Эти обстоятельства стимулируют развитие инструментального производства, в том числе:
– повышение ресурса работы оснастки, инструмента;
– улучшение качества;
– совершенствование технологии, уменьшение сроков проектирования и изготовления оснастки;
– скорость замены, удобство и безопасность при установке и эксплуатации.
Ресурс работы оснастки характеризуется: для штампов – количеством рабочих ходов пресса (для вырубных – «вырубок»), для пресс-форм – количеством смыканий до появления разгарных трещин, для режущего инструмента – периодом стойкости или площадью обработанной инструментом. Для некоторых видов оснастки возможны переточки на длину рабочей части. На сегодняшний день оснастка российского производства по сравнению с зарубежными аналогами, как правило, имеет более низкий ресурс работы. Например, ресурс пресс-формы для литья алюминия под давлением европейского производства составляет 200.000-250.000 смыканий, а российского при тех же условиях эксплуатации 50.000-100.000. Для вырубных штампов диаметром 500 мм зарубежного производства ресурс составляет 5.000.000 вырубок, а отечественного – не более 1.000.000. Одним из методов увеличения ресурса служит применение новых и современных инструментальных материалов зарубежного производства. Ресурс работы отечественного и зарубежного режущего инструмента отличается иногда на порядок. Эти факты заставляют задуматься о качестве оснастки и инструмента, вопросах организации и управления инструментальным производством.
Под качеством оснастки понимается два комплексных показателя: правильность и точность. Смысл правильности состоит в том, чтобы конструктивные параметры оснастки, от которых зависит функционирование процесса, были в максимальной степени приближены к идеально возможным. Параметры точности, кроме известных требований по физико-химическому составу металла, погрешностей формы и взаимного расположения поверхностей, ставят задачу о минимально возможной чертежной информации для объективного контроля. Оба показателя обеспечиваются соответствующей технологией изготовления.
В инструментальном производстве отношение к качеству всегда было своеобразным: руководители докладывали, что брака нет, т.к. всегда имелась возможность тем или иным способом исправить дефектную продукцию, а в отсутствии рыночных отношений все претензии решались, как правило, дополнительно изготовленной оснасткой.
Разработанные для массового или серийного производства, традиционные механизмы управления качеством, как правило, оказывались неприменимыми в условиях единичного производства, в т. числе, для изготовления специальной технологической оснастки. Не определен механизм планирования качества. В связи с этим управление качеством в инструментальном производстве представляет собой отдельную задачу, решение которой требует специальных знаний.
В большинстве случаев технология инструментального производства зависит от имеющегося станочного парка. Из-за прекращения обновления парка оборудования в последние 15 лет на многих предприятиях точность станков инструментального производства не соответствует паспортным данным, а некоторое оборудование вообще неработоспособно. Станки морально устарели на два-три поколения. Поэтому особо актуально, а для некоторых предприятий жизненно- необходимо техническое перевооружение, замена устаревшего оборудования на новое, японского, немецкого или швейцарского производства.
Сроки изготовления оснастки на сегодня составляют в среднем три месяца: наиболее трудоемкими при этом являются операции изготовления плит пресс-форм или подштамповых плит и рабочих частей. Зачастую в первый месяц осуществляется поставка материала.
Отсутствует или недостаточно развита обратная связь между потребителями оснастки и изготовителями. Для анализа конструкций и технологии изготовления необходимо исследовать статистические данные о стойкости оснастки, эксплуатационных расходах, (в том числе, с учетом времени установки и т.д.), недостатках, выявленных в результате работы. Отсутствие предложения или реакции на выявленные недостатки тормозит дальнейшее развитие и приводит к излишним затратам.
Удобство и безопасность эксплуатации достигаются функциональным дизайном. При решении задач постоянного увеличения производительности особенно актуальной становится задача быстрой замены технологической и станочной оснастки. В Японии смена оснастки от детали до детали проводится в течении 5–10 мин, независимо от типа оснастки. Такие показатели достигаются не только за счет специальных конструкций элементов крепления, но и за счет унификации, стандартизации и агрегативности (сборка приспособлений из готовых элементов) приспособлений.
Технологическая оснастка предназначена для расширения технологических возможностей оборудования (поворотный стол для фрезерного станка), создания специальных условий сборки и перемещений (сварочные приспособления, сборочные стенды, траверсы, захваты), формообразования деталей (штампы, пресс-формы, кокили).
С развитием прогресса оборудование непрерывно совершенствуется. Активно внедряется пятикоординатная обработка (что заметно снижает количество станочных приспособлений), обрабатывающие центры позволяют исключить часть мерительной и станочной оснастки, рост скоростей обработки обуславливает изменение конструкции и повышение требований по точности к станочной оснастке для установки инструмента. Появились процессы, способные полностью или частично заменить технологическую оснастку, например, вместо листовой штамповки возможно применять лазерную обработку (вырезку), небольшие партии пластмассовых деталей можно получать прототипированием вместо литья или прессования, сварочные приспособления возможно заменить сварочными роботами и т.д.
Все перечисленные достижения, повышение требований потребителя к свойствам и качеству изделий и борьба за снижение себестоимости требуют от производителей организации основного производства с минимальными затратами, максимально гибко, с высоким уровнем качества. Одним из следствий создавшихся условий явилось распространение позаказного метода планирования и учета заказов, даже на предприятиях, традиционно работавших по моделям серийного производства, например, ГК ВЭМЗ. Такой форме организации производства свойственно снижение количества используемой оснастки.
Таким образом, ясно, что производители технологической оснастки в перспективе должны улучшить не только технические характеристики продукции, а понять направления дальнейшего развития процесса технологической подготовки производства и действовать заодно с технологическими службами. Рассмотрим создавшуюся ситуацию на сегодняшний день.
Существуют несколько типов предприятий, выпускающих оснастку и инструмент:
– бывшие инструментальные цеха (заводы) предприятий, выживших в последние 20 лет (ГАЗ, ВАЗ, предприятия оборонного комплекса и т.д.);
– выделенные в отдельные юридические лица бывшие цеха заводов, не потерявшие связей с головными компаниями (ИТО – Туламаш);
– вновь образовавшиеся предприятия (ЧЗТО, ИМИД);
– специализированные инструментальные предприятия, основанные при СССР – (Серпуховской ТВИНТОС, Храпуновский инструментальный, Сестрорецкий инструментальный завод и др.).
При этом организация производства, с некоторыми отличиями, осуществляется в двух видах:
Первый. Производство обладает полным циклом всех операций, необходимых для изготовления оснастки, начиная от заготовительной и кузнечной, включая термообработку даже быстрорежущих сталей, гальванопокрытия и заканчивая сборкой. В организационной структуре существует несколько участков, которые выпускают готовую продукцию (уч-к штампов, уч-к пресс-форм, уч-к приспособлений и т.д.). Как правило, применяются:
– отечественные материалы, комплектующие на 95% изготавливаются здесь же;
– селективная сборка каждой единицы оснастки;
– для сложных деталей разрабатывается технологический маршрут изготовления, припуски, которые фиксируется на обратной стороне чертежа;
– средний возраст коллектива 50-55 лет;
– количество станков с ЧПУ менее 5% от общего парка, средства измерения без применения ЭВМ и электроники, малозагруженный парк оборудования;
– широкая номенклатура продукции;
– проектирование ведется либо на кульмане, либо с минимальным применением САПР;
– уровень качества получаемых изделий невысокий, культура производства выше среднего уровня;
– оснастка поставляется преимущественно на два-три местных предприятия;
– оплата труда окладная или «косвенная» выводиловка, невысокий уровень заработной платы для данного региона. Как правило, это производства, работающие со времен СССР, выделенные в отдельные юридические лица.
Второй. На производстве имеется прогрессивное оборудование для изготовления рабочих частей штампов и пресс-форм и проводится сборка, остальные комплектующие - плиты, колонки, пружины и т.д. приобретаются по кооперации. В организационной структуре два производственных участка – подающий (механообрабатывающий) и сборочный.
– в зависимости от требований заказчиков могут применяться прогрессивные инструментальные материалы зарубежного производства;
– применение стандартных комплектующих для изделий (втулок, колонок, сепараторов, пружин) и заготовок рабочих частей, приобретаемых по кооперации (преимущественно импортной), сокращение операций селективной сборки;
– средний возраст коллектива 30-40 лет;
– 80-90% парка станки с ЧПУ, оборудование работает в 2-3 смены;
– применение для контроля координатно-измерительных машин, лазерных и электронных средств измерений, с независимой передачей данных в ЭВМ;
– узкая специализация производства (например, пресс-формы для литья пластмассы небольшого габарита);
– проектирование на ЭВМ, моделирование обработки, автоматизированная подготовка управляющих программ и их передача по локальной сети или на электронном носителе в систему ЧПУ;
– высокий уровень точности получаемой оснастки и деталей, высокая культура производства;
– попытки конкуренции с европейскими производителями;
- себестоимость отягощена большим объемом процентов по кредитам высокими кредитными ставками за оборудование;
– оплата труда сдельная или контрактная, уровень заработной платы выше, чем в регионе на 15-20%. Это производства, образовавшиеся в последние 15 лет. Все ресурсы предприятия концентрируются в двух главных областях – производстве рабочих частей и сборке.
Большинство из этих предприятий получило специализацию, позволившую работать в современных условиях, изменило структуру и провело ряд усовершенствований:
– применение для рабочих частей инструментальных сталей зарубежного производства, полученных электрошлаковым переплавом, порошковой металлургией, позволяющей в среднем повысить ресурс оснастки, в 1,3 и 2-5 раза соответственно,
– применение стандартных комплектующих импортного производства, как правило, для оснастки с ресурсом работы более 1 млн. изделий,
– применение полуфабрикатов твердых сплавов зарубежного производства,
– применение современных станков типа «обрабатывающий центр», прежде всего для получения рабочих частей пресс-форм и штампов, для обработки плит пресс-форм и штампов,
– применение прогрессивного режущего инструмента для скоростей резания порядка 100-1000 м/мин,
– появилась оснастка и приспособления с элементами связи с внешним миром (датчики количества, готовности и т.д.).
Тем не менее, для большинства предприятий инструментальной отрасли существует дефицит предложений на рынке, в связи с чем, с целью стабильного получения заказов они примыкают к крупным промышленным холдингам или группам. В этом случае, в составе крупных промышленных объединений (холдингов, концернов) для инструментального производства целесообразно вводить централизованное управление.
При этом производства должны получить специализацию с целью максимальной концентрации ресурсов, а неконкурентоспособные и инвестиционно непривлекательные –могут быть ликвидированы. В этом случае для нормального развития необходима конкуренция, причем не только с внешним производителем оснастки, а и внутри объединения. Тогда стремление захватить лидерство, а значит, возможность получить большие инвестиции будет стимулировать постоянное совершенствование производства.
Некоторые европейские производителя пошли по еще одному пути – инструментальное производство размещается рядом с производством, потребляющим оснастку. Например, узкоспециализированное производство пресс-форм для литья пластмасс под давлением размещается в одном корпусе с производством пластмасс, где эти формы работают. При такой организации денежные средства, получаемые от высокорентабельного производства пластмасс, имеющего конечные продукты, частично идут на финансирование инструментального производства.
Таким образом, одним из вариантов дальнейшего развития является создание механизма постоянного совершенствования на предприятии во всех областях деятельности, включая реальное увеличение объемов производства для финансовой стабилизации (в т.ч. изготовление деталей в инструментальном производстве), улучшение качества продукции, пересмотр существующих конструкций с целью повышения технологичности, повышения ресурса работы изделий и развития кооперированных поставок.
ООО «Русэлпром»
www.ruselprom.ru
e-mail: rrkl@ruselprom.ru