На «дочке» задействовали 3D- и аддитивные технологии.

Как сообщили РИА «Новый День» в пресс-службе ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат», в OOO «Механоремонтный комплекс» – Обществе Группы ПАО «ММК» – реализуют проекты по цифровизации подразделения. В рамках стратегической инициативы ММК «Индустрия 4.0» в прошлом году здесь введены в эксплуатацию 3D-сканер и аддитивная установка – 3D-принтер.

В литейном цехе Механоремонтного комплекса отливают заготовки для изготовления сменных запасных частей для металлургического оборудования ПАО «ММК» и сторонних потребителей – от небольших колосников до многотонных ковшей. Прежде чем готовая деталь увидит свет, она проходит несколько производственных этапов.

«Вначале разрабатывается литейная технология, которая наносится на чертеж отливки, рождается эскиз модельного комплекта, – рассказывает начальник литейного цеха ООО «МРК» Андрей Авдиенко. – Затем по разработанному эскизу строится 3D-модель, которая конвертируется в управляющую программу для обрабатывающих модельных центров с ЧПУ. Далее, в модельном отделении, либо из дерева, либо из пенопласта на обрабатывающих центрах с ЧПУ изготавливается сложный модельный комплект. Он попадает на формовочный участок цеха, где по модели производится формовка путем получения отпечатка будущего изделия – в песчано-глинистой или в песчано-смоляной форме. После изготовления форм, их сушки и окраски на плавильном участке цеха происходит выплавка сплава в металлургических плавильных печах и заливка готовых форм».

Для разработки чертежа детали с натурного образца требуется проведение эскизирования. При создании эскиза детали инженеры конструкторского отдела с помощью измерительных инструментов снимают с нее размеры. Обычно это занимает достаточно много времени, но сегодня на вооружении у инженеров есть уникальный прибор – 3D-сканер. Он предназначен для пространственного моделирования объектов разной величины, с его помощью можно за считанные минуты получать объемное изображение объекта. Преимущество сканера перед эскизированием ручным инструментом заключается в ускорении самого процесса и в более высокой точности воспроизведения конфигурации детали.

«Сканер состоит из сменного набора линз и блока управления, – говорит инженер-конструктор ПКО ООО «МРК» Михаил Савушкин. – В зависимости от набора линз специалисты снимают объекты разной величины, получая в реальном времени снимки модели. Из-за расположения камер на разном фокусном расстоянии сканер проецирует сетку на исследуемом объекте. С помощью полученных полигональных моделей (это любой объект, созданный с помощью полигональной сетки, и чем больше полигонов-многоугольников содержит объект, тем менее они заметны, а объект кажется более реалистичным) на компьютере выстраивается твердотельная модель».

Прибор не заменяет человека, а лишь упрощает работу над конструкторской документацией. Кроме того, 3D-cканер в МРК работает в связке с еще одним инновационным оборудованием – 3D-принтером. Он установлен в литейном цехе предприятия, на участке аддитивных технологий.

Аддитивные технологии – это комплекс методов производства, основанный на поэтапном формировании изделия путем послойного наращивания материала на основу. Понятие аддитивных технологий тесно связывают с четвертой промышленной революцией. Один из ярких представителей аддитивного производства – 3D-принтер. Детали, изготовленные на нем, применяют в самых различных сферах – от медицины и стоматологии до моды и дизайна.

Здесь, в литейном цехе ООО «МРК», с помощью 3D-принтера производят формы для высокоточных отливок с точностью литья 7-8 класса.

Принцип действия 3D-принтера схож с работой обычного офисного принтера – нанесения материала на поверхность. Однако, если на бумагу чернила печатаются в один слой, то 3D-принтер наносит на основу песок, смешанный со смолой и катализатором, слой за слоем. С помощью 3D-принтера экономится время создания проектной документации, исключается целый технологический этап создания 3D-модели. Если классическая технология использования песчано-глинистых смесей позволяет получать отливки 13-14 класса точности, то 3D-принтер позволяет получать отливки 7-8 класса точности. Геометрия отливок, полученных с помощью форм, изготовленных на этом принтере, практически идеальная, не идет ни в какое сравнение с другими технологиями формовки.

В случае применения связки 3D-сканер и 3D-принтер процесс создания литейной формы ускоряется дополнительно. Это происходит за счет экспорта и конвертации отсканированной твердотельной полигональной модели с помощью 3D- сканера в управляющую программу для 3D-принтера. По такому принципу в 2019 году по обращению мэрии Магнитогорска были изготовлены секции ограждения с художественным литьем для набережной реки Урал.

С внедрением цифровизации и аддитивных технологий люди из процесса не исключаются – напротив, с появлением 3D-принтера появилась необходимость в новой рабочей единице – операторе установки.

Приборы и машины усиливают человеческие навыки и компетенции, поддерживают выполнение сложных технических задач, дополняют ручной физический труд, делают его более безопасным и производительным, но большую часть задач все же решают люди. При этом у значительного числа сотрудников появляются новые функции и новые возможности, которые требуют соответствующих навыков, постоянной вовлеченности, личностного развития и т.д.

Автоматизация снимает нагрузку с повторяющейся монотонной или опасной работы, снижает риск ошибок, позволяет сосредоточиться на задачах повышенной сложности, что в конечном счете способствует динамичному развитию предприятия и позволяет быстро и эффективно решать вопросы по разработке инжиниринга, в том числе для агрегатов с отсутствующей и весьма дорогостоящей проектно-конструкторской документацией.

Челябинск, Виктор Елисеев

© 2020, РИА «Новый День»