"Аккуратные" методы производства: то, что необходимо судостроению

Александр Иванович Деревянных, начальник технического бюро цеха "Адмиралтейских верфей":

1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Несомненно. Уменьшается объем ручных пригоночных работ на всех этапах изготовления корпуса. Появляется больше возможностей для механизации сборочных и сварочных работ. Уменьшается объем правочных работ.

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
Основная масса измерений при изготовлении корпуса – это координатные измерения. Т.е. определение положения конструкций относительно основных плоскостей корпуса. При использовании традиционных средств измерения приходится тем или иным способом строить эти плоскости и от них средствами линейных измерений производить контроль необходимых размеров. Применение координатных измерительных систем позволяют устранить задачу построения плоскостей и неизбежную потерю точности при их построении, поэтому эти системы сегодня наиболее полно удовлетворяют потребностям судостроения в средствах измерения.

3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
Исходя из предыдущего ответа напрашивается вывод, что основное применение координатных измерительных систем в судостроении –это контроль формы и размеров объемных конструкций корпуса при изготовлении и монтаже на стапельной позиции. Это же подтверждает более чем десятилетний опыт использования их на в АО "Адмиралтейские верфи". По опыту нашего предприятия координатные измерительные системы используются при монтаже конструкций, связанных с линией вала, расточке валопроводов, монтаже винторулевых колонок, "AZIPOD-ов" и рулевых устройств, при изготовлении и монтаже люковых закрытий и крупногабаритных бортовых лацпортов, глубоководных водолазных комплексов, для контроля плоскостности крупных судовых фундаментов, при монтаже гидроакустических и навигационных приборов.

4. Какие, на Ваш взгляд,  операции в области судостроения могут быть автоматизированы (к примеру, применение станков с ЧПУ) с применением современных методов измерения и контроля?
На мой взгляд, наиболее близки к автоматизации гибка листов Н.О. и изготовление труб судовых трубопроводов.

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
Потребности в инженерах по размерному контролю с учетом всех верфей России небольшие. Скорее всего, это должны быть региональные центры по подготовке специалистов, имеющих базовое инженерное образование, или идти по пути создания региональных специализированных фирм, выполняющих работы на предприятиях на постоянной договорной основе. Финансирование, наверное, должно быть смешанным от всех сторон, заинтересованных в развитии судостроения в стране и каждого предприятия в отдельности.

Алексей Викторович Глухов, главный специалист САПР "Средне-Невского судостроительного завода":
1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Безусловно, способствует. Многолетним опытом это доказано. Внедрение операций контроля на этапах изготовления конструкций и сборки позволяет как контролировать правильность сборки и изготовления, так и на ранних стадиях находить несоответствия, нарушения, выявлять брак, что в дальнейшем положительно сказывается на качестве продукции в целом. Для производства применение проверочных операций означает снижение трудоемкости рабочего процесса и повышение качества. 

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
Переход на методики БКИ оправдан. Опыт, полученный нами совместно с компанией "Бум Техно", это подтвердил. Нам в короткие сроки без лишних операций измерений и подгонки удалось установить сложные конструкции в корпус судна. Благодаря применению метода РК на основе БКИ вся операция заняла несколько дней, а не недели, когда использовали обычные традиционные методы измерения. 
 

3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
Область применения современных измерительных систем ограничивается только нашими фантазиями. Данные системы позволяют решать задачи монтажа и сборки сложного оборудования (например, монтаж труб подруливающего устройства), облегчают работу при монтаже надстройки с корпусом судна. Современные измерительные системы позволяют производить измерения корпуса построенных судов для контроля и сравнения геометрии с электронно-цифровым макетом судна, а также в дальнейшем использовать данные измерения для выполнения различных расчетов. Такую работу мы проводили при строительстве катамарана. Компания "Бум Техно" производила измерения построенного корпуса катамарана, затем на основе полученных данных в специальном ПО мы произвели гидродинамические расчеты этого катамарана. Что касается применения современных измерительных систем и расширения их пользования на традиционные методы контроля, такой опыт работы у нас был при сборке матрицы судна также совместно с компанией "Бум Техно". Вместо традиционных методов контроля (шаблоны, ватерпасы и т. п.) мы использовали метод БКИ, что позволило нам сократить время сборки, повысить качество и точность собираемых секций матрицы судна. 

4. Какие, на Ваш взгляд,  операции в области судостроения могут быть автоматизированы (к примеру, применение станков с ЧПУ) с применением современных методов измерения и контроля?
Что касается автоматизации операций с применением станков с ЧПУ, то, на мой взгляд, это касается систем трубопроводов с использованием методов реинжиниринга на основе методик БКИ. Но поскольку судостроение - отрасль довольно консервативная, ответ на данный вопрос будет раскрываться по мере автоматизации производства с учетом возможностей и технического обеспечения каждого судостроительного предприятия в отдельности. 

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
Этот вопрос очень серьезный и важный. Каждое судостроительное предприятие имеет свои особенности, поэтому и решать этот вопрос каждое предприятие будет по-своему. В вузах подготовку кадров можно отнести, например, к специализации "Метрология и измерения", но для этого на судостроительных предприятиях должен быть спрос на эти кадры. Однако пока далеко не все предприятия применяют технологию РК, поэтому на данный момент обучение кадров должно оставаться в компетенции каждого предприятия и финансирование, соответственно, тоже. Отметим также, что не на каждом судостроительном предприятии есть учебный центр. На первоначальных этапах внедрения технологии РК судостроительным заводам целесообразнее обращаться в специализированные компании, например такие, как "Бум Техно". 

Олег Михайлович Салыкин, главный технолог СПМБМ "Малахит":
1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Вопрос повышения точности измерений в подводном кораблестроении возник в середине 1940-х годов с внедрением блочного метода строительства. Обеспечение сходимости обводов корпусных конструкций, соосности трубопроводов, оборудования потребовали от судостроителей изменения полей допусков размеров конструкций и, следовательно, методов и средств измерений. С совершенствованием блочных методов строительства, комплектующего оборудования, требующего высокой точности монтажа, требования к средствам измерений повышались, что привело к появлению на стапелях оптических средств измерений - теодолитов, нивелиров, оптических визиров. С разработкой оптических квантовых генераторов (лазеров) был сделан следующий шаг в направлении совершенствования проверочных работ - лазеры стали широко применяться для разметочных работ и проверки соосности. В последнее время достижения в микроэлектронике позволили создать мощные и экономичные микропроцессоры, дополнившие лазерные измерительные приборы важной функцией обработки результатов измерений. Математическая модель конструкции, полученная в результате измерений, может оперативно сравниваться с 3D-моделью конструктора, полученной средствами САПР, для оперативного принятия инженерных решений по изменению конструкции или технологии ее изготовления.

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
Требования к выбору средств измерений определяются технологией выполнения работ, которая должна обеспечивать заданные конструктором параметры с минимальными затратами. Поэтому в судостроении на современном этапе развития есть место и лазеру, и шаблону.

4. Какие, на Ваш взгляд,  операции в области судостроения могут быть автоматизированы (к примеру, применение станков с ЧПУ) с применением современных методов измерения и контроля?
Автоматизация сегодня затронула все этапы создания кораблей. САПР при проектировании, различные виды холодной обработки металла, раскрой листового металла, сварочные автоматы и т.п. И на каждом этапе есть место высокоточным измерениям. Хорошим примером использования современных лазерных средств измерений является обратный инжиниринг, когда при ремонте оборудования методом сканирования изношенной детали сложной конфигурации создается ее 3D-модель, дорабатывается средствами САПР и генерируется программа для станка с ЧПУ.

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
Вопрос уровня квалификации кадров определяющий. Можно закупить самое современное оборудование, но без квалифицированного специалиста отдача от такого оборудования будет сравнима с традиционными методами или ее не будет вовсе. Современный корабль сложнейшее инженерное сооружение и наилучшей формой подготовки инженера-кораблестроителя, на мой взгляд, является завод-ВТУЗ. Благодаря такой системе после завершения обучения молодой специалист знает не только теорию, но и уже обладает практическими навыками.

Владислав Владимирович Попов, начальник отдела конструкторско-технологической подготовки производства ООО "ССК "Звезда": 
1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Повышение точности изготовления деталей и проверочные работы после их резки позволяют в несколько раз повысить качество продукции и производительность труда за счет уменьшения подгоночных операций и дополнительных проверочных работ на этапах сборки.

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
Переход от традиционных методов контроля оправдан в судостроении, но не в судоремонте из-за отсутствия в нем возможности полномасштабного применения мероприятий по компенсации отклонений из-за существующих конструкций заказа.

В судостроении это позволяет наиболее оперативно и точно измерить металлоконструкции с использованием электронно-оптических приборов и программного обеспечения, в основе которых лежит 3D-модель. В модели после проведения замеров и анализа получаем отклонения размеров от фактического значения и принимаем меры по их устранению и компенсации применительно ко всей конструкции заказа.

3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
Это решение справедливо не только для уникальных задач, таких как работы на стапеле по крупногабаритной сборке корпуса судна из блок-секций, но и как говорилось ранее, для заготовительных операций резки деталей и сборки под сварку секций, что ведет к уменьшению трудоемкости сборки за счет компенсации припусков.

4. Какие, на Ваш взгляд,  операции в области судостроения могут быть автоматизированы (к примеру, применение станков с ЧПУ) с применением современных методов измерения и контроля?
Могут быть автоматизированы заготовительные работы в части резки и гибки, а также работы по изготовлению трубопроводов.

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
Кадры необходимо подбирать, учитывая специфику используемых технологий строительства и типы применяемого оборудования и программного обеспечения конкретного предприятия. ВУЗовские программы не учитывают подобную специфику, поэтому на предприятии должно быть предусмотрено обучение персонала и курсы повышения квалификации для специалистов размерного контроля, которые относятся к накладным расходам предприятия.  

Кроме того, при поставке нового оборудования и программного обеспечения по трехмерному контролю на предприятие, как правило, проводится дополнительное обучение практике и методикам работы с конкретными моделями оборудования, что делает обучение эффективным за счет целевого направления к использованию  непосредственно в практической работе .
 

"Бум Техно", ООО

Вячеслав Михайлович Попов, председатель совета НТО судостроителей имени академика А.Н. Крылова Архангельской области, доцент института судостроения и морской арктической техники филиала Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова:

1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Безусловно, точность выполнения измерений с использованием тахеометров, лазерных трекеров, сканеров и других современных измерительных систем повышается не менее, чем на порядок. Говорить об оперативности можно, но все же надо иметь в виду, что подготовительные работы (выбор площадок для размещения аппаратуры, устройство для нее надежных опор, выбор времени для выполнения измерений, когда помехи от работающего сварочного и кранового оборудования отсутствуют) занимают определенное время и могут даже вызвать некоторую задержку в графике выполнения срочных работ. Основное преимущество новых методов измерений – в высоком качестве проверочных работ, позволяющем в перспективе обеспечить переход от системы припусков в изготовлении корпусных конструкций к системе допусков. Кроме того, обработка результатов измерений, например, при контроле геометрии цилиндрических, конических, сферических оболочек, и наглядное представление их в графической и цифровой форме занимает существенно меньшее время.

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
Устанавливать какие-либо пропорции и сроки перехода от традиционных проверочных работ к максимальным объемам внедрения электронно-оптических методов измерений нецелесообразно. В течение длительного периода времени будут применяться и старые, проверенные на практике, способы измерения отклонений от теоретических размеров конструкций и новые методы высокоточных измерений, требующие специальной подготовки персонала. Все будет определяться потребностями производства, требованиями заказчиков и проектантов, финансовыми возможностями предприятий – строителей морских сооружений. Постепенно во всех видах судостроительного производства, по мере количественного наращивания на предприятиях высокоточной аппаратуры и увеличения числа специалистов, обученных пользоваться ею, будут возникать специализированные группы (бригады) инженеров и техников, которые самостоятельно или с помощью консультантов метрологической службы смогут выполнять весь спектр проверочных работ и формировать электронные паспорта на каждую ответственную конструкцию, изделие , устройство и на объект в целом. При этом функция измерения линейных параметров и геометрической формы объектов производства перейдет от производственных рабочих к инженерному персоналу, что позволить снизить на 8-10 и более процентов трудоемкость создания объектов морской техники.

3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
При строительстве любых объектов морской техники, где проектантами и заказчиками предъявляются повышенные требования к качеству и надежности конструкций корпуса, монтажу механизмов, систем и устройств, целесообразно и необходимо максимально широкое использование современных измерительных систем. Номенклатура таких судов, кораблей, морских инфраструктурных комплексов может быть весьма обширна (крупные надводные корабли, подводные лодки, ледоколы и суда ледового класса, экранопланы, научно-исследовательские суда, газовозы и танкеры, ледостойкие платформы, список объектов можно продолжить). Однако и при постройке сравнительно простых по конструкции плавучих сооружений (баржи, понтоны, опорные основания из железобетона морских нефтегазовых сооружений, речные суда небольшого водоизмещения) новые методы проверочных работ будут находить все большее применение – так, как это наблюдалось при расширении масштабов использования оптических приборов в проверочных работах в судостроительной и других отраслях промышленности.

4. Какие, на Ваш взгляд,  операции в области судостроения могут быть автоматизированы (к примеру, применение станков с ЧПУ) с применением современных методов измерения и контроля?
Автоматизировать выполнение операций контроля линейных параметров и геометрической формы изделий и конструкций логичнее всего там, где существует конвейерное производство. В судостроительной отрасли преобладает единичное и мелкосерийное производство. Поэтому говорить об автоматизации контроля, на мой взгляд, преждевременно. Возможно организовать автоматизированный контроль отклонений от круговой формы цилиндрических, конических, сферических сварных конструкций во время выполнения механической обработки их на карусельных станках. Для этого потребуется установка лазерных сканеров на вертикальных колоннах таких станков.

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
В учебные программы разных дисциплин ("технология судостроения", "технология создания морской техники" и другие) необходимо ввести новые разделы (модули) – "судометрика" или "технические средства и методы измерений и контроля геометрии конструкций". Но прежде надо обучить новым методам контроля формы и линейных размеров преподавателей колледжей и институтов. А финансировать процесс их обучения, как и процесс повышения квалификации технологов и конструкторов, работающих на предприятиях-строителях объектов морской техники должны, например, по совместным программам Минобрнауки РФ и АО "ОСК".

Юрий Михайлович Ползиков, заместитель главного инженера АО "ЦС "Звездочка":

1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Совершенствование размерного контроля, как следствие повышение точности и оперативности проверочных операций в судостроении и судоремонте один из ключевых факторов для повышения и производительности труда и качества выпускаемой продукции.

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
На сегодняшний день в судостроении и судоремонте остается достаточно места для традиционных средств измерений и многие задачи решаются традиционными СИ достаточно эффективно. Методы бесконтактного координатного измерения с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО должны быть базой для сквозного размерного контроля, то есть обеспечивать единый подход к измерениям на разных этапах строительства, а также решать уникальные задачи как при строительстве кораблей и судов, так при их ремонте.

3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
В той или иной степени большинство задач возможно решать традиционными методами контроля и измерений, в том числе и уникальных. При этом применение современных методов бесконтактного координатного измерения, несомненно, дает большую точность, а зачастую и меньшую продолжительность выполнения работ, учитывая необходимость подготовки (изготовление оснастки, выполнение сопутствующих работ и др.) к проведению работ традиционными методами.

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
Считаю, специалистов необходимо готовить в ВУЗах. Учитывая непрерывное развитие методов бесконтактного координатного измерения и появление на рынке нового оборудования, специалисты предприятий должны проходить повышение квалификации.
 

Галина Валентиновна Герман, д.т.н., профессор, профессор кафедры технологии судового машиностроения Санкт-Петербургского ГМТУ, член-корреспондент Метрологической академии наук РФ:

1. Считаете ли Вы, что повышение точности и оперативности проверочных операций способствует повышению качества продукции и производительности труда?
Качество готовых изделий в судостроении закладывается при проектировании, обеспечивается в процессе изготовления деталей, узлов, машин, механизмов, устройств, строительстве судов. Контрольные операции обязательно входят в состав технологических процессов при выполнении различных работ, обеспечивая не только контроль точности изготовления, монтажа, испытаний, но и возможность статистической обработки полученных результатов измерений для будущего прогноза характеристик технологических и производственных процессов. Вот почему ответ на вопрос утвердительный. За этим предложением кроется возможность повышения эффективности производства.

2. Оправдано ли, на Ваш взгляд, максимальный переход от традиционных методов контроля и измерения (ватерпас, отвес, рулетка и т.д.) к современным, наиболее оперативным и точным методикам РК на основе методов БКИ с использованием электронно-оптических, лазерных приборов и ПО?
Безусловно, если речь идет об экспериментальных исследованиях на стендовом оборудовании. В реальных производственных стационарных условиях выполнения цеховых работ такой переход будет рациональным. При выполнении же стапельных, достроечных, сдаточных работ следует учитывать ограничения, связанные с эффективностью применения новых методов контроля на системной основе. Реализация предложения требует количественной оценки и обоснования эффективности использования контрольных операций с использованием электронно-оптических и лазерных методов и ПО, включая этап эксплуатации, где потребуется дополнительное обучение экипажа судов.
 

3. Справедливо ли применение современных измерительных систем при решении не только уникальных задач (просьба уточнить каких), но и расширение их пользования на вопросы, которые могут решаться традиционными методами контроля и измерения?
Да, если это – цель научных исследований. Если это относится к решению задач совершенствования производственных и технологических процессов, то ответ на этот вопрос возможно получить по результатам анализа выполненных научных исследований, определяющих эффективность использования новых метрологических подходов с учетом ограничений на их реализацию.

4. Какие, на Ваш взгляд,  операции в области судостроения могут быть автоматизированы (к примеру, применение станков с ЧПУ) с применением современных методов измерения и контроля?
В современных условиях только наличие автоматизированных производственных и технологических процессов в условиях массового производства (например, в станкостроении, автомобилестроении, производстве турбинных лопаток, подшипников с уникальными техническими характеристиками, перемычек заземления, амортизаторов и т.д.) позволит использовать новые эффективные методы контроля и измерений и ПО. Применение новых методов контроля и измерений в технологических процессах и операциях обработки и сборки изделий машиностроения требует исследования и обоснования возможности применения автоматизированных стендов контроля точности и других показателей качества для цеховых условий, так как названное производство отличается многономенклатурностью изготавливаемой продукции. Станки с ЧПУ со встроенными методами автоматизированного обеспечения качества обработки – эффективное решение, используемое сегодня в судостроении, могут быть дополнены новыми методами контроля и измерений на основе электронно-оптических и лазерных приборов.

5. Где брать кадры и как их готовить? В ВУЗах или Учебных Центрах при заводах? Может, этому поспособствует централизация? И кто, по Вашему мнению, должен или мог бы этот процесс финансировать?
Такие кадры могли бы готовить ВУЗы при соответствующей аккредитации и лицензировании специальностей по совместным заявкам предприятий, поскольку ВУЗы – это научные центры подготовки специалистов и кадров высшей квалификации. Таких центров подготовки на предприятиях не существует, и их создание представляется длительным и не всегда целесообразным процессом, поскольку на предприятиях нет необходимых кадров высшей квалификации для участия в работе Центров, а в ВУЗах существует возрастная проблема профессорско-преподавательского состава, который на сегодня не сможет восполнить пробел в Центрах подготовки на предприятиях. Кроме того, специалисты высшей квалификации – как правило, руководители высшего уровня производства, решают основную задачу: производство качественной конкурентоспособной продукции в соответствии с портфелем заказов. Вопрос финансирования может быть решен предприятиями при согласовании с органами планирования и управления судостроением более высокого уровня.

Приглашаем принять участие всех заинтересованных лиц в обсуждении проблемы внедрения в судостроении современных технологий размерного контроля!

Владимир Дубинка
Кирилл Воловик