Концепция «Индустрия 4.0» как перспектива развития российского станкостроения

22 октября в «Экспоцентре» прошла конференция «Комплексные технологии для техперевооружения и модернизации предприятий ОПК в соответствии с концепцией «Индустрия 4.0». Мероприятие состоялось в рамках деловой программы Международной политехнической выставки «Технофорум-2019», традиционно посвященной проблемам отрасли. Организаторами конференции выступили Ассоциация «Станкоинструмент» и АО «Экспоцентр».

Напомним, концепция «Индустрия 4.0» – новая четвертая промышленная революция, в ускоренном темпе интегрирующая киберфизические системы в заводское производство. В результате этого большинство процессов будет проходить без участия человека.

Представители станкостроительной отрасли, руководители компаний и эксперты обсудили инновационные технологии обработки материалов, состояние и перспективы развития российского станкостроения применение аддитивных технологий в создании гибридных станков, цифровизацию машиностроительного производства и другие отраслевые задачи.

Во вступительном слове президент Российской Ассоциации «Станкоинструмент» Г.В. Самодуров подчеркнул, что извлечение информации с помощью интеллектуальной обработки дает массив решений, необходимых при создании конструкций современного оборудования. «Через инновационные и информационные технологии мы надеемся дать информацию, полезную в непосредственной работе участников конференции, потому что ценовые параметры создаваемых продуктов определяются инженерными решениями, заложенными на стадии создания», – заключил президент «Станкоинструмента».

Закономерно, что представитель госкорпорации «Росатом» по направлению аддитивных технологий Щуренкова Светлана Александровна посвятила выступление переходу к Индустрии 4.0. По ее словам, «Росатом» объединяет компетенции отрасли по этому направлению. Корпорация разработала комплексные предложения в области аддитивных технологий – печатные услуги, программное обеспечение производства и виртуальных принтеров, предназначенных для экологической оптимизации продуктов и прогнозирования их физических свойств, производство и поставку порошковых материалов. К 2025 г. «Росатом» планирует создать сеть аддитивных центров. Уже строятся два объекта, первый из которых – демонстрационно-технологический. Кроме того, госкорпорацией разработана линейка 3D-принтеров на базе собственного программного обеспечения, работающих по технологии SVM и оснащенных двумя лазерами в основной комплектации. Напомним, первый опытный образец российского 3D-принтера создан «Росатомом» в 2014 г. А в 2019 г. отработаны режимы печати на титане, нержавеющей стали и жаропрочных сплавах, завершается процесс серийного производства принтеров. Программное обеспечение готовит модели к печати, разбивает их на слои, задает индивидуальные технологические параметры на каждой части детали. Разрабатывает «Росатом» и линейку оптоволоконных лазеров мощностью до 1000 Вт, организует производство порошковых материалов. К концу 2019 г.  корпорация запустит модульные принтеры, обеспечивающие непрерывную печать имплантов в аддитивном центре. Интегратором «Росатома» выстроены цепочки внутриотраслевой и внешней кооперации. Главная задача этого направления развития – внедрение аддитивных технологий в производство и сертификация материалов.

Технический директор ООО «Станкозавод ТБС» В.А. Ершов рассказал о практике решения задач, гибридных технологиях и оборудовании аэрокосмической отрасли. Он представил тяжелый фрезерный станок, который, по словам представителя Станкозавода, получил вторую жизнь в ракетно-космическом комплексе – на нем реализовали гибридную схему, собрали ракету «Сармат», сделали сложную механическую обработку на гибких и нестабильных заготовках. На оборудовании сделана трехфазная сварка. Для «Сармата» предприятие выполнило обработку длинномерного шва зеркальным измерительным режимом совместно с фрезеровкой, несмотря на негативное воздействие внешних факторов на колебательные системы. Дальнейшую модульность Станкозавод развивает на станке ПР522. Это оборудование с ползуном, на который навешиваются русифицированные головки со скоростными шпинделями. Следующим В.А. Ершов представил станок, сочетающий фрезерную и измерительную технологии.  Кроме того, предприятие готовит к выпуску комбинированное оборудование со сваркой.

О новых направлениях в проектировании и технологиях прецизионной обработки в рамках программы «Конверсия» рассказал главный технолог ООО «НПП Станкостроительный завод Туламаш» Е.М. Захаревич. Он начал выступление с представления молодого предприятия. Туламаш основан в 2013 г., это дочерний проект оборонного Производственного объединения «Туламашзавод». Станкостроительный завод разрабатывает и производит станочное оборудование для оборонно-промышленного комплекса в рамках «Конверсии». Один из партнеров предприятия – представленная на конференции госкорпорация «Росатом». Продукция Туламаша делится на две категории – прецизионные и ультрапрецизионные станки. У такого оборудования двойное назначение, и на него установлено эмбарго. Кроме того, предприятия ОПК оснащены технологиями, необходимыми для изготовления подобных станков. Это обусловило выбор направления заводского производства. Выпускаемое оборудование делится на три класса по степени предельной точности: класс С – станки особой точности, класс А – особо высокая точность, класс В – оборудование высокой точности. Оборудование класса А разрабатывается по классической схеме.  У него много опций, например, гидростатические направляющие, встроенный микроскоп, датчики измерения деталей и т.д. Это умные машины, контролирующие усилия обработки, износ инструмента и другие параметры производства. В свою очередь, у прецизионных станков два вида компоновки – классическая двухшпиндельная с наклонной станиной и термосимметричная с линейной наладкой. Станки серии УТМ (ультрапрецизионные машины) как правило относятся к классу С, однако частично и к классу А. Они также оснащены большим количеством опций, которые дополняются специальными по конкретному техническому заданию. Надо отметить, что станки УТМ изготавливаются исключительно по ТЗ заказчика с полной технологической оснасткой и программированием. Параметры точности на этом оборудовании – шероховатость на уровне нескольких нанометров и точность формы 1 мкм/100 мм. Туламаш разрабатывает и производит еще один подкласс ультрапрецизионных станков – мастер-станки. Они предназначены для изготовления деталей для прецезионных и ультрапрецизионных станков – шпиндельных узлов сферического типа и др. Такие детали должны производиться с точностью 1 мкм по форме и шероховатостью на уровне 11-12 класса. Данные параметры обеспечивает только специальное оборудование. Главные конструктивные элементы станков Туламаша – гранитная, как правило, станина, каретки  и прямой привод с синхронными круговыми и линейными моторами по всем осям. У прецизионных станков моторы плоские, у ультрапрецизионных – с замкнутым магнитным полем, т.н. маловиброактивные.

Главный технолог ООО «Липецкое станкостроительное предприятие» С.А. Ченских посвятил выступление основным этапам внедрения цифрового производства. Интересно, что липецкий завод – пример организации станкостроительного предприятия без привлечения государственных и зарубежных инвестиций. В 2019 г. на заводе более чем на 50% внедрено цифровое производство и оцифрована бумажная документация. Следующий этап – отслеживание текущего производства и складских остатков в режиме реального времени, затем отслеживание степени загрузки оборудования. В планах липецкого предприятия обновление программы Компас-3D до vol. 18. Благодаря внедрению цифрового производства специалисты завода отслеживают этапы изготовления изделий и выявляют возникшие проблемы в режиме реального времени.

Кроме вышеперечисленных, на конференции были представлены такие предприятия, как ООО «Балт-Систем», ООО «ДИАМЕХ-2000», АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ», компания «Сигнум», ПАО «Электромеханика» и др.

Киреева Юлия, корреспондент ИД «Вестник промышленности»