Восстановление станков обсудили на выставке «Технофорум-2024»
«Все мы видим, что станкостроение в России в последнее время возрождается. Однако в настоящий момент внутренние потребности не могут быть полностью удовлетворены за счёт существующего объёма изготовления нового оборудования. Ряд моделей, особенно сложных, тяжёлых, в России не производят, а используемые станки морально и физически устарели.
С учётом проблем с поставкой оборудования задача по его модернизации и ремонту становится наиболее важной и будет оставаться такой, на мой взгляд, в ближайшие лет пять», — такими словами генеральный директор ООО «Станки-Экспо» Алексей Песков открыл на выставке «Технофорум-2024» конференцию, на которой специалисты делились опытом модернизации и восстановления отечественного и зарубежного металлообрабатывающего оборудования.
Подходы и термины
По мнению Алексея Пескова, существует три способа обеспечить предприятия работоспособными станками.
Первый — приобретение новых высокотехнологичных машин с ЧПУ. Но в текущих условиях это дорого и сложно. Второй способ — внедрение системы техобслуживания и ремонта, которая позволяет проводить диагностику оборудования с последующей аналитикой.
Гендиректор онлайн-выставки «Станки-Экспо» отметил, что это в основном удел крупных предприятий, которые могут себе позволить держать в штате высококвалифицированных ИТ-специалистов для внедрения и обслуживания таких программных продуктов.
А наиболее доступным на сегодня способом поддерживать технологические мощности предприятий Алексей Песков считает грамотно организованный капитальный ремонт и модернизацию имеющегося оборудования.
Прежде чем начать делиться опытом в этой области, участники конференции решили определиться, какой комплекс работ считать капитальным ремонтом и в чём отличие глубокой модернизации от обычной. Как пояснил директор ООО «Метрологические системы и сервис» Дмитрий Иванов, ремонт станка предполагает возврат к начальным техническим характеристикам, восстановление его работоспособности.
Модернизация — это уже изменение качественных характеристик оборудования в рамках его функциональных возможностей. Ждать такого же эффекта от ремонта, даже капитального, не стоит, — это грозит разочарованием.
«Как показывает практика, из числа клиентов довольны остаются 70% заказчиков, 20% говорят: „Ну, пойдёт”, ― а остальные 10% недовольны. Заказчики сегодня стали капризные, они привыкли к новому оборудованию и ждут от старых станков не только современных технологических характеристик, но и соответствующий внешний вид, шумовые характеристики и т. д. Но нужно понимать, что после капремонта станок не станет новым, он просто будет делать то, что должен», — пояснил генеральный директор ООО «Ишимбайский станкоремонтный завод» Эрнест Нагаев.
Чтобы станок работал быстрее или позволял обрабатывать более широкий спектр деталей, его нужно модернизировать. А вот повышения точностных характеристик оборудования после замены электрооборудования или гидравлической системы ждать не стоит. Если заказчик хочет, чтобы станок работал с более высокой точностью, нужна глубокая модернизация.
Но выполнить её можно далеко не на каждом образце техники, да и не любой специалист, даже опытный, возьмётся за такую задачу. Технический директор ООО «Станкозавод „ТБС”» Виктор Ершов сравнил эту процедуру с работой хирурга. А по опыту Дмитрия Иванова, после глубокой модернизации обычно получается «кот в мешке» — штучное оборудование с трудно прогнозируемыми характеристиками.
Аналитика и диагностика
В отличие от глубокой, обычная модернизация и капремонт станков дают вполне понятный и ощутимый эффект, в первую очередь финансовый, ведь предприятие таким образом экономит на покупке новой техники. Однако сегодня ситуация в российской промышленности такова, что зависимость от импорта наблюдается в части не только готового оборудования, но и комплектующих. Поэтому в некоторых случаях затраты на обновление старого станка могут быть сопоставимы со стоимостью современного аналога.
Чтобы понять, есть ли смысл в ремонте или модернизации имеющегося станочного парка, предприятию необходимо оценить его текущее техническое состояние. До недавнего времени в обрабатывающей промышленности не было единого алгоритма проведения такой оценки, в отличие, например, от сферы энергетики.
Однако в феврале 2024 года приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии РФ утверждён ГОСТ Р 71240 «Станки металлорежущие. Экспертная оценка технического состояния станочного парка. Общие положения». В нём прописаны основные принципы техобслуживания оборудования, методы инструментального контроля и безразборной диагностики, а также построения цифрового двойника станочного парка предприятия.
В своём докладе руководитель направления методологии и стандартизации управления данными Частного учреждения «Цифрум» (входит в блок «Ростатома» по цифровизации) Олег Правда выделил в качестве основного метода контроля состояния металлообрабатывающих станков вибродиагностику.
Как указано в стандарте ГОСТ 34479‑2018, она позволяет не только выявлять дефекты узлов и деталей, но и предотвращать их выход из строя путём отключения станка при столкновениях, а также контролировать технологический процесс обработки. По словам Олега Правды, специалисты ЧУ «Цифрум» провели более 120 таких диагностических тестов на различных предприятиях и получили множество положительных отзывов, в том числе от компаний, входящих в структуры «Росатома» и «Ростеха».
Схема проведения виброиспытаний довольно проста: на станок крепят датчики, которые снимают параметры вибрации различных узлов в разных режимах работы. Информация поступает в систему, которая формирует «вибропаспорт» оборудования. По динамике отклонений специалисты выявляют риски возникновения дефектов и планируют ремонтные работы, чтобы предотвратить критические изменения в узлах, которые могут привести к их поломке и выходу станка из строя.
С другой стороны, виброиспытания могут сократить расходы на ремонт за счёт того, что по их результатам видно, какие детали не нуждаются в замене. В качестве примера Олег Правда привёл опыт российского предприятия по производству спецтехники.
«Станок шёл под капремонт. После вибродиагностики было наглядно показано, что одну из осей даже трогать не обязательно, она в прекрасном состоянии. Поэтому была дана рекомендация менять две оси. Это как минимум на треть сократило бюджет и сроки проведения работ. Также вибродиагностика позволяет оценить состояние станков после аварийного отключения электроэнергии. Ну и входной контроль — это обязательно. Даже новые импортные станки мы диагностируем и находим дефекты, например, трещины на подшипниках шпинделя», — рассказал представитель ЧУ «Цифрум».
Старый друг лучше новых двух (и даже трёх)
Прежде чем поделиться примерами восстановления отечественных и зарубежных станков, генеральный директор Ишимбайского станкоремонтного завода отметил, что спрос на услуги предприятия заметно усилился в 2022 году.
«До этого мы выживали, а теперь загружены заказами. Например, сейчас в работе около 70 станков различной комплектации. На выполнение одного проекта уходит год-полтора, иногда два. То есть сейчас мы выполняем заказы, полученные в 2022 году», — подчеркнул Эрнест Нагаев.
Высокий спрос на услуги капремонта позволяет специалистам не брать все заказы подряд, а выбирать наиболее интересные и выгодные проекты. Сегодня в приоритете ремонт тяжёлых уникальных станков определённых типов и моделей: расточных, токарно-карусельных, продольно-фрезерных.
По словам г-на Нагаева, по количеству нормо-часов ремонт оборудования лёгкого и тяжёлого классов не отличается, но второй стоит заметно дороже. В то же время специалисты завода продолжают выполнять работы по восстановлению геометрии токарных станков любой мощности — чтобы не потерять квалификацию, пояснил глава компании.
«Капремонт горизонтально-расточных станков делаем каждый год, штук по 5‒10. Заказчикам эти станки нравятся, и они их ремонтируют, хотя покупка китайских обойдётся дешевле. Но на них надо работать аккуратно, чтобы не посыпались, соблюдать допуски и не крутить ломиком заднюю бабку, чтобы станок просверлил быстрее. А наших сдельщиков выдерживают только наши же станки. Когда нам предлагают отремонтировать китайское оборудование, мы отказываемся. У современных станков, как и у современных автомобилей, срок эксплуатации — от 5 до 10 лет», — поделился наблюдениями Эрнест Нагаев.
Есть у компании опыт восстановления почти раритетного оборудования — кинематического горизонтально-расточного станка 2А620, изготовленного в 1960‑х годах. Но повторять его специалисты желанием не горят: слишком сложно работать с изношенной кинематикой. Зато охотно берут заказы на модернизацию более современных тяжёлых горизонтально-расточных станков за счёт установки на них систем ЧПУ.
«Например, 2657Ф3 Ленинградского станкостроительного завода им. Свердлова — тот случай, когда старое лучше нового. Эти станки делали на века. Если их перевести на числовое программное управление, „железо” будет работать ещё лет 50 и переживёт нескольких „китайцев” и даже двух-трёх „европейцев”», — рассказал гендиректор ишимбайского завода.
Аналогичная ситуация с моделью 2Н636Ф1 Коломенского завода тяжёлых станков. По словам Эрнеста Нагаева, специалисты смогли восстановить даже «убитый в хлам» станок, и заказчик сможет эксплуатировать его ещё лет 20‒30.
Есть спрос и на автоматизацию токарно-карусельных станков, ежегодно завод выполняет 3‒4 таких заказа. По опыту Ишимбайского станкоремонтного завода, установка ЧПУ продлевает срок службы этого оборудования в среднем на 20 лет. Одни из самых распространённых моделей — 1540 и 1550 производства того же коломенского предприятия. За свою практику специалисты ИСРЗ перевели на ЧПУ 15 таких станков.
«Из-за того, что это оборудование в нашей стране уже не производят, оценить выгодность его ремонта относительно стоимости нового довольно сложно. Но для понимания можно сравнить инвестиции в модернизацию токарно-карусельного станка — около 50 млн рублей и стоимость покупки станка аналогичного класса в Китае — 100‒120 млн рублей вместе с доставкой.
Европейский обойдётся в 2‒3 млн евро, это его цена на родине, без транспортировки. А вот отремонтировать токарно-винторезный станок, например модель 165, наоборот, дороже, чем купить новый», — отметил Эрнест Нагаев.
Интерес к работе с оборудованием тяжёлого класса глава компании объясняет не только экономической выгодой, но и целесообразностью. По его словам, режимы обработки изделий на них такие же, как на мелких, но корпусные детали крупнее, а значит, нагрузка на них меньше.
«Сегодня металлообработчики используют современный инструмент на высоких оборотах. Поэтому мелкие станки, до 30 тонн, быстро изнашиваются, а тяжёлые выживают. К тому же в советских станках заложено гораздо больше прочности, чем необходимо. Это связано с тем, что коэффициент надёжности раньше рассчитывали не совсем верно и закладывали его больше —
как минимум в 2,5 раза по расчётам, а по факту — в 5‒7 раз.
Сегодня другой подход: станки делают такие, чтобы через 10 лет его пришлось менять. Современные модели с линейными направляющими — одноразовые. Если такие направляющие заменить, то снизится точность обработки, а сам станок будет быстрее изнашиваться. Поэтому мы работаем с оборудованием, изготовленным до 1990 года», — поделился наблюдениями глава ИСРЗ.
Ремонт плавно превращается…
В начале дискуссии её участники разделили понятия «капремонт» и «модернизация», но, как показывает их же практика, зачастую эти виды работ выполняются в комплексе. В пример можно привести опыт «Станкозавода „ТБС”». Как рассказал гендиректор предприятия Виктор Ершов, специалисты выполнили комплекс работ по восстановлению заводских параметров колёсотокарного станка КЖ1836, предназначенного для ремонта железнодорожных колёс.
В результате диагностики они выяснили, что станок полностью выработал ресурс и нуждается в капитальном ремонте с заменой всех механических узлов, главного привода и гидрооборудования.
Но на этом инженеры решили не останавливаться и расширить технологические возможности оборудования за счёт установки современных суппортов с новыми электродвигателями и шарико-винтовых передач взамен устаревшей гидрокопировальной системы.
Главным эффектом стало ускорение обработки профиля колеса и повышенная безопасность работы на станке для оператора за счёт того, что обновлённое электрооборудование имеет современные системы диагностики неисправностей и блокировок. Кроме того, специалисты заменили систему управления станка на отечественное устройство ЧПУ, что позволило расширить возможности обработки поверхности колёсных пар.
Модернизацию оборудования собственного производства выполняют мастера завода «Спецстанок». Изначально предприятие выпускало фрезерно-центровальные установки, затем к перечню операций, выполняемых на этих машинах, добавилась обточка деталей. Последний, 3218‑й по счёту станок в линейке 2Г942 был выпущен в 2008 году.
«Понятно, что многие из них уже сданы на металлолом. Но, по нашим подсчётам, в эксплуатации ещё находится около 150 единиц в России и как минимум 80 в Беларуси. При этом за все годы работы нашей компании с запросами на модернизацию к нам обращались всего дважды. Клиенты просили сделать из фрезерно-центровальных станков фрезерно-центровально-расточные, причём с более серьёзными параметрами», — рассказал генеральный директор ООО «Спецстанок» Леонид Лустгартен.
Помимо расширения функционала, модернизация включала полную замену гидравлики, включая приводы сверлильной головки и зажима, и электрооборудования (если прежние станки были на релейных схемах, то обновлённые — программируемые). Глава компании признал, что проекты вышли недешёвыми — около 70% от стоимости нового станка. Впрочем, и речь шла не об обычной, а о глубокой модернизации: в дополнение к перечисленным видам работ инженеры модернизировали тиски таким образом, что увеличили точность обработки.
Нужно стремиться к лучшему. Или нет?
Модернизация старых станков зачастую предполагает установку систем ЧПУ. В последнее время специалисты отдают предпочтение отечественным программным продуктам. Но всегда ли такая автоматизация — лучший из возможных вариантов? В инжиниринговой компании «КоСПА» («Компоненты и системы для промышленной автоматизации») пришли к выводу, что для токарно-карусельных станков установка систем ЧПУ не всегда оправдана.
«На таких машинах обрабатывают детали либо уникальные, либо в редких случаях мелкосерийные. Поэтому мы считаем, что оснащать их полноценным ЧПУ не имеет смысла, так мы только перегружаем лишней работой программиста-технолога. Мы предлагаем немного другой подход: использовать контроллер управления движением в качестве устройства, которое будет регулировать все привода, собирать статистику данных и обрабатывать её», — пояснил руководитель отдела приводной техники ООО «КоСПА» Артём Петров.
Преимущества такого подхода в том, что для управления контроллером не требуется оператор высокой квалификации, можно обучить имеющийся персонал. Это займёт значительно меньше времени, чем подготовка полноценного оператора ЧПУ. При этом производительность труда будет выше за счёт использования готовых циклов обработки типовых деталей, которые можно компоновать в необходимой конфигурации в зависимости от производственных задач.
Ещё одна находка специалистов «КоСПА» — модернизация токарно-винторезных станков за счёт установки электронной коробки подач. Идея заключается в том, чтобы заменить сложные механические узлы на систему современных цифровых электроприводов с электронными кинематическими связями. Это позволяет повысить стабильность обработки деталей за счёт уменьшения количества изнашиваемых механических соединений.
К тому же оператору придётся тратить меньше времени на настройку режимов работы, хотя их станет больше. А за счёт промежуточных шагов увеличится номенклатура выполняемой резьбы.
Ремонт можно отсрочить
Износ важнейших узлов и компонентов металлообрабатывающих станков можно отсрочить, если правильно их защитить. Не секрет, что для поддержания такого оборудования в работоспособном состоянии важно использовать качественные смазочно-охлаждающие жидкости и масла. Подбирать их следует с учётом рекомендаций производителя, опираясь на данные об эксплуатационных условиях станков.
Современные производители предлагают широкий ассортимент такой продукции, опираясь на научные исследования и разработки. Альтернативой жидким смазкам может стать твердосмазочное покрытие, которое наносится на поверхность детали как краска и формирует композитный слой толщиной 20‒30 микрон. Даже при очень высоком давлении он не выталкивается из зоны контакта деталей в процессе работы станка, обеспечивая защиту его узлов.
«При правильно подобранном покрытии можно значительно увеличить ресурс работы детали и добиться плавности хода за счёт снижения трения. Причём наносить этот материал можно как на старые, так и на новые детали, выполненные из металла или полимеров», — отметил технический директор ООО «НПЦ Моденжи» Антон Янкилевич.
Модернизация старых станков зачастую предполагает установку систем ЧПУ. В последнее время специалисты отдают предпочтение отечественным программным продуктам.
Текст: Мария Кармакова. Фото редакции PromoGroup Media.
