Оптимизация технологий и снижение затрат

Лидер ракетного двигателестроения

Отечественное ракетное двигателестроение является одним из стратегических направлений российской экономики, которое также затрагивает сферу политики и международного сотрудничества. Инженерно-консалтинговая компания «Солвер» с 2010 года участвует в проектах технического перевооружения предприятий-производителей ракетных двигателей. Компания выполнила ряд проектов для ПАО «Протон-ПМ» (г. Пермь), производящего двигатели РД-275М для ракеты-носителя тяжелого класса «Протон-М», и АО «Конструкторское бюро химавтоматики» (г. Воронеж) – разработчика и изготовителя двигателей для верхних ступеней ракет «Союз» и «Ангара». Эти предприятия входят в интегрированную структуру АО НПО «Энергомаш имени академика В. П. Глушко» (г. Химки). С августа 2016 года «Солвер» реализует масштабный проект по оснащению предприятий структуры системой навигационного управления производством «Навиман», являющейся разработкой компании.

Основанное в 1929 году, НПО «Энергомаш» разработало и произвело ракетные двигатели, которые вывели в космос первый искусственный спутник Земли, первого человека, первый самоходный аппарат «Луноход-1», ракетно-космическую систему «Энергия-Буран», новую российскую ракету-носитель «Ангара».

В НПО «Энергомаш» разработано свыше 60 различных модификаций и произведено более 12000 двигательных установок первой и второй ступеней. В 2016 году каждая третья ракета-носитель в мире стартовала на двигателях, выпущенных предприятием. Сегодня они устанавливаются практически на все российские ракеты-носители: «Союз», «Протон», «Ангара», а также на американские «Атлас 5» и «Антарес». Всего с двигателями НПО «Энергомаш» осуществлено более 2400 успешных пусков. «Нет двигателя – и любая самая совершенная конструкция ракеты со всей ее начинкой мертва», – так говорил академик В.П. Глушко.

Одним из выдающихся достижений НПО «Энергомаш» является разработка самого мощного в мире жидкостного ракетного двигателя РД-170/РД-171, аналога которому на сегодня в мире нет.

Актуальность и содержание проекта

Чтобы удерживать ведущие позиции на мировом рынке в сегменте ракетных двигателей, НПО «Энергомаш» необходимо опережать конкурентов и в плане оптимизации технологий и снижения затрат на изготовление двигателей. С этой целью в 2011 году на предприятии приступили к реализации проекта создания нового цеха с концентрацией механической обработки деталей в одном месте. Цех станет центром компетенций предприятия в этом виде обработки. Достигнуть этого планируется как путем переноса уже используемого на предприятиях структуры оборудования, так и приобретением новых современных высокопроизводительных станков с ЧПУ. Поставка и внедрение новых станков осуществляется с участием компании «Солвер». В рамках договора на поставку оборудования компания производит отработку тестовых деталей, которая предусматривает проверку возможностей оборудования на соответствие поставленным задачам, и работает над совершенствованием имеющихся на предприятии технологий для использования на новом оборудовании.

На новом оборудовании в первую очередь осваивается выпуск наиболее технологически сложных деталей-представителей. При этом часть деталей изготавливается полностью по новым технологиям, а часть – с частичной отработкой по действующей технологии.

Одной из особенностей проекта являлись сжатые сроки выполнения работ. Специалисты «Солвера» в течение всего двух месяцев разработали технологии изготовления 26 деталей, которые перекрывают 25% принципиальных типов всей номенклатуры механообрабатывающего производства предприятия. Сложная конфигурация изделий, в числе которых – тонкостенные детали с малой жесткостью, использование труднообрабатываемых материалов – это лишь часть из множества вызовов в рамках выполняемого проекта.

Для всех деталей-представителей инженерные консультанты подобрали режущий инструмент, разработали 3D-модели и конструкторскую документацию на технологическую оснастку. Результаты выполненных работ были согласованы со специалистами предприятия. Технологическую оснастку для производства тестовых деталей изготовили на НПО «Энергомаш» по чертежам, разработанным инженерами «Солвер». Всего было разработано 57 наименований специальных приспособлений, подобрано более тысячи наименований стандартного режущего инструмента, разработано и изготовлено тридцать наименований специального режущего инструмента, а также – более ста математических моделей деталей и заготовок, 75 управляющих программ.

Еще одна характерная особенность решений, предложенных инженерными консультантами «Солвера» при реализации проекта, – на всех станках фрезерной группы используется система быстрой смены оснастки Zero Point, что позволяет сократить время перехода от изготовления одной детали к другой. Кроме того, режущий инструмент подготавливается предварительно перед запуском детали в производство, тем самым также сокращается вспомогательное время.

В процессе технологической настройки оборудования было достигнуто штучное время обработки, заявленное на этапе разработки технологических процессов и требуемое для реализации существующих и перспективных программ производства.

Цифровизация процессов как неотъемлемая часть современного производства

Все станки, поставленные на предприятие в рамках проекта, были оснащены системой «Навиман», показавшей себя эффективным инструментом управления производственными процессами в режиме реального времени. Внедрение системы «Навиман» в НПО «Энергомаш» позволило в течение первого года ее работы увеличить время полезной работы оборудования с 44% до 70% от общего фонда. При этом возможно его дальнейшее увеличение до 90% за счет использования функционала системы по навигационной цифровой поддержке работы операторов. Более подробно о системе «Навиман» мы рассказывали в предуыдущем номере «Умного производства».

Подготовка специалистов

Для успешной реализации проекта внедрения нового оборудования и процессов, а также для того, чтобы достигнутые итоговые результаты были стабильными на протяжении долгого времени, было необходимо организовать соответствующее обучение специалистов предприя-тия. Оно проходило по специально разработанным и согласованным с руководством предприятия индивидуальным программам. Специалисты обучались непосредственно на предприятии в процессе изготовления тестовых деталей на новом внедряемом оборудовании, что было оправдано сжатыми сроками. Алгоритм таков: первая деталь изготавливалась специалистом «Солвера», вторую он отрабатывал вместе с оператором предприятия, а третью оператор уже делал самостоя-тельно под контролем инженерного консультанта.

Фундамент стабильности внедренных технологий

Порядок и объем выполненных по проекту работ выстраивались по авторской методологии компании «Солвер», специально разработанной для внедрения новых производственных процессов на машиностроительных предприятиях. В основе методологии – создание инженерными консультантами уникальной (для каждого конкретного предприятия) нормативной базы внедряемых новых технологических процессов. Система документов нормативной базы содержит описания бизнес-процессов внедряемого производственного процесса, информационно поддерживающие их документы, а также нормативы их выполнения. В нормативной базе аккумулирована вся информация для поддержания необходимой компетенции специалистов предприятия на достаточном для стабильного функционирования бизнес-процессов уровне. Таким образом, если специалисты предприятия выполняют внедренные процессы в соответствии с установленными нормативами, то бизнес-результат нового производственного процесса будет достигнут и сохранится стабильным на всем протяжении его использования.

Нормативная база проекта охватывает все этапы внедряемого нового производства:

- разработку 3D-моделей деталей, конструкций, а также технологических процессов их изготовления;

- разработку требуемой специальной оснастки и режущего инструмента;

- разработку норм расхода режущего инструмента;

- разработку управляющих программ, настройку станка на изготовление партии деталей и отладку программ;

- настройку станка на изготовление партии деталей и непосредственно производство деталей.

В нормативную базу входят:

- документы, содержащие детальное описание бизнес-процессов и позволяющие выполнять их в соответствии с установленными нормативами;

- документы, разработанные на основе государственных, отраслевых стандартов и стандартов предприятия;

- документы с описанием функционального назначения, правил эксплуатации внедряемого оборудования и программного обеспечения, программы обучения работе на внедряемом оборудовании и работе с программным обеспечением, перечни вопросов для сертификации персонала по работе на оборудовании и с программным обеспечением.

Кроме того, с нормативной базой передаются акты приемки и сдачи бизнес-процессов и документации.

Подготовленная и переданная предприятию нормативная база становится для его специалистов не только источником полной информации по новым внедренным процессам (ведь она привязана непосредственно к номенклатуре проектных деталей), но и базой знаний, которую будет целесообразно использовать при решении других производственных задач.

Специалисты предприятия осваивали новые бизнес-процессы, опираясь на показатели из нормативной базы, но уже по другим – «своим» деталям (конечно же, из программы выпуска). По этим деталям затем и осуществлялась сертификация знаний, полученных ими при обучении. При этом инженерные консультанты брали на себя ответственность за то, что разработанные ими бизнес-процессы оптимальны, а нормативы будут освоены заводчанами. Другими словами, заводские специалисты самостоятельно внедряли детали, аналогичные деталям-представителям, при участии и под контролем инженерных консультантов, а результатом такой совместной работы стало полное достижение заводчанами проектных нормативов.

Для мониторинга хода обучения и уровня знаний специалистов предприятия использовался так называемый «экран нормативной базы». Этот методологический инструмент позволил с договоренной периодичностью раз в месяц проводить анализ текущего состояния дел. Результат освоения норматива – от «отлично» до «неудовлетворительно» – отражается на экране зеленым, желтым, красным или черным цветом. Такая наглядность очень помогает своевременно и оперативно принимать необходимые управленческие решения и вносить необходимые коррективы в обучение специалистов.

На данный момент все новое оборудование смонтировано, проведены пусконаладочные работы. Следующий этап – отработка тестовых деталей и ввод оборудования в эксплуатацию. Мы продолжим знакомство читателей «Умного производства» с ходом реализации проектов на предприятиях-производителях ракетных двигателей.

Центр Хруничева начал изготовление первой «тяжелой» ракеты «Ангара»

Космический центр имени Хруничева приступил к изготовлению первой ракеты-носителя «Ангара-А5» тяжелого класса для проведения запланированного на 2021 год пуска с космодрома Восточный, сообщает РИА «Новости».

«Началась работа с кооперацией по изготовлению и поставке материалов, полуфабрикатов и покупных комплектующих изделий для сборки ракеты-носителя «Ангара-А5», – сообщили в Центре имени Хруничева.

Госконтракт на изготовление трех первых ракет «Ангара-А5» для космодрома Восточный был подписан между Роскосмосом и Центром имени Хруничева в конце 2015 года. Он предполагает разработку, изготовление и проведение летных испытаний носителей. Первая «Ангара-А5» должна быть собрана до мая 2021 года, вторая – в 2024 году, третья – в 2025 году. Первый пуск тяжелого носителя с дальневосточного космодрома, согласно требованиям госконтракта, должен быть проведен с августа по декабрь 2021 года.

Ракеты-носители типа «Ангара» являются экологически чистыми, так как их двигатели работают на керосине и кислороде без использования крайне токсичного гептила. Все семейство, спроектированное по модульному типу, включает ракеты четырех классов (от легкого до тяжелого – «Ангара-А1.2», «Ангара-А5», «Ангара-А5М» и «Ангара-А5В») грузоподъемностью от 3,8 тонны до 35 тонн для запусков с космодрома Плесецк, а в перспективе – с Восточного. Первый полет тяжелой «Ангары» состоялся 23 декабря 2014 года. Второй запуск намечен на весну 2018 года с космодрома Плесецк.

Второго марта 2018 года в ходе посещения омского предприятия ПО «Полет», на котором разворачивается производство ракет «Ангара», вице-премьер Дмитрий Рогозин объявил об открытии работ по модернизации ракеты-носителя «Ангара-А5» до версии «Ангара-А5М». Модернизированная версия носителя должна получить ракетные двигатели с увеличенной на 10% тягой, бортовые системы на основе отечественной элементной базы, а также ряд конструктивных отличий, направленных на снижение массы ракеты и стоимости ее изготовления.

Версия для печати
Авторы: Радислав Бирбраер, Алексей Сиротин, Максим Ярославцев, инженерно-консалтинговая компания «Солвер», Алексей Яремчук, НПО «Энергомаш»
Разместить ссылку на: 


Добавить комментарий

Автор: *
Тема: *
Код c
картинки: *

Коментарий: