Реферат: Продукция ОАО «автрамат» на российском рынке автокомпонентов

Продукция ОАО «АВТРАМАТ» на российском рынке автокомпонентов.

Научно-технические основы проектирования и производства тонкостенных поршней ДВС.


А.В. Белогуб, технический директор ОАО «АВТРАМАТ» (Харьковский завод «ПОРШЕНЬ»), Харьков, Украина.


В настоящее время ОАО «АВТРАМАТ» является одним из основных игроков СНГ на рынке производителей поршней для двигателей внутреннего сгорания и компрессоров. Около 60 % выпускаемой продукции экспортируется в Россию. Такое положение дел стало возможным благодаря постоянному совершенствованию конструкций, технологий и производства с применением разработанного на предприятии научного подхода к проектированию и производству новых и традиционных изделий.


^ Состояние завода и тенденции развития


Номенклатура:


Сегодня завод может производить 103 наименования поршней, включая ремонтные модификации (в конце 70-х годов производилось 4 наименования - для моторных заводов Харькова – «Серпа и молота» и ХЗТД).


Расширение номенклатуры изменило отношение к технологии, жесткие производственные линии уступили место переналаживаемым участкам или наладкам, работающим под заказ и останавливаемым в его отсутствии.


Выпуск:


Приведенные рисунки показывают динамику выпуска продукции. Видно падение производства, начиная с 2003 года, что мы связываем с доступностью импортной техники с ДВС как новой, так и б/у.




Показатели 2009 года:

Июнь 2009/июнь 2008 – 86,7%

6 мес. 2009/6 мес. 2008 – 68,4%


Несоответствующая продукция











Несоответствующая продукция, выявленная ОТК завода

Несоответствующая продукция, выявленная покупателем

Покупатели:


Вторичный рынок ~ 90%, конвейеры ~ 3%, ремонтные заводы ~ 7%


^ Наука, новые изделия и технологии:


Производство и реализация поршня – одной из ресурсоопределяющих деталей ДВС – невозможно без учета конструкторских, технологических, производственных и маркетинговых возможностей участников процесса. Технические параметры – форма, сопряжения, прочность, износостойкость и др. должны быть согласованы с технологией получения изделия (поршня) на всех стадиях от заготовки (отливки или штамповки) до контрольного стола и, главное, удовлетворять заказчика, в формировании требований которого необходимо также принимать участие. Традиционно для Украины и стран СНГ двигатель (и поршень, как его элемент) разрабатывался или в специализированных КБ или в КБ крупных моторных заводов. Поршень производился по документации КБ на специализированном предприятии или в одном из цехов моторного завода. В заводских КБ конструкцией всей цилиндропоршневой группы занималось бюро из одного (ЗМЗ) или двух (МеМЗ) конструкторов, которые не имеют возможности тщательно и системно подойти к проблеме ввиду текущей занятости. Как правило, специалисты КБ не особенно вникают в технологические и производственные трудности и мало используют современные технологии компьютерного проектирования. В большей мере это касается проектирования и производства тонкостенных поршней для автомобильных двигателей, т.к. традиционно поршням для дизелей уделялось больше внимания как со стороны ученых, так и со стороны производства.


Современное состояние в области конструирования и производства поршней позволяет утверждать, что существует научно-производственная проблема, связанная с согласованием конструкции, технологии, производства и потребителя. По отдельным переделам - конструкторскому, технологическому и производственному - можно также утверждать, что современный уровень компьютерных технологий проектирования и анализа позволяет на этих этапах получить новые результаты, повышающие привлекательность поршня, как объекта реализации для всех участников процесса – производителя (прибыль), потребителя первичного (увеличение ресурса, отказ от обкатки, повышение экономичности) и потребителя вторичного (взаимозаменяемость, стоимость, безопасность без обкатки).


Анализ существующих конструкций в плане их массовых характеристик и профиля внешней поверхности показал, что поршни для разных двигателей близкой форсировки могут существенно отличаться по конструкции. Бывает трудно понять, какими соображениями руководствовался конструктор или технолог, принимая соответствующие технические решения.


Еще одним аспектом является коммерческая необходимость производства поршней с удержанием, например, размерных групп по юбке в привычном диапазоне и технологическая достижимость некоторой точности в реальном производстве.


В связи с вышеизложенным, ОАО «АВТРАМАТ» считает весьма актуальными работы, направленные на создание научных основ процесса проектирования и производства тонкостенных автомобильных поршней с использованием современных технологий CAD/CAM/CAE, и использование этих основ для производства и реализации продукции.


Результатом изложенного подхода явилось создание технологии вывода на рынок инновационных поршней для бензиновых двигателей, включающей:


интегрированный конструкторско-технологический комплекс проектирования тонкостенных поршней для ДВС на базе современных компьютерных технологий и актуальных требований к техническому уровню поршневых систем;

синтез конструкции поршня на основе анализа конструкций-аналогов и учета традиционных и «новых» требований к поршню;

разработку «новых» требований исходя из потребностей моторных предприятий (первичный рынок) и вторичного рынка;

синтез оснастки для изготовления литой заготовки с учетом свойств материала заготовки и оснастки и требований к стоимости как заготовки, так и оснастки;

синтез оснастки для механической обработки и контроля качества с учетом рынка, стоимости поршня и текущих технологических возможностей предприятия;

2-х и 3-х мерную визуализацию технических и производственных решений;

учет человеческого (персонифицированного) фактора как этапа на стадии планирования подготовки производства (цеховой технолог и контролер ОТК   участники разработки конструкции и технологии).


Основное внимание при разработке и производстве уделяется следующим параметрам:


масса поршня;

контактные поверхности «юбка поршня – зеркало цилиндра»;

отсутствие задира при первом пуске (противозадирность);

ресурс;

привлекательность внешнего вида;

масса заготовки;

технологические затраты, в т.ч. за счет снижения брака;

цена.


С 2000 года постепенно внедряя вышеприведенные подходы, ОАО «АВТРАМАТ» начал разрабатывать собственные конструкции поршней, обращая особое внимание на проблемы потребителя. Анализ существующих конструкций выявил их недостатки, а использование современных технологий 3-х мерного проектирования и анализа, моделирования процесса заливки и кристаллизации позволили создавать продукцию, находящую свое место в рынке. На способ получения внешней поверхности получены патенты России и Украины. Разработана и используется система сквозного проектирования «конструкция поршня – технология - конструкция оснастки - опытная партия - производство» В настоящее время на рынок выведено 16 новых изделий собственной разработки.



Новое в конструкции:

отказ от терморегулирующей пластины;

минимизация массы по критерию прочности «не хуже чем…»;

отказ от слива масла внутрь поршня в пользу слива в холодильники;

минимизация противошумового смещения пальца;

несимметричные опорные поверхности юбки;

несимметричный профиль юбки по овальности;

Новые и улучшенные технологии:

анализ конструкции с учетом тепловых и силовых нагружений (по аналогам и с использованием собственных численных и физических экспериментов);

анализ получения заготовки с использованием численных и физических экспериментов по моделированию процесса заливки и кристаллизации;

синтез внешней поверхности поршня с учетом силовых, тепловых нагружений и локальной жесткости поршня;

переход от подготовки поршневого сплава в 2 стадии в газовых печах к подготовке в 1 стадию в индукционных печах;

переход к использованию современных флюсов и литейных красок;

процесс термообработки (старения) осуществляется управляемо в камерных печах вместо проходных;

система базирования при механообработке осуществляется с учетом деформаций при закреплении;

форма копира выполнена с учетом деформаций оснастки и износа щупа;

используется базирование по литейным поверхностям при финишных операциях;


Техперевооружение и оптимизация производственных площадей:


Введена в эксплуатацию новая компрессорная станция.

Осуществлена замена проходных печей для термообработки камерными, что позволило сократить время термообработки с 11 до 6 часов.

Введены в эксплуатацию 2 комплекса для индукционной плавки поршневого сплава практически любого состава.

Реорганизован участок черновой обработки.

Реорганизованы участки подготовки тары и упаковки.

Освобождены от использования в производстве 2 цеховых корпуса и административное здание без сокращения производственных мощностей.


Подводя итог можно сказать, что ОАО «АВТРАМАТ» даже в кризисных условиях продолжает уделять большое внимание новым изделиям и технологиям.


Август 2009г.