Роботизация как требование времени

Восстановление изношенных деталей машин и механизмов в эпоху массового производства одноразовых и неремонтопригодных изделий выглядит актуально, в каком-то смысле экосексуально и потому трендово. Стоит заметить, что, как и всякое правильно внедренное экологичное решение, бизнес-схема, выбранная компанией IRS Laser Tech, оказывается на практике экономически выгодной для заказчика. «Стоимость восстановленной детали в среднем составляет порядка 30% от покупки новой», — говорит Роман Ланев, управляющий IRS Laser Tech. Важно, что компания дает гарантию на восстановленную деталь, как на новую, что привлекает клиентов.

Применение аддитивной технологии — второй глобальный тренд, получивший отражение в бизнес-модели. Напомним, что большинство решений современная индустрия получает с использованием экстрактивной технологии, построенной по принципу «беру глыбу и удаляю лишнее». Этот подход вполне работает, но сегодня с экономической точки зрения является не совсем оптимальным. Исключений немного даже в современной индустрии. Наиболее известное применение аддитивных технологий — 3D-печать, которую в промышленности все шире используют за пределами прототипирования, применяя, например, для создания штучных или мелкосерийных деталей. К этим исключениям следует отнести роботизированное послойное лазерное наращивание.

Производство было создано IRS Laser Tech с нуля, при этом изначально в компании ориентировались на использование робототехнических комплексов, так как только они позволяют выполнять работы с нужной степенью точности и гибкости. Человек с решением таких задач в рамках современных требований в индустриальных масштабах не может справиться в принципе. Использование для наращивания традиционных станков с жесткими направляющими технически возможно, но сильно ограничивает спектр решаемых задач. Поэтому и была сделана ставка на роботов (Robotic Process Automation, RPA), обеспечивающих полнофункциональное решение широкого спектра задач, которые стоят перед клиентами IRS Laser Tech.

Особенность технологии наращивания деталей

Технологически это выглядит следующим образом: в компанию поступает деталь, на которой надо восстановить износившиеся участки или утраченные фрагменты. Детали бывают разными, причем зачастую возрастными, поэтому готовые 3D-модели в практике компании встречаются редко. Чтобы получить исходник для формирования последующего задания роботам, полученную деталь отправляют на 3D-сканирование.

Заметим, что полученный в ходе сканирования 3D-образ соответствует детали с износом, и его затем нужно дорабатывать в CAD-системе, достраивая контуры детали до изначальных. Для этих задач в компании применяют SprutCAM — российское инженерное программное обеспечение для станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Полученный образ «идеальной детали» без проблем воспринимается программным обеспечением роботов компании KUKA, которые применяются в IRS Laser Tech. Перед началом работы инженеры-технологи — а их в компании на данный момент двое — должны указать, какие именно сплавы должны быть применены для восстановления данной детали. Это очень интересные задачи, в ряде случаев эвристические, но они имеют отношение к материаловедению и сопромату, а не к digital, поэтому подробно останавливаться на них здесь не стоит.

Получив задание, роботы приступают к работе: слой за слоем наплавляя металл на нужные участки изношенной детали и восстанавливая ее почти до изначального вида. «Почти» в данном случае означает, что в 95% случаев восстановленной детали требуется некоторая минимальная доводка, которую выполняют на токарных, фрезерных и других металлообрабатывающих станках. Хотя базовые процессы на производстве роботизированы, без ручного труда в таком сложном деле не обходится. Пусть он и минимален, но чтобы необходимые действия были выполнены точно и быстро, в штате компании имеются восемь высококлассных специалистов по традиционным технологиям обработки металла.

Основную работу в компании выполняют роботы KUKA, которых у IRS Laser Tech в настоящее время три — два стационарных и один мобильный. Выбор в пользу данного вендора объясняется просто: его продукция широко представлена на российском рынке, обеспечивая порядка 60% поставок по всем отраслям, где находят применение промышленные роботы. Приобретенное оборудование пока работает в одну дневную смену, но его загрузка, по словам Романа Ланева, превышает 90% от максимальной производительности и зачастую доходит до 95%. Расширять парк роботов компания пока не планирует, а при увеличении количества заказов будет переводить производство на две или даже на три рабочие смены. Правда, для этого потребуется нанять на работу дополнительных операторов роботов — в настоящее время соответствующих специалистов в компании четверо.

Дальнейшее масштабирование бизнеса

В планах у IRS Laser Tech — экспансия за пределы уральского региона. Новые площадки, как отметил Роман Ланев, также будут укомплектованы роботизированными комплексами KUKA, которые уже прекрасно себя зарекомендовали на производстве в Екатеринбурге.

«Мы очень довольны как продукцией, так и клиентоориентированностью компании KUKA, которая поставила нам всех трех промышленных роботов для восстановления деталей, — говорит Роман Ланев. — Все технические вопросы мы решали с вендором легко и быстро. Заметим, что среди них не было вопросов ремонта: все три робота — а они работают в компании соответственно 11 месяцев, полтора и три года — за все время активной эксплуатации в ремонте не нуждались».

Основная трудность в организации таких производств, реализующих технологический подход — дефицит кадров. Людей, обладающих нужным уровнем компетенции и способных обслуживать современные роботизированные комплексы в стране мало. И это несмотря на большое количество профильных учебных заведений, в которых готовят специалистов по машиностроению и смежным инженерным специальностям.

«Рынок труда в плане наличия инженеров-технологов, способных работать со станками, практически пуст! — говорит Роман Ланев. — В результате мы вынуждены сами обучать сотрудников, с нуля давая им соответствующие знания и навыки».

При этом предоставление общих компетенций, касающихся промышленной робототехники, и профильных, связанных с послойным роботизированным лазерным наращиванием, распределены в соотношении 50/50. IRS Laser Tech даже создала внутренний курс по подготовке нужных специалистов — операторов и инженеров.