В.Н. Борисов, О.В. Почукаева, Т.Г. Орлова
Состояние и перспективы развития станкоинструментальной промышленности. В 2000-е годы из обрабатывающих производств отечественного машиностроения наиболее динамично развивались производства энергетического, металлургического, железнодорожного и сельскохозяйственного оборудования. Интенсивно создавались сборочные площадки для выпуска автомобилей иностранных марок. В общем, росли производства, на продукцию которых существовал спрос прежде всего внутреннего рынка. В их число не вошло российское станкостроение - отрасль, формирующая технологическую структуру всех отраслей и подотраслей, специализирующихся на производстве машин и оборудования. Нельзя сказать, что кризисные явления очень сильно сказались на станкостроении. Во всяком случае, они проявились в нем в значительно меньшей мере по сравнению, скажем, с автомобильной промышленностью. Тем не менее анализ состояния и перспектив функционирования станкоинструментальной промышленности представляет собой не только академический, но и практический интерес, хотя бы потому, что немалая часть экспортной выручки страны идет на импорт машин и оборудования, практикуемый в первую очередь экспортерами топливно-сырьевых отраслей.
Рассмотрим структуру производства в станкостроительной и инструментальной промышленности РФ.
В 2008 г. в ней продолжался кризис, начавшийся в 1990-е годы. Глубину этого кризиса, по-видимому, следует оценивать, сопоставляя производственные показатели отрасли последних лет с предкризисным периодом. Небольшой рост производства металлорежущих станков, наметившийся в 1999-2000 гг. в ходе осуществляемой тогда достаточно успешной стратегии импортозамещения, в 2001-2007 гг. сменился спадом. При этом годовой индекс снижения производства в этот период составил в среднем около 10%1. По сравнению с 1990 г. выпуск металлорежущих станков сократился в 14 раз, а станков с ЧПУ - в 44 раза. Рост производства куз-нечно-прессового оборудования, наметившийся к концу 2000-х годов (табл. 1), едва ли можно оценить как обнадеживающую динамику, так как объемы его выпуска остались очень низкими. По сравнению с 1990 г. производство кузнечно-прессового оборудования сократилось более чем в 10 раз. Производство автоматических линий в 2000-е годы почти прекратилось. В этот период выпускалось по одному-два комплекта в год. Выпущенные в 2007 г. четыре комплекта показывают снижение объемов производства по сравнению с 1990 г. в 139 раз.
Таблица 1
Динамика производства в станкостроении, %
| Продукция станкостроения | 2000 г. | 2007 г. | 2007 г./2000 г., раз |
| Металлорежущие станки, тыс. шт. | 8, 9 | 5, 1 | -5, 7 |
| Из них станки с ЧПУ, шт. | 2, 1 | ||
| Кузнечно-прессовые машины, тыс. шт. | 1, 2 | 2, 7 | 2, 3 |
| Линии автоматические и полуавтоматические, комплект | -3, 6 |
Основными факторами, обусловившими кризис станкостроения, явились низкая инвестиционная активность в обрабатывающей промышленности, уменьшившая в значительной степени спрос на станкоинструментальную продукцию, а также потеря конкурентоспособности выпускаемого станочного оборудования.
В 2007 г. по сравнению с 2000 г. существенно снизился объем производства металлорежущих станков и автоматических линий (табл. 1). Вместе с тем в общем объеме их производства удельный вес станков с ЧПУ за этот период увеличился с 2 до 7, 5%, что обусловлено ростом общего выпуска станков с ЧПУ в 2, 1 раза. Однако показатель этой доли следует признать крайне низким, так как в 1990 г. доля станков с ЧПУ составляла 22%. Выпуск кузнечно-прессовых машин увеличился в 2, 3 раза.
Во второй половине 2000-х годов структура производства в станкостроении претерпела существенные изменения по сравнению с предшествующим периодом (табл. 2). Выпуск металлорежущих станков составил около 30% в объеме производства отрасли, и его доля увеличилась в 2008 г. по сравнению с 2000 г. на 4, 3%. Существенно увеличилась доля кузнечно-прессового и сварочного оборудования. При этом почти в 5 раз снизилась доля выпуска инструмента. В 2007-2008 гг. по сравнению с 2005 г. несколько увеличилась доля ремонтных работ.
Таблица 2
Структура производства в станкостроении, % к итогу
| Продукция станкостроения | 2000 г. | 2005 г. | 2007 г. | 2008 г. |
| Металлорежущие станки | 26, 5 | 29, 6 | 28, 5 | 30, 8 |
| Деревообрабатывающее оборудование | 5, 5 | 6, 3 | 5, 8 | 5, 7 |
| Кузнечно-прессовое оборудование | 9, 1 | 23, 7 | 18, 6 | 17, 1 |
| Оборудование для пайки, сварки и резки, машин и аппаратов для поверхностной термообработки и газотермического напыления | 1, 3 | 15, 4 | 17, 3 | 15, 3 |
| Станки для обработки прочих материалов | 0, 4 | 3, 2 | 3, 5 | |
| Пневматический или механизированный ручной инструмент (ручные машины) | 22, 9 | 1, 0 | 4, 4 | 4, 9 |
| Части и принадлежности для станков | 12, 2 | 11, 0 | 12, 9 | 13, 7 |
| Услуги по монтажу, ремонту и техническому обслуживанию станков | 7, 1 | 9, 3 | 8, 9 |
Экспорт и импорт продукции станкостроения. Крайне низкая инвестиционная активность в металлообрабатывающих отраслях, снижение темпов обновления производственного аппарата, а также депрессивное состояние станко-инстру-ментальной отрасли вызвали существенные изменения в структуре экспорта и импорта продукции станкостроения (табл. 3). Доля станков в объеме экспорта продукции машиностроения в 2000 г. составляла всего 0, 2%. В 2007 г. этот показатель повысился до 0, 3%. Удельный вес станочного оборудования в импорте машинно-технической продукции снизился с 0, 3 до 0, 1%. Характерно, что доля металлорежущих станков снизилась в объеме как экспорта, так и импорта. Существенный рост доли гибочных и правильных машин в структуре экспорта станочного оборудования отражает причины роста производства кузнечно-прессового оборудования в рассматриваемом периоде.
Таблица 3
Структура экспорта и импорта продукции станкостроения, %
| Продукция станкостроения | Экспорт | Импорт | ||||||
| 2000 г. | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | 2000 г. | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | |
| Металлорежущие станки | 67, 4 | 63, 3 | 47, 4 | 57, 1 | 61, 5 | 52, 4 | 57, 8 | 59, 5 |
| Гибочные и правильные станки | 16, 3 | 23, 7 | 45, 1 | 30, 7 | 15, 7 | 15, 8 | 15, 7 | 20, 3 |
| Станки для обработки дерева, пластмасс и аналогичных твердых материалов | 16, 3 | 13, 0 | 7, 5 | 11, 2 | 22, 8 | 31, 8 | 26, 5 | 20, 2 |
Оценка динамики внешней торговли продукцией станкостроения представляет определенную сложность из-за сильных колебаний цен экспорта и импорта. Сопоставление динамики экспорта и импорта станков в натуральных и стоимостных единицах измерения (табл. 4 и 5) показывает значительную разницу показателей. Поэтому сопоставление динамики физического объема экспорта и импорта и их стоимостных эквивалентов целесообразно и для правильной оценки объемов и структуры торговли станкостроительной продукцией с зарубежными странами, в особенности, для оценки конкурентоспособности продукции российского станкостроения.
Таблица 4
Динамика экспорта и импорта продукции станкостроения (оценка по натуральным показателям), % (2000 г.=100)
| Продукция станкостроения | Экспорт | Импорт | ||||
| 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | |
| Металлорежущие станки | 80, 0 | 85, 0 | 110, 0 | 70, 4 | 81, 5 | 83, 3 |
| Гибочные и правильные станки | в 2, 2 раза | в 15 раз | в 3, 1 раза | 59, 1 | 61, 4 | 82, 1 |
| Станки для обработки дерева, пластмасс и аналогичных твердых материалов | 37, 1 | 50, 4 | 66, 0 | 136, 3 | 109, 0 | 90, 8 |
Таблица 5
Динамика экспорта и импорта продукции станкостроения (оценка по стоимостным показателям), % (2000 г.=100)
| Экспорт | Импорт | ||||
| Продукция станкостроения 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. |
| Металлорежущие станки в 2, 3 раза | в 2, 5 раза | в 3, 2 раза | 152, 1 | 159, 4 | в 2, 3 раза |
| в 3, 5 1ибочные и правильные станки раза | в 9, 8 раза | в 6, 9 раза | 179, 6 | 169, 4 | в 3 раза |
| Станки для обработки дерева, пластмасс и аналогичных твер- 191, 7 дых материалов | 162, 5 | в 2, 5 раза | в 2, 5 раза | 197, 2 | в 2 раза |
Стоимостные показатели объемов экспорта и импорта станочного оборудования демонстрируют весьма внушительный рост даже по тем позициям, где в натуральных единицах измерения наблюдается значительный спад. Так, исходя из натуральных оценок импорт по анализируемым видам станочного оборудования сократился на 9-18%, а стоимостные оценки по этим же позициям показывают рост импорта в 2-3 раза.
В период 2000-2007 гг. существенные изменения претерпела география экспорта и импорта продукции станкостроения и инструментальной промышленности. В 2000 г. существенную долю в объеме экспорта составляли поставки в Германию, Италию, Великобританию и США. Более 30% экспорта некоторых видов металлорежущих станков и около 40% гидравлических прессов направлялось в Германию. Доля США в объеме экспорта ручного инструмента превышала 56%. Доли США и Италии в объеме экспорта запасных частей к металлорежущим станкам составляли по 23%. К 2007 г. экспортные поставки станочного оборудования сократились. Если в 2000 г. экспорт станочного оборудования в Китай составлял почти 50% всего объема экспорта, то в 2007 г. доля Китая снизилась до 13, 6%. В настоящее время крупнейшими потребителями российских станков и инструмента являются Казахстан (15%), Китай (13, 6%) и Индия (13%).
Структура импорта станков в разрезе стран-импортеров также существенно изменилась. Как в 2000 г., так и в 2007 г. основной объем станков в Россию поставляется из Германии, но в 2007 г. доля этих станков снизилась на 9%. В этот же период объем поставок станков из Китая увеличился более чем в 100 раз.
Оценка конкурентоспособности продукции станкостроения. В 2000-е годы конкурентоспособность российского металлообрабатывающего оборудования на внутреннем рынке снижалась. Доля отечественных металлорежущих станков в объеме спроса в 2007 г. по сравнению с 2000 г. уменьшилась на 30% и составила 39, 2%. И это происходило в условиях снижения объема производства в 1, 7 раза (табл. 6).
Таблица 6
Структура внутреннего рынка металлорежущих станков (оценка по натуральным показателям)
| Металлорежущие станки | 2000 г. | 2007 г. | 2007 г./к 2000 г., % |
| Выпуск, тыс. шт. | 8, 9 | 5, 1 | 57, 3 |
| Экспорт, тыс. шт. | 2, 0 | 2, 2 | 110, 0 |
| Импорт, тыс. шт. | 5, 4 | 4, 5 | 83, 3 |
| Внутренний спрос, тыс. шт. | 12, 3 | 7, 4 | 60, 2 |
| Доля экспорта в выпуске, % | 22, 5 | 43, 1 | 192, 0 |
| Доля отечественных станков в спросе внутреннего рынка, % | 56, 1 | 39, 2 | 69, 9 |
| Доля импортных станков в спросе внутреннего рынка, % | 43, 9 | 60, 8 | 138, 5 |
Сегмент внешнего рынка, занимаемый российской станкоинструментальной продукцией, в рассматриваемый период выглядел стабильнее. Спрос зарубежных потребителей станочного оборудования на продукцию российского производства в целом увеличился, но наблюдались значительные колебания спроса в разрезе отдельных товарных групп (см. табл. 4). В значительной степени изменилась география поставок металлообрабатывающего оборудования (табл. 7). По большей части товарных групп, в которых основной объем поставок прежде приходился на развитые европейские страны и США, произошло увеличение объема поставок в Индию, Китай и Казахстан.
Таблица 7
Структура экспорта некоторых видов станочного оборудования и инструмента, %
| Экспорт станочного оборудования | Удельный вес в экспорте | по товарным группам |
| 2000 г. | 2007 г. | |
| Станки токарные из них: | ||
| в Великобританию | 12, 9 | - |
| в Германию | 9, 3 | 18, 5 |
| в Казахстан | 11, 4 | 14, 7 |
| в Италию | 11, 2 | 0, 5 |
| Станки шлифовальные из них: | ||
| в Германию | 19, 3 | 24, 6 |
| в Швейцарию | 19, 3 | - |
| в Италию | 17, 4 | - |
| Станки продольно-строгальные, зуборезные и др. из них: | ||
| в Германию | 32, 2 | - |
| в Китай | 0, 9 | 57, 8 |
| Кузнечно-прессовое оборудование из него: | ||
| в Германию | 17, 7 | 0, 5 |
| в Италию | 12, 5 | 21, 9 |
| в Казахстан | 1, 2 | 18, 2 |
| в Индию | 3, 3 | 14, 8 |
| Инструмент из него: | ||
| в США | 56, 6 | 13, 1 |
| в Казахстан | 5, 7 | 30, 8 |
| в Украину | 7, 9 | 20, 8 |
В условиях жесткой конкуренции на мировом рынке металлообрабатывающего оборудования едва ли можно в ближайшей перспективе рассчитывать на расширение сегмента внешнего рынка для российских станкостроительных предприятий. Для этого нет предпосылок ни в технологическом, ни в ценовом аспекте. Влияние технологического фактора на конкурентоспособность сводится к минимуму в связи с крайне низкой инновационной активностью предприятий отрасли и изношенностью их производственного аппарата. Ценовая конкурентоспособность российского станкостроения в последние годы существенно снизилась. Рост цен на металл повлиял на удорожание российского металлообрабатывающего оборудования в период с 2000 по 2007 г. по разным товарным группам в 2, 2-3, 8 раза. В таком же соотношении повысились цены на импорт. Таким образом, в ценовом отношении российские производители не имеют преимуществ перед зарубежными конкурентами.
Повышение конкурентоспособности на внутреннем рынке, обеспечение интенсивного импортозамещения - единственно возможный путь развития российского станкостроения даже в условиях крайне низких темпов обновления активной части основных фондов промышленности (коэффициент обновления металлообрабатывающего оборудования отраслей промышленности составляет около 3%).
По основным критериям конкурентоспособности станкостроение занимает одно из последних мест среди отраслей машиностроительного комплекса (табл. 8). Отрасль в 1980-е годы занимала одно из ведущих мест в мире, однако сегодня вследствие резкого спада производства не в состоянии обеспечить инновационно-технологическое обновление производственного аппарата отраслей промышленности и собственных предприятий, и выполняет лишь функцию поддержания выбывающих из строя производственных мощностей.
Таблица 8
Оценка конкурентоспособности станкостроительной и инструментальной промышленности, %
| Показатель | Станкостроение и инстру- | Машиностроение |
| ментальное производство | ||
| Инвестиции в основной капитал к объему реализованной продукции | 3, 5 | 5, 1 |
| Доля затрат на машины и оборудование в объеме инвестиций в основной капитал | 63, 3 | 70, 4 |
| Доля инновационно-активных предприятий в объеме производства отрасли | 40, 0 | 68, 1 |
| Доля инновационной продукции в объеме производства инновационно-активных предприятий | 8, 8 | 15, 9 |
| Возраст технологического оборудования (% от производственного аппарата отрасли) | ||
| до 5 лет | 1, 1 | 4, 3 |
| до 10 лет | 1, 9 | 7, 1 |
| Доля прогрессивных технологий | 9-10 | 16-17 |
Повышение конкурентоспособности станкоинструментальной промышленности: основные направления. В настоящее время станкостроение характеризуется наиболее полным самообеспечением производства среди отраслей МСК. Эта отрасль - одна из приоритетов технологического развития, хотя требует инвестиционной и инновационной поддержки и разработки реалистичной программы специализации и кооперирования производства.
На сузившемся поле ресурсов и возможностей машиностроения и его сердцевины - станкостроения - идет активная инновационная работа. В последние годы в России ежегодно создается около 300 технологий машиностроения. Из числа созданных за последние пять лет технологий машиностроения около 12% не имеет аналогов в мире и столько же соответствует лучшим зарубежным образцам. Таким образом, около четверти новых технологий машиностроения потенциально могут быть конкурентоспособными. Остальная часть вновь созданных технологий относится к категории «новые в стране».
Однако этого мало: инновации должны быть еще освоены посредством инвестиционной деятельности. С этим положение обстоит хуже. В результате значительная часть технологий машиностроения относится к устаревшим: от 32-35% в электротехнике до 51-54% в автомобилестроении. Инновации (любого источника происхождения) обеспечивают лишь 16-17% прогрессивных технологий - максимум в приборостроении и химическом машиностроении (20%).
Сварочное оборудование и сварочные флюсы. Ежегодно российской промышленности требуется примерно 20 тыс. т сварочных флюсов. Их основными потребителями являются трубные, в первую очередь судостроительные, заводы, предприятия нефтегазового комплекса и др.
Мощности по производству указанных флюсов в России не в состоянии удовлетворить потребности отечественной промышленности. В связи с этим основная масса используемых в стране сварочных флюсов закупается за границей, преимущественно в Украине. Только Запорожский завод поставляет на российский рынок приблизительно 5 тыс. т флюсов ежегодно.
В последние годы значительно увеличились поставки на отечественный рынок керамических флюсов западного производства. По сравнению с плавлеными они обладают более высокими сварочно-технологическими и металлургическими характеристиками. Керамические (агломерированные) флюсы за счет возможности введения в их состав легирующих добавок обеспечивают получение высококачественного наплавленного металла со специальными свойствами. Введение в состав флюса микродобавок, оказывающих модифицирующие влияние на структуру металла, позволяет получать сварные швы, имеющие высокую пластичность в широком диапазоне температур (вплоть до - 60оС), что особенно актуально при изготовлении оборудования, работающего в условиях крайнего Севера, и криогенного оборудования.
Производство керамических флюсов дешевле и технологичнее, чем плавленых, что обусловливает:
низкие в 3-4 раза энергозатраты на производство;
практически безотходный и экологически более чистый технологический процесс; - использование отходов ряда производств.
Кроме того, при их применении можно отказаться от использования дорогостоящих сварочных проволок.
В настоящее время каждое ведомство создает свою нормативно-техническую документацию, регламентирующую проверку качества и использования флюсов, которая в ряде случаев не отвечает современному уровню требований к изготовлению отечественного оборудования, а использование целого ряда сварочных материалов, в том числе и флюсов, становится возможным только вследствие несовершенства методик проверки их качества. Все это является одной из причин возрастающего количества аварий и катастроф.
В целом производство сварочных флюсов сегодня характеризуется высокой зависимостью от их поставки из-за рубежа, а также ориентацией на использование устаревших плавленых флюсов. Это создает реальные угрозы экономической безопасности РФ.
Разработка новых составов керамических флюсов и оборудования для их производства позволит через три года, практически полностью отказаться от импортных поставок сварочных флюсов, а создание новых мощностей по их производству - экспортировать керамические флюсы в страны СНГ и дальнее зарубежье.
В настоящее время имеется научный задел в разработке высококачественных керамических флюсов для сварки и наплавки оборудования из сталей различного класса.
Автогенное оборудование. В настоящее время процедуры термической резки (автогенной, плазменной, лазерной) осуществляются с помощью по большей части устаревших и дорогостоящих машин с ЧПУ иностранного производства.
Основные проблемы повышения конкурентоспособности заготовительной технологии при производстве металлоконструкций состоят в том, чтобы обеспечить высокую степень конечных переделов элементов изготовляемых конструкций и быстрое обновление номенклатуры продукции. Для этого необходимо повысить точность существующих машин в 2 раза и более, производительность резки - на 20-30%. Технологически проблема может быть разрешена при конструкторской доработке узлов комплекта.
Абразивные инструменты из электрокорундовых и корбидкремниевых материалов для внутреннего шлифования, хонингования и суперфиниширования деталей сырых и закаленных сложнолегированных сталей. Для конкурентоспособности на внешнем и внутреннем рынках абразивные инструменты должны отвечать следующим требованиям:
геометрическая точность соответствовать стандартам ИСО;
величина и стабильность эксплуатационных параметров находиться на уровне аналогичной продукции ведущих зарубежных фирм;
стоимость быть ниже импортного аналога в 1, 5 раза.
Для решения этих задач необходимо разработать нормативное и технологическое обеспечение повышения геометрической точности, а также технологические параметры и методики контроля, обеспечивающие повышение и стабилизацию эксплуатационных свойств инструмента.
Металло- и дереворежущий инструмент. Для конкурентоспособности на внешнем и внутреннем рынках металло- и дереворежущий инструмент должен отвечать тем же требованиям, что и абразивные инструменты. Решение данной проблемы предполагает разработку технической документации и изготовление опытных образцов на конкурентоспособные виды инструмента; новых видов твердосплавных и быстрорежущих сталей; оборудования для термо- и финишной обработки инструмента.
К мероприятиям, способствующим повышению конкурентоспособности, можно отнести нижеследующие.
Создание станков для вышлифовывания сверл, метчиков, концевых фрез, элементов дисковых пил; установок для износостойких бездефектных покрытий из сепарированного потока плазмы; вакуумных термических печей; установок ТВЧ нового поколения; марок быстрорежущей стали, соответствующих мировым аналогам, в целях расширения экспорта.
Освоение новых видов твердосплавных изделий, отвечающих мировому уровню, в том числе резцов, оснащенных неперетачиваемыми пластинами нового поколения.
Внедрение полупроводниковых установок ТВЧ; новых износостойких покрытий.
Оптимизация и сопряжение технологической цепочки на всех этапах производства.
Разработка специальных вышлифовочных, сварочных и других станков, вакуумных печей, установок для нанесения бездефектных покрытий нового поколения для производства инструмента.
Разработка оборудования для экономичной пайки инструмента, ряда видов твердосплавных заготовок пластин мирового уровня и качественного оборудования для отделки поверхности инструмента, а также оборудования для изготовления инструмента для высокоскоростных станков и средств балансировки и измерения.
Освоение крупногабаритных и прочных пластин, соответствующих мировому уровню.
Освоение технологии изготовления корпусов без остаточных деформаций.
Снижение материалоемкости за счет перехода на упрочненные легкие сплавы и пустотелые хвостовики.
Улучшение экологических характеристик производства путем исключения термообработки инструмента в соляных ваннах и выбросов при пайке и термообработке, а также переход на термообработку в безокислительных средах.
Создание оборудования для производства крупногабаритных (до 2500 мм) дисковых пил и соответствующего металлопроката из инструментальных легированных сталей.
Разработка технологии для нанесения износостойких бездефектных покрытий на режущий инструмент и другие изделия из сепарированного потока плазмы.
Станки, обеспечивающие выпуск высокоточной и ресурсосберегающей машиностроительной продукции широкого спектра применения. Отсутствие технологической сопряженности в полном цикле производства готовой продукции и использование разнокачественных материалов, узлов и комплектующих при сборке сложного готового продукта кратно понижают конкурентоспособность отечественной продукции для потребителей. В современных условиях это может быть устранено лишь созданием систем машин для конкретного пользователя, в которых устранены основные факторы, препятствующие производству конкурентоспособных товаров. Более того, именно система машин предопределяет создание современной организации управления производством, снабжением, сбытом и т.п. При этом важно понимать, что нормальная работа этой системы исключает возможность существенных допусков по качественным характеристикам используемых материалов и комплектующих, а также что лишь на этом направлении взаимодействия технических и организационно-экономических факторов достигается устойчивое продвижение отечественного товаропроизводителя на внешнем и внутреннем рынках.
Металлорежущее, деревообрабатывающее и кузнечно-прессовое оборудование. Конкурентоспособность большинства видов продукции во многом зависит от качества металло- и деревообрабатывающего оборудования.
Понятие конкурентоспособности оборудования не содержит каких-либо специальных критериев, которые бы отличали его от требований, предъявляемых к машинно-технической продукции в целом. К ним относятся высокое качество оборудования, определяемое набором технико-экономических параметров, конструктивно-техническими и эксплуатационными характеристиками, показателями экологической безопасности и уровнем дизайна.
Важнейшим критерием конкурентоспособности продукции, общепризнанным в мировой практике, является сертификация систем качества предприятий и производств на соответствие стандартам ИСО 9000. В настоящее время удельный вес отечественного оборудования, прошедшего сертификацию и получившего международный сертификат, невелик.
В целом факторы конкурентоспособности станочного оборудования обусловлены тенденциями его технического развития в мире, т.е. кинематикой и компоновкой станков, методами повышения эффективности традиционных конструкций станков.
Качество отечественного станочного оборудования в решающей степени определяется качеством следующих его компонентов: мотор-шпиндель; комплектные цифровые электроприводы; контроллеры для управления цикловыми процессами; мультиплексоры для считывания информации с датчиков; клиновые, зубчатые, высокоскоростные бесшовные высококачественные приводные ремни; гидравлические и пневматические устройства.
Методологической основой создания металлорежущих станков является апробированный в течение многих лет ведущими производителями принцип блочно-модульного построения из унифицированных функционально автономных узлов и агрегатов. Соответственно разрабатываются и внедряются в производство на инновационной основе совокупности мехатронных и других узлов (электрошпиндели, линейные модули движения, поворотные столы и т. д.), определяющих перспективные технические характеристики оборудования различных типов, размеров и функционального назначения.
Дальнейшим развитием принципа блочно-модульного построения станков является увеличение глубины унификации - от узлов и агрегатов до подузлов и деталей - при их изготовлении специализированными заводами и подробная информация о конструкции и ценах по электронным каталогам через Internet. Это позволяет перейти в различных конструкциях к унификации отдельных деталей и узлов, приобретаемых у производителя.
Станки нового поколения инновационного типа охватывают все металлорежущие станки - токарные, фрезерные, шлифовальные, лазерные, электрофизические, для водоабразивной резки и т.д.
Направлениями создания конкурентоспособной продукции этого вида являются:
совершенствование базовых технологий создаваемых станков (высокоскоростная обработка резанием, «сухое» резание, лазерная обработка, электрофизические методы обработки, водоструйная обработка, сверхпрецизионные и наномет-рические технологии, комбинированные методы обработки);
внедрение на более высоком уровне информационных технологий на всех стадиях жизненного цикла изделий для обмена цифровой информацией между участниками разработок, изготовителями и заказчиками;
создание станков с параллельной кинематикой;
разработка и внедрение в конструкции станков мехатронных компонентов;
использование новых материалов;
сокращение энергопотребления;
обеспечение экологии и техники безопасности.
Комплектные системы компонентов для оборудования машиностроения включают значительный объем технических средств, 60-95% которых в настоящее время закупается за рубежом. В их состав входят комплектные системы управления с программно-аппаратными средствами, цифровыми электроприводами и электродвигателями, мехатронными узлами вращательного и линейного движения и измерительными преобразователями, узлы цифрового гидро- и пневмопривода, элек-
трошпиндели, различие типы муфт и др. Эти компоненты относятся к быстроизнашиваемым элементам различных машин, что обусловливает большой их импорт в Россию и тем самым ставит ее практически в полную технологическую зависимость от внешнего мира.
При создании новых конструкций компонентов следует исходить из необходимости ограничения количества типовых решений, позволяющих вместе с тем обеспечить широкую область их применения в станкостроении и разумную стоимость в сравнении с импортными компонентами. Проводимые в настоящее время в этом направлении НИОКР применительно к отдельным компонентам не позволяют создать необходимую номенклатуру отечественных элементов. В них не предусмотрены разработка и освоение производства наиболее трудоемких компонентов - электродвигателей для приводов подачи и главного движения, высокочастотных преобразователей для электрошпинделей; существенно задерживаются работы по элементам цифровой гидравлики и пневматики, не начаты работы по унификации электромагнитных муфт.
Важнейшей задачей развития машиностроения России является совершенствование действующего оборудования, определяющего качество продукции промышленных предприятий, т.е. модернизированного оборудования, соответствующего требованиям современных технологий.
К такому оборудованию следует отнести:
унифицированные узлы и механизмы, использование которых позволяет повысить точность обработки и в определенной степени - гибкость оборудования;
уникальные и тяжелые станки, определяющие технологические процессы предприятия (судо- и авиастроение, атомная и космическая промышленность, энергетическое машиностроение); хотя количественная база совершенствования таких станков будет определяться единицами, их применение может существенно повысить технический уровень соответствующих отраслей промышленности.
Основу совершенствования действующего станочного оборудования представляют следующие технические решения:
сверхскоростная и скоростная обработка материалов;
замена ЧПУ действующих станков новым, построенным на базе ПК;
замена фотосчитывающего устройства системы ЧПУ функционирующих станков специальным электронным устройством, ориентированным на конкретные системы программного управления;
комплексная замена узлов электро- и пневмопривода, электроавтоматики;
новые конструкции режущих инструментов с выбором оптимальных режимов обработки для конкретного оборудования и условий производства;
модернизация изношенных узлов станков для повышения их точности, надежности и долговечности;
новые унифицированные узлы агрегатных станков и автоматических линий, в том числе с ЧПУ, а также обрабатывающих центров, обеспечивающих их гибкость при изменении условий массового и крупносерийного производства.
Решение вышеназванных проблем возможно только при использовании инструментов промышленной политики государства, т. е. осуществлении с его стороны организационно-экономических мер, к которым относятся:
повышение заинтересованности поставщиков и потребителей в развитии производства и внедрении прогрессивных видов оборудования, в частности, посредством ускоренной амортизации;
регулирование таможенных пошлин на импортируемые оборудование, инструмент и комплектующие изделия;
развитие системы государственной поддержки высокоэффективных инвестиционных проектов в отрасли за счет предоставления государственных гарантий и инвестиционных ресурсов, размещаемых на конкурсной основе;
развитие лизинговых операций как механизма расширения сбыта продукции и перевооружения промышленности в условиях дефицита финансовых ресурсов;
создание интегрированных корпоративных структур (финансовых и научных и др.), основанных на экономически стабильных, технически оснащенных предприятиях;
оказание на долевых началах государственной поддержки проведению НИОКР за счет средств федерального бюджета по конкурентоспособным видам продукции в рамках действующих федеральных программ.
Твердосплавные изделия для нужд инструментальной промышленности России. Основными направлениями этого вида производства конкурентоспособной продукции являются:
твердосплавные стержни для изготовления концевого прецизионного твердосплавного инструмента типа концевых фрез, разверток, сверл, борфрез;
твердосплавные диски для производства отрезных цельнотвердосплавньгх фрез;
заготовки для производства борфрез;
производство концевых фрез с винтовыми напайными и сборными твердосплавными винтовыми пластинами;
пластины для сборных отрезных, канавочных резцов, сборных токарных резцов, отрезных, кангавочных, сборных отрезных фрез;
пластины для сборных резцов и фрез с внутренним коническим отверстием по ИСО 6987, сборных токарных резцов, сборных проходных, подрезных, отрезных, копировальных, расточных фрез;
пластины для тяжелых работ на крупных и уникальных токарных станках и для сборных токарных резцов;
дереворежущий инструмент, качество и ассортимент которых соответствует уровню ведущих мировых товаропроизводителей;
усовершенствование системы сервисного обслуживания машин и оборудования предприятий лесопромышленного комплекса с привлечением предприятий машиностроительного комплекса и потребителей машиностроительной продукции.
Гибридные технологии лазерной сварки в судостроении. Одной из современных тенденций развития теории и практики сварочных процессов плавлением являются гибридные технологии лазерной сварки.
Лазерная с