Процессы идут. Нужна их координация

Межведомственная разобщенность, недостаточность координации усилий специалистов научных и производственных организаций промышленности, вузов, институтов РАН и других участников процессов развития аддитивных технологий в промышленности во многом обусловливают отставание России в этом сегменте. АО «Станкопром» разработало предложения по развитию аддитивных производственных процессов и готово выступить координатором по развитию этого направления с привлечением всех отечественных организаций, обладающих компетенциями в области аддитивных технологий, а также финансовых институтов и потребителей. Подробно об этом рассказывает заместитель начальника управления инновационного развития и НИОКР АО «Станкопром» Дмитрий Кузнецов.

Дмитрий КузнецовВ настоящее время в индустриальном мире наблюдается устойчивый тренд развития и освоения аддитивных технологий – технологических процессов, основанных на получении изделий за счет послойного наращивания материала. Ведущие мировые производители инновационной продукции по достоинству оценили основные преимущества AF-технологий, обеспечивающих возможность осуществить столь востребованный сегодня рынком переход от массового производства к массовой кастомизации и при этом значительно увеличить номенклатуру производимых изделий. Речь идет в том числе об изделиях со сложной или даже невозможной в обычном производстве конфигурацией. Использование аддитивных технологий позволяет выпускать изделия без применения технологической оснастки и сократить производственные издержки: уменьшить себестоимость при малых партиях, затраты на электроэнергию. Также значительно уменьшаются объемы отходов. Кроме того, обеспечивается резкое повышение гибкости производства, отпадает необходимость переналадки оборудования под новое изделие. Исключение из процесса производства ряда технологических операций позволяет высвободить производственные площади. Наконец, существенно сокращаются длительность производственного цикла и сроки поставки.

Вполне закономерно, что в ведущих экономиках за последние 10 – 15 лет AF-технологии обрели статус одного из ключевых направлений развития индустрии. При поддержке государств создаются центры развития аддитивных технологий, где производятся сложные изделия. И проводится постоянная работа по совершенствованию их физико-химических параметров и повышению эксплуатационных характеристик.

Двигатель малой тяги с камерой сгорания, изготовленной методом DMLS для разрабатываемого космического корабля Dragon V2Уже сейчас изделия, выполненные методами послойного синтеза, активно используются в оборонной, авиационной, ракетно-космической, автомобильной, электротехнической промышленности, медицине и других отраслях. Вот лишь несколько примеров. Новейший авиадвигатель LEAP, разрабатываемый совместно General Electric Aviation и Snecma, будет впервые оснащен топливными форсунками, изготавливаемыми методом послойного синтеза из порошкового сплава Co-Cr. Вместо 20 сваренных деталей будет изготавливаться одна, причем ее прочность будет в 5 раз превышать прочность конструкции-предшественницы, а весить она будет на 25% меньше нее. Еще пример: в 2014 году компания SpaceX успешно испытала двигатель малой тяги с камерой сгорания, изготовленной методом DMLS, для разрабатываемого космического корабля Dragon V2.

За последние десять лет мировой рынок аддитивных технологий многократно вырос, прирастая в среднем ежегодно более чем на 27%, по состоянию на 2013 год он составлял порядка 3 млрд USD. И теперь уже можно констатировать появление нового вида производства, обладающего неоспоримыми преимуществами по сравнению с традиционным. И от степени его освоения сегодня зависит не только технологическая независимость государства, но его безопасность.

В целом это понимают и ведущие отечественные производители. Но при этом российские организации, участвующие в процессах развития аддитивных технологий, работают нескоординированно, что называется, варясь в собственном соку, решают узкоспециализированные задачи. Понятно, что таким образом невозможно охватить весь спектр проблем новой сферы. Перечисляя ее основные ее проблемы, обнаруживаешь, что они в основном сводятся к недостатку практически всего необходимого для внедрения AF-технологий на наших промышленных предприятиях. Это, прежде всего, недостаток опыта их применения – того опыта, который можно изучать, тиражировать, от которого можно отталкиваться, реализуя проекты внедрения аддитивных технологий в конкретные производства. А также практическое отсутствие опыта проектирования изделий, изготавливаемых аддитивными методами, с обеспечением их функциональных свойств без учета технологических ограничений. А еще – острый дефицит необходимого оборудования и материалов. Отечественные разработки соответствующего оборудования находятся на начальном уровне, требуется проведение дополнительных НИОКР, с закупками же импортного имеются известные проблемы. К тому же для работы и обслуживания такого оборудования требуется квалифицированный, специально обученный персонал, который нашим компаниям, осваивающим AF-технологии, еще только предстоит вырастить. Годные к промышленному применению материалы также приходится в основном импортировать, отечественные разработки в области технологий аддитивного производства полимерных композиционных материалов занимают мизерную долю на рынке. В числе факторов торможения развития рынка AF-технологий – также отсутствие стандартов на используемые материалы, технологии изготовления и методы контроля изделий и отсутствие системы сертификации изделий, получаемых аддитивными методами, и технологических процессов.

Таковы стартовые условия формирования нового направления развития отечественной промышленности, без которого невозможно решение стратегической задачи – перехода на следующий уровень развития в рамках шестого технологического уклада. При этом существует необходимость координации процессов развития аддитивных технологий в промышленности России.

АО «Станкопром» разработало ряд предложений по развитию аддитивных производственных процессов и готово выступить координатором работ по их реализации с привлечением всех отечественных организаций, обладающих компетенциями в области аддитивных технологий, а также финансовых институтов и потребителей.

АО «Станкопром» разработаны предложения по развитию аддитивных производственных процессов

Успешное освоение аддитивных технологий и использование в полной мере их потенциала и преимуществ может быть осуществлено только за счет объединения компетенции промышленных, научно-исследовательских и коммерческих организаций (пользователей технологий), проведения единой научно-технической политики и перехода на принципы системного подхода и организации стратегического управления процессами создания, развития, внедрения и применения данных технологий.

Важными элементами стратегического управления должны стать база данных потребностей предприятий различной отраслевой принадлежности в изделиях, обладающих расширенными функциональными характеристиками, в части возможности использования аддитивных технологий, а также база данных используемых материалов и потребности в разработке новых видов материалов. И ту, и другую базу еще предстоит сформировать. В числе актуальных задач – разработка принципов, методик и стандартов проектирования изделий с учетом внедрения аддитивных производственных процессов, создание специализированного программного обеспечения для разработки изделий сложной геометрии, изготавливаемых аддитивными методами, разработка технологических решений, объединяющих различные методы изготовления изделий, в том числе аддитивные. Проблему технологического оснащения отечественных аддитивных производств придется решать в основном путем импортозамещения, то есть создания отечественной индустрии AF-машин. Ставится задача разработки и последующего серийного производства отечественного оборудования послойного синтеза, а также перспективных полимерных, композитных, керамических, металлических и интерметаллидных материалов и оборудования для их изготовления. Широкий доступ производителей к AF-технологиям позволит обеспечить организация сети центров коллективного пользования аддитивных технологий. Также потребуется разработка методик метрологического контроля и испытаний образцов изделий, изготовленных послойным синтезом, и организация системы сертификации и стандартизации изделий, технологий и материалов для аддитивного производства. Что касается подготовки специалистов этого профиля, то для этого необходима организация их обучения на базе вузов.

Основные задачи развития аддитивных производств в области машиностроительных технологий

Все это – без преувеличения, задачи государственной важности, носящие межведомственный и междисциплинарный характер, совершенно неподъемные для отдельных отраслей. Их решение напрямую зависит от качества управления процессом со стороны государства. Думается, наиболее эффективным инструментом управления в данном случае стала бы специальная подпрограмма по развитию аддитивных технологий в рамках государственной программы РФ «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности на период до 2020 года». Дело за ее разработкой и утверждением.

Версия для печати
Авторы: Светлана БАКАРДЖИЕВА
Разместить ссылку на: 


Добавить комментарий

Автор: *
Тема: *
Код c
картинки: *

Коментарий: