Майнинг Элемент: проектирование изнашиваемых частей

Анна Кислицына

В 2023 году спрос на обратную разработку в горнорудной отрасли увеличился в несколько раз. В ситуации, когда стоимость оригинальных частей возросла, а доступность, наоборот, снизилась, предприятия все чаще прибегают к услугам реверс-инжиниринга. Когда стоит заказывать индивидуальное проектирование изнашиваемых частей и какими преимуществами обладает данный метод, читайте в статье.

Простыми словами, обратный инжиниринг — это разработка конструкторской документации (КД) на основе данных сканирования готовой детали. Об этой технологии активно заговорили в прошлом году после прекращения поставок оборудования и комплектующих OEM. Представители производственных и высокотехнологичных отраслей возлагают большие надежды на создание аналогов оригинальной продукции с помощью реверс-инжиниринга.

Однако не все изделия можно разработать с применением данной технологии. «Когда геометрия детали частично разрушена, получить номинальные размеры изделия — задача непростая. Но если сопрягаемые поверхности детали целы, мы можем отсканировать ее и спустя 10 лет эксплуатации, а разрушенные поверхности довести до номинала самостоятельно, изучив назначение детали, конструкцию узла, функции оборудования. Например, мы часто сканируем изношенные насосные части и при моделировании в CAD успешно восстанавливаем геометрию.

А вот недавний пример: мы поехали снимать замеры с защиты траверсы на большой гирационной дробилке, которая уже проработала минимум полгода: ее рабочие элементы были изношены больше чем на 10 %, при этом посадочные поверхности оказались не тронуты. Наши инженеры при моделировании нарастили металл на изношенные места, получив примерные формы исходной детали, а в остальной части, самой важной, определили точные размеры посадочных поверхностей, чтобы деталь «села» в узел», — рассказал руководитель конструкторского бюро «Майнинг Элемент» Дмитрий Ваннаг.

Анализ износа и модернизация частей

Данные сканирования используются не только для воссоздания деталей. На основе замеров конструкторы анализируют износ, чтобы при разработке КД модернизировать рабочие параметры изделия. Например, увеличить наработку детали или, наоборот, уменьшить для выравнивания межремонтных интервалов. Также применение реверс-инжиниринга позволяет удешевить себестоимость частей.

«Конструкторский отдел «Майнинг Элемент» обладает высокими компетенциями. Например, если мы уже разработали ряд изделий для серии определенного бренда, изучили конструктивные и технологические решения, применяемые для этих деталей, то в дальнейшем наши специалисты могут сканировать другие части этой серии с изношенными рабочими поверхностями и без проблем заниматься их разработкой. Или, если рассматривать дробилку, после сканирования футеровки одной камеры дробления мы можем разработать футеровку для другой камеры. Мы также готовы изменить геометрию существующей футеровки под конкретные требования и условия заказчика и оперативно предоставить индивидуальные решения. Однако это скорее исключение, которое относится к инжинирингу на заказ. Все же основное направление нашей деятельности — это разработка деталей на основе сканирования новых частей или изделий с незначительным износом», — прокомментировал Дмитрий Ваннаг.

Когда стоит использовать реверс-инжиниринг

В первую очередь рассмотреть возможность производства комплектующих на заказ стоит предприятиям, которые работают на редких моделях оборудования или тех, чьи поставки прекращены в Россию. Аналоговые части на малораспространенную технику стоят дорого, иногда ненамного дешевле оригинальных. В таких случаях обратное проектирование позволяет облегчить вес детали или подобрать другие материалы, чтобы снизить цену части.

Однако у метода обратного проектирования есть существенное ограничение — это окупаемость детали. Каждый выпуск предполагает расходы, помимо непосредственно производственных затрат: начиная от командировки инженеров по сканированию, разработки конструкторской документации и заканчивая изготовлением оснастки. Поэтому компании выгодно заниматься производством частей, которые добывающие предприятия закупают в достаточном объеме. Например, чтобы окупить изготовление одной детали, необходимо продать ее три-шесть раз.

«Если речь идет об относительно недорогой детали, которая подлежит замене крайне редко, то нужно понимать, что ее изготовление с помощью обратного инжиниринга не окупится. Именно поэтому всегда производится предварительная оценка рентабельности заказа. Мы анализируем план потребления частей на предприятии, а также потребности других клиентов по таким же деталям, сравниваем цены на рынке. Если мы понимаем, что разработка детали экономически выгодна, тогда уже назначается рабочая группа с привлечением руководителей направлений, инженеров конструкторского отдела, менеджеров по продукту и начинается работа», — прокомментировал руководитель отдела дробления и сортировки рудных материалов АО «Майнинг Элемент» Иван Шуняков.

Качество реверс-инжиниринга

Обратная разработка — это длительный и трудоемкий процесс, который требует много разных компетенций. Одного специалиста по сканированию недостаточно, необходимы инженеры-конструкторы, которые знают технические особенности всего узла, где установлена деталь, понимают условия работы оборудования и многое другое. Такие компетенции нарабатываются только на основе собственного опыта. «Сейчас появляется все больше компаний, предлагающих услуги реверс-инжиниринга, но, если честно, мы не видим в них конкурентов. Сложно представить, что какая-то фирма может взять и за год набрать людей с широким спектром навыков, закупить весь необходимый дорогостоящий инструмент, — рассказал Дмитрий Ваннаг. — Конструкторский отдел «Майнинг Элемент» нарабатывал эти знания годами и продолжает постоянно учиться и улучшать свои навыки. Владение информацией о продукте — это очень важно. Для успеха просто необходимо знать об изделии все: геометрию, физико-механические свойства, химические, как оно работает. Наши инженеры могут компетентно проконсультировать по любому вопросу. Поэтому если заказчику нужен реверс-инжиниринг, у него нет другой альтернативы, кроме нас».

Горно-обогатительные фабрики сейчас также развивают компетенции реверс-инжиниринга, создавая небольшие отделы на предприятиях и закупая оборудование. Впрочем, пока они ограничиваются сканированием изделий и формированием базы на основе этих данных, отдавая разработку конструкторской документации сторонним компаниям.