Современное конкурентоспособное производство

Перспективы развития современного литейного производства

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОГО ЛИТЕЙНОГО
ПРОИЗВОДСТВА

Кокарева В.В., Малыхина О.Н., Смелов В.Г.

(Самарский муниципальный аэрокосмический институт
имени С.П. Царица, (государственный исследовательский институт), г.Самара, РФ)

Реализация больших проектов в области
машиностроения и литейного производства может быть осуществлена разными
методами и в различных масштабах. Может быть формирование гос программки
развития, изложенной, к примеру, в Концепции формирования гос всеохватывающей
программки развития машиностроения Рф. Эту программку подготовил Русский
альянс машиностроителей под управлением Председателя Союза С.В. Чемезова
(управляющий компании «Ростехнологии»). Для литейщиков тяжело сделать единую
программку, так как литейное создание обеспечивает различные отрасли
машиностроения, и всюду нужна различная номенклатура продукции, а означает,
разные технологии и оборудование, имеются свои требования и особенности.
Потому для литейного производства целесообразны программки и проекты
применительно к отдельным отраслям машиностроения.

Некоммерческое партнерство «Союз
литейщиков Санкт-Петербурга» разработало и планирует воплотить проект
сотворения современного литейно-механического комплекса применительно к
локализации производства компонент для работающих в Рф сборочных заводов
забугорных марок автомобилей, заводов электробытовой техники, также для
поставки девайсов на русские фабрики авто, тракторной,
электробытовой техники и на европейский рынок.

Полный подход к созданию подобного
производства заключается в последующем.

Современное литейно-механическое
создание создается в рамках реализации проекта под заглавием
«Многофункциональный технопарк с литейно-механическим созданием для
локализации производства и поставки девайсов изделий для машиностроения
(автопромышленности и электробытовой техники) и учебным центром».

Цели данного проекта:

– создать и выполнить
личный план развития литейно-механических компаний, сотворения конкурентоспособных
производств литейной продукции для российского и забугорного рынка: от
модернизации системы организации и управления, логистики, продаж и свойства, до
фактической модернизации производства и обучения кадров;

– сделать функциональный технопарк
на базе действующего предприятия для предоставления всех сопутствующих услуг
литейно-механическим заводам (лаборатория, тесты, сертификация, сервисная
служба), обеспечения их специализации, доведения до реализации российских
разработок ученых, технологов и конструкторов.

В рамках нашего проекта, на сто процентов
соответственного целям программки модернизации литейного производства Рф,
планируется решить
делему увеличения эффек­тивности многономенклатурного уникального и мелкосерийного
производства при помощи сотворения  технологического комплекса  современными способами
организации и управления в совокупы с подходящим оборудованием,
которое сумеет обеспечить полную обработку данных изделий при завышенной
производительности труда и приближении к автоматизации технологии.  В данном
случае идет речь об организации таких производственных комплексов, которые
владеют сверхтехнологичными средствами компьютерного моделирования, резвого
прототипирования и технологий прямого про­изводства изделий наукоемкого машиностроения.

Беря во внимание необходимость максимизации
экономического эффекта от внедрения технологий резвого прототипирования и
прямого производства, в структуре данных комплексов должны быть сделаны
несколько лабораторий, отвечающих за освоение и применение последующих
взаимосвязанных технологий и направлений: «Разработка и ведение проектов»,
«Конструкторско-технологическая подготовка производства», «Быстрое прототипирование
и прямое производство», «Центр принятия решений», «Производство на базе
оборудования с ЧПУ».

Набросок 1 –Схема работы
комплекса

Технологии прототипирования и технологии прямого
безинструментального производства на передовых западных предприятиях уже
несколько десятилетий являются неотклонимым шагом в процессе разработки и
подготовки производства хоть какого нового изделия фактически во всех отраслях
машиностроения: авиационной индустрии, автопромышленности, приборостроении,
электротехнической индустрии. Они позволяют не только лишь оценить внешний облик
разрабатываемого изделия, да и проверить элементы конструкции, ее эргономичность,
собираемость, провести нужные тесты, сделать мастер-модель для
следующего литья и почти все другое. При использовании этих технологий
фактически исключается долгий и трудозатратный шаг производства опытнейших
образцов вручную либо на станках с ЧПУ. Глобальная практика использования этих
технологий обосновывает, что прототипирование изделий на стадии проектирования
позволяет в 2 – 4 раза уменьшить сроки разработки и технической подготовки
производства новейшей продукции.

Набросок 2 – Структура
встроенных технологий

В опытах NASA изготовлен вывод, что полимерные
модели, сделанные при помощи технологии лазерной стереолитографии, можно
испытывать в аэродинамической трубе при больших скоростях, прямо до
сверхзвуковых. Экономический анализ, проведенный в ЦАГИ, показал, что
аэродинамические модели, получаемые стереолитографией, по сопоставлению с типовой
моделью позволяют понизить трудозатратность до 20-60%, цена на 25-75%, а время
производства на 2-5 месяцев. При всем этом точность модели находится в границах 100
мкм, шероховатость Ra = 2-5 мкм. Другими словами, 3D изготовка деталей/прототипов
при концептуальном моделировании может обширно применяться на исходных шагах
разработки аэрокосмической техники, движков, автомобилей, поездов и других
сложных, наукоемких машин.

Встроенные
технологии базируются на органическом сочетании последних достижений в
разных областях науки, техники, технологий, информатики, материаловедения и
др., внедрение которого обеспечивает резвое получение нового продукта с
принципно другим уровнем многофункциональных, эстетических и экологических
параметров, гарантирующим ему высшую конкурентоспособность на рынке.

Таким макаром, целью современного развивающего
производства, а именно, литейного производства, является создание комплекса
коллективного доступа к сверхтехнологичным средствам компьютерного
моделирования, резвого прототипирования и технологий прямого
безинструментального производства изделий наукоемкого машиностроения при
использовании ведущих технологий и инноваторского оборудования «умного
производства» наукоемкого машиностроения.

Текущие и многообещающие результаты от использования
представленных встроенных инженерных технологий позволят:

·
Повысить качество и
конкурентоспособность изделий благодаря способности производства многофункциональных
прототипов на самых ранешних стадиях разработки, анализа изделия исходя из убеждений
потребителя, функциональности, ремонто­пригодности и т.п.

·
Уменьшить продолжительность цикла
разработки и производства изделий благодаря применению инноваторских технологий
в подготовке производства безинструментальное изготовка (выкармливание)
оснастки, внедрению новых литейных технологий на базе систем резвого
прототипирования.

·
Выполнить техническое
улучшение производимой продукции благодаря уменьшению либо полному
исключению технологических ограничений на сложность, точность и качество
производимых изделий либо его компонент.

Комплекс
мероприятий по интегрированию современных технологий, описанный чуть повыше, мы
реализовали на базе лаборатории аддитивных технологий СГАУ имени академика С.П.
Царица. В рамках деятельности лаборатории прототипирования решаются
последующие задачки:

• проектирование конструкторской
  документации;
• проектирование и корректировка
  3D-моделей изделий по готовым чертежам;
• перевод
  конструкторской документации в электрическую форму 2D-чертежей и3D-моделей;
• изготовка
  полимерных прототипов изделий;
• создание
  силиконовых литьевых форм;
• резвое
  создание образцов изделий;
• изготовка
  малых партий изделий (литье в силиконовые формы);
• проектирование
  и изготовка пресс-форм;
• анализ
  проливаемости пресс-форм и материаловедение;
• изготовка
  прототипов и малых партий деталей на оборудовании с ЧПУ;
• измерение
  и контроль приобретенных прототипов.

А именно нами было изготовлено последующее:

- разработана методика проектирования ТП
производства силиконовых форм с внедрением различных  способов формирования
поверхностей разъема;

- выполнено вакуумное литье в эластичные
формы, получены бывалые эталоны и партии деталей из пластмасс, выплавляемые
восковые модели без внедрения классической технологической оснастки;

- произведена расплавка и заливка
металла в индукционной печи в вакууме;

- способом резвого прототипирования
получены бывалые детали камеры сгорания газотурбинного мотора, в САD/СAM системе NX построены модели
деталей и в СAE системе ProCast смоделирован
процесс заливки металла в глиняную форму. 

И дальше разглядим реальную модель
интегрированного процесса/ производства.

Набросок
3 – Элементы интегрированного производства