Вгрызаясь зубьями в металл

Станки — основа всего производства в промышленном мире. Токарные, сверлильные, шлифовальные, ленточнопильные станки для чего угодно можно найти на любом заводе. Но в этой статье поговорим о последних: почему российский рынок ленточных пил так мал? Доступны ли они к модернизации? И чем грозит несоблюдение техники безопасности?

Фото предоставлено ООО «Эс Ти Кроун»

Отрасль станкостроения в СССР оставалась одной из наиболее развитых. Но конец прошлого века был беспощаден: менялась политика, изменились приоритеты развития. Другими словами, произошла деиндустриализация, и весь железный строй промышленности развалился.

Даже во время развития «Индустрии 4.0» в стране, по данным Росстата, функционировали лишь 45 крупных и средних юридических лиц с основным видом деятельности «Производство станков, машин и оборудования для обработки металлов и прочих твёрдых материалов». Причём выпуском металлообрабатывающего оборудования занимаются только 36 из них. А самые крупные отечественные (если так можно сказать) игроки рынка — это совместные предприятия с европейскими и азиатскими брендами.

Драйвером роста станкостроительной отрасли эксперты называют модернизацию военно-промышленного комплекса страны. «Оборонка» стала основным заказчиком заводов, в то время как другие промышленные предприятия всё-таки привыкли к импортному оборудованию и не думают переходить с него на отечественное.  А ведь отрасль вполне могла снабдить все металлообрабатывающие и машиностроительные предприятия литейным и кузнечно-прессовым оборудованием и станками всех видов. Тем более что именно металлообработка в стране находится на высоком уровне, и кто, как не эти предприятия, нуждается в качественных станках: для резки, гибки и формовки металла.

Узкий рынок

Потребность в металлообработке не только не уменьшается, а наоборот, растёт с каждым днем, так как для производства промышленности требуется все больше различных деталей как из стандартных марок сталей, так и из труднообрабатываемой экзотики типа титана, сплавов на основе никеля и прочих специальных сплавов. Детали для машино- и автомобилестроения, нефтегазовой промышленности состоят в большей степени из металла, поэтому на заводах неустанно кипит работа.

В металлообрабатывающих цехах можно найти современные и не совсем новые станки: фрезерные, токарные, сверлильные и ленточнопильные. Последние, кстати, популярны и в других отраслях промышленности, потому что каждый металлообрабатывающий или машиностроительный завод содержит мини-предпроизводство, где специалисты делают заготовки из металла.

Технический директор ООО «Эс Ти Кроун» Андрей Кушнир говорит, что металл на предприятии режут на различных отрезных станках: ленточнопильных, дисковых отрезных, лазерных и плазменных, а также гидроабразивных. Подготовка материала начинается как раз с резки цельного сортового проката, трубных и профильных заготовок для изготовления металлоконструкций. 80% материала инженеры режут именно с помощью ленточнопильных станков.

Сейчас этого оборудования на мировом рынке предостаточно, и обосновано это опять же массовой цифровизацией и автоматизацией. Неутешительно, но правда — парк ленточнопильного оборудования в основном представлен зарубежными производителями из Европы и Китая, а отечественные российские производители единичны. Потребность в российских станках существует в первую очередь внутри страны, а за рубежом, к счастью или к сожалению, работают свои производители качественной продукции.

Разнообразие

Первые станки для резки металла появились больше двухсот лет назад, и состояли они из механизированного суппорта и набора сменных зубчатых колёс. Теперь существует несколько их видов: двухстоечные, маятниковые, автоматические и полуавтоматические.

Какие из них предпочтёт предприятие, зависит только от масштабов и целей этого завода. 

Генеральный директор завода металлоконструкций «МАМИ» Александр Царёв рассказал, что спросом пользуются в основном автоматические и полуавтоматические двухстоечные машины. Полуавтоматика при этом популярна у небольших предприятий и не очень удобна для крупных.


Фото предоставлено ООО «Эс Ти Кроун»

В функциональном плане все станки практически одинаковы. Разница между ручным и автоматическим станком в наличии у последнего встроенного рольганга с подающими тисками. Такая роботизированная система позволяет запрограммировать по количеству и размеру сразу всю запланированную партию деталей. К тому же и подавать, и принимать материал будут тиски, установленные на станке.

«Крупные предприятия используют в основном автоматические станки. Их заготовки могут быть тяжёлыми, и человеку будет сложно их кантовать, подавать, поэтому всё делается в автоматическом режиме, в том числе с помощью механизированных рольгангов», — пояснил г-н Царёв.

Недостатков у этого оборудования специалисты пока не выявили, вероятно, главные их преимущества — скорость и, соответственно, экономия времени.

А вот малые и средние предприятия используют больше полуавтоматические станки, так как размеры партий нужных заготовок единичны или невелики, т. е. такие производственники находят возможности автомата для себя избыточными и экономят бюджет затрат на оборудование за счёт ручного труда оператора, который должен самостоятельно подать заготовку на нужную длину при каждом резе. Вот как раз времени на выставление длины отпила и подачи заготовки человеку требуется больше по сравнению с автоматами.

В станках полуавтоматического действия буквально каждый отпил контролирует оператор. Он не просто наблюдает за процессом, но и перемещает заготовку по рольгангу, замеряя длину отреза вручную рулеткой или по мерному упору. Это не очень эффективно для крупной партии, потому что точность теряется и временные затраты огромны.

Кроме того, станки ведь и по цене отличаются, именно поэтому небольшие предприятия не могут позволить себе автоматические. На небольших предприятиях профиль, который они пилят, не такого большого размера, как на крупных, и там вполне может справиться человек.

Что касается ручных станков, то их выбор зависит от операций, которые планируются на заводе. Например, если работа ведётся с трубой маленького сечения и малосерийной работы, то лучше, конечно, поставить пилу с ручным управлением маленького размера. Она не займёт много места и пригодится для небольших работ.

Фото предоставлено ООО «Эс Ти Кроун»

Но эталоном продуктивности эксперты считают всё-таки автоматические ленточнопильные станки, к тому же инженеры утверждают, что автоматику можно переключить на полуавтомат в случае обработки небольших объёмов материала.

По словам специалистов, те предприятия, которые переоборудуют свои цеха на автоматические станки, в принципе, смогут обеспечить себе продуктивную деятельность на 20 лет.

Возможности

В любой сфере главным критерием при выборе продукта является соотношение цены и качества. Также существенны бюджетные возможности в сопоставлении со стоимостью оптимальных технических решений.

Так как на промышленных предприятиях выбор режущего инструмента определяется именно характером производства, то ленточнопильные станки, например, консольного типа в силу слабости своей конструкции в первую очередь предназначены для труб и профилей.

«Полуавтоматы подойдут для трубного производства и металлоконструкции, где длина отпила превышает 3000 мм, или на заготовке в 12 000 мм, где надо сделать лишь единичные резы.

Главный принцип — всегда подобрать оптимальный станок под конкретные потребности», — объясняет Андрей Кушнир.

Если говорить о производительности, то эксперт уверяет, что самый современный автоматический станок колонного типа при порезке ст. 45, кругом 150 мм. биметаллическим полотном М42 способен совершить 23 резов в час и в итоге 184 резов за 8 часов рабочей смены  Он отметил, что, хотя поправки на длину отпила и затраты времени на установку материала неминуемы, программировать и запускать цикл для получения такого результата нужно всего лишь один раз.

Кроме того, современные ленточнопильные станки по сравнению с аналогичным режущим оборудованием ещё и весьма экономичны в плане затрат электроэнергии.

«На сегодняшний день самую низкую стоимость реза (при относительно высокой точности резки и качестве поверхности) обеспечивают ленточнопильные станки», — подтвердил директор департамента ленточнопильного оборудования OOO «Вебер Комеханикс» Леонид Антипкин.

Касательно «болгарки»

Нахваленные ленточнопильные станки не единственные приспособления для резки металла, при крайней необходимости вместо них вполне может пригодиться старая привычная «болгарка», или переход на технологию резания дисковыми пилами. Но специалисты отмечают несколько её особенностей: во-первых, УШМ («болгарка») подойдёт только начинающим предприятиям, не имеющим возможности купить дорогостояще оборудование, либо работающим с небольшими партиями металла. Во-вторых, «болгарка» значительно опаснее станков и требует повышенной техники безопасности. В-третьих, как ни странно, содержание УШМ выходит дороже, так как к ней регулярно нужно покупать новые диски. В конце концов, как сказал Александр Царёв, в ленточнопильный станок трубы можно уложить пакетом, а при работе с «болгаркой» — нельзя.

Так что замена возможна, и даже есть из чего выбирать, вот только будет ли она соответствовать цели производства, знают только на предприятиях.

«Главной альтернативой ленточным пилам выступают дисковые пилы, а это цельностальные пилы холодной и горячей резки, а также дисковые пилы с твердосплавными напайками по зубу, которые работают либо в поточных линиях трубных производств, либо когда необходимо получить десятки тысяч однородных заготовок сплошного и толстостенного проката», — рассказал Андрей Кушнир.

Фото предоставлено ООО «Эс Ти Кроун»

А ещё эксперты выделяют оборудование с лазерной и плазменной резкой. Но, по словам г-на Царёва, при работе у него закаливается кромка. И хоть станки стоят внушительных сумм, у них всё-таки выше скорость и точность резки. Эти станки имеют больше функций: они могут не только отрезать под разными углами, но и делать отверстия разных форм.

Модернизируем?

«Последняя инновация, которую я видел, — это электронная линейка угла реза. Но и она появилась лет десять назад. Отрасль в целом очень консервативна, так что слишком часто ждать новых изобретений не приходится», — высказался генеральный директор завода металлоконструкций «МАМИ».

«Принципиально новых технологий резания в промышленных объёмах не появилось.

В зависимости от предназначения совершенствуются существующие технологии: резка ленточными, дисковыми пилами, лазерный и плазменный раскрой листовых материалов, гидроабразивная резка», — подтвердил технический директор ООО «Эс Ти Кроун».


Неутешительно, но правда — парк ленточнопильного оборудования в основном представлен зарубежными производителями от Европы до Китая, а отечественные российские производители единичны. Потребность в российских станках существует в первую очередь внутри страны, а за рубежом, к счастью или к сожалению, работают свои производители качественной продукции.


Кардинальным инновациям в области изготовления станков в этой сфере не место. Но производители не теряют времени и для повышения эффективности своего оборудования оснащают его различными автоматизированными системами оптимизации режима резания.

«Такая система во время пиления заготовки самостоятельно выбирает параметры по скорости и подаче в соответствии с материалом и формой заготовки. А во время резания эти параметры изменяются в зависимости от нагрузки на пилу в каждой точке реза, отталкиваясь от свойств материала по структуре и твёрдости, от степени износа режущей кромки зубьев. Цель этой функции — производительный прямой качественный рез при максимальном сроке службы полотна», — пояснил Андрей Кушнир.

По словам эксперта по подготовке производства, технологиям металлообработки и оборудованию для производства металлических конструкций Глеба Миклашевского, из двух популярных видов станков за последние 10 лет изменения претерпели только автоматические.

«Инженеры стали оснащать автоматическое ленточнопильное оборудование, помимо увеличения «разворота» портала при пилении заготовки под углом, обрабатывающими центрами высокоскоростной механической обработки деталей, предусматривающими сверление и фрезерование, высокоскоростным инструментом со сменными вольфрам-кобальтовыми пластинами, а также внедрять нанесение маркировки, ЧПУ-управление процессом и т. п. Таким образом, повышение производительности предприятия на этапе заготовительного производства увеличилось на 40–60%», — уточнил г-н Миклашевский.

Очевидно, полностью изменить рабочее действие станков пока не представляется возможным, но, само собой, в связи с регулярными научными переворотами инженеры модернизируют отдельные части оборудования.

«Были усовершенствованы устройства снижения вибрации полотна, очистки полотна, охлаждения зоны резания, автоматический контроль давления и скорости подачи пильного полотна во время резки и многое другое. Значительную роль играют производители ленточных полотен, которые постоянно совершенствуют режущий инструмент», — высказался Леонид Антипкин.

С заботой о станках

За высокоэффективную отдачу станки, безжалостно расправляющиеся с металлом, требуют большого внимания со стороны техников. И это понятно, ведь только регулярное обслуживание может обеспечить долгосрочную бесперебойную работу и окупаемость денег, потраченных на покупку оборудования и ленточных пил. Эксперты выделяют части станков, которые особенно нуждаются в уходе.

«Среди главных точек обслуживания и постоянного контроля можно назвать состояние твердосплавных направляющих, подшипников стабилизации полотна, стружкосъёмной щётки, каналов подачи СОЖ, состояние частей узла натяжения ленточного полотна, соосность и плавность вращения шкивов», — перечислил Андрей Кушнир.

«Периодически меняются подающие ролики, масло гидравлической системы раз в полгода и само полотно, когда оно приходит в негодность. При должном уходе и эксплуатации, обслуживание требуется раз в три месяца — полгода, а проработать без поломок станок сможет до 7 лет и даже больше», — добавил Александр Царёв.

Проблем с обслуживанием и частым выходом из строя быть не должно, так как каждый станок имеет регламент обслуживания по каждой точке, и это прописано в его паспорте. 

Особо опасны

Станки с зубьями угрожают расправой не только металлическим конструкциям, но и работникам завода. Полотно ленточной пилы имеет невероятно острые зубья, но, как ни странно, опасность оператора нивелируется всего лишь защитным перчатками и очками.

Эксперты рассказали, что самое страшное, что может случиться во время работы за станком, — это разрыв полотна во время резания и вылет стружки. Сценарий, достойный классического хоррора. Но предупредить ужасный инцидент на предприятии помогают специальные защитные ограждения и предохранители, которые в случае разрыва пилы мгновенно прекращают работу станка.

На двухстоечных станках полотно закрыто со всех сторон и имеет лишь одно «окно» в области соприкасания пилы с изделием. Именно этот участок потенциально способен защемить человека.

Специалисты утверждают, что, если оператор будет соблюдать технику безопасности, ему не страшна подобная угроза.

Производителям не до смеха

А много ли у нас успешных предприятий, чьи изделия пользуются спросом? На самом деле, всем отечественным производителям, известным и не очень, пока можно только пожелать дальнейшего развития: ни один эксперт не вспомнил случая, чтобы какие-нибудь зарубежные компании закупали российские станки. Зато отечественные заводы не отличаются патриотизмом и с удовольствием пользуются станками иностранного производства.

Им просто-напросто недостаточно предложений российского рынка, потому что в России отсутствует массовое производство таких станков, то есть это практически индивидуальное производство при внушительной себестоимости. По словам Андрея Кушнира, запрос покупателя прост: дайте за наименьшую цену максимум качества. Пользуясь этим, зарубежные предприятия активно продолжают развивать сервисное обслуживание и уровень производства.

«Стать конкурентоспособным российскому предприятию удастся, если оно будет выполнять базовые требования и расширять свои конкурентные преимущества за счёт пакета услуг: увеличения срока гарантии, комплекса сопровождения по технологиям и инструменту, быстрого реагирования на вопросы по эксплуатации, быстрого сервиса и наличия склада запасных частей», — заявил технический директор ООО «Эс Ти Кроун».

Невозможность расширить количество заводов по производству ленточнопильных станков тоже объясняется вполне обыденными причинами: в стране не хватает квалифицированных кадров, начиная от инженеров, заканчивая рабочими. Эксперты утверждают, что и отечественных производителей комплектующих, особенно для гидравлических и электронных систем, российским станкостроительным предприятиям тоже не хватает.

«Основными проблемами для производителей станков современного уровня в России является недостаток «материальной базы» предприятия. Помимо корпусных деталей, российские компании по производству ленточнопильного оборудования не производят ничего. Все редукторы, сервоприводы, пускатели и т. д. приходится везти из Китая, что пагубно отражается на качестве, или из Европы, что приводит к удорожанию станка.

Отсутствие собственного программного обеспечения для управления, не говоря уже об интеграции его в «облачные» технологии обмена данными между станками, предусмотренной концепцией «Индустрия 4.0», делает российские станки практически непригодными для внедрения в автоматизированный цикл заготовительного производства в силу ограниченности их функциональных и информационно-обменных свойств», — сообщил Глеб Миклашевский.

Несмотря на это, эксперт отметил, что в России всё же есть небольшие металлообрабатывающие компании, которые успешно используют станки российского производства.


ЭКСПЕРТ


Дмитрий Громов, 
бренд-менеджер направления металлообработки ООО «ИТА-СПб»

«Сама технология ленточного пиления применяется очень давно, она принципиально проста и остается практически неизменной по сей день. Нововведения заключаются в основном в небольших улучшениях технических характеристик, в применении средств автоматизации и механизации для сокращения вспомогательного времени и увеличении производительности, в изменении эргономики, размещения органов управления для более удобной и комфортной работы. Например: в группе промышленных полуавтоматических пил JET появились модели с инверторным управлением, которое позволяет сохранить постоянство скорости движения ленточного полотна.

Оснащение станка автоматическими гидравлическими тисками позволяет после включения цикла пиления зажать губки тисков и надежно удерживать заготовку в процессе резки, а по окончании распила, губки автоматически разжимаются, освободив заготовку, оператору остаётся только передвинуть заготовку, и станок будет готов для запуска следующего цикла пиления.

Все органы управления сконцентрированы на одном пульте оператора с выносной консолью, которую можно повернуть и разместить в удобном положении. На пульте оператора дополнительно размещён стрелочный амперметр, который показывает повышение нагрузки, что свидетельствует об износе ленточного полотна и помогает вовремя заменить полотно на новое.

Датчик холостого хода позволяет опустить пильную раму до заготовки на увеличенной скорости, а после пиления поднять пильную раму только на несколько миллиметров выше поверхности заготовки, значительно сократив время изготовления детали и увеличив общую производительность.

Потенциометр изменения скорости движения полотна позволяет плавно изменять скорость и устанавливать нужные параметры для пиления различных материалов, а цифровое табло покажет фактическую скорость движения ленты.

Все эти перечисленные новые функции позволяют комфортно проводить распил с максимальной производительностью, достойным качеством и исключительной точностью».


«Промышленные страницы Сибири» №5 (160) август-сентябрь 2021г.

скачать pdf


№5 (160) 2021 Промышленные Страницы Сибири
Прочитать другие публикации на Calameo


Текст: Анастасия Семёнова.




© 2006-2012. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»


Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru

© Создание сайта - студия GolDesign.Ru