Статьи

Аддитивные технологии как способ сокращения технологической себестоимости и времени производства изделия

9 Ноября 2024 Судостроение.инфо (Sudostroenie.info)

Портал Sudostroenie.info продолжает серию публикаций интервью с участниками Всероссийского акселератора НИОКС (научные исследования и образование по проектированию судов). В рамках этого цикла основатели стартапов делятся своими уникальными проектами и идеями. Надеемся, что истории участников Акселератора НИОКС послужат источником вдохновения для других и откроют новые возможности для сотрудничества и роста.

Наш сегодняшний гость – Диана Барклай, исполнительный директор проекта "АддиТехПромМаш".

– Каковы ключевые преимущества аддитивных технологий, которые ваш стартап предлагает для современного судостроения?

– Стартап "АддиТехПромМаш" ориентирован, как на альтернативную модель производства и интеграцию 3D-печати в производственную модель, так и на совмещение альтернативной модели с субтрактивной (вычитающий, классической) моделью производства разных типов (единичное, серийное, массовое). У проекта есть ряд преимуществ для судостроительной индустрии.

Во-первых, производственная модель стартапа ориентирована на создание разного межотраслевого оборудования (учитывая максимальный диапазон массы, объема изделия, времени производства). "АддиТехПромМаш" предлагает расширить горизонт производимого оборудования методом контрактного производства на судостроительных производствах с целью сократить время производимой техники, также снизить технологическую себестоимость производства.

Во-вторых, оптимизация ударных характеристик, свойств определенной номенклатуры/изделия/ промышленного узла в зависимости от потребности и запроса судостроительной индустрии. Обратное 3D-проектирование, генеративный дизайн, топологическая и специальная промышленная оптимизация для определенной номенклатуры изделий, производимых на судостроительных производствах.

В-третьих, снижение ценового порога для производства различных изделий

И, наконец, сокращение количества технологических операций, рабочих ходов, используемого оборудования для обработки металлических конструкций

– Какие конкретные аспекты традиционных методов производства они могут улучшить или оптимизировать?

– Аддитивные технологии по способу применения универсальны. Главное отличие аддитивных технологий перед субтрактивной моделью производства – воссоздание изделия путем нанесения материала аддитивным методом, нежели поэтапное изменение заготовки. Из главного отличия вытекает главное преимущества – сокращение используемого оборудования для создания аналогичного изделия, обладающего аналогичными или с незначительными погрешностями (не влияющими на его функционал) качественными характеристиками

Среди методов обработки металла, таких как лазерная резка, многоосевое фрезерование, токарный станок, гидроабразивная резка, пресс под высоким давлением, гибочное оборудование, холодное газодинамическое напыление (ХГН) металлической заготовки, литье, штамповка, сварка и прочие методы обработки – имеется возможным заменить 3D-печатью, при этом будут замещены несколько методов обработки, например лазерная резка и ХГН-печать из необходимого металлического порошка, содержащего в том числе металл, которой был бы использован при ХГН, с последующей механической обработкой. Или, например, 5-осевая обработка крупным по площади оборудованием – одной печатью на 3D-принтере также с последующей механической обработкой. Сокращение количества оборудования снижает трудоемкость производимого изделия, технологическая себестоимость прямо пропорционально зависит от трудоемкости, соответственно технологическая себестоимость аналогично снижается.

– В связи с текущими экономическими и геополитическими вызовами, как ваше решение с использованием аддитивных технологий может помочь российским судостроительным предприятиям сократить зависимость от иностранных поставок?

– Начиная с 1930-х годов в нашей стране не было кадров, которые способны спроектировать полный производственный цикл по созданию определенных номенклатур оборудования. Позже стала возрастала доля импортного оборудования и технологий в отечественной промышленности. На фоне такой опасной зависимости, мы предлагаем производителям те изделия, которые не нужно закупать за границей, даже если речь идет о ремонте уже использующихся импортных машин. Исключены проблемы с таможенными рисками и сокращено время производства и поставки изделий. Почему бы нынешним судостроительным предприятиям не воспользоваться возможностью получать запчасти и блоки комплектующих быстрее и дешевле иностранных производителей?

– Акселератор НИОКС как-то повлиял на эту стратегию?

– Стратегия нашего ценностного предложения заказчикам из сферы судостроения была выстроена достаточно недавно, ведь помимо нее, мы работаем с проектами из нефтегазового сектора и тяжелой промышленности. Обратить внимание команды на кораблестроение помогла Акселерационная программа НИОКС. Она также посодействовала расширению контактной базы и масштабу реализации нашей инициативы.

– С какими сложностями вы сталкиваетесь в процессе внедрения аддитивных технологий на предприятиях судостроительной отрасли?

– Отрасль судостроения как и вся отечественная промышленная индустрия консервативна. Кроме того, недоверие возникает к относительно инновационным решениям в производственной модели,также к той технологии, которую мы используем при производстве межотраслевого оборудования. Мы видим метод аддитивного производства заменой многим механическим процессам и для повышения инновационного потенциала предприятий, стимулирования спроса на отечественную продукцию, и даже развития индустриального потенциала регионов.

У судостроительных производственных компаний имеется здравая доля скептицизма по отношению к внедрениям как новых, так и относительно новых технологий производства. Мы знаем, что путем внедрения аддитивных технологии весьма реалистично добиться сокращения технологической себестоимости и времени производства изделия – двух постулатов промышленного бизнеса – но мало кто из индустриальных компаний решается сменить или частично заменить уже работающую производственную модель новым или инновационным решением.

– Какие шаги вы предпринимаете для их преодоления?

– Если проблему консерватизма мы можем только продавить своим усердием, то в плане опыта наша команда прогрессирует уже более полутора лет. У главных фаундеров команды имеется значительный опыт работы непосредственно на самих производствах, как классическими рабочими, так и операторами различных станков, также имеется опыт (5 лет) в 3D-проектировании (в том числе обратное проектирование, генеративный дизайн, топологическая и промышленная оптимизация).

Внутри "АддиТехПромМаш" также взаимодействуют коллектив студентов МЭИ (энергетическое машиностроение, материаловедение) и резидентов бизнес-инкубатора РЭУ им. Г.В. Плеханова. С заказчиком же мы работаем по формуле face to face — коммуникация один на один — показываем все наши преимущества и при необходимости предлагаем ему тестовые изделия.

– Как вы работаете над локализацией произведенной продукции?

– Контрактное производство, по пути которого мы идем, предполагает изготовление изделий по заказу. По полученным чертежам или техническому заданию клиента мы предлагаем опытный образец, а после согласования и готовое решение. При этом в будущем мы готовим выпуск собственных продуктов в авиационной, нефтегазовой, судостроительной и сельскохозяйственной отрасли, но в тех случаях когда они будут универсально применимы внутри своей области. Для оптимизации, ударных характеристик необходимо иное, точечное, решение.

– Как ваше сотрудничество с Акселератором НИОКС оказывает влияние на разработку решений для отечественных производителей?

– На судостроение как самостоятельную отрасль, нуждающуюся в импортозамещении наравне с другими, мы обратили свое внимание благодаря Акселератору НИОКС. Попутно, выступая на питчингах, у команды складывается понимание как сформировать оффер под игроков рынка со спецификой отрасли.

Более того, мы уже успели предложить сотрудничество Центру судоремонта "Звездочка" и ООО "Пелла-Маш", и также находимся в поиске ряда заказчиков и совместных проектов из числа партнеров Акселератора.

– Есть ли примеры успешных проектов в судостроительной отрасли, которые подтвердили эффективность ваших решений?

– Нет, в судостроительной отрасли мы пока новобранцы.

– Какие ключевые технологические и экономические показатели вы используете для оценки успешности внедрения аддитивных решений в судостроение?

– Прежде всего это трудоемкость производимого оборудования, измеряемая штучно-калькуляционным временем. Далее технологическая себестоимость оборудования, показатели изменения массы оборудования или детали операции. Не менее важно для нас время затрачиваемое на одно изделие и эффективность эксплуатации, а также показатели твердости и жесткости изделия, и другие технические параметры в зависимости от способа применения оборудования.

– Как вы планируете масштабирование вашего бизнеса в контексте растущей мирового рынка аддитивного производства?

– По данным на середину 2024 года доля мирового рынка аддитивного производства составляет без малого 114,6 млрд. руб. с потенциалом роста в 20,9%. За рубежом активно развиваются сферы автомобилестроения и авиации. Мы же хотим показать потенциал аддитивной технологии в нефтегазовом секторе, силовом машиностроении, ОПК и судостроении. Кроме того, наша ключевая цель сформировать по всей России «темные фабричные производства» без света и ручного труда. Оптимизировать таким образом затрачиваемые мощности и увеличить производительность.

– Какие стратегии вы разрабатываете для дальнейшего роста и сотрудничества с новыми клиентами?

– После запуска производства собственных категорий изделий в перспективе 4-5 лет мы планируем создание НИОКР-центра по разработке новых технологий и материалов для 3D-печати, сотрудничество с вузами и политехами не только в Москве, но и по России. Мы также хотим разработать собственные образовательные программы для обучения студентов и колледжистов основам инжиниринга, аддитивного моделирования и производства.

– Как, на ваш взгляд, такие инициативы могут изменить рынок судостроения и аддитивного производства в России?

– Так как судостроение – стратегическая отрасль для нашей страны, хотелось бы видеть инновационные решения, но их применение должно быть осторожным, чтобы не рисковать стабильностью отрасли. Одним из приоритетных направлений, на наш взгляд, является развитие технологий навигации и локации. Также необходимо улучшать топливные материалы, особенно в условиях крайнего Севера.
В этой связи можно упомянуть наших стратегических партнеров – производителей наномасла «AevitЭ».

Беседовал Алексей Сулимов
Фото: Leonhard Lenz | Wikimedia | CC BY-SA 4.0; "АддиТехПромМаш"