كيفية تخطي المنافسين: تقوم SIBUR بتطوير الصناعات المضافة

سيبور مهندس رومان تيخونوف (يمين) وإيفان بابوشا ، رئيس قسم ثلاثي الأبعاد في iQB Technologies. بدعم من شركتنا ، تم تطوير برامج لتدريب المتخصصين في مراكز الإضافة SIBUR.

حتى الآن ، يوجد عدد قليل من المتخصصين مثل رومان تيخونوف في روسيا. تدير شركة Roman المركز لإدخال التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد في مؤسسة Voronezhsintezkauchuk ، والتي تعد جزءًا من أكبر شركة للبتروكيماويات الروسية SIBUR Holding . وتمتلك الشركة فروع الإنتاج في أكثر من 20 مدينة في روسيا وتشارك في إنتاج وتوريد المنتجات البتروكيماوية للسوق المحلية و 80 دولة أجنبية. أظهر مشروع رائد تم إطلاقه مؤخرًا في فورونيج كجزء من الرقمنة العالمية لشركة SIBUR نتائج ممتازة. تحدث رومان عن أمثلة محددة لحل المشكلات باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد والمسح الضوئي ثلاثي الأبعاد في مؤسسته وشاركه رؤيته حول احتمالات تقديم مثل هذه الابتكارات في روسيا.

- أخبرنا قليلا عن نفسك. ما يجلب لك لصناعة المضافة؟

- الاهتمام بشيء جديد ، أعتقد. لطالما كنت مفتونة بالابتكار. أنا مهندس إلكترونيات دقيقة من خلال التدريب ، وقد شاركت في تكنولوجيا المعلومات ، وحدث أن المشروع التالي الذي اشتركت فيه مرتبط بالتصنيع المضاف.

لقد كنت أعمل في SIBUR مؤخرًا نسبيًا ، ولا يوجد حتى عام. قبل ذلك ، شارك لمدة خمس سنوات في مشروع تجريبي واحد لتقديم التقنيات المضافة ، ثم تلقى دعوة إلى Voronezhsintezkauchuk.

- منذ متى تقدم شركة SIBUR تقنية ثلاثية الأبعاد؟ في أي مرحلة يوجد مشروع المركز الإضافي؟

- أصبحت الشركة مهتمة بهذا الموضوع قبل عامين. بدأنا في جمع المعلومات ، لدراسة حالات الاستخدام. إن مواصفات المؤسسات الكيميائية هي أن معظم المعدات تصنف على أنها خطرة بشكل خاص ، ولا توجد أخطاء أو حالات طوارئ من حيث المبدأ. لقد توصلنا إلى استنتاج مفاده أن تطبيق هذه التقنيات في صناعة الإصلاح أمر فعال من حيث التكلفة. تم إنشاء مركز إضافات في مؤسسة Voronezhsintezkauchuk ، وتم شراء ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد وطابعة ثلاثية الأبعاد ، وقد دعيت لقيادتها.

لدينا بالفعل حالات عمل أظهرت نتائج ممتازة سواء في الطباعة ثلاثية الأبعاد للمنتجات أو في عملية الإنتاج. لقد أكدنا في الممارسة العملية أن التقنيات المضافة تسمح لنا بإنتاج الأجزاء والتجمعات بسرعة وتقليل وقت التوقف عن العمل إلى الحد الأدنى.
بعد ذلك ، تقرر فتح مثل هذه المراكز في سبع شركات أخرى مع مرافق إصلاح - حيث يلزم صيانة وترميم المعدات.

الآن هناك شراء المعدات والبرمجيات ، والموظفين. ينصب التركيز حتى الآن على الطباعة ثلاثية الأبعاد بالبلاستيك وعلى المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للهندسة العكسية للمنتجات الفاشلة.

يقوم تقنيو المواد المضافة بحفظ الصندوق الأساسي لـ SIBUR نظرًا لحقيقة أن عددًا من المهام يتم حلها بمفردهم

- ما هي الكفاءات التي يجب أن يتمتع بها أخصائي المركز الإضافي؟ كيف يتم اختيار وتدريب الموظفين؟

- برامج التدريب موجودة بالفعل ، تم تطويرها بدعم من iQB Technologies. بادئ ذي بدء ، سيكونون مصممين لديهم خبرة في التصميم في الهندسة الميكانيكية. نحن نفهم أنه يوجد في روسيا عدد قليل جدًا من متخصصي التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد ، وبالطبع ، سنمنح الأفضلية لمن لديهم فكرة عن الطباعة ثلاثية الأبعاد والمسح الضوئي ثلاثي الأبعاد. في أي حال ، سوف نقوم بتدريبهم. أنا نفسي ، كمصمم ، تراكمت المعرفة وتحسنت تدريجيا ، ثم طبقتها في الممارسة العملية.

- كم عدد الموظفين العاملين في مركز واحد؟

- في مرحلة إطلاق المشروع ، واحد أو اثنين ، اعتمادًا على الموقع الإقليمي وحجم المشروع ومجموعة من المهام. أنا الآن منخرط في النمذجة والمسح الضوئي والطباعة وحدها. نظرًا لوجود نتائج إيجابية ، تم بالفعل اتخاذ قرار بتوسيع عدد الموظفين. بالإضافة إلى ذلك ، نعمل مع العديد من المنظمات المشاركة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. إنهم ينفذون أوامر لتلك التقنيات التي ليس لدينا حتى الآن.



حزام ناقل البكرة
باستخدام أنظمة CAD ، تم تصميم نموذج ثلاثي الأبعاد.
يتم زيادة القطر ، يتم تقوية فتحات التثبيت للمحامل (نقاط ضعيفة للجزء الأصلي).
تم تصنيع النسخة الأصلية من الفولاذ ، باستخدام الطباعة FDM بالبلاستيك ABS ، كان من الممكن تقليل وزن المنتج وحل مشكلة لصق القوالب على الخط وتقليل احتمال تلف فيلم التغليف.

- هل يمكنك إعطاء مثال على التنفيذ الناجح للطباعة ثلاثية الأبعاد في عملية الإنتاج؟

- كل شيء يبدأ مع تعميم. بمجرد أن يفهم العاملون في منشآت SIBUR ماهية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يبدأون في التساؤل عن كيفية تطبيقها. سوف أخبرك عن حل تم تنفيذه في أحد هذه الطعون. يمر منتج مطاطي في قوالب من خلال الناقل ، ثم يتم تعبئته في فيلم. بشكل دوري ، تمسك القوالب على الممر المعدني لحزام النقل ، حيث انهار مقعد المحمل بسبب الحمل المستمر. تحول ميكانيكي إلينا - هل من الممكن صنع هذا الجزء من البلاستيك (لأنه طويل ومكلف من المعدن) ، وأيضًا زيادة القطر لتجنب التشويش؟ تم حل المشكلة بنجاح بمساعدة طابعة FDM ، كل شيء يعمل بشكل جيد. بالإضافة إلى ذلك ، تحول الفيديو نفسه إلى إضاءة ، حيث تم تصميمه باستخدام قنوات داخلية.

في التنبؤات - إنشاء مركز واحد على الأقل من التقنيات المضافة في كل واحدة من الشركات SIBUR 23

- كيف تحسب التأثير الاقتصادي؟

- لا يمكننا حساب بالضبط بعد ، هنا ، أولاً ، تأثير سرعة التنفيذ. لكن خذ الحالة أعلاه. في الواقع ، تم إنفاق كيلوغرام من البلاستيك على الأسطوانة - من المؤكد أن المعدن سيكون أكثر تكلفة. على مستوى المؤسسة ، هذا توفير من المئات من المئة. ولكن إذا تم خدش فحم حجري على الناقل من قبل الأسطوانة الفاشلة ، فإنه يذهب على الفور إلى الزواج. في المرة الثانية لا يمكنك تعبئتها وبيعها. وإذا قمت بحساب المبلغ الذي يتم رفضه سنويًا ، فإن الخسائر الناتجة عن هذا الفيديو تزداد إلى مبالغ لا تصدق.

مثال آخر هو المكره لمضخة الطرد المركزي. هذه العجلات مصنوعة بشكل طبيعي من الفولاذ المقاوم للصدأ. ولكن تحت تأثير السائل الذي يتم ضخه ، فإنها تفشل بسرعة. تم إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للمكره ، ثم طباعته على طابعة ثلاثية الأبعاد مصنوعة من مادة البولي أميد (تقنية SLS). لم يكن هناك تدهور لمدة شهر من العمل ، من حيث المبدأ ، على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ الذي "يأكل" أمام أعيننا.



المكره الطرد المركزي
باستخدام ماسح ثلاثي الأبعاد وأنظمة CAD ، تم تصميم نموذج ثلاثي الأبعاد للتوفيق بين الأبعاد الهندسية.
استنادًا إلى النموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام تقنية التكلس بالليزر الانتقائي (SLS) لمسحوق البولياميد ، يتم صنع المكره. الأصلي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهناك تدهور قوي.

هناك مشكلة مماثلة ، والتي تم حلها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وهي تصنيع المكره المضخة من البولي يوريثان بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وقد تعرض أيضًا لتدهور شديد. توفر العجلة الجديدة نفس الأداء مثل العجلة الأصلية ، ولكن بفضل البلاستيك ، فإن الانحطاط غائب تمامًا.

- كما ترون ، فإن الطباعة على طابعة ثلاثية الأبعاد من الأجزاء الجاهزة تعطي فائدة واضحة. هل تفعل النماذج؟

- نعم ، على سبيل المثال ، قمنا بإعداد واحد من بدائل المكره. تمت طباعة نموذج أولي من بلاستيك ABS لاستبدال منتج فاشل تمامًا. العجلة الأصلية انهارت في المضخة ، تم تجميعها حرفيًا في أجزاء ، تم مسحها ضوئيًا ، وأجرت هندسة عكسية. ثم قاموا بطباعة نموذج أولي وإرساله إلى ورشة الإصلاح. لماذا هو أكثر ربحية من الأساليب الكلاسيكية؟ لا أحد سوف يلقي مثل هذا المكره في نسخة واحدة. وإذا طلبنا 20-30 قطعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وأنه لا يصلح ، سيكون الفشل.



مضخة المكره
مصنوعة من البولي يوريثان عن طريق صب الفراغ مع إدراج المعدن.
الأصلي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، لوحظ تدهور شديد.

- بمساعدة التقنيات المضافة هل تحل فقط مشاكل الإنتاج المفردة؟

- ليس فقط. نحن نقدم المطاط لكبار المصنعين مثل ميشلان وبيريللي ، وأحد متطلباتهم هو الهندسة المثالية. لهذا ، تم تجهيز الخط بنظام أوتوماتيكي من أجهزة الاستشعار البصرية للتحكم في الهندسة . أجهزة الاستشعار اليابانية ، تبلغ قيمة كل منها عشرات الآلاف من روبل. لتجنب الأضرار المحتملة ، قررنا تزويدهم بحالات وقائية. حاولوا مباشرة في الشركة صناعة علب معدنية - إنها مكلفة ، أولاً وقبل كل شيء ، بسبب تكاليف العمالة. لجأنا إلى قسمنا ، وطبعنا أول 20 قطعة من البلاستيك ABS. الخط كله هو 200 جهاز استشعار ، طابعة FDM تطبع مسكنين لكل نوبة. وبالتالي ، بفضل الطباعة ثلاثية الأبعاد في 100 نوبة ، سيتم إكمال المهمة.

- مثال رائع على التصنيع المضافة على نطاق صغير! هل تستخدم تقنية FDM فقط؟

- الآن - نعم ، حتى الآن تم شراء هذه المعدات فقط. تتمثل المزايا الرئيسية لطابعات FDM في توافر مجموعة واسعة من المواد المفيدة لاستخدامها في العديد من الخصائص.

- هل تفكر في طرق الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى؟

- نخطط لشراء طابعة ثلاثية الأبعاد مجسمة التي تطبع باستخدام مادة البولي أميد. لقد ذكرت بالفعل إنشاء منتجات تامة الصنع من مادة البولي أميد - وهذا الحل يرضينا تمامًا. الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد غير واردة: في واقع الأعمال الروسية اليوم ، يمكن القيام بذلك إما عن طريق مؤسسات الدفاع أو معاهد البحوث. مطلوب استثمارات كبيرة ، وسيتم إنفاق الكثير من الوقت فقط على التجارب.

بفضل الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ، فإن العملية الكاملة للهندسة العكسية ، حتى بداية الإنتاج ، تكون أسرع عدة مرات

- ما هي مزايا الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد لمؤسستك؟

- نحن نشارك بشكل رئيسي في الهندسة العكسية للمكونات المستوردة التي فشلت. كجزء من عملية إحلال الواردات ، يمكننا إعادة إنتاج الأجزاء التي يكون تسليمها مشكلة بسبب فترات زمنية طويلة أو ارتفاع تكلفة أو لأسباب أخرى ، على سبيل المثال ، ذات صلة بالجزاءات. كإجراء بديل للحالة الحقيقية ، باستخدام المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والهندسة العكسية اللاحقة ، نجعل نجوم القيادة للناقل.



حزام سير ناقل
باستخدام ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد وأنظمة CAD ، تم تصميم نموذج ثلاثي الأبعاد لاستعادة الأبعاد الهندسية الأصلية.
تم إجراء مجموعة الاختبار من البلاستيك ABS باستخدام طريقة الطباعة FDM ؛ تم اجتياز الاختبارات الناجحة.

نستخدم أيضًا المسح ثلاثي الأبعاد للهندسة العكسية للأجزاء المتكاملة ، والتي نقوم بتصنيعها بمفردنا باستخدام الطريقة الكلاسيكية. بفضل الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ، تكون العملية بأكملها ، حتى بداية الإنتاج ، أسرع عدة مرات.

- كيف تقنع قادة الأعمال وأصحاب الأعمال أن التقنيات ثلاثية الأبعاد فعالة؟

- إثبات أن الحاجة إلى إدخال تقنيات ثلاثية الأبعاد هي الأكثر صعوبة. مشاركة ومبادرة صانعي القرار أمر مهم. قل ، لقد نجحنا في إنشاء مركز إضافي في مؤسستنا بفضل كبير المهندسين مكسيم نيكولايفيتش لينكوف ، الذي حصلت مبادرته على دعم من الإدارة العليا.

لقد عملت في الشركة منذ تسعة أشهر ، وبدأنا في تقديم تقنيات مضافة بنشاط منذ أكثر من ستة أشهر. كما ذكرنا سابقًا ، لسنا مستعدين بعد للنظر في التأثير الاقتصادي. لكن الأمثلة المذكورة أعلاه توفر الصندوق الرئيسي بسبب حقيقة أن عددا من المهام يتم حلها من تلقاء نفسها. تمت طباعة الأكمام الفاصلة للمضخة على طابعة ثلاثية الأبعاد. في حالة تعطل المضخات الأساسية والاحتياطية ، يمكن استرداد هذه المضخة خمس مرات. هذه الأمثلة لا يمكن إلا أن تقنع.



كم فاصل
المواد الأولية هي البولي يوريثين. خضع المنتج الأصلي لتشوه ميكانيكي كامل تقريبًا. تم إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد وفقًا لأجزاء الاستجابة في الآلية. تم تصنيع النموذج الأولي لاختبارات الاختبار ، بما في ذلك الانحرافات الهندسية ، من البلاستيك ABS بواسطة طريقة FDM.

في نفس الوقت ، هناك فهم: إذا تم تطبيق التقنيات ثلاثية الأبعاد بنجاح ، فهذا يعني أنه يجب إتقانها ، أو على الأقل معرفة التجديدات. الشركات المصنعة التي تطور كفاءات جديدة في هذا الاتجاه لن تشاركها. سوف ينتقلون إلى مستوى جديد ، والذين لم يتح لهم الوقت لإعادة البناء سيكونون غير قادرين على المنافسة.

- كيف تقيمون آفاق تطوير التقنيات ثلاثية الأبعاد في روسيا في السنوات القادمة؟

- لنبدأ مع SIBUR. أعتقد أنه خلال عام 2019 ، ستظهر المشاريع التجريبية لمراكز الإضافات في المؤسسات فعاليتها ، وفي التوقعات - إنشاء مركز واحد على الأقل من هذا القبيل في كل مؤسسة من 23 مؤسسة.

إذا تحدثنا عن روسيا ككل ، فكل شيء معقد. إلى أن تحدث أفعال معيارية ، فإن الوضع لن يتغير جذريًا. الآن ، يتم اتخاذ القرارات بشأن إدخال التقنيات المضافة على مستوى مديري المؤسسات الفردية. بمجرد حل المشكلة المتعلقة بالتشريعات التنظيمية ، أنا متأكد من أنه ستكون هناك قفزة حادة. سيبدأ التطوير الشامل ، حيث سيكون من الممكن تشغيل المنتجات المعتمدة مجانًا.

لدينا خمس إلى سبع سنوات وراء البلدان المتقدمة من الصناعات المضافة. نتخلف عن ماليا وعلى حد سواء من حيث إدخال التكنولوجيا في عملية الإنتاج. حتى ندرك الحاجة إلى التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد وكسر الصور النمطية ، لن يكون هناك اعتماد جماعي. يقدم SIBUR مثالاً إيجابياً ، وأنا متأكد من أن الشركات الأخرى ستتبنى تجربتنا. سيرون ما حققناه وسيسألون أنفسهم سؤالًا - لماذا لا نجربه في المنزل؟