Ячейки будущего

На выставке «Металлообработка» можно убедиться, что отечественные станки выглядят вполне достойно на фоне зарубежных. И это удивительно, если вспомнить, в каком состоянии российское станкостроение находилось еще десять лет назад
Ячейки будущего
Сборка обрабатывающих центров компании «Стан» на станкостроительном заводе в Стерлитамаке
«Стан»

Автор этих строк уже неоднократно признавался читателям, что он любит станки. И тут нечаянная радость: в Экспоцентре на Красной Пресне очередная, уже 19-я по счету, выставка «Металлообработка», которая собрала около тысячи отечественных и зарубежных компаний. 

Любители станков могли увидеть все достижения мирового станкостроения. Все мировые гранды прибыли на эту выставку. Достаточно назвать компании Fanuc, Mazak, DMG Mori, которая построила завод в Ульяновске и уже почти что российский производитель, и многие другие.

magnifier.png Несмотря на то что позиции отечественного станкостроения далеки от масштабов советского периода, в России сохранились станкостроительные предприятия, способные производить даже самые сложные пятиосевые обрабатывающие центры

Россия тоже не ударила в грязь лицом. На выставке были представлены стенды практически всех наших станкостроительных и инструментальных компаний, в числе которых Владимирский станкозавод, компания ВНИИТЭП, концерн «Калашников», Лазерный центр, Липецкое станкостроительное предприятие, «Саста», «Стан». 

Многие экспонаты были впервые представлены широкой аудитории. Например, Липецкое станкостроительное предприятие продемонстрировало свой новый плоскошлифовальный станок консольного типа, компания «Дельта» показала станок, который позволяет обрабатывать детали с ранее недоступной конфигурацией, и перспективную технологию микроэрозионного 3D-фрезерования, компания «Саста» — новый токарный обрабатывающий центр для обработки деталей сложной формы. А компания «Стан» — роботизированную рабочую ячейку, состоящую из двух обрабатывающих центров и четырех роботов и демонстрирующую возможности цифрового производства.

СТАН НЕДРСЛ.png
Президент компании «Стан» Сергей Недорослев
«Стан»

Как заметил президент компании «Стан» Сергей Недорослев, нельзя не отметить, что, несмотря на все проблемы, российское станкостроение определенно вышло из застоя: «Вспомните экспозиции отечественных станкостроителей на этой выставке лет семь назад: старые отечественные станки или иностранные станки, собранные где-то в российском цеху, которые нам подсовывали как великие изобретения. Сейчас я с интересом хожу по выставке, общаюсь с коллегами, и мы обсуждаем, что действительно много новых, интересных разработок российских компаний».


Заново завоевать рынок

«Стимул» уже писал и об отдельных станкостроительных компаниях, таких как крупнейший российский производитель станков для лазерного раскроя ВНИИТЭП и крупнейший российский производитель металлорежущих станков «Стан», которые к тому же являются «национальными чемпионами», и о проблемах отечественного станкостроения. 

В последней статье мы приводили мнение Сергея Недорослева, который считает, что «страна может быть технологически независимой, только имея собственные компетенции, если она сама разрабатывает свой национальный продукт. Мы должны поддерживать и развивать собственную школу и наш огромный конструкторский потенциал! Наши дети и наши внуки в России только тогда будут заняты в высокоинтеллектуальных отраслях, когда будут не собирать машины по чужим чертежам, а разрабатывать их и производить эту добавленную стоимость». 

Как показала выставка, несмотря на то что позиции отечественного станкостроения в стране и мире все еще далеки от масштабов советского периода, в России сохранились станкостроительные предприятия, способные производить даже самые сложные пятиосевые обрабатывающие центры. Хотя доля станкостроения в ВВП страны пока еще крайне низкая — примерно 0,04%. 

magnifier.png Предприятия Российской ассоциации “Станкоинструмент” в 2017 году по количеству произведенных станков дали прирост на 19,4 процента к 2016 году, а по станкам с ЧПУ — на 38,2 процента

Мы напомнили Сергею Недорослеву о постоянно обсуждаемой проблеме — недоверии российских потребителей станков к отечественному станкостроению и поинтересовались, удается ли решать эту проблему. «Я не удивлен этим. После того как отечественные станки почти на четверть века практически полностью исчезли с рынка, трудно убедить потребителей, что у вас достойный станок. Нужно много трудиться, заново завоевывать рынок. И у нас это постепенно получается, но мы всего пять лет на рынке, и это очень мало». 

А Алексей Песков, генеральный директор компании «Саста» — одного из самых успешных станкостроительных предприятий России, в газете своего завода «Сасовский станкостроитель», рассказывая о проблемах и успехах отрасли, отметил: «Даже при отсутствии в России достаточных экономических стимулов производить и покупать отечественное, предприятия Российской ассоциации “Станкоинструмент” в 2017 году по количеству произведенных станков дали прирост на 19,4 процента к 2016 году, а по станкам с ЧПУ — на 38,2 процента».

Справедливости ради отметим, что правительство постоянно обсуждает проблемы станкостроения, принято несколько решений, которые должны подтолкнуть предприятия, по крайней мере те, что относятся к оборонно-промышленному комплексу, к приобретению отечественных станков; разрабатывается очередная стратегия развития отрасли (хотя многие специалисты подвергают ее проекты серьезной критике), а Фонд развития промышленности выделяет льготные кредиты станкостроительным предприятиям.


Новые веяния

Станкостроение — очень консервативная отрасль. Принципиальные схемы обработки материалов не меняются десятилетиями. Усовершенствования в основном касаются конструктивного выполнения станков. Так произошел переход к обрабатывающим центрам и модульному построению, но было это уже почти сорок лет тому назад. Последним принципиальным новшеством в технологии обработки материалов, тоже появившимся уже почти полвека назад, было внедрение лазеров.

magnifier.png Последним принципиальным новшеством в технологии обработки материалов, тоже появившимся уже почти полвека назад, было внедрение лазеров. Но тем не менее новшества есть

Но тем не менее новшества есть, и в первую очередь это 3D-технологии, которые вот уже несколько лет как завоевывают свое место в станкостроении. Показателем их продвижения стало появление на выставке нового раздела «Аддитивные технологии. 3D-печать». Хотя этот раздел показывает, что пока эта технология в основном находит применение в прототипировании и в литье по выплавляемым моделям, а при производстве металлических деталей — в первую очередь для изготовления уникальных изделий. 

Но есть одно направление, которое может стать массовым, — это сочетание аддитивных и традиционных методов металлообработки в одном обрабатывающем центре. В России этим путем собирается идти, в частности, компания «Стан», которая еще на прошлогодней выставке заключила соглашение с НТО «ИРЭ-Полюс» (российское подразделение международной компании IPG, ведущий производитель мощных волоконно-оптических лазеров) о совместной разработке такого станка. 

СТАН ГРМК.png
Заместитель коммерческого директора компании «Стан» Александр Громыко
«Стан»

Мы поинтересовались продвижением этого проекта. Как пояснил заместитель коммерческого директора компании «Стан» Александр Громыко, соглашение предусматривает разработку двух вариантов станков. Один — с лазерной головкой для упрочнения поверхностного слоя обрабатываемых деталей. Второй — с возможностью выращивания особо сложных по конфигурации фрагментов деталей аддитивным методом Direct Deposition. Этот метод заключается в осаждении наращиваемого материала непосредственно в точку, куда подводится лазерный пучок и где в данный момент происходит построение фрагмента детали и ее обработка. 

Еще одно новшество, которое уже завоевывает свое место в машиностроении, — цифровое производство, которое, не меняя приемов обработки, принципиально меняет организацию всех производств. Как мы уже сказали выше, компания «Стан» представила на выставке роботизированную рабочую ячейку такого производства. 

Процесс обработки изделия в этой ячейке организован таким образом, чтобы максимально исключить участие человека: производство контролируется специальной панелью управления. Благодаря встроенным в оборудование датчикам и оцифровке процессов все этапы производства максимально наглядны: на экран выводятся данные о состоянии станков, этапах производственного цикла, количестве произведенных изделий. 

СТАН СХМ РОБОТ.png
Схема роботизированной рабочей ячейки цифрового производства, состоящей из двух обрабатывающих центров и трех роботов
«Стан»

В мини-производстве задействованы два новых станка компании, которые не были представлены на предыдущих выставках: один предназначен для комплексной обработки деталей типа тел вращения, другой — для высокопроизводительной комплексной обработки деталей с пяти сторон за один установ. Перемещение заготовки с одного станка на другой, а затем на склад готовых изделий осуществляется с помощью роботов-манипуляторов и транспортера. 

Александр Громыко так объясняет схему работы компании с заказчиками в рамках требований, которые предъявляет цифровое производство: «Прежде всего мы предлагаем заказчикам разработку проекта технического перевооружения в виде цифровой модели будущего производства, интегрированной в единое цифровое пространство предприятия. Как минимум мы передаем кинематическую 3D-модель станка, что позволяет заказчику создать у себя цифрового двойника оборудования». 

magnifier.png «Мы предлагаем заказчикам разработку проекта технического перевооружения в виде цифровой модели будущего производства, интегрированной в единое цифровое пространство предприятия»

Сам станок оснащен различными датчиками, что позволяет называть его «умным». В ходе эксплуатации оборудования умный станок передает все необходимые данные: какой оператор-наладчик работал на станке, когда был запущен станок, какую деталь он обработал, каким инструментом, за какой срок, сколько длилась наладка на деталь, каким инструментом и на каких режимах работал оператор, когда он передал детали на следующий станок и прочее. 

Параллельно станок передает в сервисную службу данные о состоянии рабочих органов станка, их работоспособности, выработанном ресурсе. Все это позволяет осуществлять планово-предупредительный ремонт и предотвратить простой дорогостоящего оборудования. 

Одновременно умный станок подключается к внутренней сети предприятия и получает оттуда управляющую программу для обработки той или иной детали. При этом ЧПУ и роботы различных производителей, например Fanuc, Heidenhain, Siemens, интегрируются в одну систему. Это очень важно для машиностроительных производств, где используется оборудование различных фирм. 

«Стан», как и большинство отечественных станкостроителей, оснащает свои станки любой системой ЧПУ по требованию заказчика. Причем, как поясняет г-н Громыко, «мы проверяем ЧПУ на наличие закладок, всевозможных датчиков GPS, датчиков вибрации и гарантируем полноценную интеграцию станка в общую цифровую среду, если у производителя системы ЧПУ нет никаких функциональных ограничений». 

«Стан» // Металлообработка СТАН - экспозиция компании СТАН на выставке
Металлообработка СТАН - экспозиция компании СТАН на выставке
«Стан»

Без унификации не обойтись

Важное место на выставке занимали экспозиции комплектующих, каждая из которых сама по себе является сложнейшим механизмом.

«Стан» на этой выставке представил образцы мотор-шпинделей, выпуск которых он наладил. А это одна из сложнейших и ответственейших составных частей станка.

Это частная, но очень важная новость, ведь проблема комплектующих — одна из самых болезненных для нашего станкостроения. Особенно самых ответственных, таких как, например, ЧПУ, мотор-шпиндели, прецизионные подшипники, шариковинтовые направляющие, системы гидравлики и другие, которые в значительной мере импортируются. Казалось бы, почему не наладить их производство в России? Тем более что прецизионные комплектующие могут стать предметом санкций, а некоторые уже являются таковыми. 

magnifier.png Нашим станкозаводам стало бы ясно, для чего нужна унификация, если бы при техперевооружении предприятий и строительстве новых, по крайней мере с госучастием, они комплексно оснащались бы российским оборудованием

Дело в том, что, во-первых, потребители предпочитают импортные комплектующие, в том числе потому, что уже оснащены импортным оборудованием, то есть на уровне своего предприятия они так решают важнейшую задачу любого производства — унификацию. 

Как заметил Александр Громыко, «рынок станков и комплектующих уже давным-давно поделен между такими глобальными игроками, как Siemens, Fanuc, Heidenhain. Все, с кем мы работаем, уже накупили оборудования, состыковали его, подключили в единую сеть. У них надежные рабочие отношения с иностранными партнерами, скидки и двадцать лет дружбы. И нам приходится приноравливаться к этому, используя в наших станках импортные комплектующие».

Хотя, как заметил Сергей Недорослев, «мы отрабатываем на наших станках и отечественные комплектующие. Например, в тестовом режиме мы испытали наш станок с системами ЧПУ: одна разработана совместно с компанией “Т-платформы” на процессоре “Байкал” другая — от Станкина. Мы также работаем с компанией “Балт-систем”. Все это российские производители ЧПУ».

СТАН СБРК СТНК.png
В цехах завода в Стерлитамаке
«Стан»

Но это все в проекте, а пока, поскольку объем выпуска станков в России все еще невелик, производство комплектующих не всегда оказывается экономически оправданным. 

Если отдельные предприятия пытаются решить проблему унификации подбором станков, то на уровне отрасли проблема унификации станков и их комплектующих в России не решена, и это еще один важный фактор, сдерживающий их производство в нашей стране. А ведь то, что унификация — важнейший фактор оптимизации любого производства, понял еще в XIX веке Генри Модсли , великий английский изобретатель и основатель современной станкостроительной промышленности. Не случайно в советское время в каждой отрасли промышленности существовал НИИ стандартизации и унификации. 

Но проблема в том, что, скажем, у зарубежных изготовителей система ЧПУ выполнена на одной платформе с двигателями, корзиной управления этими двигателями, различными датчиками. А в России сегодня нет такого разработчика, который выпускал бы и управленческие приводы, и двигатели, и системы управления, а одновременно и стыковал бы их: локальные решения есть, а комплексного пока нет.

Этим сопутствующим станкостроению отраслям нужен дополнительный стимул и мотивация. И государство этим уже начало заниматься. Например, ФРП дает долгосрочные займы под один процент тем, кто производит комплектующие. «Но, — замечает Сергей Недорослев, — хорошо бы еще простимулировать именно производителей комплексных решений на базе российских ЧПУ, и тогда все наши станкозаводы могли бы эти системы применять у себя».

Но заказчик не ставил вопрос сочетания разнородного оборудования. А ведь нашим станкозаводам стало бы ясно, для чего нужна унификация, если бы при техперевооружении предприятий и строительстве новых, по крайней мере с госучастием, они комплексно оснащались бы российским оборудованием. И это послужило бы важнейшей предпосылкой роста производства российских станков и комплектующих и их последующего выхода на глобальный рынок.


Еще по теме