• Наукоград

ИНЖИНИРИНГОВЫЙ ЦЕНТР КОМПОНЕНТОВ И СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЕЙ


Рубрика: Формат развития

УДК 629.1-4

В.Н. Каминский, доктор технических наук, профессор, генеральный директор НПО «Турботехника»

В статье дается краткий анализ условий, обеспечивающих успешное функционирование и развитие Инжинирингового центра компонентов и систем двигателей в Научно-производственном объединении «Турботехника». Приводятся этапы его формирования, достигнутые результаты и перспективы.

Ключевые слова: инжиниринговый центр, инжиниринговые компетенции, компоненты и системы двигателей, турбокомпрессор, турбонаддув, конструкторская деятельность

ENGINEERING CENTER FOR COMPONENTS AND ENGINE SYSTEMS

V.N. Kaminsky, Doctor of Technical Sciences, professor, CEO of Scientific Production Association Turbotekhnika

The article contains concise analysis of the conditions providing successful functioning and development of Engineering Center for Components and Engine Systems in Scientific Production Association Turbotekhnika, describes the stages of its forming, achieved results and perspectives.

Keywords: engineering center, engineering competences, engine components and systems, centrifugal compressor, turbo-supercharger, designer activity

Введение

В настоящее время в России большое внимание, в том числе на правительственном уровне, уделяется теме, связанной с созданием системы центров инжинирингового обеспечения и сопровождения всех отраслей реального сектора экономики, что, как предполагается должно обогатить их новыми технологиями и успешно решить задачу импортозамещения. В СМИ можно увидеть публикации с жизнеутверждающими заголовками такого рода: «Инжиниринговые центры – фундамент возрождения промышленности», в которых рассказывается о том, что наконец-то найден новый способ решения многих проблем, мешавших нашей промышленности жить и приведших ее к гибели, иначе зачем бы говорить о возрождении?

Между тем идея создания инжиниринговых центров как очагов инноваций вовсе не нова. В советское время их функции выполняли отраслевые НИИ, специалисты которых обладали высокими научными и инженерными компетенциями, позволявшими успешно вырабатывать новые оригинальные конструкторские и технологические решения и внедрять их на предприятиях всей страны. Например, двигателестроительная отрасль располагала целой сетью таких организаций, большинство из которых было буквально истреблено в период перемен, произошедших в нашей стране.

Однако здесь речь пойдет не о том, чего уже нет, а о том, что удалось уберечь и что не только вписывается в контекст нынешних событий, но отчасти опередило их – об инжиниринговом центре компонентов и систем двигателей (ИЦ КСД), к формированиюкоторого в Научно-производственном объединении «Турботехника» приступили задолго до начала нынешнего движения в сторону создания «очагов инноваций». По сути, предприятие и было организовано 25 лет назад в целях сохранения инжиниринговых компетенций в области разработки и внедрения систем турбонаддува двигателей отечественных моторостроительных заводов. Таким путем удалось фактически спасти от уничтожения целый ряд конструкторских и технологических разработок, выполненных лучшими специалистами нашей двигателестроительной отрасли.

С опорой на обширные связи со многими (практически всеми) двигателестроительными предприятиями страны была организована работа Турботехники как самостоятельной структуры, в равной степени дистанцированной от заводов-гигантов, способной обеспечивать потребности всех предприятий отрасли.

НПО «Турботехника» в своей стратегии изначально было ориентировано на развитие двух направлений деятельности – науки и производства, что нашло отражение и в его названии, а также на сохранение и развитие кадрового потенциала. Коллектив предприятия с самого начала формировался из высококлассных конструкторов, технологов, инженеров и рабочих, имевших опыт работы на таких автогигантах, как КамАЗ и КамТЗ, а также конструкторских бюро других заводов и отраслевых НИИ страны. Попутно на протяжении многих лет развивается программа подготовки и привлечения на предприятие молодых специалистов. Этому способствует тесное взаимодействие с ведущими московскими вузами, такими как МГТУ им. Н.Э. Баумана, МАМИ (Университет машиностроения), МАДИ и другими. Центр молодежного инновационного творчества, входящий в структуру ИЦ КСД, нацелен на стимулирование интереса подрастающего поколения к научно-технической сфере.

Основополагающий принцип деятельности ИЦ КСД: «от идеи к запуску в производство». Поэтапное осуществление всех процессов этой цепочки обеспечивают подразделения, включенные в состав центра и выполняющие концептуальное проектирование; разработку конструкции и процессов; виртуальное тестирование (математическое моделирование и доводка); изготовление, испытание и сертификацию прототипов; разработку технологии производства; подготовку документации и ее передачу в производство.

Цели, задачи и направления деятельности ИЦ КСД

Возможности отраслевого инжинирингового центра компонентов и систем двигателей НПО «Турботехника» соответствуют потребностям отечественного двигателестроения в обеспечении инновационными разработками, его деятельность способствует выполнению программ импортозамещения [3]. Компетенции компании, владеющей надежной структурой внешней кооперации с налаженными связями с отечественными производителями и иностранными поставщиками, позволяют развивать ИЦ КСД [4]. Разработана проектная документация строительства нового корпуса ИЦ КСД (рис. 1), в ближайшее время вводится в эксплуатацию моторный бокс мощностью 660 кВт, начато строительство еще двух моторных боксов, для Центра молодежного инновационного творчества (ЦМИТ) оборудуются учебные классы, лаборатория прототипирования и учебно-производственные мастерские.

Рис. 1. Проект здания Инжинирингового центра компонентов и систем двигателей НПО «Турботехника»

Основная цель деятельности ИЦ КСД – обеспечение отечественных двигателей высокоэффективными и конкурентоспособными компонентами. Задачи центра включают: осуществление полного цикла работ по созданию конструкторской и технологической документации для производства компонентов (агрегатов и систем) двигателей автотракторного, железнодорожного, водного, воздушного транспорта и для техники специального назначения. В настоящее время деятельность ИЦ КСД включает следующие направления:

  • Разработка, изготовление и испытание опытных образцов агрегатов наддува.

  • Разработка, изготовление и испытание жидкостно-масляных теплообменников систем выхлопа и нейтрализации отработавших газов и других систем и агрегатов двигателей.

  • Проектирование, производство и внедрение контрольно-исследовательских безмоторных испытательных стендов.

  • Работа по государственным контрактам и инновационным проектам.

  • Инжиниринг автомобильных и тракторных двигателей, систем и агрегатов.

  • Проектирование, производство и внедрение моторных испытательных стендов.

  • Обучение и подготовка специалистов из числа студентов ведущих вузов.

  • Участие в отечественных и международных выставках и конференциях.

Структура центра включает ряд подразделений, выполняющих собственные задачи в тесном взаимодействии друг с другом. Основополагающая роль в КЦ КСД принадлежит конструкторским службам, деятельность которых строится по принципу разграничения функций, что позволяет специалистам каждой группы всецело сосредоточиться на решении конкретных задач и достичь максимального эффекта (рис. 2).

Рис. 2. Конструкторский отдел Главного конструктора по агрегатам

Согласованность действий соблюдается путем непрерывного обмена информацией в рамках единой информационной сети предприятия.

При разработке всех агрегатов и систем проводятся газодинамические, прочностные расчеты, определяющие геометрические параметры и учитывающие условия эксплуатации, а также согласование работы проектируемых агрегатов с конкретным двигателем[6].

Каждый разрабатываемый элемент проходит стадию прототипирования на основе аддитивных [7] и других новейших технологий. Так, колесо компрессора воссоздается в 5Dобрабатывающем центре; колесо турбины в виде полимерной модели выращивается на 3D-принтере, затем изготавливается силиконовая форма, с помощью которой создается модель из воска, далее следует литье в вакуумной печи в оболочковую форму. Модели корпусных деталей из алюминия также выращиваются на 3D-принтере, затем изготавливаются их гипсовые формы и осуществляется литье под низким давлением. Аналогичным образом создаются модели корпусных деталей из специальных сталей и чугуна, но отливаются в вакуумной печи в керамической оболочковой форме (рис. 3).

Рис. 3. 3D модели корпусов компрессора и турбины и отливка корпуса турбины

Специалисты отдела двигателей и компонентов осуществляют компоновку агрегатов на двигателях, включая водяные и масляные насосы, компрессоры пневмосистемы, трубопроводы различных систем, электроприводы агрегатов, разрабатывают охладители наддувочного воздуха; жидкостно-масляные теплообменники; системы рециркуляции отработавших газов (EGR); системы нейтрализации отработавших газов (SCR); сажевые фильтры; глушители, искрогасители и моторные тормоза; воздушные и масляные фильтры [8].

Особая роль принадлежит службе главного конструктора по испытаниям. В НПО «Турботехника» создан испытательный центр[1], располагающий уникальным комплексом из пяти специализированных испытательных стендов для систем турбонаддува от ТКР-50 до ТКР-240, три из которых разработаны и изготовлены в рамках госзаказа (рис. 4). [9].

Рис. 4. Стенды для испытаний агрегатов наддува

Уникальность комплекса состоит в том, что он позволяет проводить исследовательские, контрольные и доводочные испытания агрегатов наддува дизельных двигателей различных размерностей и назначений. Применяются самые современные средства управления, контроля, диагностики и визуализации процессов испытаний. Задача решается с помощью системного подхода к выбору средств автоматизации, способов и законов регулирования исполнительных устройств и средств измерения [8].

Все, что связано с созданием испытательных стендов – от концепции разработок до комплектации и алгоритма пуско-наладочных работ – ноу-хау специалистов НПО «Турботехника». По функциональности и возможностям фундаментальных исследований эти стенды не уступают зарубежным аналогам [10].

В состав ИЦ КСД входит опытное (экспериментальное) производство (рис 5). Его задача заключается в обеспечении условий изготовления опытных образцов продукции и доводке их до уровня готовности к запуску в серийное производство. В этом году экспериментальное производство оснащено 5-координатным станком фирмы DMG-Mori Seiki, что позволит оперативно изготавливать новые детали и оснастку.

Рис. 5. Производственный цех

Образовательная программа ИЦ КСД

Подготовка специалистов осуществляется в рамках Центра молодежного инновационного творчества (ЦМИТ)по профилю инжинирингового центра на всех уровнях, начиная с привлечения школьников. Будущие работники среднего звена проходят обучение в колледже. Бакалавры, магистры, а также аспиранты и докторанты из числа сотрудников Турботехники и других предприятий занимаются на базовых кафедрах профильных университетов, филиалы которых, как уже отмечалось, созданы в ИЦ КСД. В настоящее время действуют филиал кафедры Московского государственного университета машиностроения (МГТУ МАМИ/Университет машиностроения) и научно-производственный центр кафедры двигателей МАДИ, на которых студенты проходят обучение по направлению «Агрегаты и системы комбинированных двигателей» (рис. 6).

Рис. 6. Учебная аудитория

Кадровая политика

Главенствующий принцип кадровой политики НПО «Турботехника» – формирование стабильно работающего сплоченного коллектива профессионалов. Это достигается благодаря тому, что сотрудникам обеспечиваются конкурентная, стабильно выплачиваемая заработная плата; премиальное поощрение инициативы; благоприятные условия труда – современное оборудование, удобные рабочие места, оснащенные на высоком уровне эргономичности; оказание безвозмездной материальной помощи и поддержка в трудных жизненных ситуациях. Имеются возможности карьерного роста путем обучения в компании на курсах повышения квалификации, а также созданы условия для получения дополнительного образования.

Заключение

В завершение подчеркнем, что успешное продолжение деятельности Инжинирингового центра компонентов и систем двигателей НПО «Турботехника» гарантируют такие составляющие, как двадцатипятилетний опыт разработки и производства двигателей, их агрегатов и систем; потенциальный рынок; опробованное на примерах агрегатов наддува «маркетинговое преимущество»; высококвалифицированные специалисты; система подготовки кадров по специальным программам; возможность получения финансовых средств; связи с глобальными структурами инжиниринговых работ; партнеры, обеспечивающие ускоренное и экономичное изготовление образцов; надежные связи для кооперационной поставки деталей и узлов; статус участника проекта «Сколково»; сертификация продукции на ГОСТ Р и ЕС; лицензия на осуществление разработки, производства, испытания и ремонта авиационной техники; сертификация на соответствие требованиям ГОСТ РВ, ISO 9001–2008 и ISO/TS 16949:2002.

К уже достигнутым результатам деятельности ИЦ КСД НПО «Турботехника» можно отнести целый ряд разработанных специалистами компании и внедренных на предприятиях страны высокоэффективных, конкурентоспособных агрегатов наддува, систем рециркуляции отработавших газов, жидкостно-масляных теплообменников и других компонентов двигателей. В перспективе программа деятельности инжинирингового центра предусматривает дальнейшее развитие и широкое применение прикладной науки для обеспечения условий технологического обновления двигателестроительной отрасли России, что позволит ей занять достойное место в мировой экономике.

[1] Испытательный центр НПО «Турботехника» аттестован в Росстандарте. Контрольно-исследовательские стенды аттестованы и сертифицированы. (Прим. авт.)

Литература

  1. Каминский В.Н. НПО «Турботехника». 25 лет в двигателестроении // Наукоград Наука Производство Общество. 2014. № 1. С. 48–57.

  2. Каминский В.Н., Каминский Р.В., Лазарев А.В, Сибиряков С.В. Турбоэлектрокомпрессор: возможности, конструкция и перспективы // Известия МГТУ «МАМИ». 2012. №2 (14). С. 149–153.

  3. Каминский В.Н. Инжиниринговые центры как необходимое условие локализации автомобильного производства в России // Ведомости II международного форума по развитию автомобилестроения и производства автокомпонентов в России «АвтоЭволюция 2011». Калуга, 7–8 декабря 2011. С. 21.

  4. Каминский В.Н. Стратегии производителей автокомпонентов в современной экономической ситуации. Материалы конференции международного форума по развитию автомобилестроения и производства автокомпонентов в России «АвтоЭволюция-2014». Калуга,24–25 октября 2014. С. 17. http://www.vedomosti.ru/events/1761

  5. Каминский Р.В. Методика разработки типоразмерного ряда турбокомпрессоров для ДВС различного назначения // Сборник трудов VIII международной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и производстве». Протвино, 2014. С. 882–887.

  6. Каминский В.Н. R&D как важнейший инструмент решения задач отечественных производителей автокомпонентов // Материалы I-го международного форума «Коммерческий транспорт и спецтехника в России и СНГ». М.,27–28 ноября 2013. С. 17.

  7. Казимирчук К., Довбыш В. Аддитивные технологии в российской промышленности. AF-технологии – эффективное звено современного производства // Конструктор машиностроитель. Май, 2012.

  8. Титченко А.Ю. Разработка автономных систем снижения выбросов с отработавшими газами дизелей // Сборник трудов V международной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и производстве». Протвино, 2011. С. 330–332.

  9. Корнеев С.А, Каминский Р.В., Лазарев А.В., Григоров И.Н., Костюков А.В. Создание стендов для контрольно-исследовательских испытаний турбокомпрессоров // Известия МГТУ «МАМИ». М., 2012. №2 (14). С. 143–149.

  10. Корнеев С.А., Сибиряков С.В., Каминский Р.В. Информационно-измерительный комплекс средств исследования турбокомпрессоров // Сборник трудов V международной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и производстве». Протвино, 2011. С. 316–318.

#турбокомпрессор #испытательныйцентр #стратегия #ИЦКСД #инжиниринг #имортозамещение #прототипирование #турботехника #разработка #испытательныестенды #инжиниринговыйцентр #инжиниринговыекомпетенции #компонентыисистемыдвигателей #турбонаддув #конструкторскаядеятельность

Просмотров: 31

© 2015-2019  Научно-публицистический журнал. ISSN 2313-7533

Использование материалов, опубликованных в журнале «Наукоград Наука Производство Общество», допускается только с письменного разрешения редакции.