Как мы изготавливаем запчасти, которые сейчас не достать в России

И возвращаем к жизни не только относительно новые девайсы, но оборудование, которое уже end-of-sale, end-of-support и даже end-of-life.

С тех пор как с российского рынка ушли многие вендоры, не каждую запчасть вместо сломанной легко купить. Некоторые детали достать вообще невозможно, а некоторые — только за очень большие деньги и в неопределённый срок.

Есть несколько вариантов выхода из ситуации:

• Покупать запчасти официально, но долго и дорого — если вообще получится, и менять оборудование, если их не удалось купить.
• Добывать «серую» технику и детали, которые кое-как можно попытаться купить у полуофициальных дистрибьюторов и доставить через сто границ.
• Заняться импортозамещением. И это хороший вариант, но заменить пока что получается не всё и не всегда, потому что у каждого оборудования своя особенная специфика.

Мы в Сервионике придумали четвёртый способ, и это 3D-печать недостающих запчастей. Благодаря этому решению мы можем вернуть к полноценной жизни не только относительно новые девайсы, но и то оборудование, которое давно уже end-of-sale, end-of-support и даже end-of-life.

Меня зовут Андрей Громов, я — эксперт в управлении крупными и масштабными проектами, такими как «Почта России». Стремлюсь использовать новые технологии для оптимизации расходов и выбирать лучшие решения с учетом геораспределения и особенностей заказчиков.

Когда мы начинали развивать направление 3D-печати, в нашей компании этим занималось всего два человека, а теперь — работает полнофункциональный отдел и открыто несколько студий 3D-печати в разных городах страны.

В этой статье мы расскажем, как наша команда изготавливает разные детали для совершенно любых агрегатов, когда простых путей решения задачи не существует. Если хотите, гоночный болид вам напечатаем — правда, тут придётся немного подождать, пока мы разработаем его чертёж.

Задача Сервионики — сервисное обслуживание самых разных компаний, от совсем небольших до таких огромных, как Почта России (так что за доставку ваших посылок и писем мы тоже немного в ответе). За ежемесячную абонентскую плату мы непрерывно поддерживаем в рабочем состоянии ИТ-оборудование клиентов. С нами заключают долгосрочные партнёрские отношения для того, чтобы раз и навсегда снять с себя головную боль о ломающихся механизмах, а как мы будем это делать, клиентам, по большому счёту, всё равно — целиком мы аппарат поменяем или что-нибудь наколдуем с запчастями. Главное — сделать это как можно быстрее, любыми законными методами.

Детали теоретически купить ещё можно, однако из-за того, что в большинстве случаев они идут в Россию через несколько стран, сроки поставки и стоимость взлетают до небес и выше. А у нас SLA — часов восемь, мы не можем ждать одну шестерёнку полгода! Нам важно предоставлять квалифицированный и бесперебойный сервис своим клиентам.

И тогда приходим мы со своим 3D-принтером и знаниями этих технологий, чтобы напечатать недостающие запчасти.

3D-печать сейчас развивается очень активно. За последние два года этот рынок вырос примерно в три раза. Если не трогать масштабное высокотехнологичное производство автомобилей и самолётов, технология 3D-печати, как правило, используется либо для изготовления всяческого мерча, рекламы, подарков и сувениров, либо для разового прототипирования.

Мы ничего не производим «на сторону», только в рамках обслуживания клиентов. А так как контракты у нас абонентские и деньги мы получаем независимо от количества отремонтированной техники, нам очень важно делать работу хорошо, чтобы ездить к заказчику как можно реже, а ресурс тратить на глобальные и требующие длительного решения задачи.

Если совсем упростить, то мы:

• Компенсируем отсутствие запасных частей на рынке.
• Повышаем собственную технологическую независимость.
• Снижаем цены на ремонт оборудования.

У нашей компании большой проектный бизнес, и на обслуживании стоят тысячи агрегатов самых разных производителей. Мы работаем исходя из кейсов, которые возникли прямо здесь и прямо сейчас. И в каждом конкретном случае считаем, как будет быстрее и выгоднее: купить деталь или всё-таки напечатать.

Любые пластиковые детали, которые производятся серийно, делаются с помощью пресс-форм. Прежде чем штамповать условные шестерёнки, нужно много времени на подготовку и огромное производственное помещение, потому что это большие температуры, высокое давление и опасное технологическое производство. И прежде всего большие стартовые вложения.

Если учесть, что для каждой шестерёнки нужна своя пресс-форма, стоимость открытия производства вырастает до совершенно космических значений. Это имеет смысл, только если спрос на них будет массовым. Ну а 3D-печать позволяет менять задачи хоть по пять раз за день.

Я коллекционирую старые машины и мотоциклы и очень наглядно вижу на их примере, что именно мы делаем. Новую машину в Москве отремонтировать вообще не проблема — автосервисы стоят на каждом шагу (бывают, конечно, вопросы к их качеству, но тем не менее). А вот чтобы раритетный автомобиль починить, нужно изрядно побегать и повозиться: тут уже нельзя просто взять и поменять деталь, нужен творческий подход.

Так вот, мы как раз те самые ребята с творческим подходом, которые не боятся работать со старой техникой. И это сейчас актуальнейший тренд.

Сам технологический процесс у нас довольно незамысловатый:

• Заказчик звонит нам и жалуется, что у него что-то важное сломалось.
• Мы отправляем к нему на аудит инженера, который выясняет, какая конкретно запчасть вышла из строя.
• Отдел закупок изучает, что вообще можно с ней сделать: то ли заказать новую, то ли поменять каким-то другим способом.
• Считаем экономический эффект и сроки по каждому из вариантов. Зачастую ничего печатать не нужно, купить быстрее, проще и выгоднее. Но так бывает не всегда.
• Намечаем дальнейший план действий, принимаем решение.

При этом надо понимать, что найти 3D-модель в интернете нереально и варианта «скачать с сайта производителя, а потом нажать на кнопочку print» не существует, а жаль. Поэтому первым делом наши инженеры делают 3D-сканирование детали.

Дальше каждый макет нам нужно «доработать напильником», потому что очень точные 3D-сканеры есть сейчас только в космической отрасли, к которой мы не имеем никакого отношения. В нашем случае это значит, что нужно доделать деталь с помощью специальной программы по 3D-моделированию, чтобы её размеры, толщина, вес и все остальные параметры (типа количества зубьев у шестерёнок) соответствовали исходнику.

Но и это ещё не всё, потому что дальше нужно сделать пробную печать запчасти, эдакое прототипирование, чтобы ещё раз проверить все тонкости уже в реальности. Это почти как на заводе, который прежде чем запустить деталь в производство, месяцами обкатывает тестовые модели. И обойтись без этого этапа не получится. Потому что в виртуальной реальности всё может быть отлично, но в нашем физическом мире, например, существует такой параметр, как усадка. Допустим, в 3D-модели толщина два миллиметра. И сразу после печати, пока не остынет, она такой толщины и будет. А потом остынет, усохнет до 1,8 миллиметра и перестанет соответствовать заданным параметрам. Так что нужно всё детально промерить и изучить. Проверить износостойкость. Если необходимо — доработать 3D-модель необходимыми допусками. А дальше можно запускать деталь в мелкосерийную печать.

Прототип и то, как мы его размножили

Когда всё, что нужно на данный момент, отпечатано, нам остаётся только сохранить 3D-модель на будущее, чтобы, когда у заказчиков поломается аналогичное оборудование, можно было уже, как с документом Word, просто открыть файл, нажать кнопку print и существенно ускорить сроки ремонта.

Пара слов о тонкостях 3D-печати и особенностях принтеростроения:

• Один из неприятных и неожиданных сюрпризов состоит в том, что пластик, из которого печатают детали, впитывает влагу и на его состояние влияет влажность на складе, где он хранится.

• Когда пластиковая проволока, она называется «филамент», подаётся в печатающую головку, происходит её разогрев до температуры 200–300 градусов. Молекулы воды, которые в ней содержатся, взрываются и немножко нарушают структуру детали. Увидеть это можно только в хороший микроскоп, но качество детали такие «микровзрывы» меняют очень сильно.

• Слишком большая влажность приводит к тому, что образуется много маленьких незапланированных пор и изделие теряет прочность.

• Пониженная влажность тоже приводит к тому, что структура становится хрупкой. И только требуемая влажность, в определённых заданных границах, даёт хороший, прочный результат.

• Измерить гигрометром влажность на складе с расходниками, конечно, можно, но колебаться она будет даже в течение одного дня довольно сильно. Поэтому при профессиональной 3D-печати филамент всегда подаётся в печатный станок через специальные сушильные камеры, чтобы обеспечить нужную влажность и температуру преднагрева.

С этими камерами у нас связан забавный казус. Мы постоянно что-то дорабатываем и улучшаем, ищем способы сделать процесс ещё лучше и технологичнее. Поэтому однажды внезапно выяснили, что сушилки для овощей подходят для наших целей лучше специализированных сушилок для пластика. Да, бывает и такое. Они ещё и стоят дешевле, но это уже частности.

Мы посмеялись, но решили, что не хотим искусственно себя ограничивать, а хотим самое лучшее для наших целей оборудование — и заказали эти сушилки. Но тут ужасно возмутились сотрудники отдела закупки и логистики: «У нас же ИТ-компания, а не овощная база!». И сдались они только, когда мы им на пальцах подробно объяснили, что к чему.

И вот это нецелевое использование сушилок со стороны может быть и странно выглядит, но штука в том, что мы поймали дзен и делаем подобные вещи для того, чтобы работать на самом подходящем для наших целей оборудовании, и оно не обязательно должно быть узкоспециализированным.

Мы ещё для собственных станков узлы и элементы иногда допечатываем, потому что порой в комплекте приходят очень плохие детали и это не всегда зависит от стоимости оборудования.

Но главный минус в том, что себестоимость такой детали, как правило, выше, чем при крупносерийном производстве. Aston Martin стоит в разы дороже, чем Merсedes С-класса не только потому, что это бренд и название, а ещё и потому, что это ручная сборка. А Генри Форд изменил мир, когда придумал конвейер, и благодаря ему сделал автомобиль доступным для «простых смертных». Потому что раньше все работали по принципу «одна машина — один мастер»: от сборки коробки передач до прикручивания бампера. При этом тот же Кэрролл Шелби мог сделать абсолютно всё, но долго и дорого, а Форд — дёшево и быстро, но не всё.

Так вот, мы — Кэрролл Шелби.

Но, с другой стороны, иногда мы сталкиваемся с тем, что напечатать деталь гораздо проще и дешевле, чем заказать. Однажды к нашим 3D-печатникам пришли ребята, которые занимаются обслуживанием ксероксов, и попросили сделать одну запчасть. На резонный вопрос: «Почему вы не хотите её просто заказать?» показали смету и с удовлетворением посмотрели на очень круглые глаза — деталь стоила 150 тысяч рублей, а доставку нужно было ждать минимум полгода. В общем, в итоге эту деталь спроектировали и распечатали примерно за неделю и десять тысяч рублей. И это тот самый случай, когда кастомное производство победило серийное.

К тому же у нас есть пространство для манёвра и возможность делать уникальные вещи. Однажды мы печатали лицевую панель банкомата будущего с весьма футуристичным дизайном. На начальном этапе у нас был только чертёж этой панели — и то для штамповки металла. Так как металл прочнее пластика и ему не нужны дополнительные перегородки с перемычками, нам пришлось этот чертёж творчески переработать, чтобы готовая панель не развалилась в самый неподходящий момент.

Главная сложность была в том, что лицевая панель банкомата — штука большая, высотой метр двадцать, и таких станков, чтобы напечатать её сразу целиком, у нас просто нет. Так что пришлось ещё хорошенько поломать голову, чтобы разобрать эту модель на шесть частей для печати и придумать, как собрать их воедино — какие и где будут защёлки и какие крепления. На всё про всё ушло около месяца.

Чтобы сделать 3D-модель несложной детали, нам в среднем нужен один день — вместе с созданием прототипа. До трёх дней уходит на проверку, ещё сутки на аудит. Дальше мы можем на ночь отправить её на печать и с утра снимать первую готовую партию, как пенку с варенья. Минимальный срок решения задачи был сутки-двое, максимальный — две недели. Ну если не брать в расчёт уникальную и сложную историю с панелью для банкомата.

Дальше — дело уже за логистикой.

Этот вопрос мы тоже уже активно решаем. У нас есть две студии 3D-печати, одна в Казани, вторая в Новосибирске. На данный момент мы запускаем третью — в Петропавловске-Камчатском, а четвёртая будет в Москве. То есть в ближайшее время у нас будет уже четыре логистических ключа в разных частях страны, чтобы можно было ещё быстрее доставлять детали до заказчика. Если сравнивать с ИT-инфраструктурой, то у нас, условно, один компьютер и несколько сетевых принтеров на разных этажах.

Распечатать на 3D-принтере можно всё что угодно. Но у него есть одна особенность — деталь получается зернистой. Даже если взять самое маленькое сопло принтера — около 0,2 миллиметра — всё равно остаётся определённая шероховатость. Для внутренних деталей, которым не обязательно быть красивенькими, это подходит. Для внешних нужна глянцевая поверхность, которую можно получить только литьём пластика.

Так что дальше мы планируем развивать направление лазерной 3D-резки металлов, пластика и резины, а также литьё пластика. Упорно двигаемся по курсу такой большой и хорошей технологической независимости.