Cara menjadi yang terdepan dalam persaingan: SIBUR mengembangkan manufaktur aditif

Insinyur Sibur Roman Tikhonov (kanan) dan Ivan Papusha, kepala 3D di iQB Technologies. Dengan dukungan dari perusahaan kami, program telah dikembangkan untuk pelatihan spesialis di pusat aditif SIBUR.

Sejauh ini, ada beberapa spesialis seperti Roman Tikhonov di Rusia. Roman memimpin pusat pengenalan teknologi 3D di perusahaan Voronezhsintezkauchuk, yang merupakan bagian dari perusahaan petrokimia Rusia terbesar SIBUR Holding . Perusahaan ini memiliki cabang produksi di lebih dari 20 kota di Rusia dan terlibat dalam produksi dan pasokan produk petrokimia untuk pasar domestik dan 80 negara asing. Sebuah proyek percontohan baru-baru ini diluncurkan di Voronezh sebagai bagian dari digitalisasi global SIBUR telah menunjukkan hasil yang sangat baik. Roman berbicara tentang contoh spesifik penyelesaian masalah menggunakan pencetakan 3D dan pemindaian 3D di perusahaannya dan membagikan visinya tentang prospek untuk memperkenalkan inovasi semacam itu di Rusia.

- Ceritakan sedikit tentang dirimu. Apa yang membawa Anda ke industri aditif?

- Saya tertarik pada sesuatu yang baru. Saya selalu terpesona oleh inovasi. Saya seorang insinyur mikroelektronika dengan pelatihan, saya terlibat dalam teknologi informasi, dan kebetulan proyek berikutnya di mana saya terlibat terkait dengan pembuatan bahan tambahan.

Saya baru-baru ini bekerja di SIBUR, bahkan belum ada setahun. Sebelum itu, selama sekitar lima tahun ia ikut serta dalam satu proyek percontohan untuk memperkenalkan teknologi aditif, dan kemudian menerima undangan untuk Voronezhsintezkauchuk.

- Berapa lama SIBUR telah memperkenalkan teknologi 3D? Pada tahap apa proyek pusat aditif?

- Perusahaan menjadi tertarik pada topik ini dua tahun lalu. Kami mulai mengumpulkan informasi, mempelajari kasus penggunaan. Kekhususan perusahaan kimia sedemikian rupa sehingga sebagian besar peralatan diklasifikasikan sebagai sangat berbahaya, dan pada prinsipnya tidak ada kesalahan atau situasi darurat. Kami sampai pada kesimpulan bahwa hemat biaya untuk menerapkan teknologi ini di industri perbaikan. Pusat aditif dibuat di perusahaan Voronezhsintezkauchuk, pemindai 3D dan printer 3D dibeli, dan saya diundang untuk memimpin mereka.

Kami sudah memiliki kasus kerja yang telah menunjukkan hasil yang sangat baik dalam pencetakan produk 3D dan dalam implementasi dalam proses produksi. Kami telah mengkonfirmasi dalam praktiknya bahwa teknologi aditif memungkinkan kami untuk dengan cepat menghasilkan komponen dan rakitan dan meminimalkan waktu henti.
Setelah itu, diputuskan untuk membuka pusat-pusat seperti itu di tujuh perusahaan lagi dengan fasilitas perbaikan - di mana pemeliharaan dan pemulihan peralatan diperlukan.

Sekarang ada pembelian peralatan dan perangkat lunak, kepegawaian. Sejauh ini, penekanannya adalah pada pencetakan 3D dengan plastik dan pemindaian 3D untuk merekayasa balik produk yang gagal.

Teknologi aditif menghemat dana inti SIBUR karena kenyataan bahwa sejumlah tugas diselesaikan sendiri

- Kompetensi apa yang harus dimiliki oleh spesialis pusat aditif? Bagaimana pemilihan dan pelatihan staf?

- Program pelatihan sudah ada, dikembangkan dengan dukungan iQB Technologies. Pertama-tama, mereka akan menjadi desainer dengan pengalaman dalam mendesain teknik mesin. Kami memahami bahwa di Rusia hanya ada sedikit spesialis teknologi 3D, dan, tentu saja, kami akan memberikan preferensi kepada mereka yang memiliki gagasan pencetakan 3D dan pemindaian 3D. Bagaimanapun, kami akan melatih mereka. Saya sendiri, sebagai seorang desainer, secara bertahap mengakumulasikan dan meningkatkan pengetahuan, dan kemudian menerapkannya dalam praktik.

- Berapa banyak karyawan yang bekerja di satu pusat?

- Pada tahap peluncuran proyek, satu atau dua, tergantung pada lokasi teritorial, ukuran perusahaan dan berbagai tugas. Sekarang saya terlibat dalam pemodelan, pemindaian, dan pencetakan sendiri. Karena ada hasil positif, keputusan telah dibuat untuk memperluas staf. Selain itu, kami bekerja dengan beberapa organisasi yang terlibat dalam pencetakan 3D. Mereka melakukan pemesanan untuk teknologi yang belum kami miliki.



Katrol sabuk konveyor
Menggunakan sistem CAD, model 3D dirancang.
Diameter ditingkatkan, lubang pemasangan untuk bantalan diperkuat (bintik-bintik lemah dari bagian asli).
Asli terbuat dari baja, menggunakan pencetakan FDM dengan plastik ABS. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi berat produk, memecahkan masalah menempel briket di telepon dan meminimalkan kemungkinan kerusakan pada film kemasan.

- Dapatkah Anda memberikan contoh keberhasilan implementasi pencetakan 3D dalam proses produksi?

- Semuanya dimulai dengan mempopulerkan. Segera setelah orang yang bekerja di fasilitas SIBUR memahami apa itu pencetakan 3D, mereka mulai bertanya-tanya bagaimana itu dapat diterapkan. Saya akan memberi tahu Anda tentang solusi yang diterapkan pada salah satu banding ini. Produk karet dalam briket melewati conveyor, yang kemudian dikemas ke dalam film. Secara berkala, briket menempel pada bypass logam pada sabuk konveyor, karena kursi bantalan runtuh karena beban yang konstan. Seorang mekanik menoleh ke kita - apakah mungkin membuat bagian ini dari plastik (karena panjang dan mahal dari logam), dan juga menambah diameter untuk menghindari kemacetan? Masalahnya berhasil diselesaikan dengan bantuan printer FDM, semuanya berfungsi dengan baik. Plus, video itu sendiri ternyata ringan, karena dirancang dengan saluran internal.

Dalam perkiraan - penciptaan setidaknya satu pusat teknologi aditif di masing-masing dari 23 perusahaan SIBUR

- Bagaimana Anda menghitung dampak ekonomi?

- Kami belum dapat menghitung dengan tepat, di sini, pertama-tama, efek dari kecepatan eksekusi. Tetapi ambil kasus di atas. Bahkan, satu kilogram plastik dihabiskan untuk roller - logam pasti akan lebih mahal. Di tingkat perusahaan, ini adalah penghematan sepersejuta persen. Tetapi jika briket pada conveyor ini tergores oleh roller yang gagal, maka segera menikah. Kali kedua Anda tidak bisa mengemas dan menjualnya. Dan jika Anda menghitung berapa yang ditolak per tahun, kerugian dari video ini tumbuh hingga jumlah yang luar biasa.

Contoh lain adalah pendorong pompa sentrifugal. Roda semacam itu secara alami terbuat dari stainless steel. Tetapi di bawah pengaruh cairan yang dipompa, mereka dengan cepat gagal. Model 3D impeller telah dibuat, kemudian dicetak pada printer 3D yang terbuat dari poliamida (teknologi SLS). Tidak ada degradasi selama sebulan untuk bekerja, pada prinsipnya, tidak seperti stainless steel yang "dimakan" tepat di depan mata kita.



Impeler sentrifugal
Menggunakan pemindai 3D dan sistem CAD, model 3D dirancang untuk merekonsiliasi dimensi geometris.
Berdasarkan model 3D menggunakan teknologi selective laser sintering (SLS) dari bubuk poliamida, impeller dibuat. Asli terbuat dari stainless steel, ada degradasi yang kuat.

Masalah serupa, yang diselesaikan dengan menggunakan pencetakan 3D, adalah pembuatan impeller pompa dari poliuretan bukan dari stainless steel, itu juga mengalami degradasi parah. Roda baru memberikan kinerja yang sama seperti aslinya, tetapi berkat plastik, degradasi benar-benar tidak ada.

- Seperti yang Anda lihat, mencetak pada printer 3D dari komponen jadi memberikan manfaat yang jelas. Apakah Anda melakukan prototyping?

- Ya, misalnya, kami mengerjakan salah satu varian impeller. Sebuah prototipe dicetak dari plastik ABS untuk menggantikan produk yang gagal total. Roda asli hancur di pompa, itu benar-benar dirakit di bagian, dipindai, dilakukan rekayasa terbalik. Kemudian mereka mencetak prototipe dan mengirimkannya ke bengkel. Mengapa lebih menguntungkan daripada metode klasik? Tidak seorang pun akan memberikan impeler seperti itu dalam satu salinan. Dan jika kita memesan 20-30 potong stainless steel, dan itu tidak cocok, itu akan menjadi kegagalan.



Impeler pompa
Terbuat dari poliuretan dengan pengecoran vakum dengan sisipan logam.
Asli terbuat dari stainless steel, degradasi parah diamati.

- Dengan bantuan teknologi aditif, apakah Anda hanya memecahkan masalah produksi tunggal?

- Tidak hanya. Kami memasok karet ke produsen terkemuka seperti Michelin, Pirelli, dan salah satu persyaratan mereka adalah geometri sempurna. Untuk ini, jalur ini dilengkapi dengan sistem otomatis sensor optik untuk kontrol geometri . Sensor Jepang, masing-masing bernilai puluhan ribu rubel. Untuk menghindari kemungkinan kerusakan, kami memutuskan untuk memberi mereka pelindung. Tepat di perusahaan mereka mencoba membuat kasing logam - mahal, pertama-tama, karena biaya tenaga kerja. Kami beralih ke departemen kami, dan kami mencetak 20 lembar pertama dari plastik ABS. Seluruh garis adalah 200 sensor, printer FDM mencetak dua rumah per shift. Dengan demikian, berkat pencetakan 3D dalam 100 shift, tugas akan selesai.

- Contoh yang bagus untuk pembuatan aditif skala kecil! Apakah Anda hanya menggunakan teknologi FDM?

- Sekarang - ya, sejauh ini hanya peralatan ini yang telah dibeli. Keuntungan utama dari printer FDM adalah ketersediaan dan berbagai bahan yang menguntungkan untuk digunakan untuk berbagai properti.

- Apakah Anda mempertimbangkan metode pencetakan 3D lainnya?

- Kami berencana untuk membeli printer 3D stereolithographic yang dicetak dengan poliamida. Saya telah menyebutkan pembuatan produk jadi dari poliamida - solusi ini sangat memuaskan kami. Pencetakan logam 3D tidak mungkin: dalam kenyataan bisnis Rusia saat ini, hal itu dapat dilakukan oleh perusahaan pertahanan atau lembaga penelitian. Diperlukan investasi besar, dan banyak waktu akan dihabiskan hanya untuk eksperimen.

Dengan pemindai 3D, seluruh proses rekayasa terbalik, hingga awal produksi, beberapa kali lebih cepat

- Apa keuntungan dari pemindai 3D untuk perusahaan Anda?

- Kami terutama bergerak dalam rekayasa balik komponen impor yang gagal. Sebagai bagian dari substitusi impor, kami dapat mereproduksi bagian yang pengirimannya bermasalah karena waktu tenggang yang lama, biaya tinggi, atau karena alasan lain, misalnya, terkait dengan sanksi. Sebagai varian dari kasing nyata, menggunakan pemindaian 3D dan rekayasa balik berikutnya, kami membuat bintang penggerak untuk konveyor.



Perlengkapan Belt Konveyor
Menggunakan pemindai 3D dan sistem CAD, model 3D dirancang untuk mengembalikan dimensi geometris asli.
Batch uji terbuat dari plastik ABS menggunakan metode pencetakan FDM, tes yang berhasil dilewati.

Kami juga menggunakan pemindaian 3D untuk merekayasa balik bagian integral, yang kemudian kami buat sendiri menggunakan metode klasik. Dengan pemindai 3D, seluruh proses, hingga awal produksi, beberapa kali lebih cepat.

- Bagaimana meyakinkan para pemimpin bisnis dan pemilik bisnis bahwa teknologi 3D efektif?

- Untuk membuktikan kepada orang-orang kebutuhan untuk memperkenalkan teknologi 3D adalah yang paling sulit. Keterlibatan, inisiatif pembuat keputusan adalah penting. Katakanlah, kami berhasil membuat pusat aditif di perusahaan kami sebagian besar berkat chief engineer Maxim Nikolaevich Lenkov, yang inisiatifnya mendapat dukungan dari manajemen puncak.

Saya telah bekerja untuk perusahaan selama sembilan bulan, dan kami mulai secara aktif memperkenalkan teknologi aditif lebih dari enam bulan yang lalu. Seperti yang telah disebutkan, kita belum siap untuk mempertimbangkan dampak ekonomi. Tetapi contoh-contoh yang diberikan di atas menghemat dana utama karena fakta bahwa sejumlah tugas diselesaikan sendiri. Lengan spacer pompa dicetak pada printer 3D. Jika terjadi kerusakan pada pompa primer dan cadangan, pompa ini dapat dipulihkan lima kali. Contoh seperti itu tidak bisa tidak meyakinkan.



Lengan pengatur jarak
Bahan awalnya adalah poliuretan. Produk asli mengalami deformasi mekanik hampir lengkap. Penciptaan model 3D dilakukan sesuai dengan bagian respons mekanisme. Prototipe untuk tes uji, termasuk penyimpangan geometris, dibuat dari plastik ABS dengan metode FDM.

Pada saat yang sama, ada pemahaman: jika teknologi 3D berhasil diimplementasikan, maka mereka harus dikuasai, atau setidaknya di ketahui tentang inovasi. Produsen yang mengembangkan kompetensi baru ke arah ini tidak akan membaginya. Mereka akan pindah ke tingkat yang baru, dan siapa yang tidak punya waktu untuk membangun kembali akan menjadi tidak kompetitif.

- Bagaimana Anda menilai prospek pengembangan teknologi 3D di Rusia di tahun-tahun mendatang?

- Mari kita mulai dengan SIBUR. Saya berpikir bahwa selama 2019 proyek percontohan pusat aditif di perusahaan akan menunjukkan efektivitas, dan dalam perkiraan - penciptaan setidaknya satu pusat seperti itu di masing-masing dari 23 perusahaan.

Jika kita berbicara tentang Rusia secara keseluruhan, semuanya rumit. Sampai ada tindakan normatif, situasinya tidak akan berubah secara radikal. Sekarang, keputusan tentang pengenalan teknologi aditif sedang dibuat di tingkat manajer perusahaan individu. Begitu masalah dengan peraturan perundang-undangan diselesaikan, saya yakin akan ada lompatan yang tajam. Pengembangan massal akan dimulai, karena dimungkinkan untuk secara bebas menugaskan produk-produk bersertifikat.

Kami lima sampai tujuh tahun di belakang negara maju dari manufaktur aditif. Kami tertinggal baik secara finansial maupun dalam hal memperkenalkan teknologi ke dalam proses produksi. Sampai kita menyadari perlunya teknologi 3D dan menghancurkan stereotip, tidak akan ada adopsi massal. SIBUR memberikan contoh positif, dan saya yakin perusahaan lain akan mengadopsi pengalaman kami. Mereka akan melihat apa yang telah kita capai dan akan bertanya pada diri sendiri - mengapa tidak mencobanya di rumah?