Кейсы и решения
В Росатоме реализуется программа развития высокопотенциальной молодежи STEAM. В рамках программы в 2020–2021 годах прошли три хакатона с участием молодежи машиностроительного и других дивизионов отрасли. Рассказываем, какие кейсы решали молодые специалисты.
АО «НПО «ЦНИИТМАШ»
Задача: Разработка технологии одностороннего ремонта трубопроводов АЭС с использованием автоматической аргонодуговой сварки.
Решение: Использование автоматической сварки по технологии сварки подогретой проволокой удвоенной дугой для заполнения выборок дефектов в сварных швах снаружи трубопровода в автоматическом режиме с помощью систем слежения.
Задача: Технология подводной сварки. Модернизация роботизированного оборудования для подводной сварки «мокрым» способом.
Решение: Универсальный движитель.
Статус: В проработке. Идет поиск индустриального партнера, а также подготовка документов для инициирования работы под началом АО НПО ЦНИИТМАШ проведения комплексных научно-технических проектов полного инновационного цикла (далее — комплексная программа, комплексный проект), направленных на создание прорывных отечественных технологий. Срок реализации проекта: январь 2022 года — декабрь 2024 года.
Задача: Сварочные и наплавочные технологии. Недостоверность результатов измерения содержания ферритной фазы в однослойном антикоррозионном покрытии.
Решение 1: Использование метода стилоскопирования совместно с диаграммой Шеффлера.
Решение 2: Использование эталонных образцов.
Статус: Оба решения находятся в проработке. Предстоит:
- изготовить образцы с наплавленным металлом с различным содержанием ферритной фазы и толщиной однослойной наплавки;
- выбрать ферритометры с различной магнитопроникающей способностью;
- провести исследования с определением содержания ферритной фазы в изготовленных образцах с целью обоснования применимости локального метода определения СФФ;
- провести сравнительные исследования по определению содержания ферритной фазы металлографическими методами (оптическая и электронная микроскопия);
- разработать методику определения СФФ в однослойных наплавках локальным методом магнитной ферритометрии;
- разработать методический нормативный документ по определению содержания ферритной фазы в однослойных хромо-никелевых наплавках ферритометрами локального типа;
- найти индустриального партнера.
Срок реализации проекта — два года.
АО «ОКБМ Африкантов»
Задача: Как эффективнее изготовить парогенератор.
Компоненты решения
- Использование штамповочного пресса для изготовления крышки;
- Исключение горловины из конструкции детали «крышка»;
- Выполнение детали «рассекатель» без занижения;
- Выполнение детали «рассекатель» плоской формы;
- Исключение сварного шва детали «рассекатель» с деталью «крышка» (деталь «рассекатель» фиксируется деталями «крышка» и «трубная доска» при сборке);
- Выполнение детали «крышка» методом штамповки;
- Применение многошпиндельных головок для обработки отверстий в детали «трубная доска»;
- Применение комбинированного инструмента для обработки отверстий;
- Применение разверток с внутренним подводом СОЖ для обработки отверстий в детали «трубная доска».
Статус: Компоненты решения № 8 и 9 находятся в проработке. Направлена заявка на разработку специального режущего инструмента для выполнения отверстий в детали «трубная доска». Формируется техническое задание на закупку соответствующего инструмента.
Кейс: Новые цифровые подходы к проектированию для производства
Решение: Автоматизированное производство. Например, модуль IMViewer позволит визуализировать технологический процесс при наличии конструкторской 3D-модели изделия. А 3D-сканер можно использовать для контроля в процессе сборки.
Задача: Новые цифровые подходы к проектированию для производства.
Компоненты решения
Решение 1: Автоматизация разработки техпроцессов в системе IPS.
Статус: В проработке. В ОКБМ Африкантов все технологические процессы завязаны в едином информационном пространстве (ЕИП) на базе комплекса IPS и автоматизированы. В перспективах запланировано использование модуля IMViewer, который позволит визуализировать технологический процесс при условии наличия конструкторской 3D-модели изделия.
Модуль будет введен для технологов в ЕИП IPS не ранее 2023 года. Планируется тестирование модуля с функционалом визуализации сборки/разборки ориентировочно с выходом IPS-версии 8 (конец 2022 года).
Решение 2: Использование 3D-очков RealWear HMT-1 & Wall Charger для визуализации замечаний в картах контроля, визуализации сборочной 3D-модели в соответствии с шагом техпроцесса, дистанционного контроля и приемки сборочной единицы.
Статус: В проработке. Для дистанционного контроля возможно применить смартфон (планшет) с видеокамерой и возможностью передачи данных через Интернет. Для оснащения 3D-очков возможностью визуализации технологического процесса необходимо наличие команды специалистов в области создания контента AR и импортное программное обеспечение. Модуль может быть введен не ранее 2023 года.
Решение 3: Использование 3D-сканера или руки-манипулятора для контроля сборочной единицы в процессе сборки посредством сопоставления готового изделия с утвержденной 3D-моделью из IPS.
Статус: В проработке. Пилотный проект по сравнению функциональных возможностей сертифицированных 3D-сканеров на производстве планируется на 2022–2023 годы.
Решение 4: В процессе согласования в IPS прикрепить памятку об изменениях или ссылку на актуальную инструкцию.
Статус: Внедрено. В электронных бизнес-процессах PLM-системы IPS на этапе согласования документации реализована возможность добавления ссылки на актуальные версии информационно-обучающих материалов, размещенных на портале САПР либо в базе нормативно-справочной информации NormaCS.
Решение 5: Портал САПР (видео: стоп-урок, тест, задача, задать вопрос, ответы на часто задаваемые вопросы).
Статус: Внедрено. Портал САПР — базовый информационно-обучающий ресурс предприятия для специалистов, решающих задачи от конструкторско-технологической подготовки производства и выполнения расчетного обоснования конструкции до изготовления изделий на оборудовании с ЧПУ. На портале САПР регулярно размещаются и актуализируются памятки, руководства пользователя, пошаговые инструкции и интерактивные видеоролики, направленные на обучение и оптимизацию работы. В I квартале 2021 года реализован функционал создания пошаговых интерактивных стоп-уроков, комментирования и оценки пользователями статей для получения обратной связи от пользователей. Реализована возможность добавления обучающих материалов в персональное избранное для быстрого доступа к важной информации.
Решение 6: Электронный процесс в IPS (использование карандаша).
Статус: Внедрено. На базе PLM-системы IPS реализован функционал выдачи замечаний на этапе согласований документации с использованием инструмента «красный карандаш». Он позволяет специалисту, ответственному за выдачу замечаний к документации (например, нормоконтролеру), в инфографическом виде указать замечания к документу с обеспечением автоматической фиксации информации о специалисте, выдавшем эти замечания. Функционал обеспечивает хранение истории устранения всех выданных замечаний на всех этапах жизненного цикла документа и доступен всем специалистам, работающим с данным документом.
Решение 7: Использование интерактивных экранов Storm S Mini.
Статус: Внедрено. В 2020 году в рамках реализации проекта по переходу отдельных участков производственных подразделений к безбумажному производству на базе использования производственных терминалов и программного обеспечения «Веб-интерфейс системы IPS» реализован доступ к актуальным версиям конструкторской и технологической документации на изготавливаемое изделие с помощью терминалов, размещенных на производственных участках.
Решение 8: Уведомление об изменениях, которые несут изменения для другого согласующего.
Статус: Внедрено. На базе PLM-системы IPS реализован функционал, позволяющий уведомлять специалиста технологического подразделения, указанного в электронной форме бизнес-процесса в качестве заинтересованного лица, об окончании процесса проведения изменений технологической документации.
Задача: Оптимизация конструкции и технологии изготовления машины перегрузочной для АЭС.
Компоненты решения
- Обеспечить более глубокое перемещение инструмента, срезать уступ;
- Изменить длину деталей сборочной единицы «секция»;
- Подготовить справку о типовом технологическом решении на основе предложения «Срезать уступ». При разработке технологической документации учитывать указанное типовое технологическое решение.
Статус: Компоненты 2 и 3 внедрены.
АО «ЦКБМ»
Задача: Совершенствование цифровой среды проектирования изделий.
Решение 1: Усовершенствование PLM-системы.
Статус: В процессе. Идут консультации с дистрибьютором (ИРИСОФТ) и администраторами PLM. Проведены консультации по импорту/экспорту моделей без дополнительной доработки (по результатам обновлено расчетное ПО), по «привязке» расчетных моделей к конструкторским объектам. По результатам для одного объекта проведена тестовая привязка расчета. Технический анализ возможностей Windchill, которые не используются, проводится в рамках проекта по цифровому двойнику. Планируемый срок окончания — конец 2021 года.
Решение 2: Автоматизация расчетов.
Статус: Создание базы расчетов проводится в рамках ПСР-проекта по оптимизации процесса расчетного обоснования изделий. Планируемый срок — конец 2021 года.
Задача: Увеличение срока межремонтной эксплуатации узла проходки привода ключа герметизации разгрузочно-загрузочной машины РЗМ-488.
Решение 1: Дополнить узлом с дополнительным упором подшипников в зоне со стороны хвостовика.
Статус: Опытная эксплуатация. На Ленинградскую АЭС направлена РКД на доработку узла проходки привода ключа герметизации, подшипник 8116Ю удален из области воздействия давления, вместо него со стороны хвостовика установлен подшипник 8113 ГОСТ 7872-89.
Решение 2: Упрочнение поверхности материала сепаратора упорного подшипника 8116.
Статус: Внедрено.
Задача: Поддержание температуры электрооборудования перегрузочной внутриреакторной машины (ПВМ) не более 40 0С.
Решение 1: Съемный чехол для электрооборудования.
Статус: Проектирование. Ведется проектирование с доработкой конструкции и с последующей разработкой РКД в рамках договора поставки ПК на РУ БРЕСТ-ОД-300 и расчетным обоснованием.
Решение 2: Блок электроприводов с электрооборудованием изолировать от рабочей среды (аргон 42 0С) системой термостабилизации, состоящей из теплоизоляции и тепловых трубок.
Статус: Проведена эскизная проработка. Решение не удовлетворяет требованиям по габаритам ПВМ.
Решения, по которым не отображен статус, по итогам проработки не приняты к внедрению по экономическим, техническим или иным причинам.