CC BY
2УДК 62
Д.С. Казанцев
ПОИСК И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СКРЫТЫХ РЕЗЕРВОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
В РОССИЙСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ
В статье анализируется текущая ситуация в российском машиностроении и приводятся существующие в научной среде методы решения выявленных проблем. Автором предлагаются решения, не требующие больших вложений: универсализация производственных приспособлений (в том числе, станочных) и автоматизация наиболее трудоемких и проблемных операций. В статье приводятся анализ статистических данных, собранных автором на одном из машиностроительных предприятий, а также пример эффективного проведения автоматизации технологической операции.
Ключевые слова: проблемы российского машиностроения, эффективность, приспособления, универсализация, автоматизация.
На сегодняшний день ситуация в российском машиностроении является сложной. Процесс замены старого оборудования (в т.ч. за счет субсидий или льгот от государства) интенсифицируется, однако средний возраст оборудования на обрабатывающих производствах на 2018 год составил не слишком оптимистичные 12,1 года [1]. Имеются проблемы с эффективностью и конкурентоспособностью предприятий и товаров по причине использования морально и физически устаревших технологий производства, нехватки передовых научных разработок и отсутствия спроса на крупные партии товаров одной номенклатуры.
Так, например, объем инновационных товаров и услуг (т.е., новых или подвергшихся изменениям в течение трех лет) в сфере производства машин и оборудования (кроме транспортных средств и некоторых других) за 2018 год составил 111 млрд. руб. (в общем объеме отгруженной продукции в той же области за тот же год, равном 960 млрд. руб.) [2]. Еще одним характерным показателем состояния машиностроения является соотношение экспорта и импорта машин, оборудования и транспортных средств. За 2019 год объем экспорта по данной статье составил $29146 млн., а импорта - $112719 млн. [3].
Часто данные проблемы на конкретных предприятиях пытаются решить единоразовой закупкой нескольких единиц нового оборудования без какого-либо обоснования его эффективности и при отсутствии стратегии развития производства в целом. Применяются также методы закупки зарубежных технологий или создания совместных производств с зарубежными предприятиями.
В научной среде наиболее популярны мнения о необходимости привлечения больших объемов инвестиций для обновления основных фондов и организации производства инновационной продукции [4]. Чуть менее популярными являются методы внедрения САПР и систем управления предприятием для уменьшения издержек, ускорения выпуска продукции и повышения качества [5].
Однако для предприятий, не планирующих в ближайшее время начинать крупные инвестиционные проекты и внедрять вышеназванные системы, хорошим решением будут:
•Автоматизация наиболее трудоемких и легко поддающихся автоматизации процессов. В некоторых случаях, это может быть автоматизация операций сварки, сборки и упаковки изделий, сокращение слесарных операций
•Максимально возможная (экономически целесообразная) универсализация приспособлений (в т.ч., станочных) с учетом особенностей производимой и планируемой к производству продукции. Такое решение позволит сократить временные и материальные издержки на проектирование и производство большинства специальных приспособлений, удешевить продукцию и ускорить ее выпуск
Говоря об экономичном внедрении автоматизации в наиболее трудоемкие процессы производства, в качестве примера можно привести компанию Steinmüller Afrika, производящую детали из жаропрочной стали для ТЭС в ЮАР. В 2012 году для успешного выполнения заказов возникла необходимость повышения производительности и качества сварочных работ (до реализации проекта сварные соединения выполнялись с помощью ручной дуговой сварки). После приобретения сварочной автоматизированной установки от немецкой компании Carl Cloos Schweißtechnik и подбора наиболее подходящих программ и режимов сварки производительность операции возросла в 15 раз и существенно улучшилось качество швов [7].
© Казанцев Д.С., 2020.
Научный руководитель: Калинина Наталия Евгеньевна - кандидат экономических наук, доцент, Уральский федеральный университет, г. Екатеринбург, Россия.
Для проведения универсализации приспособлений возможно их разбиение на группы по конфигурации, установочным базам и способам закрепления, а также применение модульных приспособлений [6]. Возможно собственное производство подобных приспособлений или закупка имеющихся на рынке (например, универсальные тиски и модули для центрирования заготовок с гидрозажимами от итальянского производителя вегагШ).
Большие перспективы значительной универсализации приспособлений подтверждают и статистические данные по проектированию приспособлений для нужд собственного производства, полученные на одном из машиностроительных предприятий: общее количество проектируемых деталей приспособления (без стандартных изделий), число деталей, соединяемых сваркой и общая трудоемкость проектирования приспособления (в количестве листов А4).
Были взяты специальные приспособления 3 групп:
•плоскошлифовальные
•программно -фрезерные
•зубофрезерные.
Для первой группы (плоскошлифовальные приспособления) некоторая автоматизация уже была введена путем применения магнитных столов к станкам, за счет чего доля приспособлений этой группы с количеством деталей до 3 шт. составила внушительные 46%, как и доля приспособлений с трудоемкостью до 6 листов А4 (рис. 1, 2).
Количество деталей, шт.
До 3
■ Св. 3 до 6
■ Св. 6 до 9 Св. 9
Рис. 1. Общее количество деталей в плоскошлифовальных приспособлениях
Трудоемкость,
18% листов А4
До 6
46% Св. 6 до 12
18% ■ Св. 12 до 18
Св. 18
18%
Рис. 2. Трудоемкость проектирования плоскошлифовальных приспособлений Кроме того, благодаря магнитным столам удалось полностью отказаться от проектирования приспособлений для изделий простой формы из ферромагнетиков.
При этом отметим, что трудоемкость проектирования остальных плоскошлифовальных приспособлений (изделия для которых непригодны для обработки на магнитных столах) на предприятии остается высокой при крайне низкой универсализации.
Ситуация с приспособлениями второй группы (программно-фрезерные) сложнее: доля приспособлений с количеством деталей более 7 составляет 77% (при среднем значении, равном 15,1), а приспособлений с трудоемкостью проектирования меньше 15 листов А4 - всего 7% (среднее значение трудоемкости - 30,9 листов А4). Несколько снизить трудоемкость позволяет большая доля сварных деталей (в среднем,
8% Количество
8% деталей, шт.
23%
До 7
■ Св. 7 до 14
1 в» Св. 14 до 21
23%
Ш Hl Св. 21 до 28
1 И| ■ Св. 28
38%
Рис. 3. Количество деталей в программно-фрезерных приспособлениях
Доля
8% (от общего числа
деталей)
23%
23% ■ До 0,4
ш 1 Св. 0,4 до 0,6
■ Св. 0,6 до 0,8
■ Св. 0,8
46%
Рис. 4. Доля сварных деталей в программно-фрезерных приспособлениях
Трудоемкость, листов А4
До 15
Св. 15 до 25
Св. 25 до 35
Св. 35 до 45
Св. 45
Рис. 5. Трудоемкость проектирования программно-фрезерных приспособлений
Универсализация в этой группе приспособлений невысока: меньше трети приспособлений предназначены для обработки более одного наименования изделий.
Количество деталей и трудоемкость проектирования приспособлений третьей группы (зубофре-зерные) относительно невелики (среднее количество деталей - 5,9, средняя трудоемкость - 15,6 листов А4), однако доля соединяемых сваркой деталей значительно ниже, чем у предыдущей группы. Графики показателей представлены на рис. 6, 7 и 8.
Количество деталей, шт.
До 3
I Св. 3 до 7 Св. 7 до 11 Св. 11
Рис. 6. Количество деталей в зубофрезерных приспособлениях
Рис. 7. Доля сварных деталей в зубофрезерных приспособлениях
18% 18% Трудоемкость,
листов А4
До 10
1 В 1 ■ Св. 10 до 15
1 К ■ Св. 15 до 20
29% ■ Св. 20
1 35°%
Рис. 8. Трудоемкость проектирования зубофрезерных приспособлений
Универсализация приспособлений этой группы практически отсутствует, хотя зубофрезерные приспособления легче поддаются универсализации, чем рассмотренные выше плоскошлифовальные и программно-фрезерные.
По результатам проведенного анализа видно, что даже частичная универсализация данных специальных приспособлений путем группировки деталей по форме и установочным базам может значительно снизить трудоемкость проектирования и изготовления приспособлений и повысить процент их использования, что приведет к ощутимому экономическому эффекту без серьезных объемов инвестиций.
Подводя итог, можно сказать, что на многих российских предприятиях есть огромные резервы для повышения их производственной и экономической эффективности, и задействовать их можно, как правило, без существенных затрат, необходимы только проведение глубокого анализа деятельности предприятия и грамотный выбор стратегии его развития.
Библиографический список
1. Средний возраст имеющихся на конец года машин и оборудования по отраслям экономики, по коммерческим организациям: Статистика / Федеральная служба государственной статистики (Росстат) [Сайт] URL: https://www.gks.ru/storage/mediabank/osn1a.xlsx (дата обращения: 03.05.2020)
2.Объем инновационных товаров, работ, услуг: Статистика / Федеральная служба государственной статистики (Росстат) [Сайт] URL: https://www.gks.ru/storage/mediabank/innov-n3.xls (дата обращения: 03.05.2020)
3.Российский статистический ежегодник. 2019: Статистический сборник / Росстат. - Р76 М., 2019 - 708 с.
4.Заболотный Е.А., Бакулина А.А. Состояние отрасли тяжелого машиностроения в России и перспективы её развития / Проблемы современной науки и образования: электронный научный журнал. - 2017. - № 19 (101). - С. 6266.
5.Антамошкин А.Н., Ереско В.С. Внедрение машиностроительных САПР в условиях мелкосерийного производства / Системы. Методы. Технологии: электронный научный журнал. - 2011. - № 2 (10). - С. 29-34.
6. Специальная сварочная установка с высокой производительностью для производства компонентов электростанций, Steinmüller Afrika (ЮАР) / Смарттехникс [Сайт]. URL: http://www.smart2tech.ru/spetsialnaya-svarochnaya-ustanovka-s-vysokoj-proizvoditelnostyu-dlya-proizvodstva-komponentov-elektrostantsij-steinmuller-afrika-yuar (дата обращения: 15.12.2019)
7.Боярский В.Г., Сихимбаев М.Р., Шеров К.Т. Переналаживаемая технологическая оснастка для групповой обработки / Журнал «Фундаментальные исследования». - 2011. - №12. - С. 542-547. URL: https://fundamental-research.ru/pdf/2011/12-3/17.pdf (дата обращения: 15.12.2019)
КАЗАНЦЕВ ДМИТРИЙ СЕРГЕЕВИЧ - магистрант, Уральский федеральный университет, Россия.
