Инновационный проект внедрения технологии обработки металла давлением на основе знакопеременного деформирования в ОАО «ЦКБА»

Регулярное участие предприятия в международных выставках вооружения и военной техники показало, что изделия ЦКБА вызывают неизменный интерес и вполне конкурентоспособны как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Накопленный научно-технический потенциал и наличие высококвалифицированных специалистов позволили коллективу ЦКБА получить государственный заказ на проведение работ по созданию уникального метеорологического комплекса – единственного в своем роде и не имеющего аналогов ни в нашей стране, ни за рубежом. Для зенитного ракетно-пушечного комплекса «Панцирь-С1» разработана и серийно выпускается приемо-передающая система многофункциональной радиолокационной станции, ведутся работы по проектированию радиолокационного модуля станции обнаружения целей.

К началу нынешнего года значительно расширилась экспериментальная база предприятия, закуплено новейшее оборудование, разработана и изготовлена в необходимом объеме стендовая аппаратура, организованы рабочие места по настройке, проверке и приемке серийных

Важнейшим достижением последних лет стала организация полномасштабного серийного производства изделий военного назначения. Отличительная особенность разработок предприятия – широкое внедрение систем автоматизированного проектирования, высокая степень готовности конструкторской документации к серийному производству, использование станков с числовым программным управлением. Все это позволяет коллективу Центрального конструкторского бюро аппаратостроения создавать конкурентоспособную и востребованную продукцию, активно продвигать заводские изделия на внутренний и внешний рынок.

 

2. Описание продукта

ОАО «Центральное конструкторское бюро аппаратостроения» - одно из ведущих предприятий России по созданию учебно-тренировочных средств и радиолокационных систем в интересах Министерства обороны РФ. 
Центральное конструкторское бюро автоматики с 1974 года занимается разработкой и производством сложной радиоэлектронной аппаратуры. В настоящее время – это открытое акционерное общество, занимающееся разработкой и производством:

• пассивных радиолокационных головок самонаведения ракет;
• станций предупреждения об облучении;
• аппаратуры управления и целеуказания;
• контрольно-проверочной аппаратуры для радиоэлектронных комплексов;
• конверсионной продукции для медицины, народного хозяйства.

Бизнес основан на высоком уровне разработок, использовании  прогрессивных и информационных технологий, профессионализме персонала  и безусловном выполнении своих обязательств.

В тесном сотрудничестве с крупнейшим производителем современного вооружения ГУП «Конструкторское бюро приборостроения» ОАО «ЦКБА» осуществляет поставку тренажеров на зарубежный рынок, участвует в международных выставках  вооружения и военной техники, а совместно с ОАО «Тулаточмаш» проводит работы по модернизации серийно выпускаемых полевых тренажеров.

Учитывая важность оснащения  российской армии тренажерами, разработанными и производимыми ОАО «ЦКБА», Указом Президента Российской Федерации предприятие внесено в Перечень стратегических предприятий Российской Федерации.

Заслуги сотрудников  предприятия в обеспечении обороноспособности страны отмечены правительственными наградами, Государственными премиями СССР, премиями имени С. И. Мосина. Продукция предприятия, в которой использовано свыше 350 изобретений, отмечена дипломами престижных отечественных и международных выставок.

Результаты, достигнутые  в вопросе обеспечения качества продукции, позволили ОАО «ЦКБА» стать Лауреатом премии Международной ассоциации качества.

Целью инновационного проекта  является создание новых материалов, аналогичных по химическому составу  исходным, но отличающихся по своим  механическим свойствам (предел прочности, предел текучести, пластичность, твердость, демфирующая способность, удельная вязкость и т.д.), которые равномерно распределены по всему объему с помощью методов интенсивной пластической деформации на основе знакопеременного деформирования.

Задача – разработать  новые технологические процессы знакопеременного деформирования, позволяющие повысить прочностные характеристики деталей и установить возможность уменьшения размеров зерна с  равномерным распределением его по всему объему изделия.

Холодная пластическая деформация металлов и их сплавов  сопровождается упрочнением (наклеп, нагартовка). Это сравнительно небольшие степени деформаций, сопровождающиеся последующим рекристализационным отжигом, в результате которого отмечается изменение суб- и микроструктуры и возврат пластических свойств металла, позволяющий в дальнейшем подвергать его повторному холодному пластическому формообразованию. Однако исследования, показывают, что существует альтернативный способ восстановления(возврата) пластических свойств металла, заключающийся в смене знака пластической деформации при последующей обработке на противоположный (идеальный случай – в трех направлениях). Например, сжатие – на растяжение или растяжение на сжатие. В результате происходит разупрочнение (эффект Баушингера) и восстановление пластических свойств металла.

Поэтому только знакопеременное деформирование позволяет достичь высоких степеней деформаций, недоступных традиционным методам обработки металлов давлением.

При значительной деформации зерна вытягиваются в сторону  пластического течения. Образуется волокнистая структура, характеризующаяся текстурой деформации и чем тоньше волокна тем выше прочность. Последующий нагрев до температур (0,3-0,35)Тпл способствует образованию субзерен размером на порядки меньшие исходных (до интенсивной пластической деформации(ИПД)). Этот процесс называется стабилизирующей полигонизацией (термофиксация величины зерна). Металл с такой структурой обладает уникальным комплексом свойств причем равномерно распределенными по всему объему. Поэтому основная цель проекта: создание новых материалов, аналогичных по химическому составу исходным, но полностью отличающихся по своим механическим свойствам. 

Современные технологии получения материалов с ультрамелкозернистой и нанокристаллической структурой основаны на напылении и осаждении  покрытий, обработки шаровой мельницей, кручение под высоким давлением, равноканальным угловым прессованием, «песочные часы», винтовое прессование, растяжение с кручением. Изготовление такими методами точных заготовок машиностроительного производства не представляется возможным.

Поэтому создание технологических  процессов, использующих методы интенсивной  пластической деформации на основе знакопеременного деформирования для получения заготовок  машиностроительных изделий с повышенной прчностью, ультрамелкозернистой (менее 1мкм) и нанокристаллической структурами весьма актуально, а их научное обоснование является важным и новым.

Преимущества холодного  знакопеременного деформирования металлов и их сплавов:

- проявление сверхпластических  свойств;

- отсутствие или сведение  к минимуму числа промежуточных термохимических операций при штамповке на восстановление пластических свойств;

- снижение энергоемкости  оборудования в 3 – 10 раз;

- энергоресурсосбережение  в 2 – 5 раз;

- увеличение КИМа в  2 – 3 раза.

Исследования показали, что точная заготовка изготовленная из прутка (Сталь 20) методом торцевой раскатки сферодвижным инструментом (е=160%) имеет предел прочности 720 МПа, а в то время как в справочных данных указан предел прочности 420 МПа, предел прочности определялся испытанием на твердость по Бринеллю (НВ = 212). Предел прочности соответствует нормализованной стали 30ХГСА(НВ = 210-217).

Заготовки из меди М1 диаметром 40мм подвергнутые холодной пластической деформации до диаметра 120мм  (степень  деформации е=240%) методом торцевой раскатки сферодвижным инструментом после термофиксации имели балл зерна более 14 (т.е. не укладывается в существующую шкалу баллов зерна), которые равномерно распределены по всему объему, что может говорить об ультрамелкозернистом и наноструктурном  состоянии.

^{Так же следует добавить , что новая  технология изготовления позволяет  увеличить глубину  преодоления преграды на 10-20%  и стабильность результатов за счет уменьшения величины зерна и равномерности его распространения по всему объему изделия .}

 

3. Рынки сбыта продукции

           Основные рынки, на которых эмитент осуществляет свою деятельность: Указанный пункт предприятием не представляется. Данная информация является секретной в соответствии с Законом РФ № 5485-1 от 21.07.1993 г. (ред. от 06.10.1997 г. № 131-ФЗ) «О государственной тайне». Факторы, которые могут негативно повлиять на сбыт предприятием его продукции не выявлены.

 

4. Анализ внешней среды, конкурентоспособность

 

Поставщики  ОАО ЦКБА

Поставщиками предприятия  являются предприятия: ЗАО «Шнейдер Электрик», ЗАО «МСТ», ЗАО НПП «ЭнергоПромСервис», ООО «Эльстер Метроника», ЗАО «РТСофт».

ЗАО «Шнейдер Электрик»

Schneider Electric - компания  мирового уровня в области  управления электроэнергией - предлагает  комплексные решения для ключевых  сегментов рынка: гражданского и жилищного строительства, промышленности, энергетики и инфраструктуры, центров обработки данных и сетей. Благодаря решениям Schneider Electric электроэнергия становится безопаснее, надежнее, эффективнее.

ЗАО «РТСофт»

Инжиниринговая компания «РТСофт» основана в 1992 году. «РТСофт» является инновационной, динамично развивающейся компанией, способной предложить оптимальные технические решения для любого заказчика. Цель компании – вывод на российский рынок самых новых и перспективных мировых технологий автоматизации и встраиваемых решений.

Компания «РТСофт» обеспечивает поставку и интеграцию широкого спектра  базовых аппаратно-программных средств, а также разработку программного обеспечения для систем промышленного, телекоммуникационного, оборонного и специального назначения. Специалисты компании предоставляют квалифицированную техническую поддержку, профессиональный консалтинг и высококачественный сервис.

В своей деятельности инжиниринговая компания «РТСофт» опирается  на развитую филиальную сеть и инженерно-технические центры в различных регионах России. «РТСофт» имеет собственную производственную базу и специальное конструкторское бюро, оснащенные передовым контрольно-испытательным оборудованием. Сегодня общее число сотрудников компании составляет около 500 человек.

Долгосрочные и надежные партнерские отношения связывают  компанию «РТСофт» с мировыми лидерами в производстве аппаратных и программных  средств. При этом инжиниринговая компания «РТСофт» создал и активно развивает  российскую сеть партнеров – системных интеграторов и предлагает партнерские программы для взаимовыгодного сотрудничества.

ООО «Эльстер Метроника»

Эльстер Метроника - ведущее  предприятие России и Европы по производству оборудования для автоматизированных систем учета электроэнергии.

Компания Эльстер Метроника  успешно работает и развивается  с 1994 г., поставляя свою продукцию в Россию, Украину, Белоруссию, Казахстан, страны СНГ, Прибалтики и дальнего зарубежья, в том числе Польшу, Чехию, Германию, Италию, Финляндию, Норвегию, Испанию, Турцию и Монголию.

Компания предлагает комплексные решения по автоматизации  учета электроэнергии "под ключ" на базе новейшего оборудования и программного обеспечения, а также поставляет компоненты АСКУЭ для системных интеграторов. Основные направления деятельности:

Системная интеграция и  внедрение АИИС КУЭ для ОРЭ  “под ключ”.

Разработка программного обеспечения для АСКУЭ Альфа ЦЕНТР.

Разработка /производство/поставка многофункциональных счетчиков  электроэнергии серии АЛЬФА и  оборудования АСКУЭ.

Генеральный подряд.

Поставка счетчиков  воды и тепла.

Обучение и техническая  поддержка заказчиков.

Эльстер Метроника (ранее АББ ВЭИ Метроника) - российское подразделение в группы компаний Elster, которая объединяет крупнейших в мире производителей приборов и систем учета электроэнергии, тепла, воды и газа.

ЗАО НПП «ЭнергоПромСервис

ЭНПРО — инженерная компания, выполняющая проектирование и строительство электросетевых объектов, а также внедрение и сервисное сопровождение автоматизированных систем управления и энергосберегающих технологий на предприятиях энергетики и промышленности.

Компания ЭНПРО имеет  Сертификат соответствия требованиям стандарту ISO 9001:2008 (ГОСТ Р ИСО 9001-2008).

Цель: повышение эффективности работы предприятия путём внедрения передовых технологий автоматизации и энергосбережения для генерирующих, сетевых и энергосбытовых компаний, а также для промышленных предприятий.

Продукция: системы автоматизации технологических процессов, измерения, контроля и управления, учёта энергоресурсов,  разработанные и выполненные индивидуально, исходя из конкретных особенностей технологического цикла и бизнес-процессов предприятий.

Предприятие использует проверенное и надежное оборудование и программное обеспечение от ведущих фирм-производителей: Siemens, HP, ABB, Areva, Schneider Electric, SATEC, Rockwell Automation, Монитор Электрик и др.

Прежде внедрения системы  проводится тестирование и наладка  каждого отдельного функционального блока на испытательных стендах в электротехнической лаборатории.