Характеристика підприємства та наявність попереднього досвіду у сфері автомобільного дизелебудування

2.1. Опис підприємства технічного забезпечення - КП "Харківське конструкторське бюро з двигунобудування"

 

Історія ХКБД бере свій початок у травні 1931 року, коли в дизельному відділі Харківського паровозобудівного заводу (сьогодні Державне підприємство "Завод імені В.О. Малишева") була організована конструкторська група винятково під задачу розробки швидкохідного транспортного дизеля. Цей момент став початком перепрофілювання на деякий час всього дизельного відділу, а з ним і ХПЗ ім. Комінтерну на виробництво перших у світі швидкохідних танкових дизелів серії В-2. Наступні етапи 80-літнього шляху від конструкторської групи до юридично самостійної організації Казенне підприємство "Харківське конструкторське бюро з двигунобудування" показані на рис. 2.7.

При цьому з 1955 року ХКБД (у той час КБ по танковому двигунобудуванню - відділ 60Б) займається розробкою швидкохідних двотактних танкових дизелів серії ТД, і з 1964 року напрямок швидкохідного спеціального дизелебудування беззмінно входить у структури оборонної промисловості.

У 1986 році Мінавтосільгоспмашу СРСР було видане урядове завдання на розробку сімейства уніфікованих високообертових малолітражних дизелів (ВМД). У цей час у передових країнах Західної Європи почалося освоєння вже в серійному виробництві ВМД різного призначення, у тому числі й автомобільних. З огляду на те, що досвід створення швидкохідних дизелів був накопичений тільки в ХКБД, обґрунтованим виглядає звернення Мінавтосільгоспмашу до Міноборонпрому (лист від 24.01.1990 року №1-81/512) із пропозицією спільного проведення робіт з розробки та освоєння серійного виробництва ВМД. З цього моменту і відбувається часткове повернення КБ до чотиритактного, зокрема малолітражного, дизелебудування, де ХКБД, разом з Харківською школою дизелебудування і інститутами Національної академії наук України, проходить тернистий шлях від розробки сімейства малолітражних дизелів серій ДТ та ДТА для агропромислового комплексу (АПК) України до постанови Кабінету Міністрів України від 07.06.2006 року № 798 про затвердження Державної програми розвитку виробництва вітчизняних малолітражних дизелів для АПК на 2006 ‑ 2010 р.р.

 

Рис. 2.7. Етапи історії Казенного підприємства
"Харківське конструкторське бюро з двигунобудування"

 

Сьогодні ХКБД - потужний інженерний комплекс, що включає в себе конструкторське і технологічне бюро, дослідницький центр і виробничу базу.

Конструкторський центр на основі накопиченого досвіду та аналізу тенденцій розвитку світового двигунобудування виконує розробку сучасних дизелів і їхньої елементної бази, у тому числі паливної апаратури, лопаткових машин, поршнів, колінчастих валів та інших вузлів і деталей.

Розробки виконуються в сімох спеціалізованих відділах, що мають близько п'ятдесяти конструкторів, які оснащені сучасними автоматизованими засобами для проектування, друку і розмноження конструкторської документації (рис. 2.8, 2.9). В обов'язки конструкторського центру входить і подальший супровід розроблених двигунів у серійному виробництві.

Накопичений досвід і знання дозволяють конструкторському центрові створювати дво- і чотиритактні дизельні двигуни різного призначення з високим рівнем форсування. Освоєна на цей час у двотактному циклі величина літрової потужності складає 75 к.с./л.

В останнє десятиліття вже закінчені розробки чотиритактних дизелів для АПК 2ДТАВ, 2ДТАЕ, 3ДТА та 4ДТА (рис. 2.10) дозволили затвердити новий науковий напрямок по створенню високообертових малолітражних дизелів. Велику роль в освоєнні цього нового напрямку дизелебудування України грають наявність у ХКБД дослідницького центра і виробничої бази. Остання розташована на 11100 м² і складається з:

- двох механічних ділянок з парком металорізального устаткування в 243 од., серед якого більшість універсальних верстатів (рис. 2.11) і 7 верстатів із ЧПУ (рис. 2.12);

- складальної ділянки, до складу якої входить ділянка зборки малолітражних дизелів (рис. 2.13);

- термогальванічної ділянки, де виконуються загартування, відпустка, цементація, цианірування, азотування, у тому числі іонне;

- зварювальної ділянки;

- ділянки електрохімічної і електрофізичної обробок деталей і вузлів, специфіка яких не дозволяє обробляти їх іншими методами (висока твердість, складний доступ до місць обробки).

Виробнича база має у своєму розпорядженні штат понад 70-ти висококваліфікованих робітників різних спеціальностей. Поряд із сучасним устаткуванням це дозволяє виготовляти найскладніші деталі, забезпечуючи 1-й і 2-й класи точності, що є запорукою їх високої працездатності і довговічності.

Рис. 2.14. Стенд для дослідницьких та приймально-здавальних випробувань дизелів серії ДТНА

Дослідницький центр КП ХКБД містить у собі: відділи динаміки і міцності, дослідження й організації робочого процесу, лабораторії паливної апаратури, систем регулювання, агрегатів і систем двигуна, випробувальну станцію і хіммотологічний підрозділ. До складу останнього входять лабораторії: досліджень фізико-хімічних властивостей паливо-мастильних матеріалів (ПММ) і спецрідин, випробувань ПММ на двигунах, димності і токсичності двигунів, досліджень металів і сплавів, спектрального аналізу матеріалів.

Випробувальна станція має чотири стенди для дослідницьких і приймально-здавальних випробувань малолітражних дизелів серії ДТА в тому числі й автомобільних (рис. 2.14). Лабораторія паливної апаратури КП ХКБД (рис. 2.15) разом з його виробничою базою і корпусом "420" ДП "Завод ім. В.О. Малишева" вперше у світі освоїла дрібносерійне виготовлення паливної апаратури спеціального дизеля з форсунками закритого типу, що мають розпилювач з голкою діаметром 3,5 мм. Слід зазначити, що навіть кращі світові зразки (Bosch, Siemens, Delphi) форсунок паливної апаратури малолітражних дизелів оснащуються розпилювачами з голкою більшого діаметра (мінімум 4 мм), що менш сприятливо для організації ефективного робочого процесу в циліндрі дизеля.

2.2. Опис підприємства виробника - ДП "Завод імені В.О. Малишева"

 

Найбільш підготовленим для організації серійного виробництва вітчизняного автомобільного дизеля серії ДТА є ДП "Завод імені В.О. Малишева", який у 2011 році перетнув сторічну межу власного дизелебудування. При цьому 80 років цей завод нерозривно пов'язаний з КП ХКБД історією створення, освоєння в виробництві та серійного випуску високообертових танкових дизелів серій В‑2 та ТД.

Сьогодні ДП "Завод імені В.О. Малишева" ще має значний виробничий та науково-технічний потенціал. Цей потенціал є комплексним.

Він включає такі переділи:

- заготівельний (ливарний кущ для всіх видів матеріалів, кувальний, холодно-штамповий, порізний);

- механообробний;

- термічний;

- нанесення покриттів (металічних, неметалічних і комбінованих);

- складальний;

- вирпробувально-здавальний.

У наявності всі структурні підрозділи, які забезпечують виконання постачальних, збутових, сервісних та інших функцій. Існують конструкторські та технологічні служби, здатні забезпечити розробку технологічних процесів за кресленнями КП ХКБД та спроектувати технологічне обладнання і нестандартне устаткування.

Металургійне виробництво, яке об'єднує увесь заготівельний переділ, є єдиним для всіх виробництв ДП "Завод імені В.О. Малишева". В свою чергу воно представлено трьома потужними ливарними цехами (530, 550 і 580) для виготовлення кольорового, стального та чавунного литва і кувально-штампувальним цехом (510).

Механообробний та інші переділи для потенційної реалізації замкнутого виробничого циклу автомобільних малолітражних дизелів знаходяться у складі виробництва моторобудівної філії ДП "Завод імені В.О. Малишева" "Агрегатний завод". Це виробництво є самим молодим на заводі і створено на окремій (заовражній) площадці після закінчення будівництва корпусів 300С (рис. 2.16) у 1964 ‑ 1967 роках та 300Н (рис. 2.17) у 1983 ‑ 1986 роках. Виходячи з останніх планів Міноборонпрому СРСР, чиє замовлення реалізовано ДСПІ "СОЮЗТРАНСМАШПРОЕКТ" у виді документу "Проектні пропозиції з організації виробництва малогабаритного дизеля" (м. Ленінград, 1991 р., арх. № 207038), саме у корпусі 300Н (рис. 2.17) було запропоновано розміщення механообробного виробництва деталей та вузлів малолітражних дизелів серії ДТ, яка передувала розробці сучасних серій ДТА і ДТНА.

Рис. 2.16. Корпус 300С

Рис. 2.17. Корпус 300Н

Існуюча на цей час організація виробництва дизельних двигунів передбачає корпусну систему керування, при якій допоміжні служби, а саме інструментальний та ремонтно-механічний цехи, термічна, гальванічна, зварювальна ділянки обслуговують усі основні виробництва, які розташовані майже на 120 000 м² площини при активному сьогоденному завантаженні не більше її третини.

До допоміжних служб також відносяться і ділянки заливки вкладишів свинцевистою бронзою та виготовлення пружин, цехи порізки металу і обдирання заготівок.

Рис. 2.18. Інструментальний цех № 374

Роботу цих служб можна продемонструвати на прикладі цехів 374 та 359, які розташовані у корпусі 300С. Так устаткування інструментального цеху (рис. 2.18) дозволяє виготовляти різальний інструмент будь-якої складності від свердел та фрез до протяжок і модульних, черв'ячних фрез і довб’яків.

Рис. 2.19. Термічна ділянка цеху № 359

Устаткування термічної ділянки цеху 359 (рис. 2.19) дозволяє якісно термообробляти кольорові сплави, конструкційні, високолеговані і інструментальні сталі, а також виконувати хіміко-термічні обробки сталей для забезпечення необхідних механічних властивостей деталей.

При проектуванні та будівництві корпусів моторобудівного виробництва вже закладено можливість організації не тільки дрібно- але і великосерійного виробництва. Виходячи з того, що при розробці автомобільних модифікацій дизелів серії ДТНА застосовується конструкторська школа високообертового двигунобудування того ж самого КП ХКБД, можна стверджувати, що принципової різниці в організації механообробного переділу виробництва бути не повинно, а основою формування поточних ліній з виготовлення провідних деталей малолітражного автомобільного дизеля повинно бути придбання відсутнього сучасного технологічного обладнання. Саме це завдання з технічного дооснащення існуючого виробництва є основним в заходах, які планується здійснити за рахунок інноваційних та інвестиційних ресурсів.

Досвід проектування та виготовлення технологічної оснастки для існуючого універсального та нового обладнання, вибудови поточних ліній і освоєння виробництва вже декількох моделей високообертових дизелів спеціального призначення дають надійний фундамент для мінімізації ризику реалізації даного інвестроекту на виробничих площах спеціального моторобудівного виробництва. При цьому існуючі можливості реструктуризації виробничих потужностей ДП "Завод імені В.О. Малишева" передує майже десятикратне зменшення потреби у дизелях спеціального призначення та обумовлена часом нагальна необхідність переоснащення вже існуючого виробництва у зв'язку з переходом на нові способи інтегрованого проектування та виробництва деталей сучасних дизелів з використанням CAD/CAE/CAM/CALS-технологій. Здатність цього підприємства і сьогодні впроваджувати у виробництво нові дизельні двигуни продемонструємо на прикладі освоєння у 2010 ‑ 2011 роках дрібносерійного виробництва двотактного високообертового спеціального дизеля 3ТД‑3А (рис. 2.19) для броньованої машини БТР‑4Е (рис. 2.20).

Рис. 2.19. Дизель 3ТД‑3А

Рис. 2.20. Броньована машина БТР‑4Е

 

Механообробний переділ провідних деталей розташовано на семи механічних ділянках "Філії ДП "Завод імені В.О.Малишева" "Агрегатний завод" " у цехах 351, 352 та 420 корпусів 300Н, 300С і 420 відповідно.

Ділянка блоків цеху 351 має устаткування типу "високоточний обробний центр" (рис. 2.21), яке забезпечує високу якість оброблюваних блоків і скорочує втрати робочого часу на переналагодження.

Ділянка колінчастих валів цеху 351 (рис. 2.22) обладнана високопродуктивними спеціальними і агрегатними верстатами, устаткуванням типу "обробний центр із ЧПУ" та іншими верстатами. Вагому частку обладнання для обробки колінчастих валів складають шліфувальні верстати для шліфування шатунних і корінних шийок.

Рис. 2.21. Ділянка блоків цеху 351

Рис. 2.22. Ділянка колінчастих валів цеху 351

Ділянка поршнів цеху 351 (рис. 2.23) обладнана агрегатними алмазно-розточувальними і іншими спеціальними верстатами.

Ділянка шатунів цеху 351 (рис. 2.24) обладнана високопродуктивними агрегатними та спеціальними фрезерно-розточувальними і алмазно-розточувальними верстатами.

Рис. 2.23 Ділянка поршнів цеху 351

Рис. 2.24 Ділянка шатунів цеху 351

Рис. 2.25. Ділянка гільз циліндрів цеху 351

Ділянка гільз циліндрів (рис. 2.25) обладнана високопродуктивними верстатами з ЧПУ, агрегатними, хонінгувальними і іншими спеціальними верстатами.

У корпусі 420 (рис. 2.26) організовано цех 420 з виготовлення паливної апаратури. Цех має сучасне устаткування - від високопродуктивного універсального до спеціального з ЧПУ для виготовлення паливно-регулюючої апаратури з напівзакритими і закритими форсунками з діаметром голок від Æ8 до Æ3,5 мм.

 

Рис. 2.26. Корпус 420

Візитною карткою цеху 420 є ділянка прецизійної обробки деталей паливної апаратури. Нове високоточне імпортне обладнання для шліфування розпилювача з діаметром голки Æ3,5 мм придбане наприкінці 2010 року.

 

 

У цеху 357 корпусу 300С розташовані складальна ділянка загальною площею 7765 м² та випробувальна станція. Складальний замкнутий конвеєр (рис. 2.29) сателітного типу має модульні палети індивідуально під зборку кожного двигуна, що забезпечує високу продуктивність і зменшує термін зборки кожної одиниці продукції в серійному виробництві.

Індивідуальне місце складальника (рис. 2.30) має зручний круговий доступ до встановленого на стапелі об'єкту, що складається. Воно обладнано столами для комплектування, а також підйомно-транспортними устаткуванням.

Рис. 2.29. Складальна ділянка цеху 357

Рис. 2.30. Індивідуальний пост складання двигунів 3ДТА

 

Випробувальна станція (рис. 2.31, 2.32) цеху 357 має 13 боксів загальною площею 3375 м² для розташування стендів випробування дизельних двигунів, з яких на сьогодні задіяні ледь більше третини.

Рис. 2.31. Бокс №1 випробувальної станції цеху 357

Рис. 2.32. Стенд для приймально-здавальних випробувань дизеля 3ТД‑3А

 

Бокси обладнані всіма необхідними системами, які здатні забезпечити приймально-здавальні випробування двигунів внутрішнього згоряння. Важливим фактом є наявність у всіх боксах комунікацій, що забезпечують працездатність стендового устаткування, а саме: електрозабезпечення, подача та злив технічної води, підвід стиснутого повітря, відтік випускних газів, наявність підйомних кран-балок.