Cómo adelantarse a la competencia: SIBUR desarrolla fabricación aditiva



El ingeniero de Sibur, Roman Tikhonov (derecha) e Ivan Papusha, jefe de 3D en iQB Technologies. Con el apoyo de nuestra empresa, se han desarrollado programas para capacitar especialistas en los centros de aditivos SIBUR.

Hasta ahora, hay pocos especialistas como Roman Tikhonov en Rusia. Roman lidera el centro para la introducci√≥n de la tecnolog√≠a 3D en la empresa Voronezhsintezkauchuk, que forma parte de la mayor empresa petroqu√≠mica rusa SIBUR Holding . La compa√Ī√≠a tiene sucursales de producci√≥n en m√°s de 20 ciudades de Rusia y se dedica a la producci√≥n y suministro de productos petroqu√≠micos para el mercado interno y 80 pa√≠ses extranjeros. Un proyecto piloto lanzado recientemente en Voronezh como parte de la digitalizaci√≥n global de SIBUR ya ha mostrado excelentes resultados. Roman habl√≥ sobre ejemplos espec√≠ficos de resoluci√≥n de problemas utilizando la impresi√≥n 3D y el escaneo 3D en su empresa y comparti√≥ su visi√≥n de las perspectivas de introducir tales innovaciones en Rusia.

- Cu√©ntanos un poco sobre ti. ¬ŅQu√© te trae a la industria aditiva?

- Interés por algo nuevo, supongo. Siempre me ha fascinado la innovación. Soy ingeniero en microelectrónica por capacitación, me dediqué a la tecnología de la información y sucedió que el siguiente proyecto en el que me involucré está relacionado con la fabricación aditiva.

He estado trabajando en SIBUR hace relativamente poco, ni siquiera hay un a√Īo. Antes de eso, durante unos cinco a√Īos particip√≥ en un proyecto piloto para introducir tecnolog√≠as aditivas, y luego recibi√≥ una invitaci√≥n para Voronezhsintezkauchuk.

- ¬ŅCu√°nto tiempo lleva SIBUR introduciendo la tecnolog√≠a 3D? ¬ŅEn qu√© etapa se encuentra el proyecto del centro aditivo?

- La compa√Ī√≠a se interes√≥ en este tema hace dos a√Īos. Comenzamos a recopilar informaci√≥n, a estudiar casos de uso. Las caracter√≠sticas espec√≠ficas de las empresas qu√≠micas son tales que la mayor√≠a de los equipos se clasifican como especialmente peligrosos y, en principio, no se permiten errores ni situaciones de emergencia. Llegamos a la conclusi√≥n de que es rentable aplicar estas tecnolog√≠as en la industria de la reparaci√≥n. Se cre√≥ un centro de aditivos en la empresa Voronezhsintezkauchuk, se adquiri√≥ un esc√°ner 3D y una impresora 3D, y me invitaron a dirigirlos.

Ya tenemos casos de trabajo que han mostrado excelentes resultados tanto en la impresión 3D de productos como en la implementación en el proceso de producción. En la práctica, hemos confirmado que las tecnologías aditivas nos permiten producir rápidamente piezas y ensamblajes y minimizar el tiempo de inactividad.
Después de eso, se decidió abrir dichos centros en otras siete empresas con instalaciones de reparación, donde se requiere mantenimiento y restauración de equipos.

Ahora hay una compra de equipos y software, personal. Hasta ahora, el énfasis está en la impresión 3D con plásticos y en el escaneo 3D para la ingeniería inversa de productos fallidos.

Los tecnólogos aditivos ahorran el fondo principal de SIBUR debido al hecho de que una serie de tareas se resuelven por sí mismas

- ¬ŅQu√© competencias debe tener un especialista en centros aditivos? ¬ŅC√≥mo es la selecci√≥n y capacitaci√≥n del personal?

- Ya existen programas de capacitaci√≥n, se desarrollan con el apoyo de iQB Technologies. En primer lugar, ser√°n dise√Īadores con experiencia en el dise√Īo de ingenier√≠a mec√°nica. Entendemos que en Rusia hay muy pocos especialistas en tecnolog√≠a 3D y, por supuesto, daremos preferencia a aquellos que tengan una idea de la impresi√≥n 3D y el escaneo 3D. En cualquier caso, los entrenaremos. Yo, como dise√Īador, gradualmente acumul√© y mejor√© el conocimiento, y luego los apliqu√© en la pr√°ctica.

- ¬ŅCu√°ntos empleados trabajan en un centro?

- En la etapa de lanzamiento del proyecto, uno o dos, dependiendo de la ubicaci√≥n territorial, el tama√Īo de la empresa y la gama de tareas. Ahora me dedico a modelar, escanear e imprimir solo. Como hay resultados positivos, ya se ha tomado la decisi√≥n de ampliar el personal. Adem√°s, trabajamos con varias organizaciones involucradas en la impresi√≥n 3D. Realizan pedidos de aquellas tecnolog√≠as que a√ļn no tenemos.



Polea de cinta transportadora
Usando sistemas CAD, se dise√Ī√≥ un modelo 3D.
Se aumenta el diámetro, se fortalecen los orificios de montaje de los cojinetes (puntos débiles de la pieza original).
El original estaba hecho de acero, utilizando impresi√≥n FDM con pl√°stico ABS, era posible reducir el peso del producto, resolver el problema de pegar las briquetas en la l√≠nea y minimizar la posibilidad de da√Īos a la pel√≠cula de embalaje.

- ¬ŅPuede dar un ejemplo de la implementaci√≥n exitosa de la impresi√≥n 3D en el proceso de producci√≥n?

- Todo comienza con la popularizaci√≥n. Tan pronto como las personas que trabajan en las instalaciones de SIBUR entienden qu√© es la impresi√≥n 3D, comienzan a preguntarse c√≥mo se puede aplicar. Le contar√© acerca de una soluci√≥n implementada en uno de estos recursos. Un producto de caucho en briquetas pasa a trav√©s del transportador, que luego se empaqueta en una pel√≠cula. Peri√≥dicamente, las briquetas se pegan en el bypass met√°lico de la cinta transportadora, ya que el asiento del cojinete se derrumb√≥ debido a la carga constante. Un mec√°nico se dirigi√≥ a nosotros: ¬Ņes posible fabricar esta pieza de pl√°stico (ya que es larga y costosa de metal) y tambi√©n aumentar el di√°metro para evitar atascos? El problema se resolvi√≥ con √©xito con la ayuda de una impresora FDM, todo funciona bien. Adem√°s, el video en s√≠ result√≥ ser ligero, ya que fue dise√Īado con canales internos.

En las previsiones: la creación de al menos un centro de tecnologías aditivas en cada una de las 23 empresas SIBUR

- ¬ŅC√≥mo se calcula el efecto econ√≥mico?

- No podemos calcular exactamente todav√≠a, aqu√≠, en primer lugar, el efecto de la velocidad de ejecuci√≥n. Pero tome el caso anterior. De hecho, se gast√≥ un kilogramo de pl√°stico en un rodillo; el metal definitivamente ser√≠a m√°s caro. A nivel empresarial, esto es un ahorro de millon√©simas de porcentaje. Pero si esta briqueta en el transportador fue rayada por un rodillo fallado, inmediatamente se va a casar. La segunda vez no puedes empacarlo y venderlo. Y si calcula cu√°nto se rechaza por a√Īo, las p√©rdidas de este video crecen a cantidades incre√≠bles.

Otro ejemplo es el impulsor de una bomba centrífuga. Tales ruedas están hechas naturalmente de acero inoxidable. Pero bajo la influencia del líquido bombeado, fallan rápidamente. Se creó un modelo 3D del impulsor, luego se imprimió en una impresora 3D hecha de poliamida (tecnología SLS). No hubo degradación durante un mes de trabajo, en principio, a diferencia de un acero inoxidable que se "come" ante nuestros ojos.



Impulsor centrífugo
Usando un esc√°ner 3D y sistemas CAD, se dise√Ī√≥ un modelo 3D para conciliar dimensiones geom√©tricas.
Basado en el modelo 3D que utiliza la tecnología de sinterización selectiva por láser (SLS) de polvo de poliamida, se hace un impulsor. El original está hecho de acero inoxidable, hay una fuerte degradación.

Un problema similar, que se resolvió mediante la impresión 3D, fue la fabricación del impulsor de la bomba a partir de poliuretano en lugar de acero inoxidable, también sufrió una degradación severa. La nueva rueda proporciona el mismo rendimiento que la original, pero gracias al plástico, la degradación está completamente ausente.

- Como puede ver, imprimir en una impresora 3D de piezas terminadas ofrece un claro beneficio. ¬ŅHaces prototipos?

- S√≠, por ejemplo, resolvimos una de las variantes del impulsor. Se imprimi√≥ un prototipo de pl√°stico ABS para reemplazar un producto completamente defectuoso. La rueda original se desmoron√≥ en la bomba, se mont√≥ literalmente en partes, se escane√≥, se realiz√≥ ingenier√≠a inversa. Luego imprimieron un prototipo y lo enviaron al taller de reparaciones. ¬ŅPor qu√© es m√°s rentable que los m√©todos cl√°sicos? Nadie lanzar√° tal impulsor en una sola copia. Y si pedimos 20-30 piezas de acero inoxidable, y no encaja, ser√° un fiasco.



Impulsor de la bomba
Hecho de poliuretano por colada al vacío con un inserto de metal.
El original está hecho de acero inoxidable, se observa una degradación severa.

- ¬ŅCon la ayuda de tecnolog√≠as aditivas resuelves solo problemas de producci√≥n?

- No solo Suministramos caucho a fabricantes l√≠deres como Michelin, Pirelli, y uno de sus requisitos es la geometr√≠a perfecta. Para esto, la l√≠nea estaba equipada con un sistema automatizado de sensores √≥pticos para el control de la geometr√≠a . Sensores japoneses, cada uno con valor de decenas de miles de rublos. Para evitar posibles da√Īos, decidimos proporcionarles fundas protectoras. Justo en la empresa intentaron fabricar cajas met√°licas; en primer lugar, es costoso debido a los costos de mano de obra. Nos dirigimos a nuestro departamento e imprimimos las primeras 20 piezas de pl√°stico ABS. Toda la l√≠nea tiene 200 sensores, la impresora FDM imprime dos alojamientos por turno. Por lo tanto, gracias a la impresi√≥n 3D en 100 turnos, la tarea se completar√°.

- ¬°Un gran ejemplo de fabricaci√≥n aditiva a peque√Īa escala! ¬ŅUsas solo tecnolog√≠a FDM?

- Ahora, sí, hasta ahora solo se ha comprado este equipo. Las principales ventajas de las impresoras FDM son la disponibilidad y una amplia gama de materiales que son ventajosos de usar para diversas propiedades.

- ¬ŅConsidera otros m√©todos de impresi√≥n 3D?

- Planeamos comprar una impresora 3D estereolitográfica que imprime con poliamida. Ya he mencionado la creación de productos terminados a partir de poliamida: esta solución nos satisfizo por completo. La impresión en metal 3D está fuera de discusión: en la realidad de los negocios rusos de hoy, puede ser realizada por empresas de defensa o institutos de investigación. Se requieren grandes inversiones, y se dedicará mucho tiempo solo a experimentos.

Con un escáner 3D, todo el proceso de ingeniería inversa, hasta el inicio de la producción, es varias veces más rápido

- ¬ŅCu√°les son las ventajas de un esc√°ner 3D para su empresa?

- Nos dedicamos principalmente a la ingeniería inversa de componentes importados que han fallado. Como parte de la sustitución de importaciones, podemos reproducir partes cuya entrega es problemática debido a largos plazos de entrega, altos costos o por otras razones, por ejemplo, relacionadas con sanciones. Como una variante de un caso real, utilizando el escaneo 3D y la posterior ingeniería inversa, hacemos estrellas de accionamiento para el transportador.



Engranaje de cinta transportadora
Usando un esc√°ner 3D y sistemas CAD, se dise√Ī√≥ un modelo 3D para restaurar las dimensiones geom√©tricas originales.
El lote de prueba se hizo de plástico ABS utilizando el método de impresión FDM; se aprobaron pruebas exitosas.

También utilizamos el escaneo 3D para la ingeniería inversa de piezas integrales, que luego fabricamos por nuestra cuenta utilizando el método clásico. Con un escáner 3D, todo el proceso, hasta el inicio de la producción, es varias veces más rápido.

- ¬ŅC√≥mo convencer a los l√≠deres empresariales y propietarios de empresas de que las tecnolog√≠as 3D son efectivas?

- Probarle a la gente que la necesidad de introducir tecnologías 3D es lo más difícil. La participación, la iniciativa de los tomadores de decisiones es importante. Digamos que logramos crear un centro de aditivos en nuestra empresa en gran parte gracias al ingeniero jefe Maxim Nikolaevich Lenkov, cuya iniciativa encontró el apoyo de la alta dirección.

He estado trabajando para la compa√Ī√≠a durante nueve meses, y comenzamos a introducir activamente tecnolog√≠as aditivas hace m√°s de seis meses. Como ya se mencion√≥, a√ļn no estamos listos para considerar el efecto econ√≥mico. Pero los ejemplos anteriores ahorran el fondo principal debido al hecho de que una serie de tareas se resuelven por s√≠ mismas. La manga espaciadora de la bomba se imprimi√≥ en una impresora 3D. En caso de aver√≠a de las bombas primaria y de respaldo, esta bomba se puede recuperar cinco veces. Tales ejemplos no pueden dejar de convencer.



Manga espaciadora
El material de partida es poliuretano. El producto original sufrió una deformación mecánica casi completa. La creación de un modelo 3D se realizó de acuerdo con las partes de respuesta del mecanismo. El prototipo para las pruebas de prueba, incluidas las desviaciones geométricas, fue hecho de plástico ABS por el método FDM.

Al mismo tiempo, hay un entendimiento: si las tecnologías 3D se implementan con éxito, significa que deben dominarse, o al menos estar al tanto de las innovaciones. Los fabricantes que desarrollan nuevas competencias en esta dirección no las compartirán. Se moverán a un nuevo nivel, y quienes no tuvieron tiempo para reconstruir serán poco competitivos.

- ¬ŅC√≥mo eval√ļa las perspectivas para el desarrollo de tecnolog√≠as 3D en Rusia en los pr√≥ximos a√Īos?

- Comencemos con SIBUR. Creo que durante 2019 los proyectos piloto de centros aditivos en las empresas mostrarán efectividad y, en las previsiones, la creación de al menos un centro de este tipo en cada una de las 23 empresas.

Si hablamos de Rusia en su conjunto, todo es complicado. Hasta que no haya actos normativos, la situación no cambiará radicalmente. Ahora, las decisiones sobre la introducción de tecnologías aditivas se toman a nivel de gerentes de empresas individuales. Tan pronto como se resuelva el problema con la legislación reguladora, estoy seguro de que habrá un salto brusco. Comenzará el desarrollo masivo, ya que será posible comisionar libremente productos certificados.

Estamos cinco a siete a√Īos detr√°s de los pa√≠ses desarrollados desde la fabricaci√≥n aditiva. Nos quedamos atr√°s tanto en t√©rminos financieros como de introducci√≥n de tecnolog√≠a en el proceso de producci√≥n. Hasta que reconozcamos la necesidad de tecnolog√≠a 3D y rompamos los estereotipos, no habr√° adopci√≥n masiva. SIBUR est√° dando un ejemplo positivo, y estoy seguro de que otras compa√Ī√≠as adoptar√°n nuestra experiencia. Ver√°n lo que hemos logrado y se har√°n una pregunta: ¬Ņpor qu√© no intentarlo en casa?

Source: https://habr.com/ru/post/441932/


All Articles