L'ingénieur Sibur Roman Tikhonov (à droite) et Ivan Papusha, responsable 3D chez iQB Technologies. Avec le soutien de notre entreprise, des programmes ont été développés pour la formation de spécialistes dans les centres d'additifs SIBUR.Jusqu'à présent, il y a peu de spécialistes comme Roman Tikhonov en Russie. Roman dirige le centre d'introduction de la technologie 3D dans l'entreprise Voronezhsintezkauchuk, qui fait partie de la plus grande société pétrochimique russe
SIBUR Holding . La société possède des succursales de production dans plus de 20 villes de Russie et est engagée dans la production et la fourniture de produits pétrochimiques pour le marché intérieur et 80 pays étrangers. Un projet pilote récemment lancé à Voronej dans le cadre de la numérisation mondiale de SIBUR a déjà donné d'excellents résultats. Roman a parlé d'exemples spécifiques de résolution de problèmes à l'aide de l'impression 3D et de la numérisation 3D dans son entreprise et a partagé sa vision des perspectives d'introduction de telles innovations en Russie.
- Parlez-nous un peu de vous. Qu'est-ce qui vous amène à l'industrie additive?- Intérêt pour quelque chose de nouveau, je suppose. J'ai toujours été fasciné par l'innovation. Je suis ingénieur en microélectronique de formation, j'étais engagé dans les technologies de l'information, et il se trouve que le prochain projet dans lequel je me suis impliqué est lié à la fabrication additive.
Je travaille chez SIBUR relativement récemment, il n'y a même pas un an. Avant cela, pendant environ cinq ans, il a participé à un projet pilote pour introduire des technologies additives, puis a reçu une invitation à Voronezhsintezkauchuk.
- Depuis combien de temps SIBUR introduit la technologie 3D? À quelle étape se situe le projet de centre additif?- L'entreprise s'est intéressée à ce sujet il y a deux ans. Nous avons commencé à collecter des informations, à étudier des cas d'utilisation. Les spécificités des entreprises chimiques sont telles que la plupart des équipements sont classés comme particulièrement dangereux et qu'aucune erreur ou situation d'urgence n'est en principe autorisée. Nous sommes arrivés à la conclusion qu'il est rentable d'appliquer ces technologies dans l'industrie de la réparation. Un centre d'additifs a été créé dans l'entreprise Voronezhsintezkauchuk, un scanner 3D et une imprimante 3D ont été achetés, et j'ai été invité à les diriger.
Nous avons déjà des cas de travail qui ont montré d'excellents résultats à la fois dans l'impression 3D de produits et dans la mise en œuvre dans le processus de production. Nous avons confirmé dans la pratique que les technologies additives nous permettent de produire rapidement des pièces et des assemblages et de minimiser les temps d'arrêt.
Après cela, il a été décidé d'ouvrir de tels centres dans sept autres entreprises dotées d'installations de réparation - où la maintenance et la restauration des équipements sont nécessaires.
Maintenant, il y a un achat d'équipement et de logiciels, du personnel. Jusqu'à présent, l'accent est mis sur l'impression 3D avec des plastiques et sur
la numérisation 3D pour la rétro-ingénierie des produits défaillants.
Les technologues en additifs économisent le fonds de base SIBUR en raison du fait qu'un certain nombre de tâches sont résolues par elles-mêmes
- Quelles compétences un spécialiste des centres additifs devrait-il posséder? Comment est la sélection et la formation du personnel?- Des programmes de formation existent déjà, ils sont développés avec le soutien d'iQB Technologies. Tout d'abord, ce seront des designers ayant une expérience dans la conception en génie mécanique. Nous comprenons qu'en Russie, il y a très peu de spécialistes des technologies 3D et, bien sûr, nous privilégierons ceux qui ont une idée de l'impression 3D et de la numérisation 3D. Dans tous les cas, nous les formerons. Moi-même, en tant que designer, j'ai progressivement accumulé et amélioré les connaissances, puis les ai mises en pratique.
- Combien d'employés travaillent dans un centre?- Au stade du lancement du projet, un ou deux, selon la localisation territoriale, la taille de l'entreprise et l'étendue des tâches. Maintenant, je suis engagé dans la modélisation, la numérisation et l'impression seul. Les résultats étant positifs, il a déjà été décidé d'élargir le personnel. De plus, nous travaillons avec plusieurs organisations impliquées dans l'impression 3D. Ils exécutent des commandes pour les technologies que nous n'avons pas encore.
Poulie de convoyeurÀ l'aide de systèmes de CAO, un modèle 3D a été conçu.
Le diamètre est augmenté, les trous de fixation des roulements sont renforcés (points faibles de la pièce d'origine).
L'original était en acier, en utilisant l'impression FDM avec du plastique ABS, il a été possible de réduire le poids du produit, de résoudre le problème du collage des briquettes sur la ligne et de minimiser les risques d'endommagement du film d'emballage.- Pouvez-vous donner un exemple de mise en œuvre réussie de l'impression 3D dans le processus de production?- Tout commence par la vulgarisation. Dès que les personnes travaillant dans les installations de SIBUR comprennent ce qu'est l'impression 3D, elles commencent à se demander comment l'appliquer. Je vais vous parler d'une solution mise en œuvre sur l'un de ces appels. Un produit en caoutchouc en briquettes passe par le convoyeur, qui est ensuite emballé dans un film. Périodiquement, les briquettes collaient sur la dérivation métallique de la bande transporteuse, car le siège du roulement s'est effondré en raison de la charge constante. Un mécanicien s'est tourné vers nous - est-il possible de fabriquer cette pièce en plastique (car elle est longue et chère en métal), et aussi d'augmenter le diamètre pour éviter les coincements? Le problème a été résolu avec succès à l'aide d'une imprimante FDM, tout fonctionne bien. De plus, la vidéo elle-même s'est avérée être légère, car elle a été conçue avec des canaux internes.
Dans les prévisions - la création d'au moins un centre de technologies additives dans chacune des 23 entreprises SIBUR
- Comment calculez-vous l'effet économique?- On ne peut pas encore calculer exactement, ici, tout d'abord, l'effet de la vitesse d'exécution. Mais prenez le cas ci-dessus. En fait, un kilogramme de plastique a été dépensé pour un rouleau - le métal serait certainement plus cher. Au niveau de l'entreprise, il s'agit d'une économie de millionièmes de pour cent. Mais si cette briquette sur le convoyeur a été rayée par un rouleau défaillant, elle va immédiatement au mariage. La deuxième fois, vous ne pouvez pas l'emballer et le vendre. Et si vous calculez le montant rejeté chaque année, les pertes de cette vidéo atteignent des niveaux incroyables.
Un autre exemple est la roue d'une pompe centrifuge. Ces roues sont naturellement en acier inoxydable. Mais sous l'influence du liquide pompé, ils échouent rapidement. Un modèle 3D de la roue a été créé, puis imprimé sur une imprimante 3D en polyamide (technologie SLS). Il n'y a pas eu de dégradation pendant un mois de travail, en principe, contrairement à un acier inoxydable qu'il «mange» juste sous nos yeux.
Turbine centrifugeÀ l'aide d'un scanner 3D et de systèmes de CAO, un modèle 3D a été conçu pour concilier les dimensions géométriques.
Sur la base du modèle 3D utilisant la technologie de frittage laser sélectif (SLS) de poudre de polyamide, une roue est réalisée. L'original est en acier inoxydable, il y a une forte dégradation.Un problème similaire, qui a été résolu en utilisant l'impression 3D, était la fabrication de la roue de pompe en polyuréthane au lieu d'acier inoxydable, elle a également subi une grave dégradation. La nouvelle roue offre les mêmes performances que l'original, mais grâce au plastique, la dégradation est totalement absente.
- Comme vous pouvez le voir, l'impression sur une imprimante 3D de pièces finies offre un net avantage. Faites-vous du prototypage?- Oui, par exemple, nous avons élaboré une des variantes de la roue. Un
prototype a été imprimé à partir de plastique ABS pour remplacer un produit complètement défaillant. La roue d'origine s'est effondrée dans la pompe, elle a été littéralement assemblée en pièces, scannée, réalisée en reverse engineering. Ils ont ensuite imprimé un prototype et l'ont envoyé à l'atelier de réparation. Pourquoi est-il plus rentable que les méthodes classiques? Personne ne jettera une telle roue en un seul exemplaire. Et si nous commandons 20-30 pièces d'acier inoxydable, et que cela ne rentre pas, ce sera un fiasco.
Roue de pompe
Fabriqué en polyuréthane par coulée sous vide avec un insert métallique.
L'original est en acier inoxydable, une dégradation sévère est observée.- À l'aide de technologies additives, ne résolvez-vous que des problèmes de production uniques?- Pas seulement. Nous fournissons du caoutchouc aux principaux fabricants tels que Michelin, Pirelli et l'une de leurs exigences est une géométrie parfaite. Pour cela, la ligne a été équipée d'un système automatisé de capteurs optiques pour le
contrôle de la géométrie . Capteurs japonais, chacun valant des dizaines de milliers de roubles. Pour éviter d'éventuels dommages, nous avons décidé de leur fournir des housses de protection. Dans l'entreprise, ils ont essayé de fabriquer des caisses en métal - cela coûte cher, tout d'abord, en raison des coûts de main-d'œuvre. Nous nous sommes tournés vers notre département et avons imprimé les 20 premières pièces en plastique ABS. La ligne entière est composée de 200 capteurs, l'imprimante FDM imprime deux boîtiers par équipe. Ainsi, grâce à l'impression 3D en 100 équipes, la tâche sera terminée.
- Un bel exemple de fabrication additive à petite échelle! Utilisez-vous uniquement la technologie FDM?- Maintenant - oui, jusqu'à présent, seul cet équipement a été acheté. Les principaux avantages des imprimantes FDM sont la disponibilité et une large gamme de matériaux avantageux à utiliser pour diverses propriétés.
- Envisagez-vous d'autres méthodes d'impression 3D?- Nous prévoyons d'acheter une imprimante 3D stéréolithographique qui imprime avec du polyamide. J'ai déjà évoqué la création de produits finis en polyamide - cette solution nous a totalement satisfaits. L'impression 3D sur métal est hors de question: dans la réalité des affaires russes d'aujourd'hui, elle peut être réalisée soit par des entreprises de défense, soit par des instituts de recherche. De gros investissements sont nécessaires et beaucoup de temps sera consacré uniquement aux expériences.
Avec un scanner 3D, l'ensemble du processus de rétro-ingénierie, jusqu'au début de la production, est plusieurs fois plus rapide
- Quels sont les avantages d'un scanner 3D pour votre entreprise?- Nous sommes principalement engagés dans l'ingénierie inverse des composants importés qui ont échoué. Dans le cadre de la substitution à l'importation, nous pouvons reproduire des pièces dont la livraison est problématique en raison de longs délais de livraison, de coûts élevés, ou pour d'autres raisons, par exemple liées à des sanctions. En tant que variante d'un cas réel, en utilisant le scan 3D et l'ingénierie inverse ultérieure, nous faisons des étoiles d'entraînement pour le convoyeur.
Convoyeur à bande
À l'aide d'un scanner 3D et de systèmes de CAO, un modèle 3D a été conçu pour restaurer les dimensions géométriques d'origine.
Le lot de test a été fabriqué en plastique ABS en utilisant la méthode d'impression FDM; les tests ont été réussis.Nous utilisons également la numérisation 3D pour la rétro-ingénierie des pièces intégrales, que nous fabriquons ensuite nous-mêmes en utilisant la méthode classique. Avec un scanner 3D, l'ensemble du processus, jusqu'au début de la production, est plusieurs fois plus rapide.
- Comment convaincre les chefs d'entreprise et les propriétaires d'entreprise que les technologies 3D sont efficaces?- Pour prouver aux gens la nécessité d'introduire des technologies 3D est le plus difficile. L'implication, l'initiative des décideurs est importante. Disons que nous avons réussi à créer un centre d'additifs dans notre entreprise en grande partie grâce à l'ingénieur en chef Maxim Nikolaevich Lenkov, dont l'initiative a trouvé le soutien de la haute direction.
Je travaille pour l'entreprise depuis neuf mois et nous avons commencé à introduire activement les technologies additives il y a plus de six mois. Comme nous l'avons déjà mentionné, nous ne sommes pas encore prêts à considérer l'effet économique. Mais les exemples ci-dessus permettent d'économiser le fonds principal en raison du fait qu'un certain nombre de tâches sont résolues par elles-mêmes. Le manchon d'espacement de la pompe a été imprimé sur une imprimante 3D. En cas de panne des pompes primaire et de secours, cette pompe peut être récupérée cinq fois. De tels exemples ne peuvent que convaincre.
Douille d'écartement
Le matériau de départ est le polyuréthane. Le produit d'origine a subi une déformation mécanique presque complète. La création d'un modèle 3D a été réalisée en fonction des éléments de réponse du mécanisme. Le prototype des tests, y compris les écarts géométriques, a été fabriqué en plastique ABS par la méthode FDM.Dans le même temps, il y a une compréhension: si les technologies 3D sont mises en œuvre avec succès, cela signifie qu'elles doivent être maîtrisées, ou du moins être au courant des innovations. Les fabricants qui développent de nouvelles compétences dans ce sens ne les partageront pas. Ils passeront à un nouveau niveau et qui n'auront pas eu le temps de se reconstruire ne seront pas compétitifs.
- Comment évaluez-vous les perspectives de développement des technologies 3D en Russie dans les années à venir?- Commençons par SIBUR. Je pense qu'au cours de 2019, des projets pilotes de centres d'additifs dans les entreprises montreront leur efficacité, et dans les prévisions - la création d'au moins un de ces centres dans chacune des 23 entreprises.
Si nous parlons de la Russie dans son ensemble, tout est compliqué. Tant qu'il n'y aura pas d'actes normatifs, la situation ne changera pas radicalement. Désormais, les décisions concernant l'introduction de technologies additives sont prises au niveau des
dirigeants d' entreprises individuelles. Dès que le problème de la législation réglementaire sera résolu, je suis sûr qu'il y aura un bond en avant. Le développement de masse commencera, car il sera possible de commander librement des produits certifiés.
Nous avons cinq à sept ans de retard sur les pays développés en matière de fabrication additive. Nous accusons un retard financier et en termes d'introduction de la technologie dans le processus de production. Tant que nous n'aurons pas reconnu la nécessité de la technologie 3D et brisé les stéréotypes, il n'y aura pas d'adoption massive. SIBUR donne un exemple positif et je suis sûr que d'autres entreprises adopteront notre expérience. Ils verront ce que nous avons accompli et se poseront une question - pourquoi ne pas l'essayer à la maison?