Новые российские корабли будут строиться из новых отечественных материалов
Средне-Невский судостроительный завод, входящий в состав Объединенной судостроительной корпорации, строит корабли и суда с использованием композитов уже не одно десятилетие
Высокая удельная прочность, коррозионная стойкость, низкая теплопроводность, немагнитность и высокая ударостойкость делают композиты лучшим материалом для проектирования и создания корабельных конструкций. Возможность сочетать в одном материале высокую прочность и химическую инертность, а также вибро, звуко- и радиопоглощение объясняет выбор именно этого материала для изготовления различных видов военных кораблей и гражданских судов.
Благодаря этому завод выпускает продукцию, не имеющую аналогов на отечественном и мировом рынках. Конкурентоспособность продукции завода связана также с применением в производстве передовых технологий. Начиная с 60-х годов прошлого века именно здесь было освоено стеклопластиковое производство. Такие корабли строились вплоть до конца 90-х годов. Сегодня специалисты предприятия усовершенствовали технологии строительства кораблей и судов из композитных материалов в соответствии с мировым научно-техническим прогрессом.
На заводе внедрены все основные методы изготовления крупногабаритных конструкций из композитных материалов. Создано опытное производство по совершенствованию существующих и отработке новых технологий производства.
ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ ШАГ ЗА ШАГОМ
Основа для отработки современных технологий в опытном производстве завода – связующие и армирующие материалы нового поколения. В качестве армирующих материалов используются стеклянные и угольные ткани различного плетения (мультиаксиальные, сатиновые, рогожные). Внедрение новых технологий оказалось возможным только за счет применения современных исходных компонентов для композитов. Большинство используемых материалов поставлялось из Европы, однако уже сегодня завод переходит на отечественные композитные материалы.
Выполнение программы импортозамещения разделено на несколько основных блоков. Во-первых, отрабатываются и внедряются основные конструкционные материалы: армирующие – стеклоткани, углеткани и связующие – смолы, наполнители. Во-вторых, постоянно находятся, отрабатываются и внедряются вспомогательные материалы: вакуумная пленка, сетка для распределения связующего, герметизирующий жгут и пр.
В случае с основными материалами завод привлекает соисполнителей для совместной работы, в случае со вспомогательными – работы проводятся силами собственных инженеров, занимающихся подбором, тестированием, отработкой технологий и внедрением материалов в производство.
Отработка конструкционных материалов началась в рамках опытно-конструкторской работы. В результате взаимодействия с производителями, научными центрами (в том числе Крыловским центром) и заводом, были получены аналоги зарубежных материалов ни в чем не уступающие в качестве, а иногда даже и превосходящие их по своим характеристикам.
Таким образом, сегодня на заводе уже используются армирующие материалы отечественного производства. Связующие проходят последние необходимые испытания и будут использованы при постройке последующих заказов. Вопрос импортозамещения пенопластов пока остается открытым: проводятся опытные работы по исследованию отечественного продукта. По вспомогательным материалам – работа также продолжается.
НА ПЕРВОМ МЕСТЕ
На заводе разработана схема взаимодействия программных продуктов различных производителей для реализации задач подготовки стеклопластикового производства. Схема эта не имеет аналогов в отечественном и зарубежном стеклопластиковом судостроении. Представители зарубежных компаний, с которыми решались отдельные элементы данной технологии, признают эти решения передовыми в отрасли.
Для увеличения производительности программного обеспечения и повышения эффективности автоматизированных бизнес-процессов, в прошедшем году на предприятии была произведена модернизация серверного оборудования с созданием заводского центра обработки данных на базе современных технологий от Huawei.
Для внедрения передовых технологий на заводе приобретено оборудование известных мировых производителей. Часть оборудования изготовлена специально для Средне-Невского завода под заказ с учетом изготавливаемых конструкций и применяемых материалов и не имеет аналогов в мире. Например, установка приготовления связующего в объеме 25 тонн и подачи его в матрицу при изготовлении обшивки.
Поскольку изделие из композитных материалов создается одновременно с конструкцией, разработка изделия неизбежно проводится параллельно с разработкой материала и технологией производства. Этот процесс является итерационным (повторение какого-либо действия для более точного его вычисления) до достижения поставленных техническим заданием требований к изделию. Причем каждый этап разработки при необходимости сопровождается надзорными органами: Российский морской регистр судоходства – для гражданского судостроения, 1-й Центральный научно-исследовательский институт Минобороны РФ – для военного судостроения.
С учетом заинтересованности завода в скорейшем применении более технологичных, более дешевых новых материалов – процесс от разработки до внедрения новых материалов занимает минимальные сроки, в целом не более одного года, что позволяет максимально эффективно использовать весь потенциал завода. Для примера, внедрение новых материалов на головном корабле противоминной обороны «Александр Обухов» заняло более трех лет.
Сегодня на заводе, работающем в периметре Объединенной судостроительной корпорации, реализуются не только военные и гражданские проекты в судостроении: серия кораблей противоминной обороны для ВМФ РФ, рейдовые тральщики проекта 10750Э на экспорт, пассажирский катамаран проекта 23290 из углепластика и др. Кроме того, там организована работа по выполнению опытно-конструкторских работ и изготовлению некорабельных композитных конструкций для Министерства обороны, Росатома, предприятий реального сектора экономики и других заказчиков.
ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Увеличение количества строящихся заказов стимулирует завод на организацию новых производств. Сейчас проводится тестирование лицензионной передачи новых, разработанных заводом технологий на предприятия малого и среднего бизнеса.
Обычно постановка на производство новых материалов для головного заказа и его изготовление проводится на заводе, по результатам чего разрабатываются промышленные технологии, закупается необходимое технологическое, испытательное и лабораторное оборудование, изготавливается технологическая оснастка.
На серийных заказах завод перед выбором нового производства проводит его сертификацию на соответствие требованиям промышленных технологий. Это значит, что предприятие должно обладать необходимыми производственными площадями, квалифицированным производственным и инженерным персоналом, отлаженной системой качества продукции и т.п.
При положительных результатах сертификации и после юридического оформления взаимоотношений проводится обучение персонала новым технологиям, на новое производство передаются технологические инструкции и другие нормативные документы, необходимые компоненты с актом входного контроля, технологическое оборудование и оснастка.
Далее под контролем завода на новом предприятии изготавливается первая промышленная партия материала. Она подвергается квалификационным испытаниям на соответствие требованиям рабоче-конструкторской документации. По результатам квалификационных испытаний оформляется совместное решение о постановке на производство новых полимерных композитных материалов. Затем предприятие под надзором завода приступает к изготовлению и поставке материалов и изделий на завод для применения их на серийных заказах.
Конечно, представленная схема является «выжимкой» из различных ГОСТов и законов, иной раз друг другу противоречащих. Однако сейчас завод уже организовал два новых производства по изготовлению панелей среднего слоя, используемых для изготовления надстройки корвета проекта 20380.
За все годы работы предприятия, в особенности за последние несколько лет, специалисты Средне-Невского судостроительного завода накопили лучший опыт и знания в области применения композитных материалов. Завод следит за технологическими новшествами и новыми тенденциями. Сегодня предприятие Объединенной судостроительной корпорации способно не только обеспечить интеграцию этих знаний и процессов, но и открыть доступ к ним своим партнерам, другим предприятиям ОСК, внедрить их в повсеместное применение.
Игорь Солдатов,
заместитель технического директора Средне-Невского судостроительного завода по композитным технологиям
Александр Малахов,
ведущий специалист по работе со СМИ Средне-Невского судостроительного завода