• Феклин Николай Дмитриевич, директор ООО «ДИНУС-Сталь», г. Луганск
• Медведчук Сергей Адамович, Государственный университет им. Даля, г. Луганск
Дефицит кадров – это одна из главных проблем всех производственных предприятий. По данным опроса, проведенного рекрутинговой онлайн-платформой Superjob в середине 2024 года, кадровый голод ощущают 86 % компаний. Нехватка рабочих рук может стать главным сдерживающим фактором для развития национальной экономики в ближайшее десятилетие. Ситуативные проблемы, связанные с пандемией 2020–2021 года, санкциями, специальной военной операцией, оттоком трудовых мигрантов, наложились друг на друга, создавая разбалансировку потребностей растущей экономики с имеющимися предложениями на рынке труда.
Повышение производительности труда, автоматизация производственных процессов, внедрение перспективных технологий и инвестирование в инновации являются основополагающими действиями для сокращения потребностей предприятий в специалистах. Одним из способов решения этой проблемы является технологическая модернизация и изменение производственной культуры, что может стать более привлекательным и для молодых людей, ставящих на первое место техническую оснащенность и безопасность.
Рассматривая сложившееся положение на большинстве российских литейных предприятий, эксплуатирующих до сих пор оборудование и технологии XX века с использованием ручного труда на большинстве технологических операций, для них ситуация сейчас становится катастрофической. Внедрение же автоматических линий, брендами которых являются ведущие иностранные производители, как ни странно, не привело к резкому сокращению работников по сравнению с существующими аналогичными производствами, использующими устаревшие оборудование и технологии.
Анализируя работу зарубежных комплексов оборудования автоматических линий (рис. 1), внедренных на ведущих предприятиях России с использованием одной из самых перспективных технологий вакуумно-пленочной формовки (ВПФ), как ни странно, обязательным условием их работы является наличие работников при выполнении ряда технологических операций, что не позволяет, во-первых, называть эти комплексы автоматическими линиями, а во-вторых, существенно сократить рабочий персонал.
К примеру, операции по установке и удалению съемных элементов модельной оснастки, например стояк, выпор, прибыль (рис. 2, 3), покраска моделей и простановка стержней выполняются вручную, притом что в процессе удаления съемных элементов происходит существенное нарушение герметизирующего слоя формы, что приводит к необходимости дополнительного привлечения рабочих для устранения образовавшихся порывов (рис. 4).
К сожалению, существующие комплексы оборудования вакуумно-пленочной формовки при всей своей технологической, экономической и экологической привлекательности на сегодняшний день не решают проблемы кадрового голода литейных предприятий. Полная автоматизация процесса изготовления форм без участия человека в совокупности с преимуществами технологии ВПФ позволят создать перспективные производства по всем показателям, соответствующим требованиям времени.
Использование вертикального разъема литейных форм при вакуумно-пленочной формовке (рис. 5), где литниковая система формируется по линии разъема полуформ и не требуется установка и съем элементов модельной оснастки, а также есть возможность подвода жидкого расплава в самые труднодоступные участки формы, при всей своей привлекательности не нашло широкого распространения.
Существующая трудоемкость изготовления таких форм, связанных с необходимостью их производства в горизонтальном положении (облицовка пленкой, покраска и сушка, загрузка и уплотнение песка, простановка стержней) при использовании специальных опок сложной конструкции и не привычных для литейщиков операций, явились камнем преткновения использования вертикального разъема форм при ВПФ. При этом производство более 50 % распространенных типов отливок технологичнее получать в формах с вертикальным разъемом.
В связи с этим была поставлена задача, используя преимущества вертикального разъема форм, разработать технологию, позволяющую полностью автоматизировать процесс изготовления форм, решить целый ряд проблем и недоработок, существующих при ВПФ, создать комплекс оборудования, упрощающий и удешевляющий процесс изготовления литейных форм. Одной из существующих проблем является переустановка модельных комплектов при переналадке линии на выпуск каждой нового вида отливок. Выполнение этой операции не позволяет любой автоматической линии выйти на свою расчетную производительность, так как переустановка модельных комплектов занимает определенное время и в это время линия простаивает. Другой повсеместной проблемой при изготовлении вакуумируемых форм является заделка порывов герметизирующего покрытия при удалении съемных элементов. При этом процесс изготовления форм с вертикальным разъемом сам по себе исключает операции по установке и удалению съемных элементов модельной оснастки.
Для упрощения и удешевления процесса изготовления форм предложено использовать специальные модельные комплекты – кассеты (рис. 6), представляющие собой вакуумную камеру с закрепленными на ней соосно с двух противоположных сторон подмодельных плит с моделями. Такое конструктивное решение размещения модельных комплектов позволяет производить замену кассет без остановки производства, выполнять технологические операции сразу с двух сторон с одной постановки, исключая любое смещение оттисков моделей на полуформах. Предлагаемые варианты технологического оборудования с использованием кассет позволяют проектировать литейные комплексы, отвечающие индивидуальным требованиям заказчика.
Технологический комплекс производства форм с использованием кассет карусельного типа (рис. 7), где предусмотрена позиция замены кассет, позволяет при необходимости осуществлять визуальный контроль выполнения любой из операций и вносить в них технологические корректировки в процессе работы оборудования.
Технологический комплекс производства форм с кассетами туннельного типа (рис. 8) предназначен для высокопроизводительных линий, выпускающих большую номенклатуру отливок. Операции по установке и смене кассет в ней отсутствуют.
Предлагаемые комплексы оборудования объединяет главное – каждая из операций по изготовлению форм выполняется сразу с двух сторон кассет в вертикальной плоскости и на каждой из позиций комплекса одновременно, без необходимости переустановки моделей, что существенно сокращает цикл производства.
Кассетный способ производства литейных форм дает возможность:
• значительно упростить процесс изготовления форм с вертикальным разъемом, сделать этот
процесс быстрее и экономичнее, чем при
горизонтальном разъеме;
• решить кадровый вопрос путем осуществления полной
автоматизации процесса изготовления форм без участия или с минимальным количеством специалистов;
• создавать высокопроизводительные производства с широкой номенклатурой отливок без переустановки
модельных комплектов;
• снизить себестоимость выпускаемой продукции на 20–25 %.
Для отработки литейных технологий или создания небольших литейных производств с использованием кассет предлагается лабораторный комплекс оборудования (рис. 9), позволяющий при минимальных затратах наладить выпуск литейной продукции высокого качества.
Литература
1. Феклин Н. Д., Воронин Ю. Ф. Вакуумно-пленочная формовка по спаренным моделям // Литье Украины. – 2016, № 1, с. 6–7.
2. Свинороев Ю. А., Феклин Н. Д., Гутько Ю. И., Батышев К. А. Перспективы внедрения и использования «Способа формовки по спаренным моделям» для выпуска ответственных корпусных отливок // Литейное производство. – 2022, № 8, с. 59–62.
3. Феклин Н. Д., Медведчук С. А. Универсальный комплекс производства отливок запорной арматуры КСП // Вестник арматуростроителя. – 2024, № 5 (86).
