रूसी ऑटो उद्योग: additive प्रौद्योगिकियों के लिए सड़क

सेंट पीटर्सबर्ग में निसान कारखाने: एक 3 डी प्रिंटर (फोटो में सफेद) पर बने भागों का उपयोग ट्रंक ढक्कन को ठीक करने के लिए किया जाता है। फोटो: विन्दोस्ती / निसान

मोटर वाहन उद्योग उन पहले उद्योगों में से एक है जहां 3 डी तकनीक ने वाणिज्यिक अनुप्रयोग पाया: 1988 में वापस, फोर्ड ने व्यक्तिगत प्रोटोटाइप तत्वों को मुद्रित करने के लिए 3 डी प्रिंटर का उपयोग करना शुरू किया।

आज, अर्थव्यवस्था का यह क्षेत्र एडिटिव प्रौद्योगिकियों और 3 डी स्कैनिंग की उपलब्धियों का सबसे अधिक उपयोग करता है। त्रि-आयामी मुद्रण प्रोटोटाइप, कार्यात्मक भागों और विधानसभाओं, साथ ही टूलिंग और मोल्ड बनाने के लिए एक आदर्श तरीका है। यह उत्पाद विकास और कास्टिंग के चरणों में समय और पैसा बचाता है, उच्च विस्तार के साथ ज्यामितीय रूप से जटिल भागों का निर्माण प्रदान करता है। एक नए स्तर पर 3 डी स्कैनर और विशेष सॉफ्टवेयर, ज्यामिति नियंत्रण और रिवर्स इंजीनियरिंग की समस्याओं को हल करते हैं, कार उत्पादन के समय को कम करते हैं, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने और अस्वीकारों के प्रतिशत को कम करने में मदद करते हैं।

कुछ प्रमुख वाहन निर्माता अपने क्लासिक मॉडल या कस्टम कारों के लिए घटकों के 3 डी प्रिंटर पर पहले से ही धारावाहिक उत्पादन स्थापित कर चुके हैं। पायलट उत्पादन के लिए एडिटिव टेक्नोलॉजी सेंटर के निर्माण में मार्केट लीडर्स भारी निवेश कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, बीएमडब्ल्यू के पास एक ऐसा केंद्र है - यह एक वर्ष में 100 हजार से अधिक घटकों का उत्पादन करता है, और 2019 में एक और बड़े परिसर को खोलने की योजना है।

3 डी प्रिंटिंग तकनीक का विकास और बेहतर भौतिक गुणों के साथ नई सामग्रियों का विकास भी मौलिक रूप से नए, नवीन विचारों की शुरूआत की अनुमति देता है। तो, "वायुहीन" मिशेलिन विजनरी कॉन्सेप्ट की तकनीक मौसम के आधार पर चलने वाले पैटर्न को बदलने की क्षमता के साथ टायर बनाती है, जिससे पंक्चर, कम दबाव की समस्या और अन्य ड्राइविंग जोखिम समाप्त हो जाते हैं।

शायद एक 3 डी प्रिंटर पर पूरी तरह से मुद्रित एक कार एक तथाकथित-दूर के भविष्य की वास्तविकता है। हालांकि, उपरोक्त सभी पश्चिमी वाहन निर्माताओं की उपलब्धियां हैं। लेकिन रूस में एडिटिव टेक्नोलॉजी के विकास के लिए स्थिति और संभावनाएं क्या हैं? इस लेख में हम 3 डी प्रिंटिंग के लाभों पर ध्यान केंद्रित करेंगे, घरेलू कार बाजार में नवाचार के उपयोग पर विचार करेंगे, साथ ही कार्यान्वयन के व्यावहारिक उदाहरण भी।

ऑटोमोटिव उद्योग में 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग कैसे किया जाता है

Additive प्रौद्योगिकियां ऑटोमोबाइल उत्पादन के निम्नलिखित कार्यों को प्रभावी ढंग से हल करती हैं:

• कार्यात्मक प्रोटोटाइप का निर्माण;
• कास्टिंग के लिए जला और खोए हुए निवेश मॉडल का निर्माण;
• टूलींग और नए नए साँचे का उत्पादन;
• छोटे बैच उत्पादन।

प्रोटोटाइपिंग उन उद्यमों के लिए उत्पादन का अनुकूलन करना संभव बनाता है जो कारों का उत्पादन करते हैं (लेकिन तैयार मॉडल कोडांतरण के लिए नहीं), साथ ही साथ कन्वेयर को आपूर्ति किए गए मोटर वाहन घटकों के निर्माताओं के लिए।

सामयिक अनुकूलन के माध्यम से, डिजाइनर भाग के लगभग किसी भी आवश्यक ज्यामिति को सेट कर सकते हैं और विकास के बाद के चरणों में डिजाइन परिवर्तन कर सकते हैं। 3D मॉडल को CAD से 3D प्रिंटर में स्थानांतरित किया जाता है, जो कास्टिंग उत्पादों के लिए प्रोटोटाइप, एक्सेसरीज या मोल्ड्स को जल्दी प्रिंट करता है। यह उत्पादन लागत, उत्पाद विकास का समय और बाजार में इसकी शुरूआत को कम करता है। विशेष रूप से, कंपनी घटकों के तेजी से उत्पादन की व्यवस्था कर सकती है, कार की रिहाई के साथ मेल खाने के लिए समय पर।

3 डी प्रिंटिंग के लिए धन्यवाद, सेंट पीटर्सबर्ग में निसान संयंत्र ने 2017 में बाहरी उपकरण उत्पादन का आदेश नहीं देकर 1 मिलियन से अधिक रूबल की बचत की

उपकरण और उत्पाद जो आवश्यक शक्ति विशेषताओं को पूरा करते हैं, उन्हें सीधे कारखाने में उत्पादित किया जा सकता है, जिसमें केवल एक 3 डी प्रिंटर है। वह नामकरण के अनुसार विभिन्न वस्तुओं को मुद्रित करेगा, जो मशीन टूल्स और अन्य पारंपरिक उपकरणों का उपयोग करते समय असंभव है।

मुख्य रूप से प्रोटोटाइप के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकें:

• एफडीएम (फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग);
• एसएलए ( लेजर स्टीरियोलिथोग्राफी );
• एसएलएस ( चयनात्मक लेजर सिंटरिंग )।

टूलींग और मोल्ड्स, जो प्लास्टिक और फोटोपॉलिमर राल से मुद्रित होते हैं, धातु वाले की तुलना में कई गुना सस्ता होगा।

कार्यात्मक उत्पादों को धातु 3 डी प्रिंटर (उदाहरण के लिए, एसएलएम प्रौद्योगिकी का उपयोग करके) पर भी बनाया जा सकता है। 3 डी मेटल प्रिंटिंग छोटे बैचों के लिए भी उपयुक्त है, जिसमें अनुकूलित उत्पादों का निर्माण भी शामिल है। धातु पाउडर के क्षेत्र में नवीनतम विकास ने लाइटर, सघनता और कुछ मामलों में कुछ टिकाऊ भागों के निर्माण का मार्ग प्रशस्त किया है। 3 डी प्रिंटर पर टोपोलॉजिकल ऑप्टिमाइज़ेशन के लिए धन्यवाद, ऑल-मेटल सहित जटिल आकार और बनावट (एक सेलुलर संरचना, आंतरिक चैनल, आदि) के घटकों को विकसित करना संभव है, जो पहले कई तत्वों से इकट्ठा किए गए थे।

पश्चिमी अनुभव: आंकड़े और तथ्य

Renault Sport Formula One टीम प्रोटोटाइपिंग के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करने वाली पहली टीम थी। आज, इंजीनियरों के एक छोटे समूह को एक पवन सुरंग में परीक्षण के लिए प्रति सप्ताह सैकड़ों भागों का उत्पादन करने का मौका दिया जाता है, आग के गोले पर परीक्षण और स्थापना के लिए अभिनव भागों का विकास होता है, और आम तौर पर आर एंड डी प्रक्रिया में तेजी आती है। 3 डी सिस्टम से एसएलए और एसएलएस प्रौद्योगिकियों के लिए धन्यवाद, जटिल मोटर वाहन भागों के निर्माण में सप्ताह नहीं, बल्कि कुछ ही घंटे लगते हैं।

बीएमडब्लू बीएमडब्लू i8 रोडस्टर के लिए कई हजार धातु भागों के 3 डी बैच को प्रिंट करने वाली ऑटोमोटिव कंपनियों में बीएमडब्ल्यू पहली थी । इस रोडस्टर की नरम तह छत में एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु घटक है जो प्राकृतिक रूपों को दोहराते हुए एक अभिनव बायोनिक डिजाइन के साथ एक additive तरीके से बनाया गया है। नए उत्पाद में एनालॉग की तुलना में कठोरता का एक उच्च स्तर है, जो इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा निर्मित किया गया था, साथ ही साथ कम वजन भी।


फोर्ड की सबसे बड़ी सहायक निर्माता, स्टेडा ऑटोस्पोर्ट्स , ऑइल कैप से लेकर कोल्ड-मोल्डेड कास्ट पाइप तक, विभिन्न प्रकार के घटकों को प्रोटोटाइप करने के लिए फुल-कलर 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करती है। परिणाम: किसी उत्पाद के बाजार में आने का समय कुछ हफ्तों तक कम हो जाता है, और प्रत्येक उत्पाद पर मशीनिंग की लागत को कम करके और सांचे बनाने से 3,000 डॉलर की बचत होती है।

मिशेलिन 3 डी प्रिंटर पर लैमेला सेपरेटर के लिए मोल्ड में एक इंसर्ट का उत्पादन करता है - सबसे ज्यादा खराब टायर तत्व। पहले इस्तेमाल की गई स्टैंपिंग और मिलिंग के बजाय, एक नई तकनीक का विकल्प, धातु की ठीक-दाने वाली संरचना, बेहतर तापीय चालकता और, परिणामस्वरूप, कम पहनने के कारण है।

क्या रूस एडिटिव टेक्नोलॉजी में उछाल का इंतजार कर रहा है?

देर से गर्मियों में - 2018 की शुरुआत में, मोटर वाहन उद्योग के कई प्रमुख अंतरराष्ट्रीय कार्यक्रम मास्को में हुए। सबसे पहले, यह मॉस्को मोटर शो है, जहां हमने कई होनहार घरेलू विकास देखे। सामान्य ध्यान कार्यकारी और उच्च श्रेणी की कारों (कोर्टेज प्रोजेक्ट) और वीएजेड नवीनता के ऑरस परिवार के लिए खींचा गया था, जिसने अपने "क्लासिक" कार्यक्रम को बंद कर दिया और वेस्टा, अपडेटेड ग्रांट, साथ ही नए शिव 4x4 की अवधारणा को दिखाया। यैंडेक्स मानव रहित कारों की अपनी परियोजना को सफलतापूर्वक बढ़ावा देने के लिए जारी है, और कार डीलरशिप के लिए आगंतुक बिना ड्राइवर के एक रोमांचक टैक्सी की सवारी कर सकते हैं। लेकिन शायद सेना के 2018 सैन्य-तकनीकी मंच पर कलाश्निकोव द्वारा पेश किए गए पुराने मस्कोविट के मामले में सीज़न का सबसे अधिक चर्चा विकास सीवी -1 इलेक्ट्रिक कार अवधारणा थी। यह कहा जा सकता है कि रूसी ऑटो उद्योग धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से एक वैश्विक दिशा में आगे बढ़ रहा है।

रूसी कार बाजार में बिक्री का शिखर 2012 में गिर गया, फिर एक मंदी शुरू हुई, जो अभी तक दूर नहीं हुई है। रूसी संघ की सरकार द्वारा विकसित 2018-2025 के लिए मोटर वाहन विकास की रणनीति को स्थिति में सुधार करने के लिए कहा जाता है। यह स्पष्ट रूप से उद्योग के प्राथमिकता वाले कार्यों को परिभाषित करता है - कारों और उच्च गुणवत्ता वाले ऑटोमोटिव घटकों के अपने मॉडल का उत्पादन बढ़ाने के साथ-साथ मोटर वाहन घटकों के निर्माताओं के बीच संबंध स्थापित करना। इसके अलावा, स्थानीयकरण कम से कम 70% होना चाहिए।



मास्को मोटर शो में नया: औरुस "सीनेट" - रूसी कार्यकारी कार

अगर 1990 के दशक में रूस व्यावहारिक रूप से कारों का उत्पादन नहीं करता था, जापान या जर्मनी में इस्तेमाल की गई कारें खरीदता था, तो 2000 के दशक की शुरुआत में देश में पहले से ही 15 बड़े ऑटोमोबाइल संयंत्र थे। यह स्पष्ट है कि 50-70% के वास्तविक स्थानीयकरण के साथ, भागों के लिए अतिरिक्त मूल्य का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विदेशों में बनाया जाता है (वे रूस में एक असेंबली लाइन पर वितरित और इकट्ठे होते हैं), लेकिन आज हम पूरी तरह से अपना घरेलू बाजार प्रदान करते हैं। सबसे लोकप्रिय मॉडल - जैसे कि सोलारिस, पोलो, रैपिड - रूस में निर्मित होते हैं।

सरकार की रणनीति के अनुसार, उद्यमों के बजट का प्रतिशत, जो नवाचारों और नए विकासों में रखा गया है, अब लगभग 15% है। लक्ष्य इस संकेतक को 25-30% के वैश्विक स्तर पर लाना है, और यह रूसी मोटर वाहन उद्योग में 3 डी प्रौद्योगिकियों की शुरूआत के लिए अच्छी संभावनाएं खोलता है।

घरेलू वाहन निर्माताओं के लिए, योगात्मक दिशा अभी भी लगभग अविकसित क्षेत्र है, इसलिए 3 डी प्रौद्योगिकियों के उपयोग के बारे में बहुत कम जानकारी है। Vedomosti अखबार की रिपोर्ट है कि GAZ समूह , अपने प्रतिनिधि के अनुसार, प्रोटोटाइप मशीन भागों के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करता है। अल्ताई टेरिटरी की आधिकारिक वेबसाइट के अनुसार, इस वर्ष कामाज़ कॉर्पोरेशन को दो अद्वितीय रूसी निर्मित 3 डी प्रिंटर मिले। ये पौधे इस्पात की ढलाई के लिए उच्च परिशुद्धता वाले रेत के साँचे छापते हैं।

रूस में विदेशी निर्माताओं की बात करते हुए, हम रेनॉल्ट-निसान गठबंधन का एक उदाहरण देते हैं: उन्होंने अपने पश्चिम यूरोपीय विनिर्माण से एडिटिव प्रौद्योगिकियों की शुरुआत की, अब यह रूस की बारी है। सेंट पीटर्सबर्ग में निसान कारखाने में, 3 डी प्रिंटर प्रोटोटाइप और सहायक उपकरण, साथ ही दरवाजे, हेडलाइट्स और सेंसर को कैलिब्रेट करने के लिए डिवाइस प्रिंट करते हैं। इसने 2017 में कंपनी को बाहरी उपकरण निर्माण का आदेश न देकर 1 मिलियन से अधिक रूबल बचाने की अनुमति दी। मॉस्को में, रेनॉल्ट उपयोग किए गए उपकरणों के लिए सुरक्षात्मक तत्व बनाने के लिए 3 डी प्रिंटर का उपयोग करता है।

मोटर वाहन बाजार के लिए 3 डी प्रिंटिंग की क्षमता

3 डी-प्रिंटेड बर्न फाउंड्री मॉडल रेनॉल्ट फॉर्मूला वन को बड़ी जटिलता के बड़े धातु भागों को जल्दी से बनाने की अनुमति देते हैं

तो, 3 डी प्रिंटिंग ऑटोमोबाइल और ऑटो घटकों के निर्माताओं को कई लाभ प्राप्त करने की अनुमति देता है:

1. उत्पाद विकास और ढलाई के स्तर पर समय की कमी;
2. टूलींग और मोल्ड्स के निर्माण के लिए समय और लागत की बचत;
3. उपकरण निर्माताओं की सेवाओं से इनकार;
4. तकनीकी प्रयोगों और कार्यात्मक परीक्षण का संचालन करना;
5. छोटे विवरणों के साथ ज्यामितीय रूप से जटिल उत्पादों का निर्माण जो पारंपरिक तरीकों से निर्मित नहीं किया जा सकता है;
6. टोपोलोजिकल ऑप्टिमाइज़ेशन के कारण उपयोग की जाने वाली सामग्री के हिस्से की बचत और बचत;
7. बाजार पर एक नए उत्पाद या अनन्य श्रृंखला के शुभारंभ में तेजी।

तेजी से भयंकर प्रतिस्पर्धा के साथ, नवाचार का मुद्दा और अधिक तीव्र होता जा रहा है। दुनिया भर में, वाहन निर्माताओं की बढ़ती संख्या ने विनिर्माण प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए 3 डी तकनीक के लाभों को महसूस किया है। जैसा कि हमने देखा है, रूसी ऑटोमोबाइल उद्योग में योगात्मक तरीकों को हाल ही में पेश किया गया है और केवल रूसी या विदेशी ऑटो दिग्गजों के कुछ बड़े उद्यमों में उपयोग किया जाता है।

आज की रूसी वास्तविकताओं में, additive उत्पादन की शुरूआत में कई बाधाओं का सामना करना पड़ रहा है, जिनमें से कई पौधों के अपर्याप्त स्वचालन और वित्तपोषण की कमी है। 3 डी प्रिंटिंग तकनीक जैसे कि चयनात्मक लेजर पिघलने के उपकरण और सामग्री की उच्च लागत के कारण अभी तक हमारे लिए उपलब्ध नहीं हैं। आज, इष्टतम समाधान जो निर्माता के लिए फायदेमंद होगा और वास्तविक समय में भुगतान करेगा प्लास्टिक के प्रोटोटाइप और सहायक उपकरण (आपूर्तिकर्ताओं से इसे ऑर्डर करने की आवश्यकता के बिना) का उत्पादन करने के लिए एक 3 डी प्रिंटर खरीदना है।

2018-2025 के लिए मोटर वाहन उद्योग के विकास के लिए सरकार की रणनीति यह आशा करती है कि 3 डी प्रिंटिंग को लागू करने की प्रक्रिया तेजी से आगे बढ़ेगी और बड़े पैमाने पर होगी।