Видеодневник инноваций ВПК

Электрожгутовая дилемма: как головным предприятиям организовать бережливое производство кабельных сборок

Тема: ВПК, Статьи

Головные предприятия оборонного сегмента сегодня стараются стать производствами полного цикла, снижая риски зависимости от поставщиков. Эта тенденция добралась и до производства кабельных сборок (жгутов). Заводы-"финишеры" создают у себя цеха или отделы, специализирующиеся на электрожгутовом производстве для собственных нужд. Первые проблемы начинаются при попытке увеличить производительность труда: простой закупкой станков, как в металлообработке, здесь не обойтись.

Электропроводка как фактор риска


Электрожгуты – критически важный элемент для любого образца современной военной техники. Особенно справедливо это для авиации.

В январе этого года редакция Mil.Press подробно осветила проблемы в конструировании и эксплуатации наземных авиационных систем контроля (НАСК) в российских ВКС. Однако, НАСК предназначены только для контроля и регулировки БРЭО авиатехники. Весьма вероятно, что система не сможет вовремя обнаружить неисправность электропроводки на борту самолета, которая стала результатом некачественной сборки или спайки контактов. К сожалению, такие аварии часто становятся причинами катастроф в воздухе и на земле.

Если рассмотреть историю советской авиации, наиболее показательна авария Ту-134Ш-2 под Донецком в 1984 году. Результата расследования показали, что при ремонте самолета технический состав авиаремонтного завода, производивший монтаж электропроводки питания демпфера рыскания, допустил неправильное подключение фаз и не произвел полной проверки всей электросистемы самолета после ремонта.

Самолет Ту-134

В 2008 под Челябинском произошла авария самолета Ан-12. В качестве причины комиссией было названо "разрушение проводки управления элеронами при выполнении внеочередного захода на посадку".

В 2013 году короткое замыкание в бортовой сети стало причиной пожара на борту стратегического ракетоносца Ту-95МС под Рязанью. В итоге важный с точки зрения национальной безопасности страны самолет был списан, как не подлежащий восстановлению. Рассматривая международный опыт, можно вспомнить пожар на Boeing 777-200 в грузовом аэропорту Каира. Установлено, что возгорание, которое привело к уничтожению кабины самолета, произошло из-за замыкания электропроводки кислородного оборудования.

Эти примеры подтверждают тезис о том, что для российского ОПК критически важно обеспечить должный контроль качества электрожгутов еще на этапе их производства. Вне зависимости от того, отдается производство кабельных сборок подрядчику или выполняется собственными силами головного предприятия.

Предприятия ОПК хотят собирать жгуты самостоятельно


В аналитическом отчете "Поставщики авиапрома: целевое состояние", подготовленном Минпромторгом РФ совместно с Strategy Partners Group, поднимается важнейший вопрос распределения функций между головными предприятиями и предприятиями цепочки кооперации.

"Интегрированные структуры самолето- и вертолетостроения должны идти по пути специализации на своих ключевых компетенциях: проектировании и разработке, финальной сборке и испытаниях, продажах и послепродажном обслуживании ВС. Важнейшей задачей для отечественных финалистов должно стать развитие внутренней и внешней кооперации, избавление от непрофильных функций, повышение эффективности управления цепочками поставок, "выращивание" поставщиков", – говорится в документе.

В авиационной промышленности процесс отказа от собственного производства в пользу работы с профессиональными поставщиками идет медленно. Так, в 2021 году собеседник издания в ТАНТК имени Бериева отмечал недостаточность финансирования направлений, которые в перспективе планируются к передаче на аутсорс.

"Низкие переделы сейчас компания выводит за пределы контура ОАК. Стратегическая цель – сконцентрироваться на агрегатной сборке и на окончательной сборке. На текущий момент в низкие переделы не вливаются деньги по госпрограммам, чтобы их развивать, поддерживать. Скорее всего, я думаю, жгутовое производство выведут за наш контур", – отметил специалист.
Если же взять оборонно-промышленный комплекс в целом, то прослеживается тенденция отказа предприятий от закупок электрожгутов у профильных производителей. Все больше руководителей приходят к выводу, что достичь требуемые показатели качества продукции, а значит и повысить ее конкурентоспособность, проще, если организовать производство кабельных сборок у себя под боком.
Приходится констатировать, что принцип разделения труда теряет свою актуальность и вступает в противоречие с целым рядом факторов.

Серьезное влияние на ситуацию оказывает схема финансирования "20+1", законодательно утвержденная для гособоронзаказа. Она предполагает, что предприятия не могут устанавливать наценку более 1% на ту часть выпускаемой продукции, которая куплена у стороннего производителя. При этом на полностью собственное изделие она может составлять до 20%.

Такой подход стимулирует руководство заводов максимально сконцентрировать производство всей номенклатуры деталей и комплектующих в своих руках. Кроме того, он хорошо коррелирует с психотипом "крепкого" руководителя-хозяйственника, который стремится снизить свою зависимость от кого бы то ни было и держать под контролем все процессы.

Однако критика схемы "20+1" уже звучит из уст топ-менеджеров госкорпораций. Так, в феврале 2022 года первый заместитель гендиректора "Роскосмоса" Максим Овчинников заявил: "Мы считаем, что правило "20+1" нужно просто трансформировать в фиксированный норматив рентабельности от общих затрат, а не от привнесенных и собственных".

Вторым фактором, влияющим на объем аутсорсинга производства электрожгутов, становятся сложности при проведении ОКР. Почти для каждого изделия и образца ВВСТ приходится проектировать и производить по сути новые (уникальные) изделия в небольших количествах. Это приводит к дополнительным "трениям" между заказчиком и исполнителем. Их обозначил представитель одного из крупнейших вертолетных заводов страны: "Жгуты сами делаем. С несколькими предприятиями пробовали сотрудничать (покупать у них), но не особо пошло и желания особо нет. Неудобно работать со сторонними компаниями. При любом изменении нужно вносить изменения в ТЗ, и деньги дополнительные просят. Если свяжешься со сторонней компанией – это проблемы, время и деньги. За изменения надо доплачивать. На один из вертолетов у нас есть покупные жгуты, но качество у них через раз".

Качество электрожгутовой продукции становится третьим фактором, влияющим на баланс между собственным производством и аутсорсингом. В этом трудоемком, но не особо высокотехнологичном процессе до сих пор преобладает ручной труд, поскольку он включает большое количество разнообразных операций. С учетом малого объема серии, их полная автоматизация стала бы крайне нерентабельной для предприятия ОПК.

"Внедрение станков с ЧПУ в жгутовое производство не приносит столь быстрых и ожидаемых результатов, как в области механообработки", – так охарактеризовал ситуацию эксперт в области автоматизации Алексей Горбач в своей статье от 2017 года "Тенденции и пути развития современного жгутового производства для изделий специального назначения предприятий ВПК России".

Наиболее часто собеседники Mil.Press, описывающие успешный опыт аутсорсинга производства кабельных сборок, называли два предприятия: "Би Питрон" и "Промтех". Эти два конкурирующих поставщика занимают львиную долю рынка, и у руководителей оборонных предприятий остается на выбор всего два варианта: обратиться к ним или попытаться организовать производство на своих мощностях.
В глазах руководителя любого более или менее крупного завод организация плетения электрожгутов на собственных мощностях представляется весьма несложным делом. В самом примитивном варианте для этого требуется лишь небольшое помещение, простое оборудование (из которого самое сложное – перфорированный плаз) и несколько работников невысокой квалификации, подготовка которых также не займет много времени и денег.
Однако, как говорится, "дьявол кроется в деталях". Корреспонденты Mil.Press пообщались с представителями более 20 предприятий ОПК, которые организовали собственное жгутовое производство, и выяснили, что для эффективной работы требуется намного больше.

Проблемы мелкосерийного жгутового производства собственными силами


Эффективность в данном случае подразумевает: во-первых – качество продукции, во-вторых – бережливость и эргономичность. Важность первого требования сомнению не подлежит – как уже отмечалось, от состояния электропроводки напрямую зависит исправность образца ВВСТ и безопасность людей, которые его эксплуатируют.

Что касается бережливости и эргономичности производственного процесса, то они определяют как качество (на правильно организованном рабочем месте сотрудник с гораздо меньшей вероятностью допустит ошибку), так и количество собранных жгутов за отчетный период. Те, кто пренебрегают этими требованиями в угоду экономии, получат в итоге нерентабельную работу цеха.

Например, представитель одного из подмосковных приборостроительных заводов пожаловался в беседе с нашим аналитиком: "Технология жгутового производства у нас примитивная. Есть чертеж и доска. В доску шпильки вкручиваются. У нас нет ничего такого прорывного, что позволило бы повысить качество. Двести жгутов в год – это для нас потолок, и мы тут плачем кровавыми слезами".

С аналогичными проблемами сталкиваются производители высокотехнологичных авиационных агрегатов: "Один человек делает один жгут. Иногда на это уходит до месяца. Для текущих задач подобное производство подходит. Быстрее не получится, так как существуют проблемы с поставками разъемов и других комплектующих".

Повышение эффективности жгутового производства достигается целенаправленной работой сразу в нескольких направлениях. Во-первых, это корректная и полная отработка технической документации на изделие. "Автоматизация жгутового производства начинается с того, что должна быть правильно составлена конструкторская документация, где заданы все виды жгутов", – объяснил собеседник издания в АО "Тайфун".

Во-вторых, это создание эргономичных рабочих мест для сбора проводов в жгут с использованием современных плазов, а также оптимизация складского пространства. Многие из опрошенных экспертов положительно отозвались об интерактивных плазах, поставщиком которой выступает петербургское предприятие "Би Питрон". Они представляют собой больший монитор с передвижными зажимами для кабелей.

Плаз для раскладки жгутов

Применение станков с ЧПУ для автоматизации процессов обработки проводов возможно только в гражданских отраслях, где используется преимущественно импортный кабель. Механические свойства кабеля, выпускаемого по ГОСТ РВ, не позволяют корректно использовать их со станками зарубежного производства. Это становится одной из причин, почему на многих предприятиях дорогостоящие станки простаивают.

Что касается автоматизации прозвонки жгутов, то заслуживает внимания вариант решения этой проблемы, разработанный специалистами Саратовского электроприборостроительного завода. По их словам, они собрали на базе имеющегося на рынке оборудования специальный эксплуатационный шкаф. В нем смонтированы переходные жгуты для всех видов изделий, требующих прозвонки. Свое ноу-хау саратовцы уже согласовали с военными представителями. Теперь протокол этой системы по прозвонке того или иного блока или жгута принимается как контрольный.

Как видно, в этом вопросе наметилась положительная тенденция – прозвонка электропроводов уже практически стала отраслевым стандартом. Однако не стоит считать эту процедуру панацеей. С помощью прозвонки далеко не всегда можно вовремя выявить неисправность жгута, это всего лишь средство дополнительного контроля Оптимальное решение проблемы – свести к минимуму вероятность брака уже на этапе проектирования и сборки изделия.

Поэтому главное направление решения проблемы эффективности жгутового производства – внедрение механизмов автоматизированного пооперационного контроля. Такой подход позволит добиться четкой организации всего производственного процесса – начиная от проектирования, заканчивая выдачей готовой продукции. А главное, он напрямую направлен на борьбу с основной причиной брака при плетении жгутов – человеческим фактором.

Решить эту задачу можно применением специализированного программного обеспечения – системы прослеживаемости, которая позволяет замкнуть все этапы и процессы в единую среду.

В ходе общения корреспондентов Mil.Press со специалистами отрасли стало очевидно, что отсутствие подходящего ПО – самая насущная проблема для мелкосерийного производства жгутов.

Цифровизация электрожгутового производства


Очевидно, что импортное программное обеспечение для нужд предприятий ОПК не подходит как по политическим, так и чисто технологическим причинам. Кроме того, западные системы проектирования не раз приводили к огромным финансовым и репутационным потерям предприятий из-за ошибок при их разработке или обновлении.

Яркий пример – неудачи французской Airbus, которая в середине 2000-х годов понесла многомиллиардные убытки при запуске в серию самого крупного в мире пассажирского самолета А380. Конструкторы авиалайнера в разных филиалах компании использовали одну и ту же САПР CATIA фирмы Dassault Systèmes, но разных поколений – IV и V. Как оказалось впоследствии, эти версии программы были плохо совместимы друг с другом.

В результате при проектировании электропроводки А380 (суммарная длина проводов на борту одного самолета превышала 500 км) были допущены фатальные ошибки – большинство электрожгутов оказались слишком короткими. Это привело к значительным задержкам выпуска авиалайнеров.

Из отечественных САПР, специализированных для кабельных производств, существует программный продукт "Макс" от ОКБ "Аэрокосмические системы".

Гораздо сложнее и объемнее вопрос с проникновением в промышленность специализированных систем управления производством (MES, Manufacturing Execution System). Прежде всего, внедрение MES (хоть импортных, хоть отечественных) для разработки и плетения электрожгутов весьма недешево. Столкнувшись с этой проблемой, некоторые российские предприятия ОПК (по данным Mil.Press – около 20% из 50 опрошенных предприятий-респондентов с выручкой более 1 млрд рублей) попробовали оптимизировать уже имеющиеся программные решения под новую нестандартную задачу.

Например, специалисты одного из столичных предприятий-поставщиков решений для "РЖД", а также электромеханического завода из Костромы попытались трансформировать под эти цели производственную систему "1С". Однако, никто из них не заявил об исчерпывающем положительном результате эксперимента. Во всех случаях речь идет об автоматизации лишь некоторых производственных операций: например, составление сменно-суточного задания и контроль результатов его выполнения.

Многие предприятия испытывают сложности с перенастройкой ПО "1С" по весьма банальной причине – в связи с дефицитом штатных программистов. Внедренная на одном из опрошенных предприятий в Чебоксарах система не позволяет вести учет процессов в онлайн-режиме: "Обновляется один раз в сутки. Поэтому многие процессы будут отображаться с отставанием на несколько часов и даже на день. Если в течение дня проходить по нескольким процессам, то на следующем этапе не будет отображена реальная картина".

1 / 2

Сбалансированной с потребностями реальных электрожгутовых производств специалисты называют систему прослеживаемости "Интерконнект". Она создавалась как внутренний продукт для производства "Би Питрон", но сегодня, с учетом тенденции на создание собственных электрожгутовых цехов на головных предприятиях, предлагается другим участникам рынка.

"До создания "Интерконнекта" мы изучали возможности 1С-ERP, PTC Windchill, Smart Solutions "Smart Factory", ИнТех Winnum, IFS – Agile Enterprise Resource Planning Software, BFG-iMES и другие решения. Большие иностранные пакеты оказались слишком дорогими для наших масштабов, к тому же выглядели малоперспективно с учетом общегосударственного курса на импортозамещение для нас как предприятия, занимающегося выпуском продукции с военной приемкой. Из отечественных готовых решений ни одно не закрывало нашу задачу полностью ни базовым функционалом, ни на уровне расширенных пользовательских настроек. Везде требовались дополнительные усилия программистов по расширению возможностей программных комплексов. Поэтому мы выбрали максимально близкую к нашим запросам архитектуру и стали развивать ее в нужную сторону", – объяснили Mil.Press в "Би Питрон".

На предприятии признают, что "Интерконнект" подойдет далеко не всем предприятиям. Например, при крупных сериях и малом количестве новых разработок, при производстве простых типовых изделий внедрение системы прослеживаемости будет экономически нецелесообразно. В то же время при мелкосерийном, как говорится, "ОКРовском" производстве потенциал системы будет раскрыт полностью.

Результатом использования системы может стать возможность оценки реальных временных затрат на изготовление жгута, мониторинг состояния заказов на производстве в режиме реального времени, определение причин и времени простоя, переход производства на мобильные рабочие места с электронными инструкциями и электронным же пооперационным контролем, быстрое формирование отчетов по критериям электрожгутового производства.

Что раньше: цифровизация или модернизация?


Сегодня наукоемкие производства находятся в процессе постоянной трансформации: реализуются инвестпроекты по модернизации станочного парка, внедряются цифровые решения, интегрируются практики бережливого производства.

Для руководителя – как топ-менеджера, так и начальника цеха, инициирующего инвестпроект – встает вопрос: в какой последовательности реализовывать идеи, направленные на повышение производительности труда. Практика специалистов по организации электрожгутовых производств показывает: начинать стоит с цифровизации. Грамотная MES-система покажет, какие участки производства становятся "бутылочными горлышками", какое производственное оборудование действительно нужно и какие lean-практики стоит внедрить для реального повышения производительности труда.

В противном случае на выходе можно получить картину, когда популярная методика 5S внедрена, станки закуплены, а жгут все равно делается месяц и в конце этого срока оказывается неработоспособным.