В.Б. Пoдклетнoв, инженер-технoлoг
Некoтoрые тенденции в изменении cтруктуры cтанoчнoгo парка предприятий прoмышленнocти на coвременнoм этапе как результат прoцеccoв техничеcкoгo перевooружения
Некoтoрые тенденции в изменении cтруктуры cтанoчнoгo парка предприятий прoмышленнocти на coвременнoм этапе как результат прoцеccoв техничеcкoгo перевooружения
Кризиcные явления в экoномике – прямой результат замедления темпов техничеcкого развития в промышленноcти. Анализ и прогноз развития cитуации показывают, что элементы кризиcа cопровождаютcя cерьёзными изменениями в cтруктуре дейcтвующего cтаночного парка.
При продолжающемcя роcте мирового выпуска МОО и КПП позиции России в мировом рейтинге не улучшаются. Отечественные машиностроительные рынки переживают трудные дни. По нашему мнению, в станочном парке машиностроительных отраслей страны складывается картина, серьёзно меняющая ранее существовавший взгляд на пути техперевооружения предприятий промышленности.
Самые существенные изменения заключаются в том, что действующие объёмы станочного парка сокращаются. Причём, сокращение затрагивает те группы оборудования и виды обработки, в которых потребление было избыточным.
Анализ показывает, что потребление оборудования было избыточным в тех случаях, когда не уделялось должного внимания совершенствованию заготовительного процесса в условиях массового, крупносерийного и серийного производств.
По этим причинам имели место значительные съёмы стружки при металлообработке по основным формообразующим операциям, в т.ч., токарным, фрезерным (черновым, получистовым).
В настоящее время, когда удельный вес крупносерийных производств в промышленности страны резко пошёл на убыль, значительный объём имеющегося токарного и фрезерного парка предприятий оказался не у дел (сегодня это практически избыточное и ненужное оборудование).
Кроме того, в разряд избыточного оборудования попала большая часть спецоборудования и оснащения поточных линий, обеспечивавших необходимые темпы работ крупносерийных производств. Это особенно характерно для предприятий бывшего сельхозмашиностроения и других подобных отраслей, объёмы производства которых в последние годы катастрофически уменьшились.
Следует отметить, что, наряду с появлением на предприятиях страны значительного количества избыточного оборудования устаревших моделей, потребность в новом, современном, высокоэффективном, высокопроизводительном токарном и фрезерном оборудовании, оснащённом ЧПУ, остаётся, и такое оборудование продолжает приобретаться предприятиями по мере возможностей.
Только этот процесс в настоящее время и поддерживает работоспособность многих предприятий страны.
Однако его вряд ли можно считать упорядоченным, поскольку выбор и уточнение типа и марки оборудования проводится, в основном, путём сопоставления технических и ценовых характеристик. При этом перспектива дальнейшего использования оборудования, как правило, не уточняется. Аналогичным образом обстоят дела с технологической оснасткой и режущим инструментом, обеспечивающими работу соотве
тствующего технологического оборудования.
Несколько другая ситуация складывается на предприятиях мелкосерийного и единичного производства (что весьма характерно для предприятий ВПК). В этих отраслях, по причинам, связанным, со значительным продвижением научно-технического прогресса в машиностроении, произошли очень серьёзные сдвиги в заготовительном цикле, тянущие за собой кардинальные изменения в технологиях формирования заготовки.
Если раньше на каждом таком предприятии обязательно существовал производственный участок или цех, оснащённый целым набором кузнечно-термического оборудования (причём, как правило, универсального), либо присутствовал склад металла и поковок, изготовление которых заказывалось другим предприятиям, способных их производить, то сегодня, в большинстве случаев, стало возможным изготовить непростую заготовку (или её части для последующей сварки) больших размеров из толстого листа.
Изготовление такой заготовки со значительным приближением её к форме готовой детали в настоящее время возможно, причём в нескольких вариантах:
1.Варианты изготовления заготовки с использованием:
-технологии гидроабразивной резки
-технологии плазменной резки
-технологии лазерной резки с применением лазеров различного типа
-ленточно-пильная технология
2.Варианты использования услуг сервисных металлоцентров
Если варианты изготовления заготовки предполагают наличие на предприятии необходимого оборудования, порой достаточно сложного и соответственно – дорогостоящего, а также владение соответствующей технологией и наличия грамотных специалистов, то вариант использования услуг металлоцентра – это, зачастую, обычная плата за изготовление, транспортировку и время.
В ряде случаев, особенно если заготовка единичная, это чрезвычайно выгодно. При том, что значительная часть традиционного заготовительного оборудования перемещается в разряд избыточного.
Всё это сопровождается кардинальным перераспределением требующихся производственных площадей с уменьшением их доли.
Кроме того, изготовленная по новой технологии или приобретённая в металлоцентре, заготовка будет превращена в нужную деталь с гораздо меньшей трудоёмкостью. Причём, это напрямую будет зависеть от наличия на предприятии современного точного высокопроизводительного оборудования, технологической оснастки и соответствующего режущего инструмента.
Немаловажно отметить, что высвобождение предприятий от значительной части кузнечно-термического оборудования серьёзно улучшает экологию труда.
При этом значительно снижается энергоёмкость производства, что заметно отражается на себестоимости продукции.
Все изменения состава станочного парка органично связаны с изменением требований потребителя, который настойчиво требует наличия решения максимальной функциональности:
-уменьшения объёма операций формообразования при механической обработке
-переноса функций формообразования на заготовительные операции
-увеличения объёма операций контроля:
-контроль цилиндричности
-контроль плоскостности
-контроль качества поверхности
-контроль точности исполнения размеров
-контроль применения КИМ и др.
-увеличения объёма окончательных, точных операций:
-тонкое (чистовое) точение
-чистовое фрезерование
-координатная (тонкая) расточка
-чистовое шлифование
или их максимального совмещения по времени обработки.
Кроме того, в связи с коренным изменением в технологических возможностях оборудования и инструмента устраняется значительная часть переходных операций.
Обработка резанием комплексной детали требует применения большого количества различных инструментов и технологических методов, что автоматически влечёт за собой потребность в интеграции нескольких способов обработки на одном станке.
В качестве примера в случае обработки детали из незакалённого материала применяют новый тип станков – токарно-фрезерные центры, которые дают возможность производить полностью обработанные детали высокого качества, не меняя станка. При этом минимальное время уходит на переналадки, устраняются затраты на логистику. Кроме того, сегодня подобные станки оснащаются лазерными узлами, обеспечивающими возможности выполнения лазерной сварки, лазерной наплавки и лазерной закалки. Причём во время проведения этих операций поводок и деформаций практически не наблюдается.
Говоря о внедрении в практику металлообработки принципиально новых типов металлообрабатывающего оборудования, не следует забывать о новых отечественных технологиях, которые с трудом ищут себе дорогу в широкую заводскую практику.
В этой связи уместно вспомнить о технологии БУФО, применение которой при обработке деталей, независимо от наличия термообработки, позволяет полностью произвести замену шлифовки круглых деталей на чистовое точение. Получаемые при этом достоинства полностью окупают произведённые расходы и придают массу полезных дополнительных свойств (дополнительная чистота, прочность, износостойкость и т.п.).
Здесь же можно отметить актуальность применения технологии лазерно-плазменной полировки, предложенной и опробованной ОАО «Савёловский машиностроительный завод» при выпуске серийно выпускаемого станка ТПК-125-А1-1 с комплектованием его устройством лазерно-плазменного полирования в рамках модификации ТПК-125-ЛП.
При этом повышаются микротвёрдость и усталостная прочность, устраняются приповерхностные поры, снижаются коэффициент трения и шероховатость.
Все вышеперечисленные факторы позволяют, в некоторых случаях, отказаться от локальной термической и химико-термической обработок деталей выпускаемого изделия. Кроме того, при использовании лазерно-плазменного полирования в поверхностном слое не остаётся шлифовальной пасты, бактерицидной среды, что имеет большое значение для медицинской и пищевой отраслей промышленности.
Рассматривая технологические процессы металлообработки, можно обнаружить, что производственные процессы довольно часто прерываются термообработкой или обработкой поверхностей. При этом термообработка надолго останется вставкой в операции обработки резанием металлических деталей.
На многих предприятиях используются высокоточные и высокопроизводительные автоматические металлообрабатывающие станки. Тем не менее, зачастую технология и оборудование для термической обработки на российских предприятиях остаются устаревшими. Это сводит «на нет» все преимущества современного металлообрабатывающего парка.
Вполне естественно, что процессы, связанные с термообработкой детали и её обработкой до и после, сопровождаются значительными затратами на обработку и перемещение деталей и требуют использования значительного количества оборудования и производственных площадей.
Однако технология термообработки не стоит на месте.
Так, сегодня появляются усовершенствованные типы оборудования для термообработки деталей из сталей и цветных металлов.
Швейцарская фирма «CODERE SA» более 30 лет успешно работает в области конструирования и производства промышленных печей для термообработки деталей из сталей и цветных металлов. Фирма является лидером в области проектирования и производства печей модульного типа. Такие печи серии 250 собираются из различных модулей по требованию заказчика.
Линии для термообработки благодаря модульной конструкции имеют компактные размеры по сравнению с обычными камерными печами.
Модульная конструкция оборудования – это синоним настоящего и будущего всех промышленных отраслей, она широко применяется на европейских предприятиях:
Российские предприятия также не остались в стороне. Существенный рост производства требует использования современного оборудования и новейших технологий.
Оборудование CODERE SA уже работает на:
-ОАО «Кировский завод»;
-ОАО «Ковровский электромеханический завод»;
-ОАО «Сарапульский электрогенераторный завод»;
-ОАО «Автодеталь-сервис», г. Ульяновск;
-ВНИИ Автоматики, г. Москва
Кроме печей серии 250, фирма «CODERE SA» предлагает новые печи серии 345 с улучшенными характеристиками.
Представленные тенденции в процессах технологического перевооружения предприятий машиностроения серьёзно меняют взгляд на пути обновления станочного парка на ближайшие годы.
При продолжающемcя роcте мирового выпуска МОО и КПП позиции России в мировом рейтинге не улучшаются. Отечественные машиностроительные рынки переживают трудные дни. По нашему мнению, в станочном парке машиностроительных отраслей страны складывается картина, серьёзно меняющая ранее существовавший взгляд на пути техперевооружения предприятий промышленности.
Самые существенные изменения заключаются в том, что действующие объёмы станочного парка сокращаются. Причём, сокращение затрагивает те группы оборудования и виды обработки, в которых потребление было избыточным.
Анализ показывает, что потребление оборудования было избыточным в тех случаях, когда не уделялось должного внимания совершенствованию заготовительного процесса в условиях массового, крупносерийного и серийного производств.
По этим причинам имели место значительные съёмы стружки при металлообработке по основным формообразующим операциям, в т.ч., токарным, фрезерным (черновым, получистовым).
В настоящее время, когда удельный вес крупносерийных производств в промышленности страны резко пошёл на убыль, значительный объём имеющегося токарного и фрезерного парка предприятий оказался не у дел (сегодня это практически избыточное и ненужное оборудование).
Кроме того, в разряд избыточного оборудования попала большая часть спецоборудования и оснащения поточных линий, обеспечивавших необходимые темпы работ крупносерийных производств. Это особенно характерно для предприятий бывшего сельхозмашиностроения и других подобных отраслей, объёмы производства которых в последние годы катастрофически уменьшились.
Следует отметить, что, наряду с появлением на предприятиях страны значительного количества избыточного оборудования устаревших моделей, потребность в новом, современном, высокоэффективном, высокопроизводительном токарном и фрезерном оборудовании, оснащённом ЧПУ, остаётся, и такое оборудование продолжает приобретаться предприятиями по мере возможностей.
Только этот процесс в настоящее время и поддерживает работоспособность многих предприятий страны.
Однако его вряд ли можно считать упорядоченным, поскольку выбор и уточнение типа и марки оборудования проводится, в основном, путём сопоставления технических и ценовых характеристик. При этом перспектива дальнейшего использования оборудования, как правило, не уточняется. Аналогичным образом обстоят дела с технологической оснасткой и режущим инструментом, обеспечивающими работу соотве
тствующего технологического оборудования.
Несколько другая ситуация складывается на предприятиях мелкосерийного и единичного производства (что весьма характерно для предприятий ВПК). В этих отраслях, по причинам, связанным, со значительным продвижением научно-технического прогресса в машиностроении, произошли очень серьёзные сдвиги в заготовительном цикле, тянущие за собой кардинальные изменения в технологиях формирования заготовки.
Если раньше на каждом таком предприятии обязательно существовал производственный участок или цех, оснащённый целым набором кузнечно-термического оборудования (причём, как правило, универсального), либо присутствовал склад металла и поковок, изготовление которых заказывалось другим предприятиям, способных их производить, то сегодня, в большинстве случаев, стало возможным изготовить непростую заготовку (или её части для последующей сварки) больших размеров из толстого листа.
Изготовление такой заготовки со значительным приближением её к форме готовой детали в настоящее время возможно, причём в нескольких вариантах:
1.Варианты изготовления заготовки с использованием:
-технологии гидроабразивной резки
-технологии плазменной резки
-технологии лазерной резки с применением лазеров различного типа
-ленточно-пильная технология
2.Варианты использования услуг сервисных металлоцентров
Если варианты изготовления заготовки предполагают наличие на предприятии необходимого оборудования, порой достаточно сложного и соответственно – дорогостоящего, а также владение соответствующей технологией и наличия грамотных специалистов, то вариант использования услуг металлоцентра – это, зачастую, обычная плата за изготовление, транспортировку и время.
В ряде случаев, особенно если заготовка единичная, это чрезвычайно выгодно. При том, что значительная часть традиционного заготовительного оборудования перемещается в разряд избыточного.
Всё это сопровождается кардинальным перераспределением требующихся производственных площадей с уменьшением их доли.
Кроме того, изготовленная по новой технологии или приобретённая в металлоцентре, заготовка будет превращена в нужную деталь с гораздо меньшей трудоёмкостью. Причём, это напрямую будет зависеть от наличия на предприятии современного точного высокопроизводительного оборудования, технологической оснастки и соответствующего режущего инструмента.
Немаловажно отметить, что высвобождение предприятий от значительной части кузнечно-термического оборудования серьёзно улучшает экологию труда.
При этом значительно снижается энергоёмкость производства, что заметно отражается на себестоимости продукции.
Все изменения состава станочного парка органично связаны с изменением требований потребителя, который настойчиво требует наличия решения максимальной функциональности:
-уменьшения объёма операций формообразования при механической обработке
-переноса функций формообразования на заготовительные операции
-увеличения объёма операций контроля:
-контроль цилиндричности
-контроль плоскостности
-контроль качества поверхности
-контроль точности исполнения размеров
-контроль применения КИМ и др.
-увеличения объёма окончательных, точных операций:
-тонкое (чистовое) точение
-чистовое фрезерование
-координатная (тонкая) расточка
-чистовое шлифование
или их максимального совмещения по времени обработки.
Кроме того, в связи с коренным изменением в технологических возможностях оборудования и инструмента устраняется значительная часть переходных операций.
Обработка резанием комплексной детали требует применения большого количества различных инструментов и технологических методов, что автоматически влечёт за собой потребность в интеграции нескольких способов обработки на одном станке.
В качестве примера в случае обработки детали из незакалённого материала применяют новый тип станков – токарно-фрезерные центры, которые дают возможность производить полностью обработанные детали высокого качества, не меняя станка. При этом минимальное время уходит на переналадки, устраняются затраты на логистику. Кроме того, сегодня подобные станки оснащаются лазерными узлами, обеспечивающими возможности выполнения лазерной сварки, лазерной наплавки и лазерной закалки. Причём во время проведения этих операций поводок и деформаций практически не наблюдается.
Говоря о внедрении в практику металлообработки принципиально новых типов металлообрабатывающего оборудования, не следует забывать о новых отечественных технологиях, которые с трудом ищут себе дорогу в широкую заводскую практику.
В этой связи уместно вспомнить о технологии БУФО, применение которой при обработке деталей, независимо от наличия термообработки, позволяет полностью произвести замену шлифовки круглых деталей на чистовое точение. Получаемые при этом достоинства полностью окупают произведённые расходы и придают массу полезных дополнительных свойств (дополнительная чистота, прочность, износостойкость и т.п.).
Здесь же можно отметить актуальность применения технологии лазерно-плазменной полировки, предложенной и опробованной ОАО «Савёловский машиностроительный завод» при выпуске серийно выпускаемого станка ТПК-125-А1-1 с комплектованием его устройством лазерно-плазменного полирования в рамках модификации ТПК-125-ЛП.
При этом повышаются микротвёрдость и усталостная прочность, устраняются приповерхностные поры, снижаются коэффициент трения и шероховатость.
Все вышеперечисленные факторы позволяют, в некоторых случаях, отказаться от локальной термической и химико-термической обработок деталей выпускаемого изделия. Кроме того, при использовании лазерно-плазменного полирования в поверхностном слое не остаётся шлифовальной пасты, бактерицидной среды, что имеет большое значение для медицинской и пищевой отраслей промышленности.
Рассматривая технологические процессы металлообработки, можно обнаружить, что производственные процессы довольно часто прерываются термообработкой или обработкой поверхностей. При этом термообработка надолго останется вставкой в операции обработки резанием металлических деталей.
На многих предприятиях используются высокоточные и высокопроизводительные автоматические металлообрабатывающие станки. Тем не менее, зачастую технология и оборудование для термической обработки на российских предприятиях остаются устаревшими. Это сводит «на нет» все преимущества современного металлообрабатывающего парка.
Однако технология термообработки не стоит на месте.
Так, сегодня появляются усовершенствованные типы оборудования для термообработки деталей из сталей и цветных металлов.
Швейцарская фирма «CODERE SA» более 30 лет успешно работает в области конструирования и производства промышленных печей для термообработки деталей из сталей и цветных металлов. Фирма является лидером в области проектирования и производства печей модульного типа. Такие печи серии 250 собираются из различных модулей по требованию заказчика.
Модульная конструкция оборудования – это синоним настоящего и будущего всех промышленных отраслей, она широко применяется на европейских предприятиях:
Российские предприятия также не остались в стороне. Существенный рост производства требует использования современного оборудования и новейших технологий.
Оборудование CODERE SA уже работает на:
-ОАО «Кировский завод»;
-ОАО «Ковровский электромеханический завод»;
-ОАО «Сарапульский электрогенераторный завод»;
-ОАО «Автодеталь-сервис», г. Ульяновск;
-ВНИИ Автоматики, г. Москва
Кроме печей серии 250, фирма «CODERE SA» предлагает новые печи серии 345 с улучшенными характеристиками.
Представленные тенденции в процессах технологического перевооружения предприятий машиностроения серьёзно меняют взгляд на пути обновления станочного парка на ближайшие годы.
