Один из вариантов решения проблемы нехватки оборудования из-за антироссийской санкционной политики Запада — сделать реверс-инжиниринг запасной детали. Иными словами, взять имеющуюся деталь, снять с нее размеры, определить материал, покрытие, термообработку, выпустить чертеж. С таким чертежом можно уже обращаться на производственные предприятия. Алгоритм обратной разработки не сложный, однако существует ряд проблем, с которыми можно столкнуться.

Алгоритм реверс-инжиниринга запасной детали выглядит следующим образом:

• взять имеющуюся деталь;
• снять с нее размеры;
• определить материал, покрытие и термообработку;
• выпустить чертеж детали.

С готовым чертежом можно уже обращаться на производственные предприятия для изготовления. Но чтобы получить идентичную деталь, необходимо учитывать некоторые трудности во время проведения реверс-ижиниринга и проектирования.

Волков Н. А., владелец и главный конструктор частного конструкторского бюро Volkov-KB, г. Санкт-Петербург, поделился с корреспондентом журнала «Главный инженер. Управление промышленным производством» № 9, 2022, ИД «Панорама» своим опытом решения подобных проблем.

Проблема определения размеров и дефектов

Даже иметь исходную деталь в руках, то невозможно определить, насколько она точная. Иными словами, мы имеем фактический размер одной детали, как правило, уже бывшей в употреблении. Этих данных может быть недостаточно, чтобы определить, в какие границы должны укладываться размеры всех новых деталей в партии.

Возьмем, например, ролик – запасную деталь от испытательного вибростенда. Начинаешь измерять у него наружный диаметр. Штангенциркуль показывает размер 44,9 мм. А затем думаешь, почему он такой? Может, диаметр был 45 мм, который в результате технологической погрешности получился 44,9 мм? А может, он специально сделан 44,9 мм, потому что деталь вставляется в отверстие с диаметром 45 мм? А может, деталь изготовлена в Великобритании, и в оригинальном чертеже были дюймовые размеры?

Допустим, ты решил не отступать от размера оригинальной детали и указал в чертеже 44,9 мм, но ведь нужно еще поставить допуск, т. е. показать производителю, в какой интервал размеров он должен попасть при изготовлении. Не видя узла, в котором стоит деталь, гадать можно бесконечно и все равно в результате можно допустить ошибку. Но ведь в итоге деталь попадет в руки инженеру по техническому обслуживанию, который будет ее устанавливать и недобрым словом вспоминать конструкторов, потому что саморез сломался при затяжке или, наоборот, не держится.

Современные технологии для импортозамещения

Про 3D-сканирование сейчас знает каждый. Даже Минпромторг уже заявлял, что ему нужны детали от Boeing и Airbus для проведения 3D-сканирования. Технология и вправду отличная, но и она имеет массу ограничений. Самое очевидное – отсутствие возможности снимать внутренние полости.

Один из заказчиков принес нам скан рамы от харвестерной головки и попросил сделать чертеж. Как только мы рассекли модель, стало понятно, что внутренние полости не отсняты, и их конструкцию надо додумывать. В результате проект стоит на паузе, пока мы пытаемся получить доступ к оригинальной раме, чтобы ее мог «пощупать» наш конструктор. На основании этого уже можно будет прорисовать предполагаемую конструкцию внутренних полостей. Другая особенность заключается в том, что на скане не видно эксплуатационных повреждений.

Мы неоднократно получали запросы на импортозамещение в производстве деталей от крупных заказчиков в России, работающих с горно-шахтным оборудованием и оборудованием для обогащения руды. Присылают списки из сотен деталей с надеждой, что мы это все за неделю отсканируем и через месяц выдадим папку чертежей. Приходится каждый раз объяснять, что 3D-сканер – не панацея.

Во многих случаях марку материала назначает конструктор на основании опыта и общепринятых норм без проведения дополнительных изысканий. С другой стороны, если хочешь знать точно, то можно провести химический анализ спектрометром. Это быстро и недорого. Проблемы возникают с неметаллическими изделиями: прокладками, мембранами, демпферами. На практике бывает весьма непросто отличить резину от силикона или полиуретана.

Другая частая проблема – невозможность определения марки покрытия на поверхности детали. Хорошо, если покрытие носит просто декоративный характер, но зачастую их наносят с целью повышения износостойкости или уменьшения коэффициента трения.

Проблемы импортозамещения в России

Если вы заполучили полноценный чертеж на свою запчасть, на котором проставлены все размеры, допуски, указан материал, покрытие, термообработка, то это еще не значит, что деталь можно произвести в России. А если и можно, то цена вас может неприятно удивить. Стоимость значительно зависит от тиража. Также могут возникнуть сложности с закупкой заготовки. Купить короткий кусок круглого проката большого диаметра или какой-нибудь трубы будет проблематично.

Однажды мы делали систему подвеса противопожарного занавеса для театра, и нам нужно было изготовить канатный блок с наружным диаметром около 450 мм. Для этого требовалось купить заготовку соответствующего диаметра и толщиной около 150 мм. Найти такой блинчик мы так и не смогли. Чтобы выйти из ситуации, было принято решение купить заготовку для производства крановых колес и точить нужную деталь из нее.

Для многих деталей инженеры предусматривают программы испытаний. Иногда требуется разорвать деталь с контролем усилия, необходимого для разрыва. Проблема заключается в том, что для того, чтобы испытывать деталь или узел, нужно знать, каким нагрузкам при технической эксплуатации они подвергаются в конечном изделии. В большинстве же случаев тебе приносят отдельную деталь от какого-то механизма, и ты понятия не имеешь, какую нагрузку она воспринимает.

Возможности импортозамещения комплектующих деталей

Большинство высокотехнологичных изделий в мире, будь то самолет или автомобиль, собираются из комплектующих, которые производят конкурирующие предприятия во всех частях света. Именно это и обеспечивает высокую скорость разработки таких продуктов и их низкую себестоимость.

То, что происходит сейчас в России с параллельным импортом и спешным импортозамещением запасных частей – мера вынужденная. Если бы все эти детали было возможно выгодно производить на территории России, то этим бы уже давно кто-то занимался.

Недавно мы закончили проект по реверс-инжинирингу целого ленточнопильного станка. То, что его будут покупать предприятия за то, что он произведен России, – это факт, но говорить о том, что он имеет ощутимые преимущества по качеству и цене в своем сегменте, пока не получается. Эффективность открытого рынка доказана. Нельзя по одному щелчку сделать быстро, хорошо, дешево и заместить организации, которые имеют многолетний опыт в своем сегменте.