Przedstawiamy ciekawy materiał Pana Krzysztofa Celińskiego, byłego Prezesa PKP S.A – aktualnie Prezesa Zarządu SIEMENS MOBILITY Sp. z o.o, dotyczący ważnych trendów w konstruowaniu nowych pojazdów szynowych. Zachęcamy do zapoznania się z całością tego opracowania.

Światowy wyścig technologiczny nie omija kolei, szczególnie w konstrukcji, produkcji i systemie  utrzymania pojazdów szynowych. Największe koncerny z tej branży przeznaczają po kilkaset milionów euro rocznie na rozwój, badania i projektowanie nowych generacji pojazdów szynowych: tramwajów, pociągów metra, SKM, pociągów regionalnych, wagonów pasażerskich, pociągów dużej prędkości i lokomotyw. W projektowaniu wykorzystywane są nowe technologie rozwijane w innych branżach przemysłowych.

Nowym generacjom pojazdów szynowych stawiane są konkretne cele, które można wyrazić w postaci określonych korzyści ekonomicznych.

Przykładem może być nowa platforma pociągu dużych prędkości Velaro Novo, nad którą prace badawczo-rozwojowe w Siemens Mobility rozpoczęto w 2014 roku, projekt koncepcyjny wykonano  w 2016 roku a testowy pojazd w 2018 roku.

Wprowadzenie do eksploatacji pociągu Velaro Novo planowane jest w 2022 roku. Postanowiono osiągnąć następujące cele:

• Zmniejszenie ceny pociągu o 30%,
• Zmniejszenie kosztów utrzymania o 35%,
• Powiększenie powierzchni dostępnej dla pasażerów o 10%,
• Zmniejszenie zużycia energii o 35%,
• Zmniejszenie masy pociągu o 15%.

Zastosowanie konstrukcji aluminiowej zgrzewanej tarciowo z przemieszaniem (FSW) pozwala zmniejszyć grubość zastosowanych profili aluminiowych i jednocześnie zapewnić złącza wolne od porowatości i wewnętrznych naprężeń i pęcherzy występujących podczas tradycyjnego spawania w wysokiej temperaturze w osłonie gazowej z dodatkowym spoiwem. 

Konstrukcja pudła jest bardziej wytrzymała i mniej podatna na pęknięcia, a przede wszystkim lżejsza o 25% od masy pudła pociągu ICx.

Nakład pracy na wykonanie pudła w tej technologii jest mniejszy o 20% od nakładu pracy na wykonanie pudła w tradycyjnej technologii.

Cieńsze profile aluminiowe pozwalają na wydłużenie  wagonu do 27 750 mm (przy jego szerokości zewnętrznej 2 880 mm i zachowaniu skrajni taboru) przy zachowaniu szerokości wewnętrznej 2 660 mm z przejściem pomiędzy podwójnymi siedzeniami drugiej klasy o szerokości 535 mm.

Dzięki temu oraz przeniesieniu wszystkich urządzeń technicznych z wnętrza wagonu pod jego spód można pomieścić o 10% więcej pasażerów w stosunku do wagonu pociągu ICx.

Dwustumetrowy pociąg Velaro Novo będzie składał się z 7 wagonów w odróżnieniu od tej samej długości pociągu ICx złożonego z 8 wagonów.

Mniejsza liczba wózków (14 zamiast 16) bez zwiększania nacisków na osie ma wpływ na zmniejszenie masy pociągów oraz kosztów utrzymania pojazdu oraz infrastruktury.

W celu zmniejszenia oporów powietrza, szczególnie istotnych dla eksploatacji pociągu z prędkością 360km/h, zastosowano aerodynamiczną zabudowę dachu pociągu zmniejszając tym samym opór powietrza o 10% oraz aerodynamiczną osłonę wózków zmniejszającą opór powietrza o dalsze 15%.

Do konstrukcji ram wózków zastosowano nowoczesną stal konstrukcyjną walcowaną na gorąco S700 o minimalnej granicy plastyczności 700 MPa, z rozdrobnionym ziarnem i 2,10% zawartością manganu.

W stosunku do dotychczasowych rozwiązań opartych na użyciu niskostopowej stali konstrukcyjnej S355, której granica plastyczności wynosi 355 MPa, zmniejszono masę ramy wózka w wagonie pasażerskim z 1440 kg do 865 kg. Uproszczenie konstrukcji ramy wózka również przyczyniło się do oszczędności prac spawalniczych.

W wózku pociągu Velaro Novo łożyska przeniesiono do wewnętrznej strony zestawu kołowego.

Chyba najbardziej innowacyjnym rozwiązaniem w pociągu Velaro Novo jest zastosowanie silnika  synchronicznego chłodzonego wodą z trwałymi magnesami (PSM) o mocy 670 kW.

Magnesy trwałe zagłębione są w samym wirniku bezpośrednio sprzężonym z napędzaną osią.  Magnesy trwałe wykonywane są w technologii kompozytów ceramicznych z użyciem metali ziem rzadkich (np. samaru, neodymu) oraz kobaltu i żelaza.

Postępy poczynione ostatnio w tej technologii umożliwiają „samowykrywanie” i śledzenie położenia magnesów silników PSM, co pozwala na wytwarzanie optymalnego momentu obrotowego, co z kolei zapewnia optymalną sprawność silnika.

Silniki PSM zastosowane w pociągu Velaro Novo mogą być w krótkim okresie obciążane mocą 990 kW podczas hamowania (w trybie odzysku energii).

Oznacza to, że podczas hamowania służbowego nie trzeba będzie używać hamulców ciernych.

Konstruktorzy zrezygnowali więc z tradycyjnych hamulców tarczowych na rzecz hamulców klockowych zaciskających się podczas hamowania wokół obrzeża koła oraz hamulca szynowego uruchamianego dodatkowo podczas nagłego hamowania awaryjnego.

Brak tarcz hamulcowych oznacza dalszą redukcję masy zestawu kołowego dzięki czemu osiągnięto bardzo niską masę nieusprężynowaną oraz tym samym dalsze zmniejszenie oddziaływania pojazdu na torowisko.

W stosunku do tradycyjnego trakcyjnego silnika asynchronicznego silnik PSM o tej samej wielkości zapewnia 10% większą moc podczas rozruchu oraz 70% większą moc podczas hamowania i jednocześnie jest o 5% bardziej od niego oszczędny.

Pierwsze udane próby z silnikiem PSM o mocy 680 kW przeprowadzono w Rosji w pociągach Velaro RUS poczynając od roku 2011.

Masę wózka zredukowano o 40% w stosunku do wózka zastosowanego w pociągu ICx. Silniki o mocy 110kW z magnesami trwałymi zastosowano również w nowych pociągach metra dla linii Piccadilly zamówionych w Siemens Mobility przez TfL (Transport for London).

Wózek innowacyjnego pociągu jest w pełni „inteligentny”. Na bieżąco są monitorowane i rejestrowane parametry wszystkich kluczowych jego elementów umożliwiając w ten sposób prowadzenie systemu predykcyjnego utrzymania. Śledzona jest praca i stan łożysk, sprężyn I i II stopnia zawieszenia, kół (średnica, nacisk, stan powierzchni tocznej, profilu obrzeża, odchylenie geometrii od kształtu kołowego), silników trakcyjnych, ramy wózka, urządzeń antypoślizgowych, poduszek powietrznych, hydraulicznych tłumików drgań, osi.

Pociąg posiada układy redundantne gwarantujące zachowanie parametrów eksploatacyjnych w razie awarii kluczowych zespołów.

Zwiększono przebiegi między naprawcze z 8300 km (ICx) do 18000 km. W projektowaniu Velaro Novo wykorzystano wszystkie doświadczenia zebrane w trudnych warunkach klimatycznych w Rosji od 2009 roku podczas eksploatacji pociągów Velaro RUS na trasie Sankt Petersburg – Moskwa.

Średni przebieg roczny pociągów w Rosji wynosi 490 000 km (1342 km/dobę), rzeczywista gotowość wynosi 99,74%.

Koleje rosyjskie (RZD) zawarły 30-letni kontrakt na pełne serwisowanie pociągów w nowo wybudowanym zapleczu w Sankt Petersburgu, w którym Siemens Moblity zatrudnia 180 osób.  

Koszty utrzymania drogi szynowej zależą w dużym stopniu od dynamicznego oddziaływania pojazdów szynowych na tor, a więc od rozwiązań technicznych wózków tych pojazdów oraz wielkości masy nieodsprężynowanej.

Chcąc przeciwdziałać nadmiernemu zużyciu drogi szynowej zarządcy wprowadzają w opłatach za dostęp do infrastruktury czynnik związany z wielkością dynamicznego oddziaływania pojazdu korzystającego z drogi o określonych parametrach.

Minimalizacja masy nieodspężynowanej jest jednym z ważnych celów, jakie stawiają sobie konstruktorzy nowych pojazdów. W pociągu Velaro Novo masę tę zmniejszono o 20% w stosunku do wartości charakteryzującej pociąg ICx.

Układ jezdny pojazdu jest w głównej mierze odpowiedzialny za generowany hałas. Konstruktorzy nowoczesnych pociągów zwracają uwagę na to zagadnienie podczas projektowania i dobierania urządzeń i komponentów. Silniki PSM oraz osłony na wózki i specjalne kapsle na koła zmniejszają hałas o 5dB.

Rozwój wysokonapięciowych półprzewodników pozwolił na znaczącą poprawę parametrów szybko przełączających krzemowych tranzystorów IGBT.

Nowe generacje tych układów oferują poprawę indukcyjności (nawet o 75%), zmniejszenie strat oraz miękkie przełączanie.

Technologie krzemowe MOSFET IGTB dochodzą do limitu swoich możliwości. Są tańsze, szerzej dostępne i w większości wypadków oferują wystarczające parametry pracy.

Niemniej ograniczenia w zakresie częstotliwości pracy, rozmiaru czy wydajności stają się coraz bardziej odczuwalne. Technologia węglika krzemu (SiC) pomimo, że znacznie droższa, zaczęła wypierać technologię opartą na krzemie z uwagi na 10 razy mniejszą rezystancję w czasie przewodzenia, krótszy czas przełączania oraz możliwość pracy w wyższych częstotliwościach, wyższych temperaturach, zapewniając jednocześnie większą żywotność.

Szybko rosnący popyt z uwagi na korzyści ze stosowania technologii SiC (falowniki do fotowoltaiki, ładowarki akumulatorów, napędy silników w samochodach elektrycznych i hybrydowych itp.) doprowadził do wzrostu cen i mniejszej dostępności  elementów z SiC i kolejek w dostawach.

Czołowi producenci półprzewodników podjęli ambitny program inwestycyjny w celu rozbudowania swojego potencjału produkcyjnego (np. amerykański Cree Wolfspeed buduje nową fabrykę za 1 mld USD w celu 30-krotnego zwiększenia możliwości produkcyjnych).

Obecnie w nowo projektowanych pociągach przetwornice wykonywane są w technologii SiC. Nowe pojazdy produkowane w Polsce również wyposażane są w przetwornice SiC; chociażby lokomotywa Dragon Newagu wykorzystuje wyprodukowaną przez MEDCOM przetwornicę 175 kVA, co w rezultacie przyczyniło się do zmniejszenia masy o 400 kg, strat energii o 50%, zmniejszenia wymiarów i wymagań w odniesieniu do chłodzenia.

Jednocześnie pozwoliła na osiągnięcie 99% sprawności przekształtnika.

Warto zwrócić uwagę, że jednym z podstawowych źródeł hałasu są wentylatory i każde obniżenie strat energii w blokach przetwornic i falowników rozgrzewających się do wysokich temperatur pozwala na zmniejszenie zapotrzebowania na niezbędną, niezwykle intensywną, a tym samym hałaśliwą, wentylację.

W ciągu paru lat można spodziewać się wkroczenia technologii SiC w dziedzinę zastosowań krzemowych układów IGTB w falownikach przekształcających wysokie napięcia stosowane w kolejowej sieci trakcyjnej 25 kV 50Hz, 15kV 16 2/3 Hz oraz 3 kV prądu stałego do sterowania pracą silników trakcyjnych dużej mocy (1,5 MW w lokomotywach elektrycznych).

Na razie technologia SiC opanowała przekształtniki sterujące silnikami trakcyjnymi lekkich pojazdów szynowych zasilanych napięciem 750 V lub mniejszym. 

W pociągu hybrydowym Mireo Plus znacznie zwiększony został zasięg napędu bateryjnego po zastosowaniu przetwornika DC-DC o mocy 1,5 MW (wielofazowego układu 3,3 kV SiC MOSFET).

W ramach prac naukowo-badawczych w Siemens Mobility opracowano nowy rodzaj szyb okiennych z próżniowo metalizowaną strukturą szkła.

Powstała w ten sposób pasywna antena wytwarzająca efekt wzmocnienia fal elektromagnetycznych emitowanych przez systemy telefonii komórkowej. Wyeliminowano w ten sposób konieczność instalowania kosztownych pokładowych urządzeń wzmacniania i transmisji sygnałów telekomunikacyjnych.

Inteligentne systemy monitoringu wizyjnego (CCTV) są obecnie powszechnie stosowane na pokładach pociągów pasażerskich. W odróżnieniu od CCTV poprzedniej generacji biernie nagrywających monitorowany obszar pozwalają one na aktywne rozpoznanie:

• zajętości miejsc siedzących, stojących i stref bagażowych/rowerowych,
• śledzenie potoków pasażerów, w szczególności osób na wózkach inwalidzkich,
• alarmowanie w przypadku wykrycia zagrożeń bezpieczeństwa (agresji, hałasu),
• detekcji braku pasażerów/przedmiotów w pociągu przed jego skierowaniem na tory postojowe.

Ich skuteczność wykrywania zaprogramowanych sytuacji osiąga 99,48% poprawności. Inteligentne systemy CCTV są  niezbędnym elementem autonomicznego pociągu.

Liczne innowacje zastosowano również w nowej platformie wagonów pasażerskich do międzynarodowego ruchu dalekobieżnego Viaggio Comfort. Ich prędkość maksymalną – 230 km/h –  zapewniają nowe wózki SF400 wykonane ze stali S700 z niezwykle efektywnym systemem tłumienia drgań, zapewniającym wysoki współczynnik spokojności biegu.

Konstrukcja wagonu pozwala na dowolne kształtowanie wewnętrznej przestrzeni (układu siedzeń, stolików, półek bagażowych, przestrzeni rowerowych itp.) podczas ich wieloletniej eksploatacji.

Opatentowana modułowa konstrukcja ścian czołowych wagonu pozwala na łatwą i szybką modyfikację długości składu wagonowego w zależności od potrzeb eksploatacyjnych przewoźnika, łącznie z przebudową czoła ze standardu UIC na standard w pełni szczelnego ciśnieniowo przejścia wagonowego lub na  standard pół-hermetyczny wg patentu OBB.

Testowana jest koncepcja wózka wagonu pasażerskiego z napędem elektrycznym niedużej mocy zasilanym z baterii akumulatorów w celu wykonania tzw. „ostatniej mili” bez konieczności użycia lokomotywy pociągowej lub manewrowej.

W ostatnim okresie producenci pojazdów szynowych zintensyfikowali prace nad pojazdami  hybrydowymi.

Inwestuje się zarówno w napęd wodorowy (ogniwa paliwowe lub klasyczny silnik spalinowy dostosowany do spalania wodoru) jak i napęd elektryczny z baterii akumulatorów.

Pojazdy wodorowe cechuje duży zasięg, przekraczający 1000 km dla zespołu 3-wagonowego. Tankowanie odbywa się raz lub maksimum 2 razy na dobę.

 Wadą tych pojazdów jest konieczność wygospodarowania przestrzeni na zbiornik wodoru i ogniwa paliwowe (w przypadku wdrażania takiego rozwiązania).

Trudno dzisiaj przewidywać zmiany cen wodoru w przyszłości, zwłaszcza że ogólna sprawność energetyczna przy jego produkcji to obecnie tylko 26%. Napęd bateryjny cechuje się wysokim wskaźnikiem efektywności.

Stwarza możliwość pracy bi-modalnej z opuszczonymi pantografami w niezelektryfikowanej części trasy. Wadą jest duża masa oraz stosunkowo krótki zasięg nie przekraczający 120 km dla zespołu trójwagonowego.

Stacje, na których trzeba w krótkim czasie naładować baterie muszą być podłączone do stabilnej i wydajnej sieci energetycznej wysokiego napięcia lub być wyposażone w odpowiednio duże stacjonarne zasobniki energii.

Pojazdy wodorowe czy akumulatorowe niestety nie są na razie w stanie zaspokoić zapotrzebowania na obsługę ciężkich pociągów towarowych na stosunkowo długich odcinkach linii niezelektryfikowanych.

Naprzeciw tym potrzebom wychodzi konstrukcja „dual-mode” lokomotywy elektrycznej Vectron.

Na tym modułowym pojeździe zabudowano silnik spalinowy o mocy 2400 kW (2,0 MW mocy na obwodzie kół napędnych), zachowując standardowe moduły lokomotywy elektrycznej do pracy pod siecią 15 kV 16,7 Hz.

Jej siła pociągowa przy rozruchu wynosi 300 kN, a prędkość maksymalna 160 km/h, co podkreśla jej w pełni uniwersalny charakter.

Zbiornik paliwa mieści 2500 litrów oleju napędowego.

Parametry eksploatacyjne tego pojazdu są znacząco lepsze od sześcioosiowej lokomotywy spalinowej BR232 użytkowanej od wielu lat przez DB AG.

Przy pracy w trybie trakcji spalinowej lokomotywa Vectron Dual Mode osiąga te same parametry, co sprawdzona i bardzo ceniona przez przewoźników lokomotywa Eurorunner ER20.

Konstrukcja wózków pociągów Velaro Novo wytycza kierunki rozwoju wózków w innych rodzajach pojazdów szynowych.

Tym niemniej prowadzone są prace badawczo-rozwojowe nad konstrukcjami przyszłości w zakresie samych zestawów kołowych w celu zmniejszenia ich zużycia, zmniejszenia tendencji do poligonizacji, zmniejszenia masy oraz emisji hałasu. Opracowano prototyp tzw. „lekkiego” zestawu kołowego z osią zbudowaną z rury wypełnionej sprężonym powietrzem i  kołami przykręcanymi do „kołnierza” osi.

Dzięki temu osiągnięto znaczną redukcję masy, zrealizowano funkcję bezpieczeństwa poprzez monitorowanie ciśnienia wewnątrz rury, użycie standardowego procesu produkcji rur oraz wyeliminowano proces wprasowywania kół na gorąco.

Warto zauważyć, że wszystkie nowe konstrukcje zanim wejdą do komercyjnej eksploatacji podlegają bardzo gruntownym wieloletnim badaniom.

Nie wystarczają badania w formie obliczeń symulacyjnych czy badania wytrzymałościowe i zmęczeniowe na specjalnych stanowiskach badawczych i komorach klimatycznych.

Wózek SF900 dla pociągu Velaro Novo odbył już próby na dystansie 80 000 km w składzie specjalnego pociągu badawczego ICE S przystosowanego do prowadzenia badań z prędkością 400 km/h.

Pomiary prowadzono w warunkach śnieżnej i mroźnej zimy, upalnego lata i intensywnych opadów.  Długodystansowe próby pozwalają na weryfikację konstrukcji nie tylko w zakresie samej inżynierii lecz również pozwalają sprawdzić poprawność szacowania kosztów eksploatacji.

Próby wprowadzenia zrobotyzowanych linii produkcyjnych pojazdów szynowych przez największe koncerny taborowe powiodły się tylko w przypadku pojazdów zunifikowanych, których parametry pozwalały realizować różne funkcje przewozowe na terenie wielu krajów bez względu na różne systemy elektryfikacji, sygnalizacji i zasady prowadzenia ruchu, jakie obowiązują na ich obszarze.

Do takich pojazdów należy wielosystemowa lokomotywa Vectron, która obecnie może być eksploatowana w 18 krajach Europy i która z uwagi na swój uniwersalny charakter pozwala na prowadzenie pociągów pasażerskich z prędkością 200 km/h a także szybkich pociągów kontenerowych i ciężkich pociągów towarowych.

Unifikacja rozwiązań konstrukcyjnych lokomotywy pozwoliła na zmniejszenie ogólnych kosztów projektowania i produkcji, a więc i ceny lokomotywy.

Smartron to wersja tej lokomotywy przystosowana do ruchu towarowego i do zasilania wyłącznie napięciem 15 kV, 16,7 Hz oraz 25 kV, 50Hz o standardowej cenie 2 600 tys. EUR, która może być kupiona bez żadnych indywidualnych zmian, włączając malaturę.  

Zamówienie zunifikowanych wielosystemowych lokomotyw z dokumentami umożliwiającymi ich eksploatację na terenie wielu krajów UE może być realizowane praktycznie „od ręki” w liczbie 5 lokomotyw miesięcznie.

Przed przemysłem kolejowym i użytkownikami pojazdów szynowych jeszcze daleka droga, aby nadrobić dystans dzielący tę branżę do konkurencji producentów samochodów i ich użytkowników w zakresie automatyzacji produkcji, unifikacji rozwiązań i racjonalizacji kosztów.

Za przykład może tu posłużyć nowa  w pełni zautomatyzowana fabryka Volkswagena we Wrześni. Zatrudnia 3000 pracowników i produkuje 100 000 samochodów modelu Crafter rocznie, a więc 33 samochody/pracownika/rok.

W produkcji  we Wrześni zastosowano najnowsze rozwiązania techniczne i organizacyjne gwarantujące wysoką jakość i niezawodność produkowanych samochodów.

Jednocześnie dla dalszej redukcji kosztów projektu najnowszy Crafter został opracowany we współpracy z firmą MAN i tym samym posiada bliźniaczą konstrukcję w postaci modelu MAN TGE (poprzednia generacja Craftera  posiadała bliźniaka jako Mercedes Benz Sprinter II). Dzięki temu Volkswagen oferuje Craftera 2.0 TDI (102 KM) w przystępnej cenie 111 000 PLN.

Polscy przewoźnicy kolejowi i organizatorzy przewozów nadal stosują zasadę zamawiania pojazdów szynowych poprzez bardzo szczegółowe formułowanie specyfikacji technicznych nie biorąc pod uwagę kosztów dostosowania produkcji do tych wymagań.

Wynikiem takiego postępowania jest produkcja kosztownych prototypów, duża awaryjność i niska dostępność zakupionych w tym trybie pojazdów oraz w konsekwencji kary umowne i wieloletnie spory o niewłaściwe wykonanie zamówienia. Później w eksploatacji dochodzi do tego problem z dostępnością podzespołów oraz części zamiennych wytwarzanych jedynie dla krótkiej serii pojazdów.

O takiej sytuacji możemy dowiedzieć się ze „Sprawozdania Zarządu z działalności Grupy Kapitałowej PKP Intercity za okres od 01.01.2018 do 31.12.2018” złożonego do KRS dnia 02.04.2019 roku:, w którym czytsamy:

 „W Sądzie Arbitrażowym trwa postepowanie dotyczące naliczenia firmie PESA Bydgoszcz kar umownych związanych z usunięciem wad pojazdów, masą oraz ważeniem pojazdów, nieterminową dostawą pojazdów oraz nieprawidłową podziałką siedzeń. Szacowana łączna wartość kar wynosi ok. 102 mln zł (bez odsetek karnych)” (str. 19 Sprawozdania).

Prototypowe konstrukcje, zamiast powstawać u producentów taboru w ich działach badawczo-rozwojowych i projektowych, tworzone są przez przewoźników lub organizatorów przewozów w ich działach zamówień publicznych oraz technicznego utrzymania, poprzez definiowanie specyfikacji technicznych i warunków dostaw mających niewiele wspólnego z coraz bardziej powszechnymi standardami rynkowymi i technicznymi.

Ilustracją tej tendencji mogą być na przykład zawarte w niektórych specyfikacjach szczególnych warunków zamówienia szczegółowe opisy konstrukcji wózków tramwajowych czy wagonowych wywołujące zdziwienie, że zamawiane są przestarzałe konstrukcje  sprzed 15 lat ze wszystkimi negatywnymi cechami tych rozwiązań.    

Zamawiający rzadko stosują dialog techniczny przed ogłoszeniem przetargu nieograniczonego na dostawę pojazdów szynowych.

Z pozoru może wydawać się, że wydłuża się w ten sposób realizacja zakupu pojazdów z realną groźbą utraty dofinansowania ze środków UE.

Unikamy jednak nadmiernie przedłużającego się etapu zadawania pytań przez wykonawców i udzielania odpowiedzi przez zamawiającego, a przede wszystkim ryzyka zakupu kosztownych prototypów ze wszystkimi negatywnymi skutkami w okresie ich eksploatacji.

Należy wziąć pod uwagę fakt, że jeśli wybrany w zamówieniu pojazd nie spełnia  określonych w specyfikacji współczynników gotowości i niezawodności w okresie trwałości projektu dofinansowanego ze środków UE, grozić może zamawiającemu korekta finansowa.

Pojazd prototypowy, innowacyjny, posiadający określone specyficzne cechy istotne dla zamawiającego powinien być tworzony w procedurze partnerstwa innowacyjnego. Niestety ten tryb postępowania przewidziany prawem zamówień publicznych nie jest praktycznie w ogóle stosowany przez przewoźników i organizatorów przewozów.

Jedynym wyjątkiem jest podjęty przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w październiku 2018 roku  dialog techniczny poprzedzający ogłoszenie postępowania w sprawie wyboru wykonawcy na opracowanie i dostawę konfigurowanych elektrycznych zespołów trakcyjnych.

Zakładano opracowanie w trybie partnerstwa innowacyjnego  w drodze prac badawczo-rozwojowych taboru kolejowego odpowiadającego ogólnym specyfikacjom (m. in.: v >= 250 km/h, 400 miejsc siedzących, zasilanie 3 kV, 15 kV oraz 25 kV).     

Zbyt liberalne warunki dopuszczania wykonawców do udziału w postępowaniach na dostawy pojazdów szynowych i niewymaganie odpowiednich referencji mogą prowadzić do ulokowania zamówienia u wykonawcy pozbawionego doświadczenia w produkcji określonego rodzaju pojazdu (pociągu KDP, metra, tramwaju, lokomotywy itp.), a więc u wykonawcy, który podejmuje produkcję określonego rodzaju pojazdu wyłącznie na potrzeby  tego zamówienia.

Na możliwość dopuszczania do zakupu prototypowych pojazdów wyprodukowanych przez wykonawców pozbawionych doświadczenia wskazują powszechnie stosowane przez zamawiających zapisy specyfikacji istotnych warunków zamówienia dotyczące kontroli procesu produkcji i odbiorów pojazdów.

Przewiduje się przeprowadzanie odbiorów cząstkowych elementów i podzespołów zamawianych pojazdów (kół monoblokowych, osi, łożysk osiowych, gotowych zestawów kołowych, amortyzatorów hydraulicznych, usprężynowania I i II stopnia, ram wózków, silników trakcyjnych, wózków kompletnych,  falowników, ostoi itd.) przez wieloosobowe komisje odbiorcze zamawiającego.

Drobiazgowe odbiory cząstkowe są całkowicie nieuzasadnione w przypadku produkcji taboru przez wykonawcę posiadającego certyfikowany system zarządzania jakością oraz powtarzalny i w dużej części zautomatyzowany proces technologiczny produkcji pojazdów.

Tak zdefiniowane czynności kontroli i odbiorów cząstkowych produkowanych pojazdów szynowych wpływają na znaczny wzrost kosztów produkcji pojazdów, a w efekcie ich ceny na rynku, poddanemu silnej presji konkurencyjnej ze strony motoryzacji, gdzie takie praktyki nawet nie przychodzą do głowy nabywcom opisywanych wcześniej Volkswagenów Crafter.

Wszak czy jakikolwiek zamawiający wysyła grupę komisarzy do weryfikacji produkcji tłoków, bloków silników, silników kompletnych? Takie podejście możemy znaleźć jedynie przy manufakturach ultra drogich i unikatowych samochodów.  

W nowej perspektywie budżetowej UE 2021 – 2027 prawdopodobnie nie będzie programów przewidujących dofinansowanie dostaw taboru ze środków finansowych UE.

Zakupy pojazdów szynowych będą musiały być finansowane ze środków własnych użytkowników tych pojazdów lub ze środków pochodzących z kredytów zabezpieczonych wieloletnimi umowami na świadczenie usług transportowych  Nieliczne podmioty na rynku będą mogły skorzystać z takiej możliwości.

Dla pozostałych wygodną opcją może być używanie pojazdów szynowych udostępnianych przez tzw. poole taborowe.

Dla podmiotów, które mają korzystać z leasingowanego czy dzierżawionego taboru najważniejszymi przesłankami dobrowolnego wyboru tego sposobu pozyskania taboru są:

• Zdjęcie ryzyka wzrostu kosztów utrzymania i części zamiennych w szczególności w okresie trwania umowy leasingowej;
• Zdjęcie ryzyka niedotrzymania współczynnika dostępności i niezawodności taboru;
• Łatwego dopasowania aranżacji i wyposażenia wnętrza pociągów do zmieniających się oczekiwań pasażerów w szczególności w okresie trwania umowy leasingowej;
• Udostępniania wybranych danych z systemów pokładowych taboru, które mogłyby być wykorzystane zarówno przez leasingodawcę dla kontroli stanu pojazdu jak i leasingobiorcę do poprawy jakości usług lub zmniejszenia kosztów eksploatacji (Eco-driving);
• Wyraźne zmniejszenie ogólnych kosztów eksploatacji  wynikające z porównania opcji taboru leasingowanego/dzierżawionego w stosunku do korzystania z taboru własnego;

Aby spełnić oczekiwania potencjalnych leasingobiorców zamawiając tabor do poolu należy kierować się następującymi zasadami:

• Zamawiać tabor z dużym potencjałem innowacyjności, aby zwłaszcza w okresie jego leasingowania mógł możliwie długo spełniać standardy szeroko rozumianej nowoczesności;
• Zamawiać tabor w układzie modułowym o możliwie dużym spektrum przyszłego wykorzystania i dowolnego kształtowania wewnętrznej przestrzeni pasażerskiej (rowery, bagaż, liczba foteli itp.);
• Zamawiać tabor stosując wielokryterialny system oceny ofert i wyboru oferenta dla poolu:

1. Cena pociągu/pojazdu wraz z wieloletnim utrzymaniem (LCC);
2. Zobowiązanie się oferenta do pracy w systemie 100% dostępności z odpowiednim wyliczeniem liczby ewentualnych pociągów/pojazdów zastępczych na czas niesprawności lub awarii pociągu objętego umową leasingową;
3. Zużycie energii (sprawdzane na określonym w specyfikacji odcinku);
4. Oddziaływanie dynamiczne na tor (sprawdzane przez jednostkę notyfikowaną wg określonego programu pomiarowego);
5. Spokojność biegu (sprawdzane j.w.);
6. Dostępność określonych danych z systemów pokładowych na bieżąco dla leasingobiorcy i firmy zarządzającej poolem taborowym;
7. Kryteria jakościowe wymagane od producenta taboru i jego podstawowych poddostawców;
8. Harmonogram dostaw;

• Umowa pomiędzy firmą prowadzącą pool taborowy, a wybranym oferentem/dostawcą powinna przewidywać odpowiednie kary lub rekompensaty w przypadku niedotrzymania sformułowanych wyżej zobowiązań.

Firma zarządzająca poolem taborowym powinna wziąć na siebie ryzyko utraty atrakcyjności leasingowanego taboru w okresie wykraczającym poza czas trwania umowy leasingowej, która należy się domyślać będzie nie dłuższa niż umowa leasingobiorcy z organizatorem przewozów na świadczenie usług przewozowych, a umowy na wieloletnie utrzymanie taboru (LCC), jaką zawarł pool taborowy z producentem/dostawca taboru.

Aby kolej mogła być konkurencyjna wobec transportu samochodowego czy lotniczego musi uczestniczyć w światowym wyścigu technologicznym.

Specyfika transportu kolejowego pozostawia niewielki margines na obniżenie cen taboru czy kosztów dostępu do infrastruktury.

Z drugiej strony kolej ma potężny atut w postaci własnego zaplecza badawczo-rozwojowego. Wykorzystując swój potencjał kolej może proponować nowoczesne, ekologiczne i przyjazne rozwiązania zapewniając sobie właściwą pozycję na rynku transportowym.

Krzysztof Celiński
b. Prezes Zarządu PKP S.A.
Prezes Zarządu Siemens Mobility Sp. z o.o