Отечественное литейное производство настойчиво требует инновационных подходов к проектированию и производству авторских моделей формообразующего, плавильного и термического оборудования. Развитие отечественного машиностроения зависит от рейтинга литейного производства на международном рынке. А успешное развитие литейного производства и высокое качество литых заготовок возможно только при глубокой интеграции всех литейных переделов в информационные системы.
Качество продукции, себестоимость и вопросы окружающей среды на фоне усиливающихся за последние годы экономических изменений, а также оптимальное соотношение цена – качество определяют в настоящее время конкурентоспособность технологических процессов, изделий и компаний.
Ключевым условием успешного развития промышленного предприятия является радикальное повышение научно-технического уровня производства на основе создания и внедрения наиболее эффективных технологий, машин и оборудования.
На фоне роста затрат на сырьевые материалы, энергоносители, оплату труда и соблюдение экологической безопасности очень важное значение приобретает фактор повышения эффективности технологических процессов и качества продукции. Применение инновационных технологий и оборудования в машиностроении в целом и в литейном производстве, в частности, оказывает решающее влияние на повышение производительности труда, улучшение качества продукции, ресурсосбережение, экономию энергоносителей и улучшение экологической ситуации промышленных регионов.
Наиболее приемлемым, привлекательным с точки зрения требований настоящего времени и весьма перспективным технологическим процессом в литейном производстве является ЛГМ-процесс (литьё по газифицируемым моделям). Производство отливок по пенополистирольным моделям не является новшеством, но активно не развивалось. В последнее десятилетие произошли значительные изменения качества исходного материала, технологического процесса и конструкторских решений для комплекса оборудования, что позволяет считать ЛГМ-процесс инновационным и востребованным.
На рисунке представлена механизированная линия производительностью 12 форм/ч с размером опок 800×800×1000 мм. Прямые энергозатраты в машиностроении, а также энергоресурсы, овеществлённые в сырьё и материалы и затраченные на производство продукции во всех отраслях промышленности, зависят от материалоёмкости продукции. В современных международных экономических отношениях проблема экономии энергоносителей и ресурсосбережение приобретает особо серьёзное значение для всего народного хозяйства. В послании Федеральному Собранию 2019 г. Президент России В.В. Путин сказал: «В России сейчас формируется колоссальный гарантированный спрос на промышленную и высокотехнологичную продукцию…Для того, чтобы выйти на высокие темпы роста, нужно решить системные проблемы в экономике. Главной проблемой, в числе приоритетных, – это обеспечение опережающего темпа роста производительности труда». Необходимое условие для повышения производительности труда отечественного литейного производства до мирового уровня – это внедрение систем комплексной автоматизации литейных процессов и сокращения доли влияния непредвиденного человеческого фактора. Основными путями повышения эффективности производства за счёт совершенствования технологических процессов являются: внедрение инновационных технологий; комплексная автоматизация процессов; автоматический контроль и регулирование технологического процесса; оптимизация технологических режимов; повышение производительности труда; сокращение потерь энергоресурсов; оптимальное использование вторичных ресурсов. Оптимизация процессов позволяет сократить потребление энергии и материальных ресурсов, уменьшить расходы на обслуживание, высвободить дополнительные площади, а также повысить надёжность и качество работы инженерных и технологических систем. Совокупность конструкторских решений, автоматизация и роботизация технологических процессов, экономических, экологических и людских факторов, воплощённых в формообразующий агрегат, – вот что такое современная инновационная автоматическая линия для ЛГМ-процесса (рис. 2).
Две такие линии производительностью до 60 форм/ч поставлены в Японию по их техническому заданию. Ещё одна новинка – это линейка автоматов для производства пенополистирольных моделей (рис. 3). Данное оборудование позволяет полностью автоматизировать процесс изготовления моделей для ЛГМ-процесса, существенно увеличить производительность и уменьшить время изготовления пенополистирольных моделей. В наше время всё более популярным становится понятие «ИНДУСТРИЯ 4,0». Это продолжение промышленных революций. С 2011 года началась и развивается четвёртая промышленная революция – искусственный интеллект, который и носит название «ИНДУСТРИЯ 4,0». Четвёртая промышленная революция и «Индустрия 4,0» становятся не просто словами, за ними стоят реальные проекты, которые входят в нашу жизнь, – это объединение достижений промышленности и цифровых технологий, приводящих к созданию цифровых производств и «умных заводов», где все устройства, машины, продукция и люди общаются между собой посредством цифровых технологий и интернета. «ИНДУСТРИЯ 4,0» охватывает всевозможные направления и технологии, объединение которых сделает производство максимально автоматизированным и конкурентоспособным, а, следовательно, №1 на мировом рынке . Обеспечение высокой конкурентоспособности отечественной промышленности во многом зависит от эффективности промышленных предприятий. Анализ технико-экономических показателей предприятий мировых лидеров говорит о том, что дальнейший рост эффективности производств возможен только при применении инновационных технологий, оборудования и решений.
И это реально при проведении комплексной инновационной модернизации литейного производства с широким использованием систем автоматизации и роботизации технологических процессов .
Оборудование нового поколения ООО «АКС» выгодно отличается от предыдущих моделей собственного производства и от аналогичных образцов зарубежного производства следующим: простотой и надёжностью автоматизации и контроля тепловых процессов; роботизацией механических процессов на всех переделах; повышенным дифференцированным КПД (79–85%); получением гарантированной шероховатости поверхности отливок не выше Rz40; повышением точностных параметров моделей и снижением припусков на 10–15%; меньшей материалоёмкостью всего комплекса оборудования на 9–12%; сокращением строймонтажных работ (при реконструкции)до 30%; снижением энергозатрат на 23–29%; значительным улучшением санитарно-гигиенических условий на рабочих местах; улучшением экологической обстановки в административном районе завода.
Авторы: А.А. Лисовой, И.С. Ткаченко, А.Н. Худешенко (ООО «Завод «АКС»)
Литература:
1. Буторина И.В. Экологические проблемы металлургического
производства. СПб.: Изд-во Политехнического университета
им. Петра Великого, 2007.
2. Лопухов И.В. Коммуникационные технологии умного пред-
приятия в рамках концепции Индустрия 4,0 и Интернета ве-
щей//Современные технологии автоматизации. 2015. №2.
3. Шуляк В.С. Литьё по газифицируемым моделям//СПб.:
Рис. 3. Автомат ФА НПО «Профессионал», 2007.
Автомата для производства полистирольных моделей ФА-400/800
СОТ-450 ГПП Станок для отрезки отливок от литниково-питающей системы