Журнал ''СТИН'' . 2005 – 2020 г.г.

2.2. Журнал ''СТИН'' . 2005 – 2020 г.г.

Лекция № 1. Введение

В развитых промышленных странах объем продукции металлообработки составляет около 30% общего производства продукции. Успех развития того или иного производства в значительной степени зависит от эффективного использования металлорежущих станков (МРС).

В народном хозяйстве применяются машины различных классов: машины двигатели, транспортные машины, машины-орудия и др. Металлорежущие станки относятся к группе машин-орудий. Они предназначаются для придания деталям заданной формы, размеров, точности и шероховатости поверхностей при осуществлении процесса резания со снятием стружки с помощью разнообразных режущих инструментов.

Получение деталей нужной формы и размеров возможно и многими другими технологическими методами, каждый из которых характеризуется определенной совокупностью технологических и экономических показателей.

Процесс резания является наиболее экономичным с точки зрения энергетических затрат. Действительно, для обработки 1 мм3 металла лезвийным инструментом уровень энергозатрат в 10 раз меньше, чем абразивным инструментом, в 50-100 раз меньше, чем методом литья, ковки, штамповки, электрохимическими методами, в 10тыс раз меньше, чем лазерным лучом.

История появления первых станков уходит далеко в прошлое и ведет свое начало с простейших орудий труда. Чтобы получить определенное представление о длительном и сложном пути их развития рассмотрим их общую структурную схему построения технологического процесса, включающую четыре основных блока: 1 - программа (задание), 2 – настройка процесса, 3 – осуществление процесса, 4 – контроль процесса.

Для оценки совершенства орудий труда и станков, используемых для осуществления технологического процесса, примем степень и характер участия человека в отдельных блоках приведенной схемы. Исходя из этого можно выделить ЧЕТЫРЕ ОСНОЫНЫХ ЭТАПА развития станков.

ПЕРВЫЙ ЭТАП – является наиболее длительным и охватывает период времени до ХУШ века. Археологические исследования показывают, что отдельные изображения древних орудий труда и станков относятся к Хвеку до н.э.

В рассматриваемый период применялись топоры, наконечники, скребки, сверлильные и токарные станки с лучковым приводом и другие простейшие орудия и станки. Участие человека было необходимо во всех блоках схемы технологического процесса.

Интересно отметить, что некоторые виды ручных станков прошлого в измененном виде дошли и до наших дней, например, ручная дрель, наждачный станок с ручным приводом и др.

ТРЕТИЙ ЭТАП – XIXи первая четверть XXвека. В этот период ведется всестороннее усовершенствование и развитее конструкций универсальных станков различного технологического назначения. Например в Туле в первой четверти XIXвека работали токарные станки с приводом общей трансмиссии, производимой в движение паровой машиной.

Приблизительно в середине XIX века был создан токарно-винторезный станок со ступенчато-шкивным приводом и зубчатым перебором. Впоследствии неудобная в эксплуатации ступенчато-шкивная передача была заменена коробкой скоростей и была применена коробка передач.

Во второй половине XIX века создаются токарно-револьверные станки, а вслед за ними появляются и получают быстрое развитие ТОКАРНЫЕ АВТОМАТЫ И ПОЛУАВТОМАТЫ, при работе которых участие человека сохраняется только в блоках 1 и 4. Подобные автоматы сохранились и до наших дней.

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП – начало данного этапа приблизительно нужно считать со второй четверти XX века. Продолжается дальнейшее совершенствование станков общего назначения с ручным управлением, конструкция которых достигли высокого совершенства. Однако, с точки зрения требований современного производства эти станки, ставшие традиционными, уже в значительной степени исчерпали свои возможности. Для условий крупно-серийного и массового производства получили дальнейшее развитие разнообразие типы автоматизированных станков, созданы автоматические линии, появились первые прототипы заводов-автоматов.

Примерно в середине XXвека создается качественно новый вид оборудования – станки с числовым программным управлением (ЧПУ), имеющие высокий уровень автоматизации и обладающие переналаживаемостью. В результате быстрого развития этих станков в кратчайшие сроки были разработаны конструкции высокоэффективного многооперационных станков с ЧПУ и микро-ЭВМ, объединение которых вместе с транспортно-складскими устройствами и роботами в комплексы или станочные системы дает возможность создавать гибкие автоматизированные участки производства (ГАП). Внедрение их в производство позволяет заменить человека 2,3,4, а с помощью автоматизированной системы проектирования технологического процесса и получение управляющих программ и в значительной степени в блоке 1, что обеспечивает длительною работу оборудования по безлюдной технологии.

Перспективным направлением дальнейшего совершенствования станочного оборудования является создание САМОНАСТРАИВАЕМЫХ СТАНКОВ с адаптивными системными ЧПУ.

Выдающимся достижением отечественного станкостроения является созданием станков с ЧПУ и развитие их производства. Первые советские станки с ЧПУ демонстрировались в 1968 г на Всемирной выставке в Брюсселе, где были отмечены золотой медалью. Выпуск станков с ЧПУ в широких масштабах начался в девятой пятилетки. За короткий срок конструкция станков и системы ЧПУ получили быстрое развитие, в результате чего созданы высокоэффективные конструкции многооперационных станков с ЧПУ и автоматической сменой режущего инструмента (''Обрабатывающие центры''). На заводе Станкоконструкция НПО ЭНИМС созданы и находятся эксплуатации два комплексно-автоматизированных участка из станков с ЧПУ, управляемых ЭВМ и предназначенных для обработки деталей и тел вращения.

Однако, в дальнейшем путь развития отечественного станкостроения становится малоэффективным. Действительно в условиях дефицита станочников снижается загрузка и использование станочного оборудования. Поэтому на первый план выдвигается задача создания оборудования нового типа, работающего длительное время без участия рабочего по принципу ''Малолюдной технологии, задача увеличена выпуска автоматов и полуавтоматов, многооперационных станков с ЧПУ.

Издавна Россия считалась мировым лидером по объему производства металлорежущего оборудования. В декабре 1925 г. приняли решение об избрании генерального курса на индустриализацию народного хозяйства. Для этого решения потребовалось первоочередное развитие тяжелой промышленности, отечественного машиностроения и наряду с этим — производство металлорежущих станков. В результате специальных правительственных

мероприятий были созданы предпосылки развития в СССР специали-

зированной станкостроительной промышленности. Для подготовки

юных специалистов в этой области открываются Московский станко-

строительный институт (Станкин) и станкостроительные факультеты

при МВТУ им. Н.Э. Баумана. В 1931 г. основан НИИ станков и

иструментов (с 1933 г. — ЭНИМС), происходила реконструкция дей-

ствующих предприятий и создание новых.

Все это позволило увеличить производственную мощность стра-

ны: в годы первой пятилетки (1929–1932 гг.) выпуск металлорежущего

оборудования возрос в 2,5 раза, а во время второй — более чем в 2 раза;

количество станкостроительных заводов увеличилось в 1,8 раза.

Объем союзного производства станков в 1937 г. вырос в 33 раза по

сравнению с 1917 г. При этом не только увеличилось количество

станков, но и расширилась их номенклатура: появились станки-

автоматы, зубообрабатывающие и шлифовальные полуавтоматы.

К 1950 г. российским машиностроением освоено 250 новых типов

металлорежущих станков общего назначения, более тысячи типораз-

меров специальных и агрегатных. Всего было выпущено по крайней

мере 70,6 тысячи станков, и это количество с каждым годом только

увеличивалось. К 70-м годам ХХ в. были созданы крупные центры

станкостроения с многочисленными заводами, конструкторскими

бюро и научно-исследовательскими организациями; произошло ко-

лоссальное снижение импорта металлорежущего оборудования —

всего лишь 3 % против 10 % в 1938 г. [3].

Что же произошло с этой отраслью после развала СССР? Что мы

имеем в настоящее время? Тенденция на развитие отечественного

станкостроения не была продолжена в условиях перехода к рыночной

экономике. Поэтому в настоящий момент эта отрасль находится в

упадке.

Начался тот развал в 1988-м. Однако точка невозврата настала в 1994-1995гг., когда разбежались специалисты: кого-то уволили, кто-то сам ушел. Ведь любое, а тем более высокотехнологичное производство держится на людях, на их опыте, знаниях. Чтобы из вчерашнего студента вырастить грамотного конструктора, надо минимум пять лет. То же самое касается и станочника, и слесаря. А после 1955 г. пошел уже необратимый процесс деградации производства: уменьшилось количество заказов, уходили кадры, разворовывались и распродавались оборудование, производственные объекты. В итоге мы потеряли наверное 90% того, что имели. СССР занимали третье место в мире по производству станков после Германии и США, а сейчас мы плетемся где-то в третьем десятке рядом с Бразилией. Сейчас что-то возрождается, как на нашем предприятии. Но это не тот уровень, который позволяет стране называться высокоразвитой промышленной державой. Разница между тем, что было, и тем, что стало, колоссальна. Например, в 80-е годы Липецкий станкозавод выпускал в месяц (!) 220-230 станков, а сейчас 3-4

Если мы хотим иметь в стране высокий уровень жизни, нужно развивать производство. Оно потянет за собой и науку, и образование. Считается, что один работник в станкостроении обеспечивает работой 11 человек в смежных отраслях, а фактически – больше.

Производство должно быть своим! Можно ли его восстановить? Можно. Но для этого нужна комплексная программа. Нужно готовить кадры, менять систему закупок, поддерживать производителей с помощью государственных дотаций. Как например, на Тайване: там стоит организации заявить о том, что она хочет открыть производство, подбираются кадры, закупается оборудование. Да, этот процесс занимает не один год, но ведь это государство уже в первой пятерке передовых стран станкостроения. А где мы?

В 1992 г. последний министр станкостроительной промышленности СССР Николай Паничев прорвался на прием к Егору Гайдару, руководившему тогда российским правительством. У экс-министра был готов план реорганизации отрасли. Но разговора не получилось. <<Кому сейчас нужны ваши ржавые станки?! – отрезал главный реформатор.

- Надо будет – все за рубежом купим>>. В итоге лет десять наши заводы не приобретали металлообрабатывающее оборудования. А когда техническое перевооружение стало вопросом выживания, импорт дошел до 90%.

Правительство спохватилось в 2011г.: было принято постановление, запрещающее оборонным заводам покупать за рубежом машины, у которых есть отечественные аналоги. Доля импорта упала. И вовремя. Введя антироссийские санкции, Запад запретил продавать РФ особо точное оборудование для военной промышленности до запретов на поставку предприятиям ОПК даже фрез и резцов. А это тысячи наименования инструментов. – свидетельствует гендиректор АО <<ВНИИинструмент>>Георгий Боровский.

Паничев вспоминает: в 60-70-е гг. ХХ в. барьеров было не меньше:<<После Карибского кризиса американцы отказались поставлять станки для изготовления стратегически важных подшипников. Тогда Станкостроительный завод им. Ильича в Ленинграде сконструировал это оборудование и пустил в серию. Но сегодня в цехе, где собирали те станки, - склад кормов для животных>>.

Всего из 250 станкоинструментальных предприятий до наших дней дожили только 115. По выпуску металлообрабатывающего оборудования СССР занимал 3-е место в мире, а РФ теперь лишь 12-е из 34 стран. Можно ли с такими стартовыми возможностями мечтать, о возрождении былой славы?

Кутин. – Отстаем мы во внедрении разработок и освоении серийного производства новых станков>>. <<Оборонно-промышленный комплекс потребляет 60-65% металлообрабатывающего оборудования, выпущенного в России, - рассказывает президент Российской ассоциации <<Станкоинструмент>> Георгий Самодуров. – Именно на этом участке рынка станкостроители нарастили продажи. А конкуренцию за гражданского потребителя они проигрывают из-за условий поставки. Наши заводы берут 100%-ную предоплату. А иностранные производители продают оборудование с рассрочкой 5-7 лет. При поддержке своих правительств наши конкуренты получают такие дешевые кредиты, в которые невозможно поверить. В Японии ставка – 0,1%!>>

На рисунке (источник — И.Г. Калабеков «Российские реформы в

цифрах и фактах») видно, что за последние 20 лет производство

станков сократилось почти в 20 раз.

По мнению специалистов, количество действующих станков оце-

нивается от 900 до 1,5 млн штук, из которых ежегодно выходят из

строя до 50 000.

В развитых странах Запада и в Японии доля машиностроительной

продукции составляет примерно 53–54 % от общего объема произ-

водства. Если товары машиностроения в общем объеме ВНП зани-

мают меньше 20–25 %, то такая экономика обречена на застой. В

России на данный момент этот показатель не превышает 7–10 % [8].

В настоящее время в России сохранился большой станочный парк

оборудования, выпущенного еще в дореформенный период и не

успевшего выработать свой ресурс по причине резкого снижения

объемов производства обрабатывающих отраслей. Емкость россий-

ского вторичного рынка (отремонтированного и модернизированного

оборудования), утверждают эксперты, сопоставима с внутренним

рынком новых изделий. Ремонт и модернизация техники позволяют

станкостроителям не закрывать производство и держаться на плаву.

Интерес к восстановленному и модернизированному оборудованию

проявляют в основном предприятия малого и среднего бизнеса, чьи

финансы или технологический цикл не предполагают значительных

затрат на приобретение нового современного оборудования. Ремонт и

модернизация б/у станка сегодня, по оценкам станкостроителей, об-

ходятся более чем на треть дешевле покупки нового оборудования

[9]. И это оборудование еще 10–15 лет может проработать, сохранив

финансовые ресурсы предприятия.

Но возникает вопрос: можно ли со старым модернизированным

оборудованием сделать прорыв в экономике и перейти к новому каче-

ству экономического роста? Конечно, нет. Если правительство не пой-

мет это, то отставание экономики нашей страны от ведущих экономик

будет только увеличиваться. А Россия так и останется лишь великой

военной державой, вечно зависящей от милости Запада и Америки.

Понятно, что без создания нового, конкурентоспособного обору-

дования говорить об экономической безопасности не имеет смысла,

но на данном этапе наша экономика испытывает большие сложности

по этому вопросу. Доля собственных новинок очень мала. А крупные

отечественные машиностроительные заводы, крепко стоящие на но-

гах, предпочитают приобретать новую высокопроизводительную

технику.

Растет спрос на современное оборудование с ЧПУ, агрегат-

ные станки и прочее высокопроизводительное оборудование. И,

несомненно, предприятия предпочитают приобретать импортное

оборудование, которое стоит почти как российское, но имеет более

высокие характеристики. И несмотря на то, что Россия по производ-

ству оборудования отстает от ведущих стран, часть российской про-

дукции по качеству практически не уступает иностранным образцам.

Итак, одной из основных задач по преодолению кризисного со-

стояния экономики является возрождение станкостроения. В 2004 г.

Евросоюз определил перечень двойных технологий, которые нельзя

продавать России. Запад не собирается давать России ультра новую

технику и допускать к современным технологиям. Только развитие

собственного производства поможет преодолеть экономическое от-

ставание России от высокоразвитых в технологическом смысле

стран, забыть о таком понятии, как санкции, и превратиться в при-

влекательную для проживания страну с высоким уровнем дохода.

В целом, до «великих революционных» событий 90-х годов прошлого столетия, страна в области станкостроения занимала твердое место в первой десятке мира и постоянно принимала участие на выставках в Чикаго, Париже, Милане, Ганновере, Токио. Крупные руководители станкостроительных заводов и известные ученые институтов и университетов неоднократно приглашались с докладами на международные тематические симпозиумы и форумы.

⇐ Предыдущая 12