"Производство средств производства". Советские станки
В предыдущем посте я в общих чертах рассмотрел родовые черты советского производственного менеджмента. За ширмой всего такого советского технически передового, состоящего из пары имиджевых бесполезных направлений (пилотируемый космос, красиво крутящиеся на аэрошоу исстребители с допотопными ламповыми радарами и хреновыми ракетами) стояло и стоит стремление до бесконечности клепать одно и тоже, ничего не менять и желательно не вникать.
На бытовом уровне все понятно, на промышленном удавалось держать планку в консервативных отраслях. Советские грузовые тепловозы, энергосистема, грузовые краны вполне приемлемы, в них можно лет сто не менять конструктив, достаточно один раз перейти с паровоза на дизель, а масляному трансформатору все равно какого он года.
Гораздо интереснее смотреть там где изменения требовались, можно даже с точки зрения марксизма (производственные мощности и все такое).
Чтобы производить что-то современное, нужно современное оборудование. Чтобы произвести современное оборудование - нужно произвести современный станок. Сначала станок, потом оборудование ("производство средств производства"), потом конечный товар. В полном цикле только так.
Вот и поговорим о советских станках. В СССР было две крупных серии массовых станков:
Токарные - Московский станкостроительный завод "Красный пролетарий" им. А.И. Ефремова
ДИП-200 (1Д62М, 1932 год)
-> 1А62 (1620, 1622, 1Б62, 1м620, 1949-1956 год)
-> 1К62 (1К625, 1К620, 1К62Б, 1956-1972 год) - выпущено 202 тысячи шт.
-> 16К20 (16К25, ЧПУ - 16А20Ф3, 16K20Ф3, 1972 - 1988 год)
-> МК6056, МК6057, МК6058, МК6046, МК6047, МК6048 (1988)
Фрезерные - Горьковский завод фрезерных станков, ГЗФС
6Н (1946..1951 год) -> 6М (1960 год) -> 6Р (1972 год) -> 6Т-1 (1985 год) -> 6Т (1991 год)
Среди них самой массовый типоразмер - 6(буква поколения)12 (вертикальный шпиндель), 6(буква поколения)82 (горизонтальный шпиндель), стол 320 х 1250мм.
Клоны этих модельных рядов выпускались еще на куче заводов, указан только флагманский. Это самые массовые советские стаки, выпускавщиеся сотнями тысяч и выпускающиеся до сих пор. Хорошие станки для ремонтной мастерской, гаража, инструментального цеха. Станки такого типа стоят в ремонтных мастерских и экспериментальных лабораториях на Западе. Беда в том, что СССР производил их для массового производства.
Посмотрим на них. Конструктив 30-х годов, классическая компоновка, асинхронный трехфазный двигатель, небольшая автоматизация в виде подачи и механических реле концевых выключателей. Направляющие скольжения, винт-гайка скольжения. Шабровка направляющих руками (это как фанатский "теплый ламповый звук", фанаты говорят "шабровка хорошо удерживает масло" из-за впадин). Почему 30-х? Потому что с 19 века и до 20/30-х годов преобладал централизованный ременной привод, от центрального парового или электродвигателя на весь цех. С 30-х годов на кажом новом станке появился свой "индивидуальный привод", центральный электродвигатель, с которого через коробки передач крутится шпиндель и винты автоподачи, с примитивной автоматизацией через реле, концевые выключатели и т.д.
В советских станках с 30х годов модернизация свелась к ОДНОМУ значительному нововведению: переход шпинделей с латунных втулок на подшипники качения, когда СССР научился их делать. Из эволюционного - повышалась мощность двигателя привода, для этого повышалась жесткость конструкции и немного увеличивался вес. Подбирались более удобные коэффициенты передачи шестерен в коробке передач и автоподаче. Некоторые заводы закаливали направляющие методом ТВЧ, но далеко не все.
В чем проблема? Станок "нормальной точности" по стандарту укладывается в 10 мкм неровности на 200 мм перемещения. В лучших условиях (щадящие режимы, чистота, смазка, уход, отсутствие источника абразива типа шлифовочного станка или пескоструйки рядом) направляющие скольжения вырабатываются на 50 мкм за год работы в одну смену. Вырабатываются неравномерно. У токарного станка - больше в начале направляющей (у патрона), у фрезерного - в середине стола. Так же стачивается винт, т.к. гайка болтается там где винт выработался и перетянута там где использовалась меньше. Значит через 2-3 месяца работы на потоке такой станок утрачивает геометрическую точность по-стандарту, а через полгода теряет ее совсем. Станочник запоминает отклонения направляющих по длине на СВОЕМ станке и начинает "ловить сотки", т.е. жонглировать кончиками пальцев, если ему не все равно, если у него с утра есть настроение и нет похмелья. И так пока из-за выработки точность не уходит на миллиметры. Потом станок ставят на грубую обдирку или капиталят.
Станок повышенной, прецизионной точности с направляющими скольжения выработается из стандарта за недели эксплуатации, если его использовать для серии деталей, а не поставить в углу и подпускать старшего мастера раз в месяц для образцовой детали.
Т.е. советский серийный станочный парк в принципе не позволял СЕРИЙНО производить точных деталей. Только индивидуально у мастера, помнящего отклонения своего станка и жонглирующего отклонениями при перемещениях. Конструктив серийных станков остался в 30-х. Элементарно закрывать направляющие от стружки щитками так и не начали (снова подчеркну - на массовых станках). Отсюда советкий нонсенс - "при сборке доработать напильником", причем в контексте ВПК, самой требовательной отрасли. Когда после чистовой промышленной обработки детали в цехе на станке деталь нужно вручную подогнать "на глаз". Рука и глаз точней станка с нониусной шкалой отсчета...
Появившиеся в 60-х(!) линейные направляющие качения (рельс-каретка с шариками) и ШВП (винт-гайка, но с катающимися шарами между винтом и гайкой) дают геометрическую точность на всем протяжении эксплуатации станка (5 лет в три смены), потом их можно заменить целиком. Открутить и прикрутить рельс, открутить и прикрутить каретку. Ничего не нужно пришабривать, прирабатывать, не нужно везти деталь в тонны весом на шлифовку. Если 10 мкм линейной точности - то они будут сохраняться весь срок. С 70-80х годов ШВП, направляющие качения и ЧПУ - стандарт для любого промышленного станка первого мира.
СССР пытался играться с автоматизацией. Производились агрегатные станки, собираемые из стандартных модулей, из которых собиралась производственная линия. Миллионы изделий в год, круто. Но на них... тадам, те же направляющие скольжения. Но эксплуатируемые на еще большем потоке. Инженеры проектируют изделие, проектируют линию, с трудом и проблемами ее запускают, допустим с линии сходит вполне качественное изделие... Но уже через пару месяцев направляющие уйдут от износа на десятки мкм, где-то начнет заедать, а эту линию планируется гонять лет 20-30. Потом грузовик или автомобиль не заводится сразу с конвеера. После покупки надо перебрать и подогнать/подобрать/подпилить/перепаять.
Сделать направляющие качения? Это просто - каленый рельс, шлифовка, шарики, автоподнастройка размера... Но почему-то никто не проникся ей настолько, чтобы начать их делать. Позвонить в представительство SKF и заказать? Возможно, но для исключительных случаев, вроде строительства КАМАЗа или заказа японского многоосного ЧПУ станка для завода Звезда для тихих винтов для подлодок.
Советский ЧПУ? Да не смешите. СССР выпустил два вида ЧПУ станков:
1. Полноценные ЧПУ станки - ИР500..., ИР800... Позднесоветская попытка вскочить на уходящий поезд. Монстры в 21 тонну весом, концепция Flexible Manufacturing System и сменные столы, кастомные направляющие качения прямо по корпусу (т.е. не заменяемые стандартные рельс-каретка, а шарики-ролики между двумя закаленными корпусными деталями, хрен починишь) - дорого, единично, непрактично, на тот момент современно.
2. Обычные советские станки с электроприводами осей, обозначались как индекс станка + "Ф3" на конце. Те же самые направляющие скольжения. Если в ручном режиме направляющие убъют точность станка за полгода, то ЧПУ убъет за два месяца, плюс ЧПУ не будет "ловить сотки" как это может делать виртуозный токарь руками. Для ЧПУ нужна точная геометрия и жесткость, оно не жонглирует (в самых продвинутых можно составить карту отклонений направляющих и завод это делает, но перекаблировать уже через месяц работы и капиталить через три месяца - так себе вариант). Защита направляющих, защита оператора, бокс вокруг зоны обработки, автосмена инструмента? Не слышали. Эти индекс+Ф3 выпускаются до сих пор, понятия не имею кто и зачем их берет.
Полное отсутствие программных средств проектирования (CAD-CAM-CAE) это отдельная песня, применительно к советскому ЧПУ. Там где были станки ЧПУ, там была и девочка с прозвищем "убийца станков", составляющая для них программы из ручного подсчета координат для перемещения, после чего станок зарезал сам себя (ну а у кого программа выполняла ТЗ с первого раза? Здесь даже не "дебажим на проде", а дебажим резцом по-железу).
Тем не менее, гибрид советского тяжелого станка + сервоприводы + стойка сименс вполне живуч и позволяет многим заводам до сих пор на них резать крупные детали.
Выжившие станкостроительные производства до сих пор продолжают клепать те же самые станки. Тот же конструктив 30-х годов, те же индексы станков 80-х, те же направляющие скольжения... В ремонтных мастерских, производстве единичных изделий оборонки (там где нет потока, серийной нагрузки) эти станки вполне востребованы и достаточно точны.
Нишу же серийного производства заняли мировые бренды - HAAS, Mazak, DMG Mori, etc. Стойки управления Siemens, Fanuc. Появились российские сборки ЧПУ станков на тайваньских комплектующих механики и тех хе стойках Siemens, Fanuc. По отзывам - медленней западных, жесткость хорошая (железа не жалеют).
Справедливости ради замечу, что в США переход от классических станков 19 века к не теряющим точность ЧПУ тоже был болезненным. Ушли в небытие культовые бренды Bridgeport, Cincinatti, Monarch. C нуля появился гигант ЧПУ станков HAAS, как раз потому что "классические" производители станков не смогли перестроиться. В первую очередь ментально.
Следующий пост будет о тех кто за этими станками стоит и оплате их труда "советским" менеджментом. О станочниках, самом что ни на есть классическом "пролетариате".