如何领先竞争对手:SIBUR开发增材制造



Sibur工程师Roman Tikhonov(右)和iQB Technologies 3D主管Ivan Papusha。 在我们公司的支持下,已经为SIBUR添加剂中心的培训专家制定了计划。

到目前为止,在俄罗斯很少有专家像Roman Tikhonov。 Roman由Voronezhsintezkauchuk企业管理3D技术引进中心,该企业是俄罗斯最大的石化公司SIBUR Holding的一部分 。 该公司在俄罗斯的20多个城市设有生产分支机构,从事为国内市场和80个国外国家生产和供应石化产品。 作为SIBUR全球数字化的一部分,最近在沃罗涅日启动的一个试点项目已经显示出了出色的成果。 罗曼谈到了在其企业中使用3D打印和3D扫描解决问题的具体示例,并分享了他对在俄罗斯引入此类创新的前景的看法。

-告诉我们一些关于你自己的事。 是什么使您进入添加剂行业?

-我想对新事物感兴趣。 我一直对创新着迷。 我是一名微电子工程师,受过培训,我从事信息技术工作,所以碰巧我参与的下一个项目与增材制造相关。

我最近才在SIBUR工作,甚至没有一年。 在此之前的大约五年时间里,他参加了一个引入添加剂技术的试点项目,然后收到了Voronezhsintezkauchuk的邀请。

-SIBUR引入3D技术已有多长时间了? 添加剂中心项目处于哪个阶段?

-两年前,该公司对该主题产生了兴趣。 我们开始收集信息,研究用例。 化工企业的特点是,大多数设备被归类为特别危险的设备,原则上不允许出现错误或紧急情况。 我们得出的结论是,将这些技术应用于维修行业具有成本效益。 在Voronezhsintezkauchuk企业创建了一个加料中心,购买了3D扫描仪和3D打印机,我受邀领导他们。

我们已经有一些工作案例,这些案例在产品的3D打印和生产过程的实施中均显示了出色的结果。 我们已经在实践中证实,添加剂技术使我们能够快速生产零件和组件,并最大程度地减少停机时间。
此后,决定再在有维修设施的七家企业开设此类中心,这些设施需要维修和恢复设备。

现在有购买设备和软件的人员。 到目前为止,重点是塑料的3D打印以及对失败产品进行反向工程3D扫描

由于许多任务是自己解决的,因此添加剂技术人员可以节省SIBUR核心资金

-添加剂中心专家应具备哪些能力? 如何选拔和培训员工?

-已经存在培训计划,这些计划是在iQB Technologies的支持下开发的。 首先,他们将是具有机械工程设计经验的设计师。 我们了解到,在俄罗斯,只有很少的3D技术专家,因此,我们将优先考虑那些对3D打印和3D扫描有所了解的人。 无论如何,我们都会训练他们。 我本人作为设计师逐渐积累和改进了知识,然后将其应用于实践。

-在一个中心工作多少员工?

-在启动项目的阶段,根据地区位置,企业规模和任务范围,确定一个或两个。 现在,我一个人从事建模,扫描和打印。 由于取得了积极的成果,因此已经决定扩大人员。 此外,我们还与多家参与3D打印的组织合作。 他们为我们还没有的那些技术执行订单。



输送皮带轮
使用CAD系统,设计了3D模型。
直径增加,轴承的安装孔加强(原始零件的弱点)。
原件由钢制成,使用ABS塑料进行FDM印刷,可以减轻产品的重量,解决团块在生产线上的粘附问题,并最大程度地减少损坏包装膜的可能性。

-您能举例说明在生产过程中成功实施3D打印吗?

-这一切都从普及开始。 一旦在SIBUR工厂工作的人们了解3D打印是什么,他们就会开始怀疑如何应用3D打印。 我将向您介绍针对其中一种申诉实施的解决方案。 团块状的橡胶产品通过输送机,然后包装成薄膜。 由于轴承座由于恒定载荷而塌陷,因此煤球会定期粘附在传送带的金属旁路上。 一位机械师求助于我们-是否可以用塑料制造该零件(因为它很长且昂贵,用金属制造),并且还增加了直径以避免卡住? 在FDM打印机的帮助下,该问题已成功解决,一切正常。 另外,视频本身是轻量的,因为它具有内部通道。

在预测中-西伯利亚23家企业中的每家至少将建立一个添加剂技术中心

-您如何计算经济效果?

-首先,我们尚无法准确计算执行速度的影响。 但以上述情况为例。 实际上,一公斤塑料是用在滚筒上的-金属肯定会更昂贵。 在企业级别,这节省了百分之一的百分之一。 但是,如果传送带上的煤球被故障的滚筒刮伤,它将立即结婚。 第二次您无法打包出售。 而且,如果您计算出每年有多少次被拒绝,则该视频带来的损失将变得惊人。

另一个例子是离心泵的叶轮。 这种车轮自然是由不锈钢制成。 但是在泵送液体的影响下,它们很快失效。 创建了叶轮的3D模型,然后在由聚酰胺制成的3D打印机(SLS技术)上进行打印。 从原则上讲,一个月的工作量没有任何下降,不像不锈钢会在我们眼前“吃掉”。



离心叶轮
使用3D扫描仪和CAD系统,设计了3D模型以协调几何尺寸。
基于使用聚酰胺粉末的选择性激光烧结(SLS)技术的3D模型,制作了一个叶轮。 原来是不锈钢制成的,有很强的降解作用。

使用3D打印解决的一个类似问题是由聚氨酯而不是不锈钢制造泵叶轮,该泵叶轮也经历了严重的降解。 新型砂轮具有与原始砂轮相同的性能,但是由于采用了塑料,因此完全没有退化。

-如您所见,在成品3D打印机上打印具有明显的优势。 你做原型吗?

-是的,例如,我们制定了叶轮的一种变体。 用ABS塑料印刷了一个原型 ,以替换完全失效的产品。 原始的车轮在泵中碎裂,实际上是零件组装,扫描,进行反向工程。 然后他们打印了一个原型并将其发送到维修店。 为什么它比传统方法更有利可图? 没有人会一人投下这样的叶轮。 如果我们订购20至30件不锈钢,但它不合适,那将是一场惨败。



泵叶轮
由聚氨酯制成,通过真空铸造与金属嵌件制成。
原件由不锈钢制成,观察到严重降解。

-在添加剂技术的帮助下,您只能解决单一生产问题吗?

-不只是 我们向米其林,倍耐力等领先制造商供应橡胶,他们的要求之一就是完美的几何形状。 为此,该生产线配备了用于几何控制的自动光学传感器系统。 日本传感器,每个价值数万卢布。 为了避免可能的损坏,我们决定为他们提供保护套。 在企业中,他们试图制造金属外壳-首先,这是昂贵的,这是由于人工成本。 我们转向我们的部门,并用ABS塑料印刷了前20件。 整条生产线是200个传感器,FDM打印机每班打印两个外壳。 因此,得益于100班次的3D打印,任务将得以完成。

-小型增材制造的典范! 您仅使用FDM技术吗?

-现在-是的,到目前为止仅购买了此设备。 FDM打印机的主要优点是可用性高,材料种类繁多,有利于实现各种特性。

-您是否考虑其他3D打印方法?

-我们计划购买使用聚酰胺打印的立体3D打印机。 我已经提到了用聚酰胺制成成品的方法-这个解决方案使我们完全满意。 3D金属打印是不可能的:在当今俄罗斯商业的现实中,可以由国防企业或研究机构完成。 需要大量投资,并且很多时间只会花在实验上。

使用3D扫描仪,从生产开始到整个反向工程的整个过程要快几倍。

-3D扫描仪对您的企业有哪些优势?

-我们主要从事对失败的进口零件进行逆向工程。 作为进口替代的一部分,我们可以复制由于交货时间长,成本高或与制裁有关的其他原因而导致交货有问题的零件。 作为实际案例的变体,我们使用3D扫描和后续的反向工程,为输送机制作驱动星。



输送带齿轮
使用3D扫描仪和CAD系统,设计了3D模型以还原原始几何尺寸。
测试批次是使用FDM印刷方法由ABS塑料制成的;通过了成功的测试。

我们还将3D扫描用于整体零件的逆向工程,然后使用经典方法自行制造。 使用3D扫描仪,直到生产开始的整个过程都快了好几倍。

-如何说服企业领导人和企业所有者3D技术有效?

-向人们证明需要引入3D技术是最困难的。 决策者的参与和主动性很重要。 可以这么说,很大程度上要归功于总工程师Maxim Nikolaevich Lenkov,他的倡议得到了高层管理人员的支持,在我们的企业中建立了增材中心。

我已经在该公司工作了9个月,并且六个多月前我们就开始积极引进添加剂技术。 如前所述,我们尚未准备考虑经济影响。 但是,由于许多任务是自己解决的,因此上述示例节省了主要资金。 泵的衬套在3D打印机上打印。 如果主泵和备用泵发生故障,则该泵可以回收五次。 这样的例子不得不说服。



垫片套
起始材料是聚氨酯。 原始产品几乎发生了机械变形。 根据该机制的响应部分进行了3D模型的创建。 用于测试的原型(包括几何偏差)是通过FDM方法由ABS塑料制成的。

同时,有一种理解:如果成功实施3D技术,则意味着必须掌握3D技术,或者至少对创新有所了解。 朝着这个方向发展新能力的制造商将不会分享它们。 他们将进入一个新的高度,那些没有时间重建的人将失去竞争能力。

-您如何评估未来几年俄罗斯3D技术的发展前景?

-让我们从SIBUR开始。 我认为,在2019年,企业增材中心的试点项目将显示出效果,并且在预测中-将在23家企业中的每个企业中至少建立一个这样的中心。

如果我们整体上谈论俄罗斯,那么一切都是复杂的。 在没有规范性行为之前,情况不会发生根本变化。 现在,在每个企业的管理者级别上都决定采用添加剂技术。 法规问题解决后,我相信将会有一个急剧的增长。 大规模开发将开始,因为可以自由委托经过认证的产品。

我们在增材制造方面落后于发达国家五到七年。 在财务和在生产过程中引入技术方面,我们都落后。 除非我们认识到3D技术的必要性并打破陈规定型观念,否则就不会有大规模的采用。 西布尔公司树立了榜样,我相信其他公司也会借鉴我们的经验。 他们将看到我们所取得的成就,并会问自己一个问题-为什么不在家尝试?

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN441932/


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