«Армия Онлайн»
АрмияОнлайн в эфире!

Электрожгутовой компонент "Индустрии 4.0": сэкономить 15%, ускорить смену поколений техники, избежать инцидентов с миллиардным ущербом

Тема: Авиация, ВМФ, ВПК, Армия, Статьи

Компаниям оборонно-промышленного комплекса, чтобы оставаться эффективными и получать прибыль от ГОЗ, приходится соответствовать двум запросам государства: создавать современную технику и снижать затраты на разработку и производство. Желательно, чтобы такая оптимизация затрат проходила не в ущерб надежности новой и модернизируемой техники. В идеале выходом из ситуации становится внедрение автоматизированного управления производственными данными и процессами по принципу "Индустрии 4.0". Такой подход для целых комплексов пока находится в стадии развития, но эффективно управлять отдельными компонентами уже возможно. В частности, подобные решения существуют для кабельных сетей военной и специальной техники.


Пренебрежение приводит к провалу


По данным министра обороны РФ Сергея Шойгу, на перевооружение армии и флота России в 2019 году было выделено более 1,5 трлн рублей. Более 70% этих средств направлено на серийные закупки современных вооружений и техники. По словам главы военного ведомства, войска получили более 2300 единиц новой и модернизированной техники.

Посадка Су-57

Современные образцы ВВСТ отличаются высокой концентрацией функционального оборудования. В разной степени, но это касается всех типов вооружения – как сверхнасыщенных космических аппаратов, самолетов, надводных кораблей и подводных лодок, так и наземной техники.

Новейшие средства связи и постановки помех, наблюдения и разведки, радиолокации и навигации зачастую помещаются в очень ограниченном пространстве корпусов. При этом работа всех компонентов должна быть не только безотказной, но и бесконфликтной.

Закономерно возрастает роль коммуникационной инфраструктуры между электронными компонентами – кабельной системы.

В России в 2020 году ситуация сложилась так, что даже в современной технике могут использоваться кабельные сети, спроектированные и собранные по устаревшим технологиям, либо без должного внимания к характеристикам надежности и электромагнитной совместимости.

Основные пути распространения электромагнитных помех на судне

По словам доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой "Теоретическая электроника" Московского авиационного института Владимира Кириллова, недостаточное внимание к электромагнитной совместимости электрооборудования и кабельных сетей на начальном этапе проектирования может повлечь за собой провал испытаний и срыв сроков сдачи изделий.

"Если конструкторы не уделяют достаточного внимания помехоэмиссии, изделия могут не пройти государственные испытания. Например, уровень электрического или магнитного поля превышает допустимые значения стандарта, и двух–трехлетняя работа, которая стоила миллионы или десятки миллионов рублей, не принимается заказчиком. Таких случаев достаточно много. Небрежность в этих вопросах ведет к неприятным последствиям", – рассказал доктор технических наук.
В разговоре с корреспондентом Mil.Press Военное Владимир Кириллов сделал упор на то, что в части электромагнитной совместимости при разработке нужно строго следовать стандартам. Также ученый добавил, что при проектировании нужно учитывать конструктивные особенности каждого отдельного изделия: "Все зависит от конкретного проекта. Сильные или слабые поля, сильные или слабые токи – каждый раз экранирование кабеля должно рассчитываться индивидуально".
Владимир Лященко, советник генерального директора АО "Корпорация ВНИИЭМ", рассказал о своем опыте работы с кабельными сетями при модернизации авиационной техники.

"Я занимался модернизацией жгутов на Су-25, когда мы доводили его до версии Су-25СМ. В старых самолетах, которые стояли на вооружении еще в 1970-х годах, оборудование закономерно теряло свою актуальность. Машины после модернизации помолодели на 20 лет. Мы подняли потолок высоты на 2 километра, увеличили энерговооруженность, оснастили самолеты современными на тот момент приборами. А потом обнаружили, что нужны новые жгуты. Мы попробовали огромное количество комбинаций. Все токонесущие провода в разной пропорции требовали серьезных доработок. Мы тогда старые элементы сопрягали с новыми. Но иногда нужно провести большую работу, чтобы понять, что изменить или доработать. Даже специально открывать НИР. Возможно, для каких-то машин такой подход неприемлем, и придется создавать новые сети", – рассказал эксперт.


По словам специалистов, на этапе проектирования подобные проблемы помогают решить САПР, но сложности существуют и на этапах производства, монтажа, ремонта кабельных сетей. То есть функции, которые связаны не только с информацией и расчетом, но и с технологией изготовления.

Ошибки, допущенные при выполнении технологических операций, могут как спровоцировать отказ полезной нагрузки, так и стать причиной инцидентов на военной технике.

Например, в феврале 2013 года на аэродроме Рязань (в/ч 62632-В) на борту стратегического ракетоносца Ту-95МС с бортовым номером 21 произошел пожар.

Как выяснила комиссия по расследованию авиационных происшествий, инцидент произошел вследствие "поэтапного короткого замыкания, обусловленного нарушениями требований нормативных документов по монтажу и прокладке электрических жгутов (проводов) и некачественной сборки электрической схемы правой панели №204".

Ту-95

"Воздушное судно полностью утрачено и восстановлению не подлежит", – говорится в заключении.

Свое или чужое: производство жгутов должно быть современным


Юрий Черемухин, первый заместитель генерального директора севастопольского научно-технического центра "Импульс-2", рассказал, что контроль правильности монтажа кабельных сетей – это одно из узких мест производства.

"В экономически и технически обоснованных случаях помогают стенды для автоматической проверки жгута. Подключили жгут и проверили, потому что проблема не только в наличие контакта – нужно проверять на замыкание. Это обычно очень трудоемкая операция, но если автоматически, то довольно быстро", – рассказал Юрий Черемухин.
По словам специалиста, даже сегодня на значительном количестве предприятий жгуты производят и проверяют по старым советским технологиям, поскольку считают, что, если речи о большой серии не идет, в выделении средств на модернизацию производства нет необходимости.
Может быть и другая ситуация: даже при малой серии производство модернизируют своими силами, но эта работа получает неоднозначную оценку.

Например, Владимир Лященко, рассказывая о доработке Су-25, упомянул, что на 121 авиационно-ремонтном заводе, где и модернизировали штурмовики, своими силами отчасти усовершенствовали жгутовое производство. Но изменения себя не оправдали. "Во-первых, не такое большое количество машин усовершенствовали, а во-вторых, модернизация стоила достаточно больших денег", – сообщил специалист.

Некоторые производители ВВСТ обращаются к практике контрактного производства, чтобы не организовывать собственные цеха.

Главный конструктор Клинцовского автокранового завода Кирилл Гаврилов сообщил, что компания покупает жгуты для своей техники у проверенного поставщика: "Мы ушли от собственного производства жгутов и перешли на покупное – все наши проблемы решились. Переход на профессионального производителя, специализированного производителя – это лучше, чем пытаться организовывать свои участки для выпуска жгутов".

Узел КМУ производства Клинцовского автокранового завода

Подобной тактики придерживается производитель техники специального назначения – завод "Ремдизель".

"Жгуты – это один из критических компонентов машин. Понятно, что они должны быть качественными. Наши жгуты покупные, от опытного производителя, который также поставляет свою продукцию на крупносерийные производства другим заводам. У них отлажено производство и контроль качества, мы со своими жгутами проблем не испытываем", – сообщил корреспонденту Mil.Press Военное главный конструктор завода Игорь Зарахович.

Как ни странно, существуют ситуации, когда оптимизация производства либо передача его на аутсорсинг с сопутствующим снижением издержек приводит к неожиданным результатам.

Один из собеседников Mil.Press Военное сообщил, что после реинжиниринга поменял ряд бизнес-процессов собственного предприятия, а значительную часть компонентов передал на контрактное производство.
"Я предоставляю калькуляцию фактических затрат, а военный представитель мне говорит, что финальную цену согласовали больше на 15%. Сначала он предположил, что я либо ввел в заблуждение государственного заказчика при обосновании цены, либо не выполнил какие-то работы или выполнил не полностью. Хотя качество объективно возросло", – сообщил собеседник Mil.Press Военное (как поступать в случаях, когда мероприятия по снижению издержек производства не задекларированы).
Директор по развитию одного из предприятий-производителей изделий для авиационной отрасли, который из опасения санкций попросил не упоминать название компании, сообщил, что для своей продукции они предпочитают заказывать кабельные сети у предприятия, входящего в ГК "Би Питрон".

"У нас была масштабная программа оптимизации производства, и мы отказались от самостоятельного изготовления кабельных сетей. По качеству и стоимости рациональнее оказалось вывести производство на аутсорсинг. Каких-либо рекламаций не было", – сообщил собеседник корреспонденту Mil.Press.

Что дает концепция "Индустрии 4.0" в производстве кабельных сетей?


Директор производства "Би Питрон" Сергей Бахтин подтвердил корреспонденту Mil.Press Военное слова Юрия Черемухина о типичном технологическом уровне проектирования и производства межблочных и внутриблочных связей в российском вооружении и военной технике. По его словам, часто методы, применяемые при создании кабельных сетей, находятся на уровне тридцатилетней давности.

Он согласился, что в российских реалиях применение автоматических и полуавтоматических станков по обработке проводов и кабелей часто невозможно или экономически нецелесообразно, а основу существующего и перспективного жгутового производства на некоторых предприятиях будет составлять ручной труд.

Но и в этих условиях можно повысить эффективность работы соответствующих цехов при помощи специальных программных и технических средств.

Участок производства жгутов на выборгской производственной площадке группы компаний "Би Питрон"

"Если модернизировать конструкторское бюро, отдел главного технолога и производство, можно принципиально изменить ситуацию в отрасли. Уменьшить себестоимость и повысить качество изделий", – рассказал Сергей Бахтин.

Чтобы совершенствовать собственное жгутовое производство и производства других компаний, специалисты "Би Питрон" создали автоматизированную систему управления производственными данными "Интерконнект", которая к 2020 году получила развитие до версии 2.0.

В "Би Питрон" полагают, что комплексная модернизация жгутовых цехов и внедрение системы "Интерконнект 2.0" позволяет реализовать на предприятии принципы производства "Индустрии 4.0", а также прийти к технологии "цифрового двойника". При этом осуществить это на отечественном софте, созданном под российские реалии.

Модель двигателя с разводкой жгутов

Корреспондент Mil.Press Военное связался с Алексеем Боровковым, проректором по перспективным проектам СПбПУ, кандидатом технических наук, руководителем "Центра компьютерного инжиниринга", чтобы тот объяснил, что скрывается за понятием "Индустрии 4.0".

По словам специалиста, это не столько "автоматизация" производства, сколько "интеллектуализация", то есть рациональный подход ко всем этапам жизненного цикла изделия или его компонентов: разработке продукта, подготовке производства, непосредственному изготовлению, в некоторых случаях строительству или интеграции системы в комплекс, а также сервисному обслуживанию.

Отдельное внимание Алексей Боровков уделил технологии "цифрового двойника", которая помогает конструкторам, производителям, эксплуатантам и специалистам сервисного обслуживания, а также способствует ускорению выполнения работ, снижению затрат и нивелированию человеческого фактора.


"Интерконнект 2.0" служит цели именно "интеллектуализации производства". Она обеспечивает полную прослеживаемость всех бизнес-процессов производства: от этапа конструирования по требованиям ЕСКД и закупки компонентов до сборки, контроля качества и сдачи заказчику.

Система интегрируется в уже используемую предприятием среду проектирования. При этом есть возможность проектировать в 3D – документация будет распечатана в 2D в соответствии с ЕСКД и всеми спецификациями, включая технологические припуски.

"Интерконнект 2.0" включает в себя систему управления данными об изделии ENOVIA SmarTeam; систему трехмерного проектирования CATIA – CAD; систему проектирования электрических схем See Electrical с дополнительными модулями; систему разработки контента, которая превращает 3D-модели в интерактивную документацию, включающую тексты, технические иллюстрации и анимации; систему цифрового описания, прогнозирования и моделирования производственных процессов Delmia.

3D-модель бортовой кабельной сети

При этом автоматически происходит анализ применяемой компонентной базы: определение совместимости выбранных проводов и соединителя, подбор инструмента по типу соединителя. Автоматизирован процесс расчета трудоемкости изготовления изделий, разработки технологических процессов сборки электротехнической аппаратуры.

Наличие необходимых деталей прослеживается через автоматизированный складской учет с применением штрих-кодирования, исключающим пересортицу.

Складской учет привязан к системе 1С, что позволяет списывать расходуемые материалы "под проект" в соответствии с требованиями военных представительств. Это же помогает руководству предприятия и заказчикам получать реальную стоимость изделия, даже опытного, разрабатываемого в рамках ОКР, в которое вносится масса изменений.

Еще одним преимуществом системы прослеживаемости становится "цифровой след" любых действий, связанных с продуктом: кто проектировал изделие, когда и какие изменения вносились в конструкторскую документацию, статистика конструкторско-технологических проблем по изделиям, кто и какие элементы получал на складах, кто монтировал, как изделие испытывалось, кто проводил контроль и приемку и так далее.
"Часто возникают вопросы именно технологического характера – например, как при изготовлении опытных образцов изделий выполнить правильный и надежный монтаж соединителя? Технологи и конструкторы приняли решение, производство изготовило продукцию, но, например, внести изменения в техническую документацию не успели. Через три года на том же самом изделии возникают те же вопросы, решать которые приходится снова, на что уходит время и, соответственно, деньги компании. "Интерконнект" позволяет всю документацию, все изменения в конструкции, все технологические операции хранить в электронном архиве", – рассказал Сергей Бахтин.
В результате появляется наработанная база технической документации, которая позволяет модифицировать изделия или разрабатывать новые проекты быстрее и с прозрачной стоимостью.

"Интерконнект 2.0" как система управления производством помогает создать оптимальную технологическую цепочку. Дорогостоящее оборудование, которое часто закуплено на деньги Минпромторга РФ, не простаивает. По каждому станку можно получить цифровые показатели загрузки и оптимально перестроить техпроцесс.

Помимо работы на автоматизированном оборудовании есть возможность усовершенствовать работу на стендах для раскладки жгутов на основе плаза с магнитным или обычным покрытием, которые дают возможность на одном рабочем месте изготовить жгуты любой конфигурации. Это достигается за счёт быстрой расстановки держателей жгутов на магнитах в нужные точки в строгом соответствии со структурой изготавливаемого жгута.

Плаз для раскладки жгутов

Все это способствует оптимизации существующего техпроцесса, так как расчерчивание плаза под сложные жгуты у технологов может занимать несколько рабочих смен, требуется дополнительная аттестация плаза и согласование со специалистами заказчика, что существенно удлиняет цикл производства. С "Интерконнект 2.0" решить эту проблему можно с помощью дистанционной аттестации. Все изменения также дистанционно согласовываются и остаются в электронном архиве.

По словам, Сергея Бахтина, все это призвано усовершенствовать будущие изделия: в первую очередь повысить их надежность.

Существует два способа повышения надежности. Один подход – это проектирование кабельных сетей с дополнительным запасом прочности, что повышает массу и материалоемкость изделия, а также снижает ряд характеристик. Второй подразумевает всестороннее моделирование поведения изделия на этапе эксплуатации, чему и служит "Интерконнект 2.0".

Собеседники Mil.Press отмечали, что разработка кабельных систем индивидуальна как для изделий ВВСТ, так и для заводов, которые занимаются производством. Даже при использовании одинаковых компонентов и инструментов технологии изготовления могут отличаться.

Сергей Бахтин согласился и указал, что в каждом отдельном случае требуется изучать техническую документацию на кабельную сеть, определять потребности предприятия и формировать план модернизации производства.

Так, модернизация жгутового производства включает в себя поставку технологического оборудования, производственной мебели и инструмента, рациональную планировку цеха с размещением и подключением оборудования, грамотным подводом сжатого воздуха, электропитания и технической воды; организацию рабочих мест с правильной вентиляцией и освещением. Все это происходит в единой среде, которая обеспечивает полный и непрерывный контроль.

Генеральный директор "Би Питрон" Денис Шевченко сообщил корреспонденту Mil.Press, что такая прослеживаемость производства важна в первую очередь руководству компании.
"Мы теряли по 50 млн рублей в год на длительных сроках поставки электронной компонентной базы и на неритмичной загрузке производства. Это стало понятно после внедрения системы. Жгутовое производство – это преимущественно ручной труд с непостоянной динамикой загрузки и высокими накладными расходами. Экономический эффект от выявления слабых мест производства и их устранения понятен для руководства предприятий. Система делает производство прозрачным", – рассказал Денис Шевченко.
По его словам, после внедрения у себя "Интерконнект 2.0" компании удалось двукратно ускорить выпуск продукции – за счет оптимизации подготовительных этапов производства и логистики на предприятии.

Возможности системы уже привлекли ряд предприятий контура "Роскосмоса", ОДК и ОАК, которые модернизировали собственные производства и внедрили "Интерконнект 2.0".

В перспективе не только отдельные компании, но и сами корпорации смогут использовать систему для управления производственными процессами всех предприятий, входящих в их структуру, что поможет ввести единые для всех и контролируемые в реальном времени стандарты разработки, производства и контроля качества.

ТАНТК имени Бериева

Внедрение подобных решений зависит от готовности руководства предприятия изменять устоявшиеся производственные процессы. Если директор или совет директоров заинтересованы в повышении качества выпускаемой продукции, увеличении объемов производства, сокращении издержек, то придется менять корпоративную культуру, проводить бенчмаркинг, чтобы понять, насколько предприятие отстает от лидеров рынка; тщательно анализировать потребности заказчика и собственные ресурсные ограничители, инвестировать в модернизацию, запускать пилотные проекты и подробно разбирать результаты.

Валерий Бутымов

Есть, чем дополнить? Свяжитесь с редакцией Mil.Press:

+7(812)309-8-505, доб. 102;