Опытное производство будущего: передовое, высокотехнологичное, компактное

Повсеместный переход на цифровые форматы проектирования и передачи данных позволил во многих авиастроительных программах, например, в самолёто- и вертолётостроении, отказаться от обособленного опытного производства в пользу создания опытных образцов на серийных заводах. Более того, проведение виртуальных испытаний дало возможность кратно сократить объём натурных отработок. Но полностью отказаться от натурного эксперимента в авиационном двигателестроении невозможно, а создание передовых авиамоторов требует предварительной отработки конструкции отдельных узлов и деталей, технологий их изготовления. Поэтому масштабные преобразования, которые идут в самарском предприятии "ОДК-Кузнецов", включают не только строительство нового здания опытно-конструкторского бюро, но и развитие опытного производства. Завершение проекта намечено на 2025 год.

ПАО "ОДК-Кузнецов", реализующее ряд программ по двигателям для стратегической авиации, вертолётному двигателю большой мощности, а также по индустриальным двигателям, в нынешнем десятилетии стало одним из наиболее динамично развивающихся предприятий в периметре "Объединенной двигателестроительной корпорации" (входит в Госкорпорацию Ростех). Исторически "кузнецовская" школа двигателестроения была одной из сильнейших в СССР, сохранение и укрепление потенциала компании как разработчика газотурбинных двигателей – один из приоритетов, стоящих перед руководством. Вот почему среди реализуемых в Самаре проектов строительство здания ОКБ и развитие опытного производства и стендовой базы – проекты огромной важности.

"Разработчику такой техники как газотурбинный двигатель необходимо в буквальном смысле опережать время, предвосхищать технологии, которые станут массовыми только через годы. Мотор разрабатывается первым, а устанавливается на самолет последним, и к моменту установки он должен оставаться современным. Именно поэтому в течение последних нескольких лет мы делали такой акцент на преобразованиях опытной площадки – обособленного подразделения "Управленческий", — рассказал управляющий директор "ОДК-Кузнецов" Алексей Соболев.

Обособленное подразделение "Управленческий" – площадка опытного производства предприятия. Здесь расположены ОКБ, механообрабатывающее и металлургическое производство, опытная испытательная база. Здание ОКБ – полностью новое, оно было открыто в июне 2023 года. В нём организовано 500 высокотехнологичных рабочих мест для инженеров-конструкторов и работников технических служб. Здание оборудовано системами инженерного анализа и проектирования, а также собственными системами хранения и обработки данных. Тут же организовано современное пространство для коллективной работы – двухуровневый конференц-зал с системой защищенной видеоконференцсвязи для проведения обучающих мероприятий, семинаров и работы над совместными проектами. В строительство комплекса площадью около 10,5 тысяч квадратных метров инвестировано свыше 1,5 млрд рублей.

Разработка новых двигателей сегодня осуществляется полностью в цифровой среде, с использованием отечественных программных продуктов. Применение технологии цифровых двойников и виртуальных испытаний даёт множество преимуществ, связанных с сокращением сроков и стоимости проектирования, ускорением доводки изделий. Тем не менее, и решение ряда компоновочных задач, и отработка новых технологий, и большой объём испытаний на ближайшие годы или даже десятилетия будут требовать изготовления материальной части. Это означает, что и перспективные методы формообразования, такие как аддитивная печать, и традиционные, такие как механообработка, будут востребованы. Именно поэтому среди новых объектов, возводимых на площадке "Управленческого", важное место занимает механообрабатывающее производство. В 2021 году началось строительство корпуса площадью 5,8 тыс. кв.м. Впоследствии в новом здании разместились центральная заводская лаборатория, в которой проводятся оценка и испытания продукции, выпущенной цехами площадки ОП "Управленческий", а также проводятся исследования по итогам испытаний двигателей. Кроме того, тут же размещён цех механообработки, для которого уже закуплено 43 единицы нового механообрабатывающего и контрольного оборудования – фрезерные, токарные, шлифовальные центры, координатно-измерительные машины. Это оборудование позволяет с высочайшей точностью обрабатывать крупногабаритные изделия, такие как опоры валов, детали компрессора, турбин, крупногабаритных тонкостенных оболочек. Максимальный диаметр обрабатываемых заготовок – до 2,5 метров. Осенью 2023 года цех выпустил свои первые изделия.

Помимо механообработки, на площадке "Управленческого" освоено нанесение керамического слоя теплозащитных покрытий на поверхности рабочих лопаток турбины. Впервые ОКБ Николая Дмитриевича Кузнецова столкнулось с необходимостью защищать лопатки турбины в середине 1970-х годов, в период работы над двигателем НК-25 для бомбардировщика Ту-22М3. Существовавшие на тот момент системы охлаждения рабочих лопаток турбины уже не обеспечивали достаточной защиты от экстремально высоких температур газов. Выход был найден в нанесении теплозащитных покрытий, а кузнецовское ОКБ стало одним из новаторов в использовании специализированных установок для нанесения керамического слоя. За минувшие почти полвека оборудование стало более производительным, параметры работы установок поддерживаются в автоматическом режиме, что обеспечивает стабильно высокое качество напыления и адгезии.

Что касается центральной заводской лаборатории, также расположенной в новом корпусе, она оснащена наиболее передовым оборудованием, разработанным по заказу "ОДК-Кузнецов" и учитывающему специфику опытного производства предприятия. Здесь специалисты фиксируют нагрузку и количество циклов нагружения, проводят металлургические, химические исследования.

В лаборатории размещены испытательные машины для температурных, гидравлических и статических испытаний изделий и материалов, оборудование для химической лаборатории, металлографического анализа, стереомикроскопах, масс-спектрометрах и др. Испытательные машины способны проверять металл на разрыв, стирание, износ, замерять углы изгиба, твёрдость и вязкость материала. Есть машины, которые испытывают вибрационную стойкость лопаток, выявляют "усталость" металла, "провоцируя" трещины. Всё это оборудование служит для определения качества, обеспечения заданных свойств и подтверждения применяемых технологий при изготовлении различных деталей, в том числе и деталей изготовленных в литейном производстве "ОДК-Кузнецов" и прошедших обработку в новом цехе. Как отметил главный инженер "ОДК-Кузнецов" Олег Гусев, исследования обеспечивают прочность и долговечность элементов двигателя для авиации и перекачки газа. "К примеру, если деталь, согласно конструкторской документации, должна выдерживать определённое время нагрузки при нагреве до 400 градусов, а при испытаниях разрушения произошли после превышения этого времени – значит деталь "выстояла", параметры прочности выдержаны, и партия признается годной", — уточнил он.

Стоит отметить, что персонал, который будет обеспечивать работу нового корпуса механообработки, будет переведён с других участков, однако практически все сотрудники пройдут дополнительное обучение. К примеру, каждая единица лабораторного оборудования поставляется на предприятие с условием обязательного обучения оператора у производителя. На ряд аттестованного и записанного в Росреестр оборудования поставщики выдают именные сертификаты специалистам "ОДК-Кузнецов" после соответствующего обучения и экзамена, в противном случае до работы человек не допускается – так ответственны и сложны эти операции.

Как подчеркнул А. Соболев, "мощности "Управленческого" сосредоточены на разработке и производстве перспективных продуктов до их серийного производства. Именно в этой логике выстроена концепция объекта – компактность, экономичность и ультрасовременность. Наши цели: сокращение сроков проектирования и экономическая эффективность производства для создания новых продуктов для авиации и ТЭК". Трансформация опытного производства, объединённого общими информационными системами с конструкторскими службами, компактизация производственных подразделений, высокая автоматизация техпроцессов позволит обеспечить работу опытной площадки "ОДК-Кузнецов" на уровне ведущих мировых разработчиков авиационных двигателей. Современные системы хранения, передачи и обработки данных интегрируют процесс распределенной разработки, технологической подготовки опытного производства и обработки результатов испытаний.

В 2025 году, после сдачи нового корпуса металлургического опытного производства в эксплуатацию, компактизация площадки позволит сконцентрировать в нескольких зданиях на относительно небольшой, рациональной площади все опытное производство. ОП "Управленческий" в обновленной структуре "ОДК-Кузнецов" станет центром высоких технологий, который будет выполнять заказы по созданию новых двигателей – от разработки до испытания опытных образцов, а опытное производство станет интеллектуальным центром предприятия, формирующим будущее двигателестроения. Авторские права на данный материал принадлежат «АвиаПорт.Ru». Цель включения данного материала в дайджест — сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.

Источник: aviaport.ru