Ученые из Ижевского гостехуниверситета в этом году получили патент на инновационный способ сборки изделий, позволяющий существенно снизить трудоемкость и повысить производительность в машиностроительном производстве. Патент для изобретателя — финализация работы, дальше — внедрение. Теоретически на этом этапе должен включаться технический менеджер, который будет, зная производство, кратчайшим путем вести процесс к внедрению. В ИжГТУ эта функция будет возложена на созданный в конце 2014 года инжиниринговый центр «Ижспецтех».

По словам директора «Ижспецтеха» Владимира Пузанова, в центре создан отдел маркетинга, который оптимизирует взаимодействие науки и производства. Главное, что есть перспективные технические разработки, которые уже сейчас могут быть внедрены в производство. Коллективом авторов ИжГТУ имени М. Т. Калашникова был предложен и запатентован способ обеспечения качества сборки изделий с применением обратного инжиниринга, исключающий серьезные недостатки существующих способов.

В чем суть нового метода?

Сборка изделий — важное звено технологического цикла, определяющее конечные характеристики изделия. Например, от качества сборки ствольной коробки охотничьего ружья зависит кучность стрельбы и предотвращение прорыва пороховых газов. Традиционный способ сборки ствольной коробки предполагает использование операции «приплотки», при которой плотное прилегание сопрягаемых поверхностей обеспечивается за счёт снятия слоя материала шлифованием, шабрением или притиркой.

Ученые из ИжГТУ предлагают проводить сборку на совершенно новом технологическом уровне. Сначала производится объемное сканирование исходной детали с помощью 3D-сканера. Затем в системе автоматизированного проектирования моделируются геометрические параметры ответной (сопрягаемой) детали. После этого в соответствующей автоматизированной системе создается управляющая программа механической обработки второй - ответной детали - на станке с числовым программным управлением. Финальный процесс — механическая обработка второй детали на станке с ЧПУ.

Данный способ позволяет значительно расширить круг операций механической обработки, которые можно использовать для изготовления деталей со сложным профилем сопряжения. При этом точность изготовления исходной детали может быть снижена, что позволяет применять более доступное оборудование, поскольку при последующей обработке ответной детали полностью компенсируются неточности обработки исходной детали. Кроме того, значительно снижается трудоёмкость контрольных операций. Технологический процесс по предлагаемому способу позволяет заменить 27 операций, требуемых для изготовления сопрягаемой детали, на одну контрольно-измерительную операцию.

Замкнуть встречные процессы

«Мы посчитали, производительность при таком методе повышается на 20%, — рассказал «ДЕНЬ.org» один из авторов изобретения Юрий Пузанов. — По поводу внедрения переговоры велись с ружейным производством Ижевского механического завода, для освоения серийного производства с использованием нашего метода им понадобится только приобрести 3D-сканер ценой около 8 млн рублей».

Однако практических шагов по внедрению изобретения в производство руководство концерна «Калашников», который управляет Ижевским механическим заводом, пока не предпринимает. Возможно, это связано с тем, что в концерне сейчас активно реализуется многомиллиардная программа технического перевооружения, в основе которой лежат так называемые МИМ-технологии.

Недавно на коллегии Минпрома УР советник генерального директора концерна по научно-техническому развитию Владимир Пахомов рассказал об этих технологиях, позволяющих изготавливать детали при помощи прессования смеси из металлического порошка и полимерного связующего вещества. Таким способом можно производить детали достаточно сложной формы, практически не подвергая их механической обработке. То есть метод, предложенный учеными из ИжГТУ, здесь неприменим.

По словам Владимира Пахомова, уже удалось высвободить около 1,2 тысячи квадратных метров производственных площадей и 164 единицы оборудования, однако пока только около 20% деталей изготавливаются с помощью МИМ-технологий. Эта доля будет увеличиваться, но порошковые технологии не смогут вытеснить традиционную металлообработку полностью. То есть для изобретения ИжГТУ могло бы найтись место и в концерне «Калашников», и на других машиностроительных предприятиях Удмуртии.

К тому же МИМ-технологии — это разработки, использующиеся на Западе уже лет десять, а здесь мы имеем дело с местным «свежим» изобретением. Предприятия Удмуртии предпринимают серьезные шаги по техническому перевооружению — тот же концерн «Калашников» недавно открыл крупнейшую в России лабораторию по внедрению методов бережливого производства так называемых lean-технологий, на которую потрачено около 20 млн рублей.

Местная наука тоже приближается к производству, создавая структуры, подобные инжиниринговому центру ИжГТУ. Хотелось бы, чтобы, двигаясь навстречу, наука и производство не разминулись, а их усилия были бы скоординированы и обеспечивали синергетический эффект. Может быть, созданная недавно управляющая компания Удмуртского машиностроительного кластера станет звеном, которое замкнет это взаимное движение в связанный технологический процесс. Тогда местные разработки не будут годами ждать своей очереди на внедрение, и кластер заработает как единый механизм с идеально сопрягаемыми элементами.