnologija, laser sa samopodešava-njem zajedno sa prilagodljivim softverom za prikupljanje podataka obezbeđuju detaljne podatke za aktivno praćenje oštećenja točkova, obrtnih postolja i nepravilnosti u tovarenju. Na slici 4 prikazan je Mattild sistem za snimanje površine kotrljanja točkova, odstupanja od kru-žnog oblika i otkrivanje nepropisnog tovarenja.

Slika 4. Mattild sistem


Mattild može lako da otkrije, utvrdi veličinu ravnih mesta i njihov broj, udubljenja na površini kotrljanja, neuravnoteženost optereće-nja i preopterećenje kola. Takođe, Mattild meri dinamička opterećenja osovina, obrtnih postolja i točkova.

Sistem se jednostavno postavlja na sve tipove koloseka bez građevinskih radova. Senzori se pričvršćiju za šine bez prekidanja saobraćaja. Sistem se veoma jednostavno može premestiti na drugu lokaciju.

Skretanje laserskog zraka usled sile optereće-nja koje se prenosi sa točka na šinu meri se laserskim senzorima visoke rezolucije i pretvara se u podatak o opterećenju preko elektronike za obradu signala. Geometrijski raspored senzora i njihova međusobna razmaknutost omogućuju utvrđivanje sila između točka i šine na punoj dužini obima svakog točka.

Slika 5. ARGUS merna stanica

Sistem za dijagnostiku točka ARGUS (slika 5) je potpuno automatska ispitna i tehničko-pregledna jedinica za dijagnostiku točkova železničkih vozila u eksploataciji. Kada prolaze merni kolosek svi točkovi su automatski ispitani. Ovo ispitivanje može biti izvedeno bez osoblja u bilo koje vreme i bez stajanja vozila tako da je moguće kontinualno praćenje trenutnog stanja osovinskih sklopova. Na ovakav način, relevan-tne odluke u vezi bezbednosti su zasnovane na

objektivnoj oceni. Vozila se istovremeno identifi-kuju za vreme prelaska sistema. Snimljeni rezu-ltati ispitivanja su povezani sa pojedinačnim osovinskim sklopom i zapamćeni u memoriji [3]. Kao dodatak dokumentaciji rezultata ispitivanja formira se baza podataka sa statistikom trošenja koja omogućava planiranje održavanja prema potrebi. Tako, prevoznik ispunjava pre-duslov za strategiju optimizovanog održavanja osovinskih sklopova koja služi da se poveća pređena kilometraža osovinskih sklopova i da se smanje troškovi životnog veka. Prednosti sistema su sledeće: • Tačno saznanje stanja svih osovinskih

sklopova kroz ispitivanje u automatskom eksploatacionom modu za utvrđivanje troškova i koristi.

• Pouzdani prenos i smeštaj mernih vrednosti u baze podataka.

• Precizno, savremeno i lako raspoloživo znanje stanja svih osovinskih sklopova sa istorijom i prognozama trošenja iz baze podataka osovinskog sklopa.

• Osnove za poboljšanu organizaciju radio-nica.

• Povećanje eksploatacione pouzdanosti i tačnosti bez eksploatacione rezerve pošto su sve neophodne aktivnosti u vezi osovinskih sklopova već prethodno određene pre stiza-nja vozila u radionicu za održavanje.

Slika 6. Struktura sistema ARGUS

Struktura sistema ARGUS (slika 6): Osnovna jedinica:

• Osnovni modul • Baza podataka • Eksploataciona stanica • Jedan klimatizovani kontejner za

smeštaj komandne jedinice


Dijagnostički moduli: Modul 1: Identifikacija vozila Modul 2: Odstupanje od kružnosti i ravna

mesta Modul 3: Prečnik Modul 4: Profil, unutrašnje rastojanje između točkova Modul 5: Otkrivanje naprslina

Sistem za otkrivanje pregrejanih osovinskih ležajeva korišćen u Austriji od strane ÖBB Infrastrukture sastoji se od opreme sa strane koloseka (skenera), jedne jedinice za ocenu i upravljanje, opreme za prenos podataka i jedinice sa vizuelnim displejem. Oprema sa strane pruge uključuje i elektroniku za upravljanje i ocenu smeštenu u ormanu i za šinu pričvršćenu mernu opremu sa infracrvenim senzorima za snimanje osovinskog kućišta, temperature točka i brojača osovina [4, 5].

Na mnogim lokacijama, gde je sistem za otkrivanje pregrejanih ležajeva pozicioniran, takođe je smešten i sistem za detekciju tempe-rature točka i sistem za detekciju temperature kočnog diska (slika 7). Glavni razlog za ovo gomilanje senzora su troškovi instalacije jednog sistema. Zajedničko je korišćenje napajanja električnom energijom i veza na mrežu železni-čkih podataka.

Slika 7. Kombinovano postrojenje za pregrejani

osovinski ležaj za točak i kočni disk

Zbog cene postrojenja za dinamičko merenje mase, sledeća ideja za smanjivanje troškova iskakanja voza je bila razvoj detektora iskliznu-ća duž pruge (slika 8) koji je tako jeftin da može biti smešten na svaki blokovni signal. Iskliznuće može biti prouzrokovano mnogim stvarima i stoga kombinacija uticaja sa strane pruge i sa strane vozila treba da se podudara. Jednosta-vni princip detektora je otvaranje u slučaju deformacije i garantuje visoku pouzdanost.

Slika 8. Detektor iskliznuća

Dodatna komponenta automatskog osmatranja voza je postrojenje za dinamičko merenje mase (slika 9). Pre nego što su pozvale kompanije da prikažu svoje proizvode Austrijske železnice su projektovale prototipsko postrojenje nazvano G2000. Za jednog menadžera infrastrukture važno je da proveri osovinsko opterećenje i opterećenje točka da bi se sprečila iskliznuća. Šta više, osovinsko opterećenje je važno za izračunavanje naknada za infrastrukturu.

Slika 9. Postrojenje za dinamičko merenje mase

Dodatna komponenta automatskog osmatranja voza je postrojenje za dinamičko merenje mase (slika 9). Pre nego što su pozvale kompanije da prikažu svoje proizvode Austrijske železnice su projektovale prototipsko postrojenje nazvano G2000. Za jednog menadžera infrastrukture važno je da proveri osovinsko opterećenje i opterećenje točka da bi se sprečila iskliznuća. Šta više, osovinsko opterećenje je važno za izračunavanje naknada za infrastrukturu.

U poslednje dve godine napredni sistem ѕa vaganje pri kretanju Quo Vadis zaživeo je na Holandskim železnicama (NS). Ovaj sistem koji je razvio ProRail, Bass R&D i NedTrain Consulting postavljen je na 42 lokacije što omogućava merenje 80% saobraćaja i 96% prevezenog tereta. Prepoznavanje vozova


dobro funkcioniše korišćenjem sistema koji se, takođe, koriste za svrhe upravljanja saobra-ćajem [6, 7].

Slika 10. Princip rada optičkog senzora

U Quo Vadis sistemu merenje se sprovodi korišćenjem senzora na bazi tehnologije optičkih vlakana. Senzor se postavlja ispod šine i povezan je sa čitačem u kućištu sistema uz kolosek. Čitač stvara optički signal koji se prenosi do senzora optičkim vlaknom. Senzor pretvara najmanja vertikalna pomeranja šine usled prolaska točka u promenu optičkog signala, koji se zatim pretvara u čitaču u tačan vertikalni signal koji je na raspolaganju za dalju obradu (slike 10 i 11).

Slika 11. Postavljanje senzora na kolosek

Sistem za otkrivanje pregrejanih ležaja zasniva se na infracrvenom otkrivanju temperature. Gotcha senzor sa optičkim vlaknima je u mogućnosti da zabeleži vibracije koje emituju oštećeni ležaji kao i poziciju osovine. Kombina-cijom oba senzora pogrešna dijagnoza može biti izbegnuta što dodatno unapređuje pouzda-nost otkrivanja pregrejanih ležaja.

Gotcha sadrži sistem za radio prepoznavanje RFID TagMaster. Sistem se sastoji od čitača

koji se nalazi uz kolosek i očitava zapise u magnetnim kartica prikačenim na vozilima. Sistem radi na slobodnoj učestanosti od 2,45GHz i ispunjava sve zahteve železničke industrije. Pločice veličine kreditne kartice lako se postavljaju sa strane ili ispod vozila i mogu biti očitane do brzine od 360 km/h na rastojanju od 5 do 8 m. Pločica je potpuno zatvorena i ne zahteva održavanje punih 6 do 10 godina.

Gotcha sistem je predviđen i za snimanje buke koju emituju železnička vozila sa visokom tačnošću i detaljnošću. Zabeleženi podaci su prikladni za formiranje redova vožnje koji moraju da zadovolje stroge propise u pogledu buke i da pomognu u preduzimanju mera za smanjenje buke.

Rastući broj primena vaganja u pokretu i prepoznavanja vozila je sve više prisutan. Depoi za točenje goriva u dizel-vozila opremaju se čitačima magnetnih kartica i naplata se ostvaruje automatski. Planira se da Quo Vadis sistem bude proširen opremom za utvrđivanje izduvne emisije, buke i vibracija. Merenja buke dovode se i u vezu sa oštećenjima osovinskih ležaja kako bi se izbeglo njihovo pregrevanje u najranijoj fazi. Kao poslednja, ali ne najmanje važna mogućnost je i određivanje broja prevezenih putnika što je značajna informacija za prevoznike.

Jedno od rešenja se nudi i kroz upotrebu sistema za praćenje i kontrolu pregrejanosti osovinskih ležajeva točkova teretnih kola koje je razvio i proizveo Institut “Nikola Tesla” iz Beograda, a koji se nalazi u eksploataciji na internoj železnici TE "Nikola Tesla" u Obreno-vcu, od avgusta 2004 (slika 12).

Koncepcija ovog mernog sistema se bazira na beskontaktnom merenju apsolutne temperature poklopaca ležaja točka teretnih kola u pokretu (3 km/h do 40 km/h) u uslovima okolne temperature od -40oC do +70oC, velikih elektro-magnetnih smetnji (elektrovučna lokomotiva sa napojnom mrežom od 25 kV), vibracija, prašine pored pruge i vremenskih uslova (sunce, kiša, sneg). Temperatura ležišta meri se beskonta-ktno infracrvenim (IC) detektorom koji se nalazi u okviru mernog mesta pored pruge. Sistem za detekciju temperature ležišta obezbeđuje pou-zdano merenje apsolutne temperature ležišta u opsegu od 40oC do 125oC sa tačnošću merenja ±2oC. Ceo sistem radi besprekidno i autonomno tj. bez opslužioca. Sistem je postavljen na tri prostorno različite lokacije.


Slika 12. Prostorni raspored mernog sistema

Pored same pruge postavljeni su merni optičko-elektronski uređaji za merenje temperature i potrebni senzori za kontrolu ukupnog mernog procesa (slika 13). Na istovarnoj stanici vozova se nalazi alarmni uređaj koji ima funkciju da prikaže temperature svih ležajeva tekućeg voza i da alarmira povišenu temperaturu nekog ležaja (od zadate granične temperature) ukoliko se takav slučaj pojavi.

Slika 13. Izgled mernih uređaja pored pruge

Kompletno praćenje procesa merenja, beleže-nje svih rezultata prati se preko računara koji je prostorno lociran u zgradi CDU (centar daljinskog upravljanja).

Utvrđivanje profila voza sprovodi se preko mernog sistema koji se zasniva na laserskom merenju daljine u kombinaciji sa visokom učestanošću skeniranja.

Zadaci sistema su: - da se izmeri profil voza tokom kretanja

(lokomotive i putnička kola), - da se utvrdi profil tovarenja voza (za

teretne vozove).

Profil voza koji se kreće utvrđuje se preko dva laserska daljinomera koji su simetrično posta-vljeni na obrisu graničnog profila. Slika 14 pokazuje principe rada uređaja.

Slika 14. Prolazak voza kroz uređaj za određivanje

profila voza

Princip rada je sledeći: Impulsni laserski zrak učestanosti 1 MHz vertikalno skenira vozilo da bi se izvršilo merenje. Laserski impuls se reflektuje od površine voza i detektuje ga poseban foto-osetljivi senzor koji se nalazi unutar mernog uređaja pored laserskog izvora.

Apsolutna mera udaljenosti cilja dobija se mere-njem vremena koje je potrebno da impulsna svetlost pređe rastojanje između izvora i senzora. Vreme putovanja svetlosti meri se visoko frekventnim elektronskim kolom koje može da utvrdi rastojanje sa rezolucijom 10 mm na mernom polju od 10 m.

Profil voza u kretanju se određuje preko 2 merna uređaja, jedan za desni profil i jedan za levi profil. Objedinjavanje podataka od dva daljinomera omogućava dobijanje celovitog profila vozila.

ZAKLJUČAK

Na prugama Železnica Srbije još i danas, za razliku od naprednijih zapadnoevropskih i srednjeevropskih železnica, funkcije kontrole tovarnog profila, detekcije ravnih mesta na točkovima, detekcije zagrejanosti osovinskih ležišta i određivanja mase po osovini kola obavljaju se samo kada se voz zaustavi u stanici. U svetu već odavno postoje savremeni-je metode, koje moguće neispravnosti detektuju u toku kretanja voza. Povećanjem brzine vozova na savremenim evropskim prugama, što se i kod nas očekuje, povećava se opasnost da dođe do nezgode usled oštećenja točkova, osovinskih ležišta ili kočnica. Takva oštećenja se mogu, u početnoj fazi, konstatovati na osnovu povećanja temperature, što se vizuelno ne može uočiti. Moderni valjkasti ležajevi imaju vrlo kratko


vreme eksploatacije od pojave pregrevanja do pojave neispravnosti ili pojave havarije. To vreme je, može se reći, čak previše kratko i u okviru njega se mora brzo reagovati da bi se sprečile potencijalne havarije.

U cilju otkrivanja stanja neispravnosti neopho-dno je da se na pruzi koriste uređaji, koji su sposobni da bezkontaktno detektuju, obrađuju odgovarajuće signale i javljaju (na daljinu i sa potrebnom tačnošću) povećanja temperature, ravna mesta na točkovima i neravnomerni raspored mase tovara u kolima. Detekcija tovarnog profila bi se mogla ostaviti za krajnju fazu implementacije projekta zbog toga što je ovaj uređaj, u mnogim zemljama, i danas u eksperimentalnom radu. Sama potreba za ovom funkcijom bi se mogla svesti na granične stanice, a prvenstveno Koridor 10.

Iskustva ispitivanja na terenu su otkrila da su sledeći sistemi senzora, za funkciju potpuno automatskog praćenja voza, neophodni da otkriju gotovo sva moguća stanja kvarova na vozovima:

• Stanje osovinskih kućišta, kočnih umetaka i točkova se detektuje pomoću detektora pregrejanih osovinskih ležajeva, kočnih umetaka i točkova. Ovi sistemi senzora predstavljaju najsavremeniju tehniku i u eksploataciji su više godina. Obično su integrisani u jednu celinu.

• Dinamičke vage se koriste za merenje u oblasti kontakta točak/šina. Tako je masa svakog točka određena i na osnovu nje se izračunava masa vagona i voza. Najsavre-menije dinamičke vage takođe prate status točkova i otkrivaju ravna mesta i druga oštećenja točka.

• Otkrivanje objekata koji prevazilaze profil voza se sprovodi preko sistema za praćenje profila voza. Ova rešenja senzora su zasnovana na laserskim zracima zajedno sa kamerama.

• Otkrivanje požara na vozu je bio deo nadgle-danja voza od strane otpravnika vozova. Danas ne postoje senzori za detekciju požara koji su komercijalno raspoloživi da preuzmu ovako važan zadatak pa su, za vreme razvoja projekta kontrolnih punktova, sprovedeni laboratorijski testovi da bi se pronašao odgovarajući senzor.

• Za otkrivanje iskliznuća vozila je izuzetno važno ne samo da se otkrije takva situacija pre nego što iskliznulo vozilo uđe u tunel ili na most već i da se izbegnu visoki troškovi otkrivanjem iskliznulog vozila pre nego što uništi kilometre infrastrukture.

LITERATURA

/1/ SI CIP, Generalni projekat sistema mernih stanica tehničko-kolskih poslova za dinamičku kontrolu tehničkog stanja voznih sredstava u saobraćaju na mreži JP "Železnice Srbije", Beograd, 2008.

/2/ LeDosquet, G., Paweliek, F., Müller Boruttau F., Lasca, Automatic monitoring of the running quality of railway vehicles, RTR Railway Technical Review, 2, 2007.

/3/ www.hegenscheidt-mfd.de

/4/ Schöbel, A., Karner, J., Components for wayside train observation in Austria, XII naučno-stručna konferencija o železnici ŽELKON ’06, Niš, Srbija, 2006.

/5/ Schöbel, A., Karner, J., Optimierungspo-tenziale bei der Stationierung von Heißläuferortungsanlagen, ETR 54, H. 12, Dezember 2005.

/6/ Gerlof den Burman, Arjen Zoeteman, A Vital Instrument in asset management, European Railway Review, issue 3, 2005.

/7/ Gotcha Train Monitoring Solution, NedTrain Consulting and Baas R&D Publication, 2004.

PP RR II KK AA ZZ II SS KK UU PP OO VV AA


PREDAVANJE U PRIVREDNOJ KOMORI BEOGRADA

U skladu sa dugogodišnjom saradnjom između Instituta za istraživanja i projektovanja u privredi i Privredne komore Beograda, 17. aprila stručnjaci Instituta održali su predavanje na temu PAS 99:2006 - Specifikacija zahteva najčešće korišćenih sistema menadžmenta kao osnova za integraciju. Na predavanju, kome je prisustvovalo preko 100 ljudi iz raznorodnih privrednih delatnosti (Železnice Srbije, Zavod za izradu novčanica, GSP Beograd, HE Đerdap, Progres, Zastava automobili, JKP Vodovod i kanalizacija Kragujevac, JP Aerodrom Nikola Tesla, JKP Mediana Niš, Minel Schreder, VZ Moma

Stanojlović, Centar za ispitivanje namirnica, Institut Goša, HIP Azotara, ED Beograd, FAP Priboj, Jugoimport SDPR, CITYBUS, JP Putevi Srbije, Poslovno udruženje proizvođača drumskih vozila, CIP, Komplus, STUP Vršac, Elektro mreža Srbije, JKP Beogradske elektrane, DUGA i dr.), izneta su iskustva stručnjaka Instituta iipp u mnogobrojnim konsultantskim poslovima sa stanovišta implementacije i integracije standarda serije ISO 9000, ISO 14000 i ISO 18000, a kao posebni primeri navedeni su JKP Beogradski vodovod i kanalizacija i Fabrika autobusa i specijalnih vozila IKARBUS.

SEMINAR NA KOPAONIKU

U periodu od 12 – 14. marta, na Kopaoniku, održan je Seminar INTEGRISANI SISTEMI MENADŽMENTA – ISO 9001, ISO 14001, ISO/IEC 27000, ISO 22000 i OHSAS 18000 u organizaciji Instituta za istraživanja i projektovanja u privredi. Na seminaru je obrađivana problematika integracije sistema menadžmenta kvalitetom, tj. usaglašavanja elemenata, koji su identični ili u većoj meri isti za sve sisteme. Da bi se rastuće interesovanje prilagodilo integrisanom pristupu programima rukovođenja i kontrolisanju organizacionog rizika kroz ovaj seminar su obrađeni kako uobičajeni zahtevi programa rukovođenja, tako i sve specifičnosti za standarde/specifikacije. U okviru seminara posebno je obrađena Britanska specifikacija BSI PAS

99:2006, koji se prvenstveno koristi od strane organizacija u izvršavanju zahteva koji obuhvataju standarde dva ili više programa rukovođenja čime se pojednostavljuje implementacija i procena prilagođenosti. Seminar je pohađalo 28 ljudi iz više privrednih subjekata (HIP PETROHEMIJA Pančevo, ENEL, JKP Beogradski vodovod i kanalizacija, JKP Čistoća i zelenilo Zrenjanin, NIS, Privredna komora Beograd, Tehnički remontni zavod Kragujevac, Termoelektrana Šošanj, JKP Grejanje Pančevo, JKP Gradska čistoća Beograd, USS Steel i dr.). Sledeći seminar na ovu temu održaće se na osnovu interesovanja polaznika, prijave su u toku (www.iipp.rs, [email protected])

PP RR II KK AA ZZ II SS KK UU PP OO VV AA


ODRŽAN 3. CIKLUS POLAGANJA ZA STICANJE ZVANJA The European Maintenance Manager

Nakon šest uspešno završenih ciklusa Škole održavanja, DOTS je organizovao treće zvanično polaganje testa za sticanje Evropskog zvanja The European Maintenance Manager. Naime, stručnjaci koji se bave održavanjem tehničkih sistema su imali mogućnost da svoje znanje i iskustvo verifikuju i na Evropskom nivou. Diploma The European Maintenance Manager je validna na prostoru cele Evropske Unije, a svi oni koji su sa uspehom položili ove testove, pored dobijanja sertifikata o stručnosti, upisani su u Registar Evropskih stručnjaka održavanja čime im je otvarena mogućnost ravnopravnog angažovanja na Evropskim projektima.

Kandidati su imali priliku da polažu stručni test na maternjem jeziku, kao i da nakon toga pokažu poznavanje engleskog jezika. Kandidati koji su sa uspehom položili sve predviđenje testove i stekli zvanje The European Maintenance Manager su:

• Slobodanka Simić, Galenika a.d. Beograd

• Irena Stamenković, JKP Mediana Niš

• Rajko Sandić, Saobraćajni institut CIP, Beograd

• Petar Baltić, Ikarbus a.d. Beograd

• Bratislav Stojković, US Steel Serbia, Smederevo

Ispitom je rukovodio jedan delegat EFNMS-a – prof. dr Ivo Čala.

U protekla tri ciklusa polaganja za sticanje navedenog Evropskog sertifikata, testove je položilo ukupno 16 kandidata iz naše zemlje, na osnovu čega je Srbija stala rame uz rame sa naprednim zemljama Evropske unije.

NN AA JJ AA VV EE SS KK UU PP OO VV AA


Društvo održavalaca tehničkih sistema

član European Federation of National Maintenance Societes

Institut za istraživanja i projektovanja u privredi

Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu

pod pokroviteljstvom

Ministarstva nauke Republike Srbije organizuju i pozivaju vas na

XXXIII NAUČNO - STRUČNI SKUP O ODRŽAVANJU MAŠINA I OPREME

XXXIII NSS OMO organizuje se u dva dela – prvi u Beogradu, na Mašinskom fakultetu, 12. i 13. juna, i drugi deo u Budvi, hotel Aleksandar, od 17 – 20. juna. Svake godine ova konferencija okuplja veliki broj eminentnih domaćih stručnjaka sa fakulteta, naučnih instituta i privrede, koji će po pozivu održati uvodna predavanja kao i kvalitetnu prezentaciju stručnih radova iz tematskih oblasti skupa. Tematske oblasti skupa su organizacija održavanja, upravljanje održavanjem, politika i koncepcija održavanja, tehnologije održavanja, kontrola i dijagnostika, troškovi, upravljanje rezervnim delovima, motivacija u održavanju, specijalne radionice, objekti, uređaji i alati, tribologija, pogodnost održavanja, pouzdanost, gotovost i logistika, preventivni inženjering, edukacija, osiguranje, računarska podrška, softverti, informacioni sistemi, ekspertni sistemi i sistemi za podršku odlučivanju, analiza otkaza, ISO 9000, ISO 14000, reinženjering, projektovanje sistema održavanja itd.

U Beogradu je za prvi dan skupa planirano svečano otvaranje na kom će govoriti brojni privrednici i naučni radnici sa fakulteta i instituta, a kasnije, istog dana, kao i narednog održaće se seminar Inženjerske metode menadžmenta – koji obrađuje sledeće teme:7 prostih metoda, nove statističke metode, metode analize rizika, metode proračuna troškova.

Visina kotizacije za učešće na konferenciji je 22.500 dinara, PDV nije uračunat. U cenu kotizacije je uključeno učešće na oba dela skupa, materijal (zbornik radova, materijal sa tematikom održavanja, pouzdanosti i efektivnosti, radni materijal i dr.) i prisustvovanje izlaganjima radova.

Visina kotizacije za učešće na seminaru iznosi 28.500 dinara, PDV nije uračunat. Rok za prijavu je do 5. juna 2008.godine.

Sa željom da se zajedničkim naporima i rezultatima unapredi ovaj naučno-stručni skup, DOTS poziva sve zainteresovane da svojim radovima i prisustvom daju doprinos ostvarenju pomenutih ciljeva.

Svi zainteresovani učesnici mogu se prijaviti kroz formular koji se nalazi na sajtu www.dots.org.rs čime će biti uvršteni na listu za dalja obaveštenja.



ŠUMARSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU

DRUŠTVO ODRŽAVALACA TEHNIČKIH SISTEMA

INSTITUT ZA ISTRAŽIVANJA I PROJEKTOVANJA U PRIVREDI

organizuju i pozivaju vas na

NAUČNO-STRUČNI SKUP ~PNEUMATICI 08

Od 23. do 25. oktobra 2008. godine u Vršcu će se održati jubilarni V naučno-stručni skup "PneUMAtici 2008".

Namera organizatora je, da i ovoga puta na jednom mestu okupi stručnjake koji se bave razvojem, proizvodnjom, prodajom, protektiranjem, eksploatacijom i održavanjem pneumatika, kao i istraživanjima u ovoj oblasti.

Skup je dobra prilika za promociju novih proizvoda, tehnologija, softvera i literature iz oblasti pneumatika, ali i prilika da se učesnicima koji se, pre svega, bave održavanjem i eksploatacijom pneumatika, na jednom mestu, prikažu trenutne mogućnosti i dometi domaće i svetske industrije u ovoj oblasti.

Verujemo da su to dovoljni razlozi da i Vi uzmete aktivno učešće u radu V naučno–stručnog skupa

"PneUMAtici 2008".

Okvirne tematske oblasti skupa su:

• Novi materijali za izradu pneumatika • Primena računara u projektovanju pneumatika • Uređaji za kontrolu pritiska i

temperature vazduha u pneumaticima • Oprema i objekti za održavanje pneumatika

• Propisi iz oblasti pneumatika • Protektiranje pneumatika • Rukovanje gumenim otpadom • Pneumatici i bezbednost saobraćaja • Iskustva iz eksploatacije • Dinamika vozila Skup je otvoren i za sve druge teme koje su direktno ili indirektno vezane za pneumatike.

Obaveštenje potencijalnim autorima Organizatori su obezbedili predprijave eminentnih autora sa fakulteta, naučnih instituta i privrede koji će po pozivu održati uvodna predavanja iz tematskih oblasti skupa. Preliminarne prijave slati na e-mail adresu [email protected] .

Zbornik radova biće u elektronskom (CD) izdanju, tako da se autori radova ne ograničavaju u pogledu broja strana. Zbornik radova biće dostavljen svim učesnicima na samoj Konferenciji. Rok za slanje naslova i rezimea je 1. avgust, a za slanje kompletnih radova i prijava autora do 20.09.2008.

Izložbe, promocije, prezentacije, sponzorstva Organizator nudi različite mogućnosti za sponzorstvo, promocije, prezentacije i oglašavanja u Završnom programu Skupa i Zborniku radova, kao i izlaganje proizvoda, opreme, instrumenata, usluga i softvera, na posebnom prostoru ispred sala. Informacije o svim uslovima možete dobiti na telefone 011/208 4529, 208 8041 ili 3302-456. FAX za slanje prijava je 011/3291-373

Informacije i prijave Svi zainteresovani učesnici mogu se prijaviti kroz formular koji se nalazi na sajtu www.iipp.rs čime će biti uvršteni na listu za dalja obaveštenja. U e-mail poruci Vas molimo da navedete e-mail adresu, telefon, fax i poštansku adresu.

Informacije o prevozu i smeštaju Za prevoz i smeštaj učesnika Skupa obratiti se agenciji KOLUBARA TURS. Tel: 011/8123-323 i 011/8122-183.



ŽELKON ’08 09 – 10. oktobar 2008, Niš, Srbija

Od 9. do 10. oktobra ove godine u Nišu se organizuje XIII naučno-stručna konferencija o železnici ŽELKON 08. Organizator ovog skupa, koji je sa međunarodnim učešćem, je po tradiciji Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu.

U pozivu za autore radova navode se sledeće tematske oblasti:

• Železnička vozila: lokomotive, teretna i putnička kola, motorni vozovi, vozila za gradski i prigradski saobraćaj, specijalna železnička vozila (projektovanje, razvoj, proizvodnja, modeliranje, simulacije, rekonstrukcija, modernizacija, bezbednost, upravljanje),

• Železnički saobraćaj: teretni, putnički, kombinovani, gradski, prigradski, logistika, pretovar robe, operateri, eksploatacija, organizacija, planiranje, tržište, usluge, zaštita životne sredine, bezbednost,

• Železnička infrastruktura: kolosek, skretnice, kolosečni pribor, signalno-sigurnosni uređaji, telekomunikacioni uređaji, kontaktna mreža, tuneli, mostovi, pružni prelazi (projektovanje, rekonstrukcija, modernizacija, elektrifikacija, snabdevanje energijom, upravljanje, kontrola, komunikacija, informacioni sistemi, bezbednost, ekologija),

• Održavanje železničkih vozila i infrastrukture: dijagnostika, testiranje, preventivno održavanje, monitoring sistemi, tehnologije održavanja, pouzdanost, kontrola kvaliteta, upravljanje kvalitetom,

• Strategija i politika na železnici: odnos države i železnice, ekonomski, ekološki, energetski aspekti, finansije, krediti, međunarodne direktive, investicije, nabavke, racionalizacija, restrukturiranje, menadžment, marketing, obrazovanje, integracija,

• Ostali aspekti železnice, i

• Mladi i budućnost železnice (prezentacija uspešnih diplomskih radova iz oblasti železnice).

Za vreme trajanja konferencije, organizator je predvideo specijalnu izložbu i marketinške prezentacije izlagača, koji žele da se na Konferenciji pojave kao sponzori i na taj način uspostave direktan kontakt sa učesnicima i predstave svoje programe, dostignuća i planove.

Poseban cilj Konferencije je da se, u okviru svetskog procesa globalizacije, pomogne industriji i železnici našeg regiona da nađe svoje mesto u savremenoj međunarodnoj podeli rada.

Detalji o skupu mogu se naći na internet adresi: http://zelkon.masfak.ni.ac.yu/.



IEEP 2008 - REGIONALNA KONFERENCIJA INDUSTRIJSKA ENERGETIKA I ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE U ZEMLJAMA JUGOISTOČNE EVROPE 24 - 27 Jun 2008, Zlatibor, Srbija

Industrija u zemljama Jugoistočne Evrope ima slične probleme u vezi energetske efikasnosti i zaštite životne sredine. Preduzeća sa malom energetskom efikasnošću i sa zastarelim industrijskim postrojenjima, našla su se na otvorenom tržištu. Učešće potrošnje energije u ukupnim troškovima preduzeća je toliko veliko da se svaka ušteda u ovoj oblasti direktno odražava na ukupnu produktivnost, a time i konkurentnost privrednog subjekta. Investicije u oblast racionalne potrošnje energije i zaštite životne sredine spadaju u veoma efikasna ulaganja.

Zbog svega navedenog neophodno je da se stručnjaci iz Istočne i Jugoistočne Evrope sastanu, razmene iskustva i informacije, prošire svoja naučna i tehnička saznanja, kako bi na najracionalniji način povećali energetsku efikasnost i zaštitili životnu sredinu u svojim zemljama. Ti ciljevi su precizirani u sledećim tačkama:

- Sagledavanje postojeće prakse u tehničkom, tehnološkom, upravljačkom pogledu - Analiza aktuelnih problema sa osvrtom na postoje u pravnu i tehničku regulativu u

pojedinim sredinama u poređenju sa Evropskim uslovima - Pogled u budućnost. Pravci razvoja industrijske energetike sa osvrtom na najnovije

smernice Evropske komisije

- Najnoviji projekti u oblasti smanjenja potrošnje energije u industriji - Donošenje zaključaka Konferencije.

Teme konferencije: - Energetska politika, zakonodavstvo i podsticajni elementi - Energetska efikasnost - Energetski menadžment u industriji - Zaštita životne sredine i održivi razvoj - Korišćenje alternativnih goriva i obnovljivih izvora energije u industriji

Sve ostale neophodne informacije možete dobiti u Sekretarijatu Konferencije IEEP’08 na telefone +381 11 3629402 i 3629405, kao i na internet adresi www.bbn.co.yu



FISITA 2008 World Automotive Congress 14th - 19th September, Munich, Germany

The International Federation of Automotive Engineering Societies (FISITA) is the world body which joins together the national automotive engineering societies in 38 countries. More than 154,000 engineers working in industry, academia and government are part of the FISITA network. FISITA was founded in 1948 as a neutral forum for the exchange of technical information on every aspect of vehicle design, development and manufacture.

The Congress Programme contains 8 parallel sessions covering 12 main topics, each of which demonstrates the vital role of engineers worldwide in solving current and future transportation challenges. The main topics are:

- Mobility concepts - Man-Machine-Interaction - Chassis development for passenger cars,

trucks and buses - Body design for passenger cars, trucks and

buses - Electronics - Future powertrain solutions - Vehicle concepts - Vehicle safety - Resources and ecology - Process challenges in changing economies - Virtual reality - Simulation and testing

Dr. Michael Paul, FISITA 2008 Congress Chairman and Executive Vice President of ZF Friedrichshafen AG, said “We received a record-breaking number of almost 1100 abstracts from which the best have been selected to offer you high-level presentations from leading engineers, scientists and specialists concerned with every aspect of the research, design, development and production of vehicles and their systems. This year’s Congress will especially focus on solutions for sustainable mobility for people and goods in all areas of passenger cars, truck and bus transportation as part of total mobility concepts. Emphasis will be placed on the development of future powertrain systems, conservation of the enviroment and energy resources as well as new vehicle concepts, electronics and essential improvements in vehicle safety. Special attention will be devoted to the product creation process – including virtual reality techniques, simulation and testing methods. “

“The keynote speakers Dr. -Ing. Klaus Draeger (BMW AG, Member of the Board of Management), Dr. -Ing. Thomas Weber (Daimler AG, Member of the Board of Management) and Dr. -Ing. Ulrich Hackenberg (Volkswagen Brand, Member of the Board of Management) will give their views on solutions to the many challenges of automobile transport we face in the years to come. We will be excited to gain more insight about the strategies of these TOP Engineering Leaders in combining the technically feasible with the economically reasonable.”

As a special highlight and included for the first time in this year’s congress “Islands of Excellence” will be presented. Universities are going to present international research projects based on their young scientists visionary look into the future. These Islands will form unique forums for vital discussions about the Future of Automobiles and Mobility illustrated by outstanding physical hardware and audio-visual presentations.

For further information visite the web site www.fisita2008.com Main sponsors Gold sponsors Silver sponsor



XIII IWRA World Water Congress 2008 1st - 4th September 2008, Montpellier, France

The main theme of the XIII World Water Congress is “GLOBAL CHANGES AND WATER RESOURCES: confronting the expanding and diversifying pressures”.

The objective of the XIIIth World Water Congress is to enhance the world’s knowledge and raise global consciousness of the impact of global changes on water resources. The Congress contri-butes to the study of our planet’s water resources by bringing together wide-interest participation, conferences and communications. This Congress is an important occasion on a global scale for open dialogue between public and private partners, between users and decision makers and between developing, emerging and developed countries. To achieve these objectives, the Congr-ess will organize numerous debates, presentations and exhibitions among key water stakeholders.

The interactions between water resources and global changes are numerous and complex. Much is at stake for the future. The global change concept is made of three interdependent fields:

1. The intrinsic natural variability of the environment is a permanent characteristic today as it has been in the near and the distant past. Water is a key player in this variability, acting all over the Earth’s surface as a medium of matter transport, a sculptor of landscapes and a source of life and evolution.

2. The impact of human societies that modify their environment to their needs, particularly for crop and animal production, industrial activities as well as urbanization. The monitoring and the integrated management of water resources represent decisive factors in these vital priorities for humanity.

3. Current climate change, visible since approximately one century ago, and its predominantly anthropological origins today receive general consensus from the scientific community. Global warming, a premier instance of global change, is strongly impacting the extent of glacier and snow cover; it also has a probable effect on precipitation and water flow regimes; and on the frequency and intensity of extreme events such as floods and droughts.

The various calls to participate at the Congress are a promising success: it’s received over 1200 pre-registrations from 125 countries. 400 abstracts have been selected for oral presentation and 400 for the poster sessions during the Congress. 16 special sessions are planned, dealing with pressing and topical subjects. 4 side-events and 18 technical visits are available to congress participants. Several distinguished international personalities have accepted to deliver the keynote lectures and the French government has given its support through the Ministry of Ecology and Sustainable Planning and Development and the Ministry of Foreign and European Affairs. The Congress is officially labelled by the French Coordination for Water and is a part of the French contribution to the 2008 International Year of the Planet Earth.

Congress topics: - water availability, use and management - towards the future: water resources and global changes - climate change and disasters - development of water resources and infrastructure - water governance and water security: 30 years after the UN Mar del Plata conference of

1977 - water conservation and demand management - financing water development - capacity building

For further information visite the web site www.wwc2008.msem.univ-montp2.fr

KK NN JJ II GG EE KK OO JJ EE PP RR EE PP OO RR UU ČČ UU JJ EE MM OO


MAZIVA I PODMAZIVANJE MAŠINA

Prof. dr Aleksandar Rac

Tekst knjige MAZIVA I PODMAZIVANJE MAŠINA izložen je na ukupno 285 stranica zajedno sa 111 slika i 112 tabela. Korišćena literatura i rečnik izabranih triboloških termina izloženi su na dodatnih 30 stranica.

Savremene informacije o mazivima i podmazivanju mašina izložene su u 14 poglavlja. Posle predgovora, u prvom poglavlju date su osnovne informacije o ulozi, razvoju i potrošnji maziva u industriji i transportu sa isticanjem neohodnosti njihovog korišćenja u skoro svim vrstama elemenata mašina i mašinskim sistemima.

Kratka teorija podmazivanja prikazana je u drugom poglavlju knjige na ukupno 34 stranice sa definicijama i podelama podmazivanja na vrste u okviru potpunog i nepotpunog podmazivanja kontaktnih parova u različitim uslovima ostvarivanja kontakta.

U poglavljima 3, 4, 6, 7 i 8 date su kratke osnovne informacije o opštoj podeli maziva (3), vrstama i osnovnim karakteristikama gasovitih maziva (4), tehničkim mastima kao polutečnim mazivima (6), aditivima koji su prisutni u svim vrstama maziva u manjoj ili većoj meri (7) i čvrstim mazivima (8).

Tečnim mazivima posvećena je najveća pažnja jer je i njihova primena u industriji i transportu najveća. Pored informacija o sastavu tečnih maziva i osnovnim fizičko-hemijskim svojstvima, značajan deo teksta u ovom poglavlju posvećen je baznim uljima, namešavanju i legiranju tečnih maziva i ukazivanju na njihovu opštu namenu.

Savremeni standardi i označavanje tečnih i polutečnih maziva (tehničkih masti), njihova klasifikacija i specifikacije su predmet razmatranja u devetom poglavlju zajedno sa metodama njihovog ispitivanja. Prikazane su metode i uredjaji za ispitivanje fizičko-hemijskih karakteristika maziva, kao i metode i uredjaji za utvrdjivanje njihovih performansi.

Problemima izbora maziva i postupcima podmazivanja elemenata mašina i mašinskih sistema posvećena je velika pažnja u ovoj knjizi. U poglavlju 10 nalaze se informacije o nameni i vrstama ležaja (kliznih i kotrljajnih), izboru maziva i problemima njihovog podmazivanja uljima i tehničkim mastima. Izbor maziva i podmazivanje zupčastih prenosnika sa osnovnim informacijama o zupčanicima takođe su predmet razmatranja u ovom poglavlju. Deo informacija o podmazivanju elemenata mašina odnosi se na lančane prenosnike i užad (izbor maziva i postupci podmazivanja) i vođice u mašinama.

Maziva i podmazivanje mašinskih sistema predmet su razmatranja, sa gledišta izbora maziva i tehnologije podmazivanja, u poglavlju 11. S obzirom na veliku potrošnju maziva u motorima i vozilima svih vrsta, deo teksta ovog poglavlja odnosi se na podelu motornih ulja prema viskoznosti, kvalitetu i vrsti motora SUS. Drugi deo teksta odnosi se na podmazivanje prenosnika snage u vozilima, a treći deo na osnovne vrste hidrauličkih tečnosti. Drugi mašinski sistemi na koje je obraćena pažnja u ovom delu knjige sa gledišta maziva i podmazivanja, su turbinska postrojenja, kompresori, mašine alatke i „hi-tech“ sistemi.

Informacije o sredstvima za hlađenje i podmazivanje (SHP) date su u poglavlju 12. Pored osnovnih informacija o njima prikazani su njihova uloga i razvoj u obradi rezanjem i obradi deformisanjem. Specifikacije SHP i njihova podela u skladu sa ISO standardom, kao i uputstva za njihov izbor u različitim vrstama obrade rezanjem i deformisanjem važan su deo ovog poglavlja. Na njegovom kraju date su osnovne informacije o kriterijumima za ocenu kvaliteta sredstva za hladjenje i podmazivanje.

KK NN JJ II GG EE KK OO JJ EE PP RR EE PP OO RR UU ČČ UU JJ EE MM OO


Poslednja dva poglavlja odnose se na monitoring stanja i održavanje maziva svih vrsta (13) i recikliranje ulja za podmazivanje (14). Pored osnovnih ciljeva monitoringa stanja ulja u mašinama i mašinskim sistemima u ovom delu teksta knjige prikazane su u sažetom obliku kontrolne karakteristike maziva, proaktivan prilaz ovom problemu i postupci održavanja maziva. O otpadnim uljima, njihovom prečišćavanju, rerafinaciji i korišćenju kao goriva govori se u poglavlju 14.

Rečnik izabranih termina koji se nalazi u dodatku I značajan je sa gledišta doprinosa podizanju nivoa domaćih stručnjaka svih vrsta.

Opšti utisak koji se stiče posle pažljivog čitanja teksta knjige MAZIVA I PODMAZIVANJE MAŠINA je da je srpska naučna i stručna javnost dobila, zahvaljujući višegodišnjem naporu autora, izvanrednu knjigu u kojoj su na sistematski način prikazani savremena maziva i načini njihovog korišćenja u mašinama i mašinskim sistemima.

Pored nesumnjive koristi koju će korisnici ove knjige imati u radu u industrijskim i transportnim sistemima, ona će moći da posluži i kao jedan od neophodnih udžbenika na tehničkim fakultetima Srbije.

Knjigu možete naručiti: Srpsko tribološko društvo, Sestre Janjić 6, 34000 Kragujevac ili putem email-a: [email protected]

Podaci o knjizi:

Izdavač: Mašinski fakultet Beograd

Broj strana: 317

Datum izdavanja: 2007

ISBN-978-86-7083-595-5

PP OO SS LL OO VV NN OO TT EE HH NN II ČČ KK EE II NN FF OO RR MM AA CC II JJ EE


UUPPUUTTSSTTVVOO AAUUTTOORRIIMMAA Dostavljen rad može biti napisan na srpskom ili engleskom jeziku. Obim rukopisa ograničen je na deset strana A4 formata, uključujući slike, grafikone, tabele i dr. Na stranicama rukopisa sve margine treba da budu 2 cm, dok je za njegovo kucanje potrebno koristiti font Arial, veličine 11 (upotre-bljavati Unicode font). Posle abstrakta, tekst prelo-miti u dve kolone sa međusobnim rastojanjem od 0,5 cm. Molimo Vas da nam slike, sheme i grafikone koje koristite u okvirima rada, šaljete i odvojeno u nekom od standardnih formata za slike (jpg, gif, tif, wmf...), radi jednostavnije manipulacije tekstom i slikama. Potrebno je da rukopis sadrži rezime na srpskom i engleskom jeziku, ključne reči, literaturu i jasne podatke o autoru. Rezime ne bi trebalo da sadrži više od 150 reči. Radovi se dostavljaju Izda-vaču u jednom štampanom i jednom elektronskom primerku (e-mail, disketa, CD) na adresu: Institut za istraživanja i projektovanja u privredi 11108 Beograd 12; p. fah 59 ili na sledeću e-mail adresu: [email protected]

GGUUIIDDEE TTOO AAUUTTHHOORRSS Paper submitted for publication may be written in Serbian or English. The lenght of a manuscript is limited to ten A4 pages including pictures, charts and tables. The margins of pages shoud be 2 cm, and the paper should be written in Arial font, size 11 (using Unicode font). After the title and absract the rest of text should be organized in tho columns of 0,5 mm mutual distance. Pictures, schemes and charts that are used in the paper should be sent aside in one of the following standard formats (jpg, gif, tif, wmf...). It is necessary that the manu-script contains abstract in Serbian and English, keywords, literature and informations about the author. The papers should be sent to the Publisher in one printed and one electronic form (floppy, CD, e-mail) to the following address:

Institut za istraživanja i projektovanja u privredi 11108 Beograd 12; p. fah 59 or to the following e-mail address: [email protected]

INDEKSIRANJE RADOVA

Nakon samo tri godine izlaženja časopis “Istraživanja i projektovanja za privredu” se može pohvaliti činjenicom da će, počev od 2006. godine, radovi objavljeni u ovom časopisu biti indeksirani kroz ovu abstraktnu bazu. Na taj način će rad i zalaganja domaćih stručnjaka biti dostupni i širokoj svetskoj javnosti jer je Scopus najveća baza abstrakata i citata kada su u pitanju naučni radovi i kvalitetni internet izvori koji, pre svega, daju rezultate istraživanja u raznim oblastima. Ova baza pruža odlične informacije neophodne za dalji rad i usavršavanje naučnika pošto, između ostalog, obezbeđuje i pruža široke mogućnosti za pretraživanje literature. Scopus se svakodnevno ažurira i nudi

• Preko 15000 naslova objavljenih od strane više od 4000 različitih izdavača; • Preko 12850 naučnih časopisa uključujući i 535 magazina sa otvorenim pristupom; • Preko 27 miliona abstrakata; • Preko 245 miliona referenci; • Rezultati sa više od 250 miliona naučnih internet strana; • Podatke o 12 miliona patenata iz 4 svetska patentna zavoda; • Veliki broj linkova da potpuno dostupnih članaka i drugih bibliotečkih izvora.

Više informacija: www.scopus.com

PP OO SS LL OO VV NN OO -- TT EE HH NN II ČČ KK EE II NN FF OO RR MM AA CC II JJ EE

Istraživanja i projektovanja za privredu 19 /2008 75

Uvažavajući stručne i poslovne rezultate Vaše Kompanije, nudimo Vam mogućnost da iste prezentirate u našem časopisu. Mišljenja smo da je to izvanredna mogućnost da se Vaša saznanja i dostignuća prezentuju velikom i stručnom krugu ljudi, kao i onima na koje ste poslovno upućeni

POZIVAMO VAS:

• da se pretplatite na naš časopis,

• da u časopisu “Istraživanja i projektovanja za privredu” objavljujete Vaše poslovne informacije.


CIP – Katalogizacija u publikaciji Народна библиотека Србије, Београд 33 ISTRAŽIVANJA i projektovanja za privredu / glavni urednik Jovan Todorović ; odgovorni urednik Predrag Uskoković.– God. 1, br. 1 (2003) -. – Beograd : Institut za istraživanja i projektovanja u privredi, 2003- (Beograd : Libra) . – 29 cm Tromesečno ISSN 1451 – 4117 = Istraživanja i projektovanja za privredu COBISS.SR-ID 108368396

Documents

Istraživanja i projektovanja za privredu - Research and Design in Commerce and Industry - broj 20