Расскажем, как в компании используют технологии 3D-моделирования и 3D-печати при обучении энергетиков.
Благодарим пресс-службу ПАО «ТГК-1» за предоставление данного материала.
Технологии 3D-моделирования и 3D-печати на протяжении последнего десятилетия стремительно развивались и достаточно быстро перешли из потребительской сферы в промышленность. Уже сейчас их применяют крупные авиастроительные и судостроительные компании, производители двигателей различного назначения, высокотехнологичных медицинских изделий и другие предприятия. Рассказываем, как благодаря инициативности сотрудника и 3D-принтеру макеты оборудования помогают развитию и совершенствованию процессов обучения в Учебном центре ПАО «ТГК-1».
Кроме портала, мы предлагаем вам и альманах «Управление производством». Все самое интересное и уникальное мы публикуем именно в нем. 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
На научном языке технологии 3D-печати называют аддитивными. Дословно additive в переводе с английского означает «добавка»: объекты в 3D-принтерах действительно создаются путём послойного добавления определённого материала. И если в привычном для нас офисном принтере материалом для печати служат специальные чернила, то в 3D-устройствах их заменяют пластик, бетон, металл и даже органика.
Главным элементом 3D-принтера можно смело назвать экструдер. Это печатающая головка, через которую при определённой температуре поступательно, слой за слоем, выдавливается тот или иной материал.
Самая известная технология подразумевает работу принтера с нитью специального пластика: в принтере она нагревается, становится мягкой, формирует изделие, а затем пластик затвердевает естественным путём. В промышленности всё чаще используют печать непосредственно металлом. В строительной отрасли принтеры работают уже со специальной смесью на основе бетона. После застывания получается однородный и высокопрочный каркас, который можно использовать для возведения зданий любого назначения. В 2016 году даже появился первый в мире жилой дом, полностью напечатанный на 3D-принтере.
Идея использования 3D-принтера в деятельности «ТГК-1» принадлежит главному специалисту службы совершенствования производства Феликсу Дряеву. Родилась она достаточно просто: из воспоминаний об учёбе в институте.
«В вузе мы изучали процессы эксплуатации и устройства газотурбинных установок. Изучать конструкцию и принцип работы столь сложных устройств практически невозможно без применения наглядных учебных материалов. Моя кафедра обладала большой материальной базой газотурбинных установок и авиационных двигателей разного типа. Благодаря этому изучение нового теоретического материала подкрепляется практическими занятиями с “настоящим железом”. Этот опыт и подтолкнул меня к новому проекту. Я связался с Учебным центром компании и выяснил, что Учебный центр пробует разные варианты обеспечения наглядности процесса обучения и макеты действительно очень востребованы для эффективного обучения. С помощью макетов персонал получает возможность достаточно детально изучать любое оборудование. Например, внутреннее устройство насоса на ТЭЦ сотрудники могут увидеть и “пощупать” только во время ремонта. Цифровые модели оборудования и макеты помогают персоналу детально изучить конструкцию оборудования. В зависимости от потребности можно создать цифровую модель единицы оборудования или отдельного её функционального узла с разной деталировкой, а затем напечатать результат на 3D-принтере», — рассказывает Феликс Дряев.
Уже сейчас в Учебном центре используют несколько моделей, созданных коллегой на 3D-принтере: насоса семейства конденсатные вертикальные (КСВ), питательного насоса типа ПЭ и оборудования ГРП (газорегуляторного пункта) ТЭЦ.
Сотрудники Учебного центра уже провели пробные лекции с применением 3D-моделей оборудования, напечатанных на 3D-принтере. Как итог, у персонала в процессе обучения появляется возможность не только изучать оборудование в трёхмерном измерении на компьютере, но и сопоставлять все элементы с реальным макетом.
Сам процесс создания изделий включает в себя несколько последовательных этапов. Сначала выбирается конкретная модель для производства, по стандартным чертежам выполняются отдельные элементы, а потом их соединяют в специальной программе. Уже готовый 3D-проект передаётся на печать.
Кстати, при проектировании используется отечественное программное обеспечение. Цифровая модель выполняется по чертежам в системе трёхмерного проектирования КОМПАС-3D, включённой в единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных.
Самое интересное происходит уже после работы 3D-принтера. В распоряжении оказывается набор пластиковых деталей, из которого вручную собираются нужные модели. В «творческой» части в ход идут подшипники, винты, уплотнитель и другие элементы. В итоге получается реалистичная уменьшенная копия оборудования.
Этапы производства:
1 этап — Выбор оборудования и поиск необходимой конструкторской документации
2 этап — Создание 3D-деталей оборудования с помощью ПО САПР
3 этап — 3D-печать деталей
4 этап — Сборка готовой модели с применением дополнительных деталей
Компания видит перспективу использования аддитивных технологий на своих производственных объектах. Можно говорить и о производстве запасных частей в рамках импортозамещения, и о внедрении собственных разработок для повышения безопасности и эффективности работы оборудования.
Одну из своих идей специалист уже начал воплощать. «Я создал партию крышек на ключи аварийного отключения оборудования АПУ (аварийного пульта управления) ТГ-6, 7 Автовской ТЭЦ. Для чего они нужны? Всё просто — исключить человеческий фактор, предотвратить случайное или необдуманное отключение оборудования. Красные защитные крышки выделяются на фоне остальных, их можно опломбировать, можно закрыть секцию полностью. Также была изготовлена опытная партия крышек на ключи аварийного отключения оборудования для Южной ТЭЦ с особым видом крепления на щит. Пластиковые крышки крепятся на неодимовые магниты: не надо сверлить щит, не надо разбирать ключ, просто подошёл и поставил её в нужное место. При производстве используется специальный пластик, который полностью соответствует требованиям пожарной безопасности», — рассказывает Феликс.
В планах у специалиста службы совершенствования производства на этот год разработка новых 3D-моделей и макетов оборудования: поршневого и сетевого насосов, гидромуфты. Ожидается и включение 3D-моделей оборудования в программы подготовки персонала на постоянной основе, наполнение учебных классов ТЭЦ и ГЭС новыми макетами, включение 3D-модели сетевого насоса в технические условия на ремонт. Также будет активно прорабатываться вопрос по производству запасных частей на различное оборудование ПАО «ТГК-1».
