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.
Чем мы вообще занимаемся
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.
Почему поставить линию для производства шестерёнок — плохая идея
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.
Сколько ждать?
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.
Куда планируем расти
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.
Остаётся только закупить по очень параллельному импорту 3D принтеры и комплектующие к ним.
Сами спроектируют, сами распечатают и сами соберут)
Тоже хотел в процессе написать, как мы планируем расти? Напечатаем на 3D принтере - 3D принтеры - больше принтеров - больше возможностей.
Ну а если серьезно, молодцы. У меня есть знакомые, которые так на одной СТО печатают некоторые элементы и какие-то расходники для volvo и пару других марок. Сильно часто обращались с запросом, взяли спроектировали, обкатали на своем авто сначала. Посмотрели как оно в жизни и стали продавать
импортозаместим импорт параллельным импортом. гениально
От директора дирекции, между прочим :)
Управляющий управления всеми управлениями.
Если судить о фото, то это не SLA, а FDM. Да и на заглавной фотографии не фотополимерный принтер. Видно заполнение, а качество печати посредственное. Да и дальше вы пишете о сопле 0.2мм. Если у вас и правда есть SLA, то рекомендую брать запекаемые смолы. После печати они дозревают в печке с температурой около бытовой духовой печи. Получается прочный монолит. А то, что на фото - разлетится. В первую очередь оторвёт стенки от заполнения (где два диаметра).
Если у вас только FDM, то качество можно поднять уменьшением слоя до 0.1 и настроить температуру)) что у вас шершавые они такие? Это карбононаполнный пластик?
Вообще, с такими сложными формами SLA было бы самым логичным решением.
Забавно, что тк я вообще не в теме 3D печати, слово SLA встретил в тексте в значении известном мне по IT - Service Level Agreement, в котором фиксируется в том числе скорость реакции на инциденты. И 8 часов показались как раз про это, а именно что с такими условиями действовать нужно быстро :)
Если с шестернями то нейлон само то, можно без sla обойтись. Но если размер не маленький можно и tpu, будет тоже гуд.
Статью не читал. А если надо шестерёнку из металла, а не из пластика, то что делать? Есть ли 3d принтеры металлических деталей?
Есть, конечно, но у "холдинга" нет денег на полимерный принтер, что уж говорить о 80+ миллионах на стартовые модели металлических SLS
Дом в подмосковье распечатать хочу. Могу подождать.
вот Вы шутите, а дома ведь тоже печатают)
Панель банкомата - месяц. Дом ждать придется долго
не не, там технологии аналогичны печати детали, но в качестве материала используется бетон, возведение коробки условно в разы быстрее обычного. Насколько я знаю, технология сыровата, но вполне себе развивается
monty buildings в США что то такое продают
Да уже и в Казахстане начали печатать, смотрел видео строительной компании, которая так строит
Это не так долго. На YouTube посмотрите. Несколько другие принтеры для этого требуются.
я следующий в очереди)
Почему бы и да. Молодцы.
Молодцы, огонь!
В целом молодцы, но проблему импорта не решает вообще, отдельных дорогих компонентов может быть
Еще в универе в 1997 году где то препод рассказывал такой анекдот.
Точно не помнб но
В цехе идет собрание :
Начальник спрашивает у слесаря - а мы сможем такой агрегат скопировать?
и показывает на гаечный ключ.
Слесарь - Да, без проблем.
...
Начальник - А можем такой скопировать?
И показывает на семистор(тогда они были размером см 5-7 в длину)
Слесарь - Да, без проблем, сейчас сделаем продольный разрез и такой же на станке выточим из болванки.
Ничего не меняется у нас)
Есть некоторые особенности в структуре пластика. Купил пластиковую деталь из 3D-принтера для кофемашины. Все по заводскому, машина работает. НО у кофе появился явный химический привкус. Будьте осторожны с пищевыми приборами.
Да оно не то, что бы осторожным быть, а определенно не использовать «импортозамещенку» там, где есть соприкосновение таких элементов с продуктами питания - тем более, в процессах нагревания.
Комментарий недоступен
Прочитал с удовольствием! А фотополимерная печать не дает идеальную поверхность?
Да, фотополимерная печать даёт гладкую поверхность. Но у этого типа печати есть свои особенности:
1. Изделия выходят существенно дороже;
2. Ограничение по размеру изготавливаемых деталей;
3. Это другой тип оборудования и он более дорогостоящий.
То есть эта печать пока что более узко направленная. Мы же сейчас только развиваем 3D-технологии в нашей компании, поэтому у нас приоритете универсальность производства. На текущий момент мы сосредоточены на FDM печати и лазерной резке/гравировке. Тем не менее в краткосрочной перспективе мы планируем начать осваивать и SLA печать.
не смог полностью понять описанные процессы
Самый главный вопрос к 3D печати - модели. Сейчас улучшают качество "сырых" моделей, которые можно получить, тупо покрутив детальку перед камерой
Хотелось бы себе 3Д принтер заиметь и печатать всякую дичь.
А что мешает? Они сейчас копейки стоят
А сколько именно. Советовали только дорогие под 100к.
Ну да. Для вас это дорого?
Лучше расскажите и покажите авто и мото из колекции
ну этож не серьезно - печатать из пластика FDM-ом, он никакой нагрузки серьезной не выдержит, особенно - в тех производствах, где поломка такой шестеренки дорого обойдется. Она же не просто так сломалась - значит, там нагрузка на нее была серьезная. . Я надеялся, что будет что то про печать металлом... кстати, вы SLA - принтеры используете ? Там вроде множества описанных вами проблем нет (хотя есть другие)
Молодцы! Так держать!
Удачи вам Всем!
Спасибо! Очень интересно узнать, как различные компании находят технологические решения для проблем с запчастями. Это как раз то, что делает наш мир более устойчивым и инновационным.
я в китае печать заказываю если мне нужны формы. у местных цены просто дичь. качество около бытовое.
Интересно, что вы в качестве картинки для иллюстрации статьи взяли Дарта Вейдера. То есть, вы понимаете, что вы на темной стороне, но только вот почему-то вы гордитесь своим вкладом в поддержание этой звезды смерти.
Комментарий удален модератором