Интервью с руководителями проекта по созданию центра 3D-печати НЛМК для печати литейных форм

Чтобы подробнее узнать о новом центре и о внедрении аддитивных технологий на НЛМК, мы решили поговорить с руководителями подразделений, которые занимаются этим проектом - начальником Фасонолитейного цеха Денисом Кузнецовым и руководителем проектов Лаборатории инноваций Группы НЛМК Кириллом Ярцевым.

Денис Кузнецов, начальник Фасонолитейного цеха

3DPulse.ru: Денис, здравствуйте. Расскажите о том, чем будет заниматься новый центр? Использовались ли на НЛМК аддитивные технологии ранее?

Денис Кузнецов: Движение в направлении освоения аддитивных технологий началось в Фасонолитейном цехе с изучения технологии FDM. Несколько лет назад мы приобрели небольшой и простой 3D-принтер и, изучив его потенциал, задумались о приобретении профессиональной модели, позволяющей создавать крупногабаритные изделия. Более детальная проработка вопроса показала, что под специфику нашего производства больше подходит технология с использованием 3D-печати песком: упор в работе центра будет сделан на печать песчаных литейных форм. Они будут применяться для изготовления запчастей, нужных в ремонтах агрегатов и для создания деталей, необходимых в разных технологических процессах. Центр будет осваивать и внедрять аддитивные технологии в производственные процессы НЛМК.

3DPulse.ru: Новый центр будет специализироваться на печати литейных форм. Подобные принтеры существуют и применяются уже довольно давно. Почему было принято решение об открытии сейчас, какие факторы на это повлияли?

Денис Кузнецов: В процессе реализации проекта мы прошли довольно долгий путь: от первой пробной заливки экспериментальной формы до организации участка создания 3D-форм собственного изготовления. Несмотря на то, что подобное оборудование уже много лет существует на рынке, характеристики его могут значительно отличаться, в зависимости от производителя и конкретной модели. Мы старались подойти к выбору максимально серьезно, поэтому проделали большую работу по сравнительному анализу качества форм изготовленных на принтерах различных производителей. В рамках проекта мы заказывали формы у организаций, работающих на оборудовании, произведенном в России, Китае, Америке и Германии.

Кирилл Ярцев, руководитель проектов Лаборатории инноваций Группы НЛМК

3DPulse.ru: Кирилл, здравствуйте. Расскажите, пожалуйста, о том, какими 3D-принтерами и оборудованием будет оснащен новый центр? Чье сырье предполагается использовать?

Кирилл Ярцев: Мы сделали выбор в пользу китайской фирмы FHZL. Мы учитывали множество факторов: это и рабочие характеристики, и конструкционные особенности, повышающие надежность принтера, и возможность применения отечественных расходных материалов.

Кроме того, у этой компании есть официальный сервисный центр со складом запасных частей на территории РФ – это большой плюс. Мы планируем использовать основные вспомогательные материалы российского производства, рекомендованные поставщиком.

3DPulse.ru: Расскажите о специалистах, которые будут работать в центре, сколько их будет?

Денис Кузнецов: Мы предполагаем, что на это участке будут задействованы 14 специалистов. Мы уже занимаемся обучением персонала и фокусируемся, прежде всего, на развитии компетенций наших действующих сотрудников.

Несколько наших специалистов уже прошли курсы, изучив новые приемы работы с программой САПР Компас-3D. Мы также приобрели специальную программу, позволяющую выполнять цифровое моделирование литейных процессов, и организовали обучение наших специалистов технике работы с данным инструментом.

3DPulse.ru: Тема 3D-печати наверняка вызывает интерес у других специалистов предприятия, особенно молодых, могут ли они попасть в этот центр, что им для этого нужно?

Денис Кузнецов: Безусловно, мы открыты для молодых инициативных людей и приветствуем их желание развиваться. Для всех желающих попасть к нам в команду информация уже в скором времени будет размещена в разделе "вакансии" на портале НЛМК.

3DPulse.ru: Опишите процесс создания моделей для печати, какое ПО будет использоваться в центре, будет ли использоваться реверс-инжиниринг?

Кирилл Ярцев: При разработке 3D-моделей мы используем программу Компас 3D. Это продукт отечественного производителя, который отлично зарекомендовал себя при выполнении подобных задач.

В основном процесс разработки трехмерной модели начинается с изучения конструкторской документации на деталь, но часто бывает и так, что деталь покупная, и конструкторской документации на неё нет. В этом случае приходится применять реверс-инжиниринг. В качестве основного инструмента для цифрового моделирования литейных процессов мы используем программу LVMFlow. Данная программа тоже разработана в России и помогает предупредить возникновение литейных дефектов еще на этапе трехмерного моделирования будущей детали.

3DPulse.ru: Почему было принято решение открыть собственный центр, вкладываться в собственное оборудование и сотрудников, вместо использования аутсорсинговых услуг специализированной компании?

Кирилл Ярцев: Технология 3D-печати форм не очень бюджетная. А при условии изготовления форм у сторонних производителей, их цена кратно возрастает. Если прибавить к этой стоимости еще и расходы на логистику, то целесообразность организации собственного производства становится очевидной.

3DPulse.ru: Кто занимался разработкой и проектированием центра, и его комплектацией?

Кирилл Ярцев: В процессе работы над проектом, в связи с недостатком компетенций в вопросах 3D-печати у основного состава команды, мы привлекали консультирующих специалистов-экспертов, не являющихся работниками Группы НЛМК. Мы также заключили договор с НЛМК-Инжиниринг, по условиям которого они ведут проектные работы по организации участка.

3DPulse.ru: Как отмечается в пресс-релизе, перед принятием решения об открытии центра у вас проводились испытания. Расскажите, пожалуйста, об этих испытаниях, на чьих мощностях они проводились, что было изготовлено, какая получилась "экономика" по сравнению с традиционными методами производства.

Денис Кузнецов: В рамках проекта мы изготовили несколько экспериментальных деталей. По некоторым позициям результат подтвержден в ходе лабораторных испытаний, некоторые детали, вроде эвольвентной форсунки, уже были установлены на действующем оборудовании и показали отличный результат. Если говорить об экономическом эффекте, то, например, изготовление по технологии Binder Jetting корпуса подшипника (для одного из агрегатов прокатного производства) позволит сэкономить нам порядка 5,7 млн. руб. в год.

3DPulse.ru: Если экстраполировать данные испытаний, то какой экономический эффект ожидается от открытия 3D центра? Произойдет ли полный отказ от традиционных технологий производства литейных форм или они сохранятся в каком-то виде?

Кирилл Ярцев: Наши расчеты показывают, что изготовление деталей по 150 позициям с помощью 3D-печати в объеме их годовой потребности позволит нам полностью загрузить оборудование и сэкономить около 200 млн. руб.

Но, как я уже отмечал, 3D-печать - дорогостоящая технология. Высокую стоимость имеют как расходные материалы, так и комплектующие основного оборудования, которые больше всего изнашиваются в процессе эксплуатации. Поэтому при подборе номенклатуры мы руководствуемся разными критериями, которые позволяют нам определить целесообразность изготовления той или иной детали по технологии Binder Jetting. Большинство позиций, изготавливаемых в Фасонолитейном цехе, по-прежнему остаются экономически целесообразными для производства только при условии использования классической технологии.

3DPulse.ru: В каких еще направлениях планируется развивать деятельность центра помимо печати песчаных литейных форм, о чем говорилось ранее?

Денис Кузнецов: Деятельность нашего центра будет развиваться в трех направлениях: это производство литейных форм, изготовленных по технологии Binder Jetting, производство готовых металлических деталей, изготовленных по технологии печати металлом SLM (Selective Laser Melting / Селективное лазерное плавление) и изготовление пластиковых моделей по технологии FDM (Fused Deposition Modelling/моделирование методом послойного наплавления) для использования их в классических производственных процессах Фасонолитейного цеха.

3DPulse.ru: Особенностью бизнес-модели НЛМК является использование стратегических преимуществ географического расположения активов. Планируется ли открывать подобные центры в других подразделениях компании?

Денис Кузнецов: Пока о таком глобальном расширении говорить рано. Все будет зависеть от опыта, полученного нами в процессе работы нового центра - его запуск запланирован на октябрь.

3DPulse.ru: НЛМК - это производитель стали и традиционной стальной продукции - проката, метизов. Рассматривали ли в компании возможность производства конечной металлической продукции с помощью 3D-печати?

Денис Кузнецов: На нынешнем этапе НЛМК отдает приоритет использованию технологии для собственных производственных нужд. Впрочем, технология SLM позволяет при помощи 3D-печати выпускать конечную металлическую продукцию, вопрос лишь в стоимости и ограничениях, связанных с рабочим пространством оборудования, определяющим габариты будущего изделия. Технологии продолжают активно развиваться, дешевеют и адаптируются под различные условия производства. Поэтому не исключено, что в ближайшем будущем ситуация может измениться.

3DPulse.ru: Денис, Кирилл, большое спасибо за интервью! Желаем вам успехов в освоении аддитивных технологий и запуске центра 3D-печати в НЛМК!