Отечественное литейное производство настойчиво требует инновационных подходов к проектированию и производству авторских моделей формообразующего, плавильного и термического оборудования. Развитие отечественного машиностроения зависит от рейтинга литейного производства на международном рынке. А успешное развитие литейного производства и высокое качество литых заготовок возможно только при глубокой интеграции всех литейных переделов в информационные системы. Качество продукции, себестоимость и вопросы окружающей среды на фоне усиливающихся за последние годы экономических изменений, а также оптимальное соотношение цена-качество определяют в настоящее время конкурентоспособность технологических процессов, изделий и компаний. Ключевым условием успешного развития промышленного предприятия является радикальное повышение научно-технического уровня производства на основе создания и внедрения наиболее эффективных технологий, машин и оборудования. На фоне роста затрат на сырьевые материалы, энергоносители, оплату труда и соблюдения экологической безопасности особо важное значение приобретает фактор повышения эффективности технологических процессов и качества продукции. Применение инновационных технологий и оборудования в машиностроении в целом и в литейном производстве оказывает решающее влияние на повышение производительности труда, улучшение качества продукции, ресурсосбережение, экономию энергоносителей и улучшение экологической ситуации промышленных регионов [1]. Наиболее приемлемым, привлекательным с точки зрения требований настоящего времени и весьма перспективным технологическим процессом в литейном производстве является ЛГМ-процесс (литье по газифицируемым моделям). Производство отливок по пенополистирольным моделям не является новшеством, но активно не развивалось. В последнее десятилетие произошли значительные изменения качества исходного материала, технологического процесса и конструкторских решений для комплекса оборудования, что позволяет считать ЛГМ-процесс инновационным и востребованным. Завод «АКС» (Санкт-Петербург) является ведущим предприятием в России, изготавливающим оснастку для единичного производства и комплекс оборудования для серийного и массового производства отливок по ЛГМ-процессу. По требованию заказчика АКС выполняет проекты реконструкции и создания новых литейных цехов для ЛГМ-процесса. На рис.1 представлена механизированная линия фирмы «АКС» производительностью 12 форм в час с размером опок 800 х 800 х 1000.
Прямые энергозатраты в машиностроении, а также энергоресурсы, овеществленные в сырье, и материалы, затраченные на производство продукции во всех отраслях промышленности, зависят от материалоемкости продукции. В современных международных экономических отношениях проблема экономии энергоносителей и ресурсосбережение приобретают особо серьезное значение для всего народного хозяйства. В послании Федеральному Собранию 2019 г. президент России В.В. Путин сказал: «В России сейчас формируется колоссальный гарантированный спрос на промышленную и высокотехнологичную продукцию». «Для того чтобы выйти на высокие темпы роста, нужно решить системные проблемы в экономике. Главная проблема, в числе приоритетных – это обеспечение опережающего темпа роста производительности труда». Необходимое условие для повышения производительности труда отечественного литейного производства до мирового уровня – это внедрение систем комплексной автоматизации литейных процессов и сокращения доли влияния непредвиденного человеческого фактора. Основными путями повышения эффективности производства за счет совершенствования технологических процессов являются:
• внедрение инновационных технологий,
• комплексная автоматизация процессов,
• автоматический контроль и регулирование технологического процесса,
• оптимизация технологических режимов,
• повышение производительности труда,
• сокращение потерь энергоресурсов,
• оптимальное использование вторичных ресурсов.
Оптимизация процессов позволяет сократить потребление энергии и материальных ресурсов, уменьшить расходы на обслуживание, высвободить дополнительные площади, а также повысить надежность и качество работы инженерных и технологических систем. Совокупность конструкторских решений, автоматизация и роботизация технологических процессов, экономических, экологических и людских факторов, воплощенных в формообразующий агрегат, – вот что такое современная инновационная автоматическая линия фирмы АКС для ЛГМ-процесса (рис. 2).
Еще одна новинка компании «Завод АКС» – это линейка автоматов для производства пенополистирольных моделей. Данное оборудование позволяет полностью автоматизировать процесс изготовления моделей для ЛГМ-процесса, существенно увеличить производительность и снизить время изготовления пенополистирольных моделей.
В наше время все более популярным и перспективным становится понятие «Индустрия 4.0». Это продолжение промышленных революций. С 2011 года началась и развивается четвертая промышленная революция – это искусственный интеллект, который и носит название «Индустрия 4.0». Четвертая промышленная революция и «Индустрия 4.0» становятся не просто словами, за ними стоят реальные проекты, которые входят в нашу жизнь, – это объединение достижений промышленности и цифровых технологий, приводящих к созданию цифровых производств и «умных заводов», где все устройства, машины, продукция и люди общаются между собой посредством цифровых технологий и интернета. «Индустрия 4.0» охватывает всевозможные направления и технологии, объединение которых сделает производство максимально автоматизированным и конкурентоспособным, а следовательно, номером один на мировом рынке [2]. Обеспечение высокой конкурентоспособности отечественной промышленности во многом зависит от эффективности промышленных предприятий. Анализ технико-экономических показателей предприятий мировых лидеров говорит о том, что дальнейший рост эффективности производств возможен только при применении инновационных технологий, оборудования и решений. И это реально при проведении комплексной инновационной модернизации литейного производства с широким использованием систем автоматизации и роботизации технологических процессов. Именно эти условия и принципы осуществляются заводом «АКС» при создании высокопроизводительного оборудования и проектирования литейных цехов по ЛГМ-процессу [3].
Оборудование нового поколения ООО «АКС» выгодно отличается от предыдущих моделей собственного производства и от аналогичных образцов зарубежного производства:
• простотой и надежностью автоматизации и контроля тепловых процессов,
• роботизации механических процессов на всех переделах,
• повышенным дифференцированным КПД (79-85 %),
• гарантированной шероховатостью поверхности отливок не выше Rz40,
• повышением точностных параметров моделей и снижением припусков на 10-15 %,
• меньшей материалоемкостью всего комплекса оборудования на 9-12 %,
• сокращением строймонтажных работ (при реконструкции) до 30 %,
• снижением энергозатрат на 23-29 %,
• значительным улучшением санитарно-гигиенических условий на рабочих местах,
• улучшением экологической обстановки в административном районе завода.
Литература
1. Буторина И.В. «Экологические проблемы металлургического производства». – СПб.
2. Лопухов И.В. Коммуникационные технологии умного предприятия в рамках концепции Индустрия 4,0 и Интернета вещей // Современные технологии автоматизации. – 2015. – № 2.
3. Шуляк В.С. «Литье по газифицируемым моделям». – СПб. – 2007.
