1. Исходные данные и постановка задачи
Энергетическое машиностроение — стратегически важная отрасль, обеспечивающая оборудованием все типы электростанций (атомные, газотурбинные, тепловые). Ключевой сегмент — турбиностроение, где турбинные лопатки выступают критически важным компонентом. На долю лопаток приходится до 30 % себестоимости турбины, а их производство — один из самых трудоёмких и технологически сложных этапов.
Требования к лопаткам:
- высочайшая геометрическая точность;
- строго регламентированная шероховатость поверхности;
- стабильность характеристик при серийном производстве.
Проблемы традиционных технологий:
- длительная подготовка производства (6–12 месяцев);
- высокая себестоимость из-за большого парка оборудования и оснастки;
- значительная трудоёмкость (многочисленный персонал);
- низкая гибкость при переходе на новые модели.
Задача проекта: сократить сроки и себестоимость производства турбинных лопаток при сохранении требуемого качества.
Целевые показатели были зафиксированы в KPI проекта с чёткими метриками:
- уменьшение времени подготовки производства до1 месяца;
- сокращение парка оборудования до 2 станков;
- минимизация количества технологической оснастки;
- снижение трудозатрат до 2 человек.
2. Почему заказчик выбрал нас
Заказчик отдал предпочтение «Пумори-инжиниринг инвест» по следующим причинам:
- комплексный подход — от анализа задачи до внедрения и сопровождения;
- отраслевая экспертиза — глубокое понимание специфики энергомашиностроения;
- успешные кейсы — реальные проекты по модернизации производств в секторе;
- доступ к передовым технологиям — партнёрство с ведущими производителями оборудования;
- инжиниринговая компетенция — разработка и отработка технологий на действующем производстве.
3. Сложности проекта
Производство турбинных лопаток сопряжено с рядом технологических вызовов:
- сложная геометрия — требуется многооперационная обработка с микронной точностью;
- жёсткие допуски — необходимы современные методы контроля и стабильное оборудование;
- минимизация переустановок — каждая переналадка снижает точность и увеличивает время цикла;
- сочетание разных видов обработки (фрезерование, шлифование, финишная доводка) — требуется универсальное оборудование;
- сокращение вспомогательного времени — критический фактор повышения производительности;
- высокие требования к материалу — лопатки изготавливаются из жаростойких сплавов, сложных в обработке.
4. Наше решение
Специалисты «Пумори-инжиниринг инвест» разработали и внедрили инновационную технологию производства турбинных лопаток.
Ключевые элементы решения:
- оптимизированная технологическая цепочка — сокращение числа операций за счёт многофункционального оборудования;
- высокоточные обрабатывающие центры — обеспечение требуемой геометрии и шероховатости;
- унификация оснастки — снижение количества приспособлений и времени на переналадку;
- цифровизация процессов — компьютерное моделирование, контроль качества, управление оборудованием;
- стандартизация режимов резания — повышение стабильности и предсказуемости результатов.
Этапы внедрения:
- Анализ требований — изучение чертежей, ТУ, спецификаций на лопатки.
- Проектирование технологии — разработка маршрутной карты и операционных эскизов.
- Выбор оборудования — подбор станков и оснастки под конкретные операции.
- Программирование ЧПУ — создание управляющих программ для обработки.
- Симуляция и отладка — проверка траекторий инструмента, устранение коллизий.
- Пробная обработка — изготовление опытных образцов, контроль геометрии.
- Корректировка режимов — оптимизация подачи, скорости резания, глубины внедрения.
- Запуск в серию — передача технологии в производство, обучение персонала.
5. Технические характеристики применяемого оборудования:
- Тип станков: высокоточные многофункциональные обрабатывающие центры с ЧПУ.
- Количество осей управления: 5 (для сложных профилей лопаток).
- Точность позиционирования: до 0,001 мм.
- Система охлаждения: подача СОЖ через инструмент и наружное орошение.
- Инструмент: твердосплавный и керамический инструмент ведущих производителей.
- Контроль качества: встроенные измерительные системы, координатно-измерительные машины (КИМ).
6. Результаты:
Внедрённая технология обеспечила заказчику существенные преимущества:
- Сокращение сроков подготовки производства — с 6 месяцев до 1 месяца (в 6 раз).
- Уменьшение парка оборудования — с 12 до 2 станков (в 6 раз).
- Снижение количества оснастки — с 15 до 2 единиц (в 7,5 раз).
- Оптимизация трудозатрат — с 12 до 2 человек (в 6 раз).
- Повышение точности обработки — соблюдение жёстких допусков по геометрии.
- Улучшение качества поверхности — снижение шероховатости до требуемых значений.
- Гибкость производства — быстрая переналадка на новые типоразмеры лопаток.
- Снижение себестоимости — за счёт сокращения операций и вспомогательных затрат.
7. Экономическая эффективность:
- Снижение трудоёмкости — на 40–50 % за счёт оптимизации процессов.
- Уменьшение капитальных затрат — сокращение парка оборудования и оснастки.
- Рост производительности — увеличение выпуска лопаток при тех же ресурсах.
- Сокращение брака — экономия материалов и времени на доработку.
- Окупаемость инвестиций — в пределах 1,5–2 лет за счёт повышения эффективности.
- Увеличение конкурентоспособности — возможность выхода на новые рынки.
8. Сервисная поддержка
«Пумори-инжиниринг инвест» обеспечивает комплексную поддержку заказчика:
- обучение персонала — курсы по работе с новым оборудованием и технологиями;
- техническая консультация — помощь в отработке новых деталей и режимов;
- гарантия и ТО — соблюдение условий поставщика оборудования;
- поставка инструмента и запчастей — партнёрские программы с производителями;
- модернизация решений — адаптация технологии под изменяющиеся требования.
9. Ключевые преимущества нашего подхода:
- Индивидуализация решения — технология разработана под конкретные потребности производства.
- Использование передового оборудования — высокоточные обрабатывающие центры обеспечивают качество и производительность.
- Цифровизация процессов — симуляция и контроль исключают ошибки на этапе программирования.
- Комплексный инжиниринг — от анализа до запуска в серию.
- Обучение и поддержка — обеспечение самостоятельной работы заказчика.
- Ориентация на экономику — снижение себестоимости и рост производительности.
- Масштабируемость — возможность тиражирования решения на других предприятиях отрасли.