Блокчейн помогает РЖД контролировать состояние рельсов

Еще три года назад учет рельсового хозяйства РЖД вели вручную. Чтобы исключить ручной труд и ошибки, анализировать дефекты и износ рельсов, в холдинге используется сервис контроля жизненного цикла рельсов на базе блокчейна. Система себя хорошо зарекомендовала. Уже удалось сэкономить один рабочий день каждого сотрудника, который раньше выезжал на перегоны, чтобы сверить маркировку рельсов при их укладке в путь.

Решение

В хозяйстве ОАО «РЖД» более 126 тыс. км железнодорожных путей, в которые уложены 2,5 млн рельсов. Информация о каждом новом рельсе фиксируется в специальном журнале – это маркировка и данные из паспорта рельса. Также учитывается замена дефектных рельсов.

В цепи обмена информацией о рельсах участвуют:

• 2 металлургических завода-изготовителя (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК», ПАО «ЧМК»);
• 8 рельсосварочных предприятий ООО «РСП-М»;
• 342 дистанции пути и инфраструктуры (ПМС/ПЧ);
• Управление пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры – филиала ОАО РЖД;
• Дирекция диагностики и мониторинга инфраструктуры Центральной дирекции инфраструктуры 一 филиала ОАО РЖД;
• Центральная дирекция по ремонту пути – филиал ОАО РЖД, структурные подразделения дирекции.

Данные о рельсе автоматически поступают с завода-изготовителя. После оприходования грузополучателем (ПМС/ПЧ) рельсы свариваются в плеть в РСП и укладываются в путь силами ПМС/ПЧ.

Светлана Васильева, заместитель начальника отдела Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры – филиала ОАО РЖД:

«Работы по укладке или замене рельсов выполняются в любую погоду. Меняют сразу плети, каждая длиной 800 метров. Плеть варят из восьми 100-метровых или из 32 рельсов длиной 25 метров каждый на РСП. Когда плеть готова, ее доставляют на перегон.

Сотрудник дистанции пути (дистанции инфраструктуры), он же путеец, приезжает на перегон, к которому часто нельзя подъехать на автомобиле. Путеец подходит к каждому рельсу и переписывает маркировку в блокнот. Потом возвращается на рабочее место и вносит данные в журнал. В результате на учет 100 рельсов уходит целый рабочий день. И нет гарантий, что информация в журнале без ошибок».

Российские железные дороги – это более 2,5 млн рельсов. Фото: Александр Саверкин, ИД «Гудок»

Чтобы сократить трудозатраты и исключить ошибки, по заказу РЖД в рамках Единой корпоративной автоматизированной системы управления инфраструктурой разработан распределенный реестр данных рельсовой продукции – ЕК АСУИ РРД «Рельсы». Разработчик системы – Отраслевой центр разработки и внедрения информационных систем ОАО РЖД, или ООО «ОЦРВ». Это уникальное децентрализованное отраслевое решение на базе блокчейн-технологии.

Александр Васильев, директор Дирекции управления проектами производственного блока ООО «ОЦРВ»:

«С помощью блокчейна мы создали доверенную среду и обеспечили хранение актуальной и достоверной информации о характеристиках и состоянии рельсов на различных этапах их жизненного цикла. Подобные решения всегда уникальны, исключают ошибки учета и обеспечивают прозрачность данных для всех участников процесса».

Порядок учета рельсов

Как внедрение блокчейн-системы изменило учет рельсов

В первую очередь специалисты ПМС/ПЧ получают в автоматическом режиме паспорт качества рельсовой продукции с учетом всех характеристик от завода-производителя. Больше не нужно вносить данные о каждом рельсе вручную в производственную систему учета рельсов.

Автоматизирован процесс сварки рельсов в плети на рельсосварочных предприятиях. Автоматически формируется сертификат на партию отгруженных рельсов или каждый рельс в сварной рельсовой плети (форма ПУ-91). Специалисты рельсосварочных предприятий и Региональный центр диагностики и мониторинга (РЦДМ) только контролируют процесс.

Все участники системы могут анализировать эксплуатацию рельсов и плети на различных этапах их жизненного цикла. При этом учитываются паспортные данные, химический состав, характеристики пути, в который уложен рельс.

Светлана Васильева, заместитель начальника отдела Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры – филиала ОАО «РЖД»:

«Важно, что теперь плеть уже варится из рельсов, у которых есть электронные паспорта.

Раньше мы получали информацию с завода в виде бумажной формы. При транспортировке бумаги мялись, пачкались, терялись. Потому сотрудники путевого комплекса выходили на пути и вручную фиксировал маркировки.

С внедрением системы мы утвердили электронные формы. Когда плеть доставляют, оператор РСП лишь проверяет соответствие маркировки и информации в электронном паспорте – ставит галочки, а не вбивает символы руками. Поэтому ошибки исключаются. При этом сотрудник находится в рабочем помещении на складе, а не на путях.

Один рабочий день с выездом для переписывания маркировок сэкономлен. В масштабах РЖД это миллионы рублей в год».

Как создавалась система: ход проекта

Проект стартовал в начале 2020 года. К середине года была разработана методология, описаны процессы и требования к архитектуре системы, выбрана блокчейн-платформа. К концу 2020 года был реализован пилотный проект.

В марте 2021 года к системе подключился первый внешний участник – ЕВРАЗ ЗСМК. Завод перешел на автоматизированную передачу паспортов качества. Одновременно началось подключение к системе Челябинского металлургического комбината и восьми предприятий РСП-М, эти работы завершились в 2022 году.

Александр Васильев, директор Дирекции управления проектами производственного блока ООО «ОЦРВ»:

«Мы проанализировали все корпоративные блокчейн-платформы, существующие на тот момент на рынке. Все они реализованы на открытом коде и позволяют регулировать доступ участников к данным в системе. Платформы различаются по техническим параметрам и мощностным показателям, используемым языкам программирования и поддерживаемым базам данных.

Мы выбрали решение Hyperledger Fabric, потому что оно соответствует всем требованиям ИТ-комплекса ОАО «РЖД», в том числе требованиям к информационной безопасности. При этом у решения самое большое сообщество разработчиков, которые используют его по всему миру».

Блокчейн в рельсовом хозяйстве дает РЖД значимый экономический эффект. Фото: Александр Саверкин, ИД «Гудок»

Изначально планировалось, что в систему будет загружаться информация о химическом составе рельса. Сейчас совместно с заводами готовится ввод дополнительных данных – о физико-механических свойствах рельса.

«Сверхнормативный износ и образование дефектов рельсов снижают пропускную способность железнодорожного пути. Поэтому важно, чтобы рельс служил как можно дольше. Система «ЕК АСУИ РРД» позволяет проводить объективный анализ эффективности эксплуатации каждого рельса», – уверена Светлана Васильева.

Постепенно решается еще одна задача – упростить взаимодействие всех участников и повысить удобство работы в системе. Например, паспорт качества в электронном виде будет передаваться с электронно-цифровой подписью от ЕВРАЗ. Это поможет полностью исключить бумажный документооборот и ускорит процесс учета. В перспективе форма ПУ-91, сертификат на сварную плеть, также будет подписываться ЭЦП.

Также были доработаны требования к маркировке, чтобы она однозначно считывалась с рельсов от любого поставщика.

Результаты внедрения

РЖД закупает 1 млн т рельсов в год. С 2022 года все рельсы, поставляемые ЕВРАЗ ЗСМК, имеют электронные паспорта качества – это 80% поставок. Планируется, что с 2023 года 100% новых рельсов будут учитываться в блокчейн-системе.

Светлана Васильева, заместитель начальника отдела Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры – филиала ОАО «РЖД»:

«Можно сравнить паспорт рельса с паспортом человека. В бумажных журналах фиксировались только номер документа, имя, фамилия и год рождения. Теперь видны семейное положение, адрес прописки, место выдачи паспорта. Раньше мы о таком даже мечтать не могли».

Благодаря системе появилась возможность буквально за считаные минуты выгружать данные для анализа износа и дефектов рельсов. Например, можно посмотреть, сколько рельсов, изготовленных на ЕВРАЗ ЗСМК, эксплуатируется в кривых участках пути радиусом 650 метров и менее.

«Точность и хронология информации в системе повысила качество работы с рекламациями. Дефект рельса влияет на безопасность движения. В случае чрезвычайной ситуации начинается поиск причин. Блокчейн дает всем участникам процесса один источник данных: как рельс был произведен, уложен в путь, эксплуатировался и какие работы с ним выполнялись», – рассказывает Александр Васильев.

Блокчейн поможет продлить жизненный цикл рельса. Фото: Павел Кассин, архив ИД «Гудок»

По мере эксплуатации рельсов с электронными паспортами появится возможность анализировать, как химический состав и физико-механические свойства влияют на жизненный цикл рельса. В результате можно будет корректировать производственные процессы.

Чтобы набрать статистику и получить данные об износе и дефектах, по рельсу должно пройти 150 млн т груза. Средний показатель по сети РЖД – 39 млн т груза. С учетом объемов грузоперевозок по железным дорогам России данные станут релевантными через 4,5 года.

«Наша цель – увеличить жизненный цикл рельса и сократить эксплуатационные затраты, чтобы добиться максимальной пропускной способности пути. Поэтому важно анализировать, сколько времени пролежал рельс до износа или образования дефекта», – уверена Светлана Васильева.

Интересно, что уже сегодня данные из системы используются в научных исследованиях. Уже опубликовано более 6 статей и выполнено около 10 научно-технических работ, в основе которых анализ данных из ЕК АСИ РРД «Рельсы».

Перспективы развития системы

В ближайшие два-три года к системе планируется подключить заводы, на которых производятся стрелки и шпалы.

РЖД сотрудничают с тремя стрелочными заводами, и пока у стрелок бумажные паспорта. Стрелки производятся из рельсов, но не имеют собственной маркировки. При этом требования к эксплуатационным характеристикам стрелок гораздо выше, чем к рельсам, а срок службы в два раза меньше.

«По сути, мы покупаем кота в мешке и не можем анализировать эффективность эксплуатации различных рельсов, элементов стрелочных переводов.

Мы планируем в 2024 году подключить к блокчейн-системе Новосибирский и Муромский стрелочные заводы. Ситуация осложняется тем, что стрелочные заводы не имеют собственных автоматизированных систем управления, поэтому функциональность разрабатывается с нуля», – прогнозирует Светлана Васильева.

Следующие на очереди – заводы, которые производят шпалы. Подключение к блокчейн-системе этих заводов пройдет проще, потому что они используют в работе автоматизацию процессов и маркируют шпалы.