Славные традиции для завода — дело хорошее, но явно недостаточное. Поэтому на предприятиях такого масштаба, как легендарный Уралмашзавод, обновления становятся почти непрерывным процессом. Появляются новые станки, новые технологии, новая продукция наконец. А за каждой новинкой стоят люди: инженеры, технологи, мастера — настоящие проводники будущего
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков / купить фото
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков / купить фото
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков / купить фото
Фото: Коммерсантъ / Владислав Лоншаков
"Интересно же"
Конечно, первый признак обновления на заводе — это станки. По какому корпусу Уралмашзавода ни пройди, среди потемневших от времени и масла ветеранов обязательно блеснет корпус новой машины.
Вот, например, на 2-м участке 96-го цеха оператор 4-го разряда Денис Распопов осваивает южнокорейский станок с ЧПУ Hankook. Даже не станок, если быть точным, а обрабатывающий центр, потому что в нем совмещаются функции карусельного, расточного и фрезерного станков. Родом из Верхней Салды, Денис и профессию с первым заводским опытом получил на тамошнем металлургическом заводе. Но в 2006 году перевелся на Уралмашзавод.
— Приехал в Екатеринбург, в большой город, других заводов тут не знал, а Уралмашзавод раньше гремел: как же, "завод заводов"! — улыбается Денис.
Поначалу работать надо было на немецком станке 1990-х годов выпуска. Но когда чуть больше года назад Уралмашзавод купил Hankook, Денис попросился на него: "Станок новый, интересно же".
Месяц ходили в учебный класс, осваивали программы вместе с еще тремя будущими сменщиками. Вчетвером они обеспечивают новому механизму круглосуточную работу.
— Все базовые знания у меня были,— признается рабочий.— Хотя тут функционала, конечно, побольше. По сути, этот станок способен заменить три. Например, сейчас он работает как карусельный. А может вместо этого взять другой инструмент, включить вращение этому инструменту и выполнять функции фрезерного. Например, окно в детали прорезать.
Как это — "взять"? А очень просто. Денис набирает что-то на консоли управления. Станок жужжит, закрепленный в держателе резец медленно отползает вбок и опускается в специальную коробку, именуемую, если использовать правильную технологию, магазином. Оттуда еще некоторое время раздается жужжание, и через полминуты вверх поднимается уже новый инструмент. Конечно, старый станок Дениса так не умел. Приходилось после каждой операции менять резец вручную, отвинчивать болты, привинчивать. Сплошная морока.
Красота в деталях
В соседнем 15-м цехе гудят два новых обрабатывающих центра итальянской фирмы PAMA. "Мозги" у машин примерно одинаковые, а отличия в размерах. Работает же на обоих Олег Кашин — пенсионер и заводской ветеран. На заводе он с 1968 года и все еще остается в строю. Во-первых, на пенсию не разгуляешься, а во-вторых, работу свою любит, хоть и попал на нее по воле случая.
— Я жил в районе Уралмаша, мама на этом заводе работала. После школы надо было все равно куда-то идти, вот я и пошел. Это был совершенно случайный выбор,— с улыбкой вспоминает ветеран.— Но потом я влюбился в профессию. Резать металл — это ведь очень интересно. Тебе дали какую-то болванку, а ты из нее такую красоту сделал. Вот она, видите, какая красивая деталь? А там она лежит в виде заготовки, и смотреть на нее страшно.
У Олега Германовича вырос сын и тоже пошел на завод делать детали для буровых установок. Подрос и внук Андрей. Он уже год работает с дедом в одном цехе. А у машин поколения менялись едва ли не быстрее, чем у работающих на них людей.
— Так далеко техника шагнула,— удивляется Олег Кашин.— Обычный станок — он в одной плоскости едет. Потом появилась возможность ровный круг делать. А здесь вообще можно работать в 3D, шарик можно в детали выточить: объемное фрезерование, объемная обработка, смена инструмента. Возьмем вал, например. Если его делать на обычном расточном станке, получается около пяти переустановок. А этим станком PAMA мы его обработаем за одну установку со всех сторон.
Хотя числится Олег Германович простым оператором станка, работает он фактически наладчиком. Когда приходит новая деталь, кто-то должен окончательно подстроить под нее программу и запустить процесс. Саму программу пишут программисты, а технологию составляют технологи, но обкатать ее тоже нужно. Проверить, нет ли ошибки. Если получится, даже немного оптимизировать. И в воздухе, не касаясь инструментом самой детали, прикинуть, как и с какой стороны она будет обрабатываться.
Олег Германович с этим делом справляется отлично, но на месте ему не сидится. И никогда не сиделось. Так, в начале 1980-х, когда появились первые станки с ЧПУ, еще на перфоленте, он освоил программное управление.
— Там уже стало неинтересно, я ушел на другой станок. Потом сюда. Я попросился, меня взяли. Но мне постоянно чего-то нового хочется,— признается Олег Кашин.— Сейчас у нас в цехе станок "Шкода" модернизируют, я буду на него проситься. Уже систему программирования осваиваю. У нас оборудование регулярно обновляют, за что спасибо нашему акционеру — Газпромбанку.
Мастера online
Если побродить по цехам металлообработки, можно заметить людей с планшетами. По этому гаджету уверенно определяется мастер. Вот он подходит к рабочему, смотрит деталь и вводит что-то на экране. Это ключевой рабочий процесс, а планшеты — один из главных инструментов, с помощью которых удалось довести до ума компьютерные системы завода.
Начальник управления Уралмашзавода по информационным технологиям Евгений Сомов — солидный мужчина в хорошо сидящем костюме. Из поколения тех молодых советских специалистов, которые успешно вписались в новую экономику. Окончил Ленинградский энергомашиностроительный институт по специальности инженера-механика, проработал четыре года на заводе. Когда началась перестройка, попал к одному из первых российских сотовых операторов. До прихода на завод работал в крупной международной компании директором по IT. А три года назад пришел на Уралмашзавод.
Нельзя сказать, что информатизация тут — плод новейших времен. Наоборот, на "заводе заводов" компьютерные технологии внедряли наряду с другими передовыми советскими предприятиями. Потом их дорабатывали, улучшали, писали новые программы для автоматизации локальных задач.
— В результате приложения накапливались, становились архитектурно очень запутанными,— объясняет Евгений.— В итоге возникали проблемы интеграции приложений одного с другим, проблемы множественности ввода, корреляции данных между собой.
Разборкой этих геологических напластований заводские IT-специалисты и занимаются последние лет восемь. То есть не Евгений Сомов это начал. Но именно он привел информационные системы Уралмашзавода в целостный вид.
— Вот смотрите: есть у нас чертеж, он же модель,— начальник по IT набрасывает на доске простенькую схему информатизации предприятия.— Есть спецификация, есть технология. С другой стороны, что у нас есть? У нас есть запасы на складе, у нас есть производственное оборудование.
Все изделия, которые выпускает завод, сейчас с самого начала имеют некий прообраз в виде компьютерной модели. По ней автоматически создается спецификация, которая попадает в систему, управляющую составом будущего изделия. Там составные части разбиваются на те, которые будут делать тут же, на заводе, и те, которые придется купить на стороне. Первые поступают в производственное планирование, вторые — в систему управления закупками и логистикой. План производства делится на цеха, а там превращается в сменно-суточное задание, которое разбивается соответственно на наряды для рабочих. Сведения о нарядах попадают в бухгалтерию, и по ним потом рассчитывается зарплата. Сведения о закупках идут туда же для расчета платежей контрагентам.
— На выходе мы имеем практически два плана: план закупок и план развития,— подводит итог Евгений Сомов.— Единственное, что пока не автоматизировано толком, это планирование на уровне предприятия. Дальнейший путь лежит в сторону системы MRP. Хотя при нынешней загрузке никакой необходимости в таком модуле нет.
Схема красивая, но работать она может только тогда, когда реальность и ее отражения в компьютерной системе практически идентичны. Когда не надо никуда бегать, не надо никого ни о чем спрашивать. Когда любой руководитель может запустить приложение и увидеть, в каком состоянии находится производственный заказ, сколько работ выполнено, сколько не выполнено, насколько обеспечено снабжение. И все это на одном экране. А для этого нужно, чтобы все данные вводились вовремя и сразу, а не к концу месяца. Чтобы система знала, чем заняты станки, что делают рабочие, и могла планировать.
— Когда я сюда пришел три года назад, моей задачей было доведение системы до работоспособного состояния. Эту идею поддержал Газпромбанк. Смысл в том, что данными из компьютеров должны пользоваться не потому, что людей заставляют это делать, а когда они включаются в постоянный бизнес-процесс предприятия,— объясняет начальник.— Когда сотрудники привыкают с этими данными работать и, главное, им верить.
Люди, конечно, сопротивлялись. Так всегда бывает на предприятиях с большими традициями. Решать эту проблему всерьез начали весной 2012 года. Задействовали весь возможный административный ресурс, проводили обучение, разъясняли сотрудникам необходимость действовать так, а не иначе.
В цехе гаджет превращается в важный элемент автоматизации производства. С планшетом в руках мастер подходит к рабочему, проверяет выполнение задания, зовет контролера, если это нужно, и закрывает наряд через веб-интерфейс заводской беспроводной сети. Уходит на это дело меньше минуты. В этот момент данные попадают в систему: такая-то заготовка, такой-то заказ, такую-то технологическую операцию прошла. Перед началом следующей операции еще один ввод данных, чтобы система "видела" загрузку оборудования.
— Мастеру бегать каждый раз от станка до компьютера, чтобы ввести наряд, неправильно. Поэтому и остановились на планшетах,— объясняет Евгений Сомов.— Мастер — это достаточно дефицитный ресурс на заводе, потому что он не должен быть просто погонщиком, это все-таки человек, который управляет. Я сам работал мастером много лет назад. Помню, как все было.
А было это так: к концу месяца мастер брал пачку бумаг и шел к цеховым экономистам, где пропадал двое суток, пока каждый наряд не проведут по документам. Теперь все это занимает примерно получаса в день и растягивается по времени на весь месяц. Зато теперь мастер не может взять и отчитаться о выполненной операции авансом, что раньше считалось допустимым, но здорово затрудняло планирование. Достижение прошлого года: система отражает заводскую реальность с точностью более чем 80 процентов.
— Конечно, не все рабочие процессы так легко автоматизируются,— поясняет Евгений Сомов,— существует определенная специфика и в механообработке, и в сварке, и в сборке. Мы постепенно охватываем автоматизацией все наши производства, включая вспомогательные, типа инструментального. С механической обработкой нет проблем: там наряды небольшие и дискретные. А у сварщиков, скажем, задания тянутся неделями. Тут все на отдельные операции не разобьешь. У нас на заводе действует принцип минимальной достаточности. То есть никакой информатизации ради информатизации, если для дела это не нужно.
Бесчеловечная сварка
Сварка вообще ремесло особое, почти искусство, особенно когда дело касается индивидуальных произведений. Как, например, отвалообразователь, который Уралмашзавод сейчас делает для одного из карьеров в Казахстане. Посреди 31-го сварочного цеха сейчас установлен один из узлов — перевернутый кверху дном бункер для грунта, размером и формой слегка напоминающий египетскую пирамиду. Внутри гиганта на полу замечаем оранжевое цилиндрическое устройство с подъемной площадкой, явно новое.
— Специально для отвалообразователя два таких купили,— объясняет начальник технического бюро сборочно-сварочного передела Анатолий Терентьев.— У нас на заводе никогда не было подъемников. Возникала необходимость — устанавливали леса или заказывали автоподъемник. От этого, конечно, всегда повышалась загазованность в цехе, да и тратилось много времени на оформления заявки, а тут все под рукой и привод электрический. А вот детище мое сзади вас находится: так называемый новый плитный настил длиной 72 метра и стапеля.
Стапеля — непримечательная для постороннего человека металлическая конструкция на манер строительных лесов. Вообще-то, что-то похожее применяется в судостроении, а для сборки карьерной техники — конструкций типа стрела — их никто раньше использовать не догадывался.
Принципиально новый способ сборки, соответствующий требованиям заказчика и сокращающий сроки сборки, предложил Анатолий Терентьев. Ведь перед сваркой очень важно выровнять все детали конструкции. Если допустить при сборке неточность, то и изделие получится кривым. Раньше это всегда делали с помощью балок и распорок, времени все занимало много, получалось не очень качественно и надежно. На стапеле же можно легко расположить в пространстве крупную конструкцию, скажем, стрелу для крана, и установить площадки для сборщиков или сварщиков на любой высоте в пределах 6 метров.
— Мы посчитали, что такая модернизация в целом даст экономический эффект около 22 млн рублей,— не без гордости замечает Анатолий Терентьев.— Мою идею поддержал заместитель главного инженера Григорий Смирнов, а конструкторы во главе с Владимиром Кудриным помогли воплотить ее в металле.
Но варить детали будут, конечно, уже практически вручную — на полуавтоматах. Впрочем, в этот сложный труд тоже постепенно проникает автоматизация. Начальник бюро ведет нас к новой машине, в которой установлена цилиндрическая деталь на роликах-опорах. При сварке деталь вращается по кругу в автоматическом режиме. А сварщик превращается в оператора: он настраивает оборудование и следит за процессом из-за пульта. Однако и такая сварка требует от рабочего высокого мастерства. Даже в современном производстве без опытных рук все-таки не обойтись.
Вот и полностью роботизированная сварка на Уралмашзаводе пока не прижилась. Дело не в отсутствии оборудования, оно-то как раз есть. Дело в том, что не набирается более или менее крупных серий. В настоящее время конек "завода заводов" — индивидуальное и мелкосерийное производство.
Без шнурков
Если тут говорят о запуске новой продукции, то 100 изделий — это уже массовое производство и важный шаг для завода. Сейчас Уралмашзавод как раз готовится сделать такой шаг, запустив в производство целую линейку машин. Речь идет о карьерных экскаваторах принципиально новой конструкции, теперь с гидравлическим приводом.
Человеку постороннему новость может показаться странной, поскольку все экскаваторы, которые мы встречаем в обычной жизни, и так гидравлические. Например, те, что у дорожных рабочих. Но когда заходит речь о гусеничных монстрах, работающих в карьерах, то там совершенно другая история. Раньше эти гигантские машины поголовно были с электромеханическим приводом. Но последние три-четыре десятилетия на Западе стали интенсивно изготовлять мощные карьерные экскаваторы с гидравлическим приводом. Надо заметить, что именно Уралмашзавод в те годы создал конструкции мощных карьерных гидравлических экскаваторов, но головные образцы не прошли приемочных испытаний, а далее сложные 1990-е... Конкуренты, создав широкую линейку карьерных гидравлических экскаваторов, серьезно ушли вперед.
Тут дело не в подключении к сети. Многие гидравлические карьерные экскаваторы имеют электродвигатель и подключены к толстому кабелю. "На шнурке", как говорят работники карьеров. Просто машина с гидравлическим приводом заметно дешевле и, что не менее важно, в разы легче. Мобильность особенно важна в карьере, где во время взрывных работ приходится отгонять технику подальше — на 400-500 метров от места взрыва. И здесь гидравлический экскаватор имеет несомненные преимущества перед экскаватором с электроприводом. И хотя ресурс эксплуатации у нее в 2,5-3 раза меньше, чем у электромеханических моделей, есть несомненные плюсы. В общем, Уралмашзавод решил наверстать упущенное.
— Всего мы планируем производить шесть моделей с ковшами вместимостью от 10-12 до 40-45 кубометров,— рассказывает заместитель технического директора — начальник управления по развитию новых продуктов Александр Самолазов.— Первый экскаватор с ковшом 16 кубических метров будет изготовлен в первом полугодии 2016 года.
После этого Уралмашзавод планирует каждый год выводить на рынок по новой модели. За период реализации проекта, в 2014-2023 годах, планируется произвести 108 экскаваторов как с дизельным, так и с электрогидравлическим приводом.
— Сейчас мировой рынок в этом сегменте оборудования контролируется четырьмя крупными мировыми производителями — Caterpillar, Komatsu, Hitachi, Liebherr. Мы планируем выйти на уровень 20-25 процентов российского рынка,— делится планами Александр Самолазов.
Три коллектора
Впрочем, нередка для Уралмашзавода ситуация, когда инновационная продукция существует и вовсе в единственном экземпляре. Только экземпляр этот в сотни метров длиной и в тысячи тонн весом.
На столе у конструктора Андрея Вяткина стоит наглядное свидетельство очередной заводской новинки — пластиковый стаканчик с обожженными окатышами из гематитовой руды. Его привезли из Индии, а там выплавили на уралмашевском обжиговом оборудовании. Казалось бы, чего уж тут нового? Но в наших краях железная руда магнетитовая, и работают с нею по-другому. Так что и тут тоже новые технологии.
Андрею Вяткину 38 лет, он главный конструктор агломерационно-доменного оборудования, имеет в подчинении восемь человек. На завод пришел еще в 1999 году, сразу после Уральской государственной горно-металлургической академии. Сначала год работал в цехах помощником мастера. А с конца 2000-го занимается конструированием обжигового оборудования, которое нужно металлургическим и горно-обогатительным комбинатам.
Время для такой специализации было крайне неудачное, поскольку с начала 1990-х комбинаты еле сводили концы с концами, и оборудование это было совершенно не востребовано. Только с 2007 года на него пошли постоянные заказы. Тут-то и пригодился огромный задел новых решений, которые конструкторы Уралмашзавода наработали за время вынужденного простоя.
— Если говорить об инновациях, то это в первую очередь переточная система обжиговой машины. Это система воздуховодов большого диаметра, которые позволяют из одних технологических зон горячий газ (теплоноситель) перебрасывать в другие, производя, таким образом, рекуперацию тепла,— объясняет Андрей Вяткин, выражаясь по своей привычке, очень наукообразно.
Если объяснять по-простому, то дело вот в чем. Окатыш после обжига все равно надо охлаждать. Тепло фактически при этом пропадает зря. В то время как для обжига как раз нужно тепло. Вот и придумали охлаждать окатыш прямо на конвейере, отбирать у него тепло и использовать его для обжига.
— Безусловно, такие работы ведутся и нашими заграничными конкурентами. Но обычно используются одноколлекторные схемы, а мы единственные в мире, кто предложил трехколлекторную,— уточняет Андрей.
Суть инновации в том, что в начале охлаждения воздух отбирает у окатыша много тепла. Потом меньше и еще меньше. А потом тепло из трех этих воздушных коллекторов в обратном порядке используется для постепенного нагрева. Благодаря такой схеме для обжига требуется гораздо меньше природного газа. Если считать и газ, и электричество, то есть все энергопотребление вместе, то выходит на 10-15 процентов меньше, чем при одноколлекторной схеме. Существенное преимущество.
Сейчас первая такая машина промышленного масштаба внедряется на Михайловском горно-обогатительном комбинате в Железногорске, что на севере Курской области. В будущем году она даст первый окатыш.
Изобретатель
Худощавый 25-летний Денис Егоров в обычное время — мастер участка резки заготовок и волочения, ну и подрабатывает немного в том же цехе экономистом. Но по образованию Денис конструктор, и жизненные планы у него куда более масштабные.
— Если наша технология получит финансирование, я, конечно, уйду с участка, буду заниматься только ею,— уверен он.
Весной молодой мастер подал заявку на конкурс инноваций "Техностарт", организованный Группой ОМЗ, в которую входит и Уралмашзавод. Там проект Дениса "Smart mill" получил всестороннее одобрение, прошел инвестиционный комитет, и уже скоро должны прийти реальные деньги.
Посвящен проект, как можно понять из названия, мельницам. Не мукомольным, естественно, а тем, что используются в добывающей промышленности для измельчения горных пород. Если описывать совсем грубо, то мельница — это такая бочка с усиленными стенками, а в бочке шары или цилиндры, в зависимости от конструкции. Бочку вращают, шары бьются друг о друга и о стенки, за счет чего и крошат горные породы до нужного состояния. Шары, в зависимости от формы внутренней поверхности перекатываются по-разному, но всегда более или менее хаотично. Отсюда и проистекают все сложности.
— Появляется целый ряд технологических проблем,— объясняет Денис.— Прежде всего близко к центру возникает мертвая зона, где измельчения вообще не происходит. Шары там перекатываются медленно, соударение слабое. Зато порода вместе с рабочими телами сильно трется о футеровку (листы из броневой стали, которыми усиливают внутреннюю поверхность бочки), увеличивая ее износ.
Чтобы избавиться от этих последствий, конструкторы давно мечтают сделать движение менее хаотичным. Решение "Smart mill" вроде бы лежит на поверхности: задавать шарам верное направление с помощью электромагнитов. Хотя, как именно все это будет реализовано, конструкторы не раскрывают: как-никак коммерческая тайна.
Как говорят люди опытные, за любым молодым новатором стоит старый инженер. И в случае с Денисом Егоровым это действительно так. В коллективе разработчиков новой технологии он один из младших. Зато есть два немолодых опытных конструктора, один из которых прорабатывал технологию еще в 1990-х, когда сидел без работы. И даже сделал миниатюрную экспериментальную модель, доказывающую, что идея, в принципе, годная.
Денис в проекте занимается конструкторской проработкой. Уже построена математическая модель, показывающая, что энергетическая эффективность новой мельницы (то есть расход электричества на тонну перемолотой породы) повышается аж в 2 раза. Ну и расход брони заметно снижается, а ресурс мельницы соответственно увеличивается
— Аналогов в мире нет,— гордо говорит Денис.— По крайней мере, совершенно точно нет промышленных образцов.
Хотя и тут до промышленного производства путь лежит неблизкий. Сейчас нужно изготовить экспериментальную модель диаметром 1 метр, которую потом и будут масштабировать. Долго, конечно, но ведь заводу и дальше предстоит обновляться. А фундамент для будущих обновлений закладывается уже сейчас.
Подписи
Для Дениса Распопова новый станок Hankook — уже как родной
Отладчик Олег Кашин и в пенсионном возрасте продолжает осваивать новые машины
Лауреат Госпремии Владимир Быков, даже став большим начальником, не бросил конструкторскую работу
Главный по IT Евгений Сомов свел компьютерные системы завода в единое целое
Анатолий Терентьев всегда знает, как облегчить и ускорить сварку
Александр Самолазов готовит к запуску целую линейку новых экскаваторов
Новое доменное оборудование Андрея Вяткина покоряет Индию
У Дениса Егорова скромная должность, но замечательное изобретение
Hankook даже не станок, если быть точным, а обрабатывающий центр
Когда занимаешься индивидуальным машиностроением, новые технологии приходится придумывать постоянно. На чертежах — детали отвалообразователя