На заводе «ОДК-Сатурн» в Рыбинске заступил на смену робот-ювелир. Он шлифует лопатки турбин с точностью до микрона, а делает это в два раза быстрее человека.
Цифры на столе
«Интеллектуальный роботизированный комплекс дополнил парк автоматизированного оборудования «ОДК-Сатурн». Среди других 35 роботизированных установок он выделяется масштабом занимаемой площади и количеством интегрированного основного и вспомогательного оборудования. Комплекс создан «ОДК-Сатурн» совместно с нашими давними партнёрами — РГАТУ имени П.А. Соловьёва, что позволило получить уникальный опыт в разработке и внедрении передового оборудования. Эти наработки будут использованы в дальнейших проектах по автоматизации и роботизации производства», — рассказывает главный инженер «ОДК-Сатурн» Игорь Ильин.
В Рыбинске на предприятии «ОДК-Сатурн» запустили интеллектуальный роботизированный комплекс для адаптивной шлифовки крупногабаритных лопаток. Когда речь идёт об автоматизации, часто представляется робот, который заменил человека с напильником. Но здесь случай гораздо интереснее. Инженеры «ОДК-Сатурн» совместно с Рыбинским государственным авиационным техническим университетом имени П. А. Соловьёва создали не просто манипулятор, а полноценный технологический организм. Сложная система объединяет в себе робота, оптический контроль, мойку и умное программное обеспечение в единый замкнутый контур. Цифры говорят сами за себя: цикл обработки сокращается в 1,5–2 раза.
Идеальный профиль
Проект занял три года. Сначала — проектирование, потом подготовка площадей, закупка и модернизация оборудования, пусконаладочные работы и, самое главное, отработка алгоритмов. В итоге в механическом цехе появился комплекс, который делает шлифовку лопаток не только быстрее, но и умнее.
Ключевое здесь — адаптивность и бесконтактный оптический контроль. Робот берёт заготовку, обрабатывает её, моет, а затем специальная оптика сканирует геометрию детали. И если профиль немного ушёл от идеала, система автоматически корректирует программу для следующего цикла. Это не просто «руки» — это «глаза» и «мозг», замкнутые в одной системе. Это и есть тот самый «закрытый контур», который выводит производство на уровень предсказуемого качества и стабильности.
Научно-техническое творчество
Ещё в 2022 году на рыбинской площадке внедряли уникальные технологии, которые сейчас работают на перспективные гражданские двигатели ПД-8, ПД-14 и ПД-35. Тогда речь шла об устройстве для закрутки высокоточных титановых лопаток и гибридной штамповке. Это был важный шаг к точности формы и снижению ручного труда на стадии получения заготовки. В мире всего шесть государств, которые умеют проектировать и изготавливать такие детали, и Россия в их числе.
К 2025 году на предприятии пошли дальше, усовершенствовав штамповочную оснастку. Инженеры придумали, как сделать штампы для лопаток компрессора более «живучими». А в 2024 году почти 400 сотрудников завода участвовали в рационализаторской деятельности, предложив десятки новых решений.
«Результаты научно-технического творчества изобретателей и рационализаторов ОДК-Сатурн определяют уровень инновационности предприятия. Мы занимаем лидирующие позиции среди предприятий Госкорпорации «Ростех» в области правовой охраны объектов патентных прав и программных продуктов», - отметил Денис Пиотух, начальник отдела работы с интеллектуальной собственностью ОДК-Сатурн.
Аналогичные процессы идут и в мире. GE Aerospace в Сингапуре вкладывает сотни миллионов долларов в автоматизацию ремонта лопаток. Там тоже учат роботов делать то, что раньше делали только руками опытные техники — шлифовка лопаток компрессора с допуском в тысячные доли дюйма. Рыбинск, таким образом, находится в фарватере мирового тренда, но с одним важным отличием — собственным ПО и инженерной мыслью.
Производственная математика
Если оценивать прогноз на перспективу ближайших десяти лет, картина складывается впечатляющая. Себестоимость обработки одной крупногабаритной лопатки после внедрения комплекса может снизиться на 8–12%. Участок, который раньше перерабатывал условные 10–15 тысяч лопаток в год, теперь способен «пропустить» на 40–70% больше деталей за то же время. А за счёт точного оптического контроля доля брака и дорогостоящих доработок снизится на 2–4%.
Если приземлить эти цифры на рубли, то годовая экономия только на одном таком участке может составить от 120 до 250 миллионов рублей. За десять лет, до 2035 года, набегает кумулятивный эффект в 1,2–2 миллиарда рублей.
В масштабах всей Объединённой двигателестроительной корпорации эффект исчисляется десятками миллиардов. Удешевление критичного передела на 0,5–1,5% в себестоимости двигателя при серийном выпуске — это огромный выигрыш. А если добавить сюда снижение санкционных рисков и уход от зависимости по западному измерительному и шлифовальному оборудованию, то проект становится бесценным. Сегодня доля автоматизированных финишных операций в РФ оценивается в 25–30%. К 2035 году она может вырасти до 60–70%.
Алексей Сасарин технический руководитель по совершенствованию технологических процессов ПАО «ОДК-Сатурн»: «Успех реализации проекта связан с чётким распределением задач. Одним из наиболее сложных вопросов стала разработка специального программного обеспечения с интерфейсом на панели управления для оператора. Оно координирует работу абсолютно разного по назначению оборудования и объединяет его в единый механизм. Все алгоритмы обработки, система взаимодействия контроллеров станка, бесконтактной оптической измерительной машины, мойки и робота — все это создано специально для данного комплекса».