Презентация_ГТД_КК_и_аддитив_разнесено (6)

1.

Хайтек.Юниоры · ПАО «ОДК-Сатурн» · Отборочный этап
Оптимизация процесса выпуска
газотурбинных двигателей
Качественные двигатели быстро и с низкой себестоимостью — за счёт автоматического
контроля допусков и аддитивного производства малых деталей
ТЕХ. 1 · Лидар + ИИ контроль качества
ТЕХ. 2 · Аддитивное производство

2.

Обзор процесса выпуска двигателя
ОБЕ ТЕХНОЛОГИИ · Точки внедрения
Функциональная модель процесса выпуска двигателя
Проектировка
Выпуск детали
Контроль качества
Сборка
Испытание

3.

П.3.1 · Анализ ситуации и контекста
Проблема и её актуальность
• Ручной контроль качества (ОТК) занимает до 30%
времени производственного цикла детали
• Контролёр вручную измеряет допуски, шероховатость
и зазоры на каждом этапе
• При росте объёмов выпуска двигателей ручной КК
становится узким местом конвейера
ТЕХНОЛОГИЯ 1 · Контроль качества

4.

П.3.1 · Анализ ситуации и контекста
ТЕХНОЛОГИЯ 1 · Контроль качества
Издержки для предприятия
Время и деньги
Качество
• ФОТ штата контролёров
• Субъективность оценки контролёром
• Простой конвейера в ожидании ручной
проверки
• Разброс результатов между разными
людьми
• Рост издержек при увеличении объёма
выпуска
• Риск пропуска скрытого брака

5.

П.3.2 · Обзор существующих решений
ТЕХНОЛОГИЯ 1 · Контроль качества
Реальные аналоги: лидар и ИИ-контроль допусков
• Hexagon Absolute Scanner AS1 — лазерный 3D-сканер,
встраивается в станки разных производителей, скорость
1,2 млн точек/сек, применяется в аэрокосмической
отрасли
• GE Aerospace Blade Inspection Tool (BIT) — ИИ-осмотр
лопаток турбины по фото, сокращает время инспекции в
2 раза
• Avio Aero (GE) — ИИ-ассистированная КТ-инспекция
напечатанных лопаток двигателя GE9X
• ОДК уже внедряет нейросеть для анализа снимков
электронного микроскопа при оценке качества
металлопорошков

6.

П.3.2 · Обзор существующих решений
ТЕХНОЛОГИЯ 1 · Контроль качества
Сравнение с аналогами
Критерий
Ручной КК (было)
Аналоги (Hexagon / GE BIT)
Наше решение
Скорость контроля
низкая
высокая
высокая
Субъективность оценки
высокая
низкая
минимальная
Интеграция с производством
нет
частичная
полная — встроено в ЧПУ и
документооборот
Аналоги подтверждают жизнеспособность автоматического лазерного/ИИ-контроля в промышленности.

7.

П.3.3 · Концепция решения
ТЕХНОЛОГИЯ 1 · Контроль качества
Принцип работы
Деталь
• Лидар/лазерный сканер на ЧПУ измеряет
деталь непосредственно в процессе обработки
• ИИ сравнивает результат
заданными допусками
измерения
• При отклонении — корректирует
обработки или отбраковывает деталь
с
режим
• Результат автоматически записывается в единую
электронную базу документов
Лидар
ИИ
Решение

8.

П.3.3 · Концепция решения
Изменение документооборота
ТЕХНОЛОГИЯ 1 · Контроль качества

9.

П.3.1 · Анализ ситуации и контекста
Проблема и её актуальность
• Малые сложные детали (форсунки и др.) собираются из ~20
элементов сваркой и пайкой
• Каждый шов и соединение — потенциальный источник
дефекта
• Долгий и дорогой цикл изготовления для мелких серий
деталей
ТЕХНОЛОГИЯ 2 · Аддитивное производство

10.

П.3.2 · Обзор существующих решений
ТЕХНОЛОГИЯ 2 · Аддитивное производство
Реальные аналоги: аддитивное производство деталей
• GE Aviation, форсунка LEAP — серийно печатается
методом DMLS с 2015 г.; заменила сварную деталь из 20
элементов; легче на 25%, прочнее в 5 раз, дешевле
примерно на 30%; выпущено свыше 100 000 штук
• GE, кронштейн PDOS (GEnx-2B) — сертифицирован FAA;
экономия материала ~90%, снижение массы ~10%
• ОДК, Центр аддитивных технологий — уже печатает
форсунки, лопатки и корпусные детали для двигателей
ПД-8, ПД-14, ПД-35

11.

П.3.2 · Обзор существующих решений
ТЕХНОЛОГИЯ 2 · Аддитивное производство
Сравнение с аналогами
Критерий
Традиц. мехобработка
Аналог (GE LEAP-форсунка)
Наше решение
Число элементов в узле
много (сварка)
1 (напечатано целиком)
1
Масса детали
базовая
−25%
сопоставимо
Себестоимость мелкой серии
высокая
ниже — нет оснастки
ниже + связка с автоконтролем
GE и ОДК подтверждают технологическую зрелость аддитивной печати форсунок в двигателестроении.

12.

П.3.3 · Концепция решения
Принцип работы
• Деталь выращивается слой за слоем из металлического
порошка (технология SLM/DMLS)
• Лазер послойно спекает порошок напрямую по 3Dмодели детали
• Промежуточная оснастка под конкретную партию не
требуется
ТЕХНОЛОГИЯ 2 · Аддитивное производство

13.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ