Дата публикации:
1 июля 2019
Цифровизация
3D-печать в практике аграрного производства
Три месяца назад в СПК «Коелгинское» (Челябинская область) решили внедрить 3D-печать. Это позволяет предприятию экономить десятки тысяч рублей на различных расходных материалах и деталях — изготавливать их своими силами, а не заказывать из-за границы. О практических аспектах применения современной технологии рассказал председатель СПК «Коелгинское» Анатолий Иванович Шундеев.
Из материала вы узнаете:
Из материала вы узнаете:
- Как можно выгодно использовать 3D-печать в отрасли сельского хозяйства, какие запасные части можно изготовить с помощью недорогого принтера.
- Какой экономический эффект дает применение 3D-печати в производстве и как быстро окупаются вложения.
- Почему эта технология необходима именно сельхозпредприятиям, насколько быстро можно внедрить ее.
Три месяца назад в СПК «Коелгинское» (Челябинская область) решили внедрить 3D-печать. Для этого предприятие заказало в Китае принтер, работающий по FDM-технологии, а сотрудники научились его программировать и запустили в производство. Это позволяет СПК «Коелгинское» экономить десятки тысяч рублей на различных расходных материалах и деталях — изготавливать их своими силами, а не заказывать из-за границы. О практических аспектах применения современной технологии нашему журналу рассказал председатель СПК «Коелгинское» Анатолий Иванович Шундеев.
— Анатолий Иванович, расскажите, почему вы заинтересовались технологией 3D-печати?
— Во всем мире эта сфера развивается гигантскими темпами и массово используется там, где применяются материалы из полимеров. Первый домашний принтер, работающий на технологии послойного наплавления (FDM) появился еще в 2012 году! Сейчас правительства наиболее развитых стран инвестируют средства в развитие технологий 3D-печати. Но у нас, к сожалению, пока этого не происходит, что показывает глубину отставания нашей страны во внедрении этих технологий. Мы на своем предприятии без какой-либо помощи со стороны освоили 3D-печать и получили положительный опыт применения этой технологии.
— Во всем мире эта сфера развивается гигантскими темпами и массово используется там, где применяются материалы из полимеров. Первый домашний принтер, работающий на технологии послойного наплавления (FDM) появился еще в 2012 году! Сейчас правительства наиболее развитых стран инвестируют средства в развитие технологий 3D-печати. Но у нас, к сожалению, пока этого не происходит, что показывает глубину отставания нашей страны во внедрении этих технологий. Мы на своем предприятии без какой-либо помощи со стороны освоили 3D-печать и получили положительный опыт применения этой технологии.
— Расскажите, как происходит процесс печати на 3D-принтере?
— Буквально 3 месяца назад наш инженер-электрик Александр Манойленко предложил попробовать в производстве 3D-печать. Мы заказали в Китае 3D-принтер марки Delta, работающий по FDM-технологии. Это была простая недорогая модель, которая обошлась нам в пределах 20 000 рублей. Помимо принтера, для печати нужны расходные материалы, из которых создаются изделия, в нашем случае — полиамидная нить. Она, кстати, выпускается российскими предприятиями и имеет хорошее качество. Но кроме этого, нужно написать программу, описывающую трехмерную модель изделия, которое требуется напечатать. Сейчас есть компании, занимающиеся написанием таких программ, им просто нужно предоставить деталь, которую необходимо напечатать, а они сделают ее трехмерный чертеж и запишут эту программу на флеш-накопитель. После этого нужно просто вставить флешку с программой в принтер, и он напечатает нужную деталь. Наш специалист Александр Манойленко освоил написание таких программ и самостоятельно делает чертежи деталей.
— Буквально 3 месяца назад наш инженер-электрик Александр Манойленко предложил попробовать в производстве 3D-печать. Мы заказали в Китае 3D-принтер марки Delta, работающий по FDM-технологии. Это была простая недорогая модель, которая обошлась нам в пределах 20 000 рублей. Помимо принтера, для печати нужны расходные материалы, из которых создаются изделия, в нашем случае — полиамидная нить. Она, кстати, выпускается российскими предприятиями и имеет хорошее качество. Но кроме этого, нужно написать программу, описывающую трехмерную модель изделия, которое требуется напечатать. Сейчас есть компании, занимающиеся написанием таких программ, им просто нужно предоставить деталь, которую необходимо напечатать, а они сделают ее трехмерный чертеж и запишут эту программу на флеш-накопитель. После этого нужно просто вставить флешку с программой в принтер, и он напечатает нужную деталь. Наш специалист Александр Манойленко освоил написание таких программ и самостоятельно делает чертежи деталей.
— Какова себестоимость производства деталей на 3D-принтере? Насколько выгодно вашему предприятию внедрять эту технологию?
— В основе внедрения любой технологии лежит экономика. У нас коммерческая организация, и для нас важно, насколько новшество будет выгодным для предприятия. Приведу простой пример из практики: нам понадобилась зубчатая муфта, которая соединяет электродвигатель с вакуумным насосом фирмы DeLaval. Это оригинальная деталь, сделанная из полиамида, которую можно приобрести только у компании DeLaval. Она не очень сложная, но мы на имеющихся станках изготовить ее не можем, а поэтому приходилось приобретать за 20 000 рублей. Напечатав эту деталь на 3D-принтере, мы подсчитали ее себестоимость, и получилось, что нам она обошлась примерно в 200 рублей, то есть разница по сравнению с оригинальной деталью в 100 раз. Сейчас эта муфта успешно работает. Поэтому, если не считать трудовых и прочих затрат, то можно сказать, что принтер уже окупил себя на одном изделии.
Приведу еще один пример: у нас вышел из строя сервопривод регулировки газовой горелки зерновой сушилки, для ремонта нужна небольшая шестерня диаметром 3 см из полиамида. Стоит она недорого, но эти шестерни вообще не поставляются в виде запчастей, и для ремонта пришлось бы покупать сервопривод целиком, который стоит уже в районе 25 000 рублей. Мы напечатали эту шестерню и сэкономили деньги.
— Таким образом можно изготовить любую деталь из полимера?
— Конечно, не все так просто. При изготовлении деталей важно добиться определенной плотности печати. Когда мы перешли к более сложным изделиям и начали печатать шестерни, то потребовалась увеличить плотность печати для повышения прочности. Для этого нужна дополнительная программа, которая позволяет при печати избежать пустот, полостей или трещин в теле детали и повышает ее прочностные характеристики. Мы дополнительно приобрели и установили такую программу, и сейчас наш специалист осваивает эту технологию.
— В основе внедрения любой технологии лежит экономика. У нас коммерческая организация, и для нас важно, насколько новшество будет выгодным для предприятия. Приведу простой пример из практики: нам понадобилась зубчатая муфта, которая соединяет электродвигатель с вакуумным насосом фирмы DeLaval. Это оригинальная деталь, сделанная из полиамида, которую можно приобрести только у компании DeLaval. Она не очень сложная, но мы на имеющихся станках изготовить ее не можем, а поэтому приходилось приобретать за 20 000 рублей. Напечатав эту деталь на 3D-принтере, мы подсчитали ее себестоимость, и получилось, что нам она обошлась примерно в 200 рублей, то есть разница по сравнению с оригинальной деталью в 100 раз. Сейчас эта муфта успешно работает. Поэтому, если не считать трудовых и прочих затрат, то можно сказать, что принтер уже окупил себя на одном изделии.
Приведу еще один пример: у нас вышел из строя сервопривод регулировки газовой горелки зерновой сушилки, для ремонта нужна небольшая шестерня диаметром 3 см из полиамида. Стоит она недорого, но эти шестерни вообще не поставляются в виде запчастей, и для ремонта пришлось бы покупать сервопривод целиком, который стоит уже в районе 25 000 рублей. Мы напечатали эту шестерню и сэкономили деньги.
— Таким образом можно изготовить любую деталь из полимера?
— Конечно, не все так просто. При изготовлении деталей важно добиться определенной плотности печати. Когда мы перешли к более сложным изделиям и начали печатать шестерни, то потребовалась увеличить плотность печати для повышения прочности. Для этого нужна дополнительная программа, которая позволяет при печати избежать пустот, полостей или трещин в теле детали и повышает ее прочностные характеристики. Мы дополнительно приобрели и установили такую программу, и сейчас наш специалист осваивает эту технологию.
— Получается, что эта технология экономически выгодна предприятиям аграрной сферы?
— Внедрение 3D-печати — перспективное направление в сельском хозяйстве по нескольким причинам. Во-первых, многие эксклюзивные детали выпускаются за границей и стоят дорого, вдобавок на цену влияет и высокий курс валют. Поэтому некоторые запчасти намного выгоднее печатать самим. Во-вторых, некоторые детали из-за границы приходится ждать месяцами, а на описание трехмерной модели и ее печати на 3D-принтере мы тратим 1–1,5 дня. В-третьих, эта технология особенно перспективна в многопрофильных сельхозпредприятиях, как наше, так как у нас очень большая номенклатура механизмов и машин — сотни наименований, и наладить своевременное обеспечение запчастями (особенно оригинальными) очень сложно.
Я, конечно, не предлагаю печатать у себя все детали, но некоторые из них намного выгоднее и быстрее изготовить самим, а для этого нужен уже не один специалист, а отдел. Мы создали такой отдел, в который вошли 3 сотрудника — инженер, экономист и электрик, и начинаем внедрение 3D-технологий внутри предприятия, а позже будем пробовать делать заказы и для других хозяйств.
— Внедрение 3D-печати — перспективное направление в сельском хозяйстве по нескольким причинам. Во-первых, многие эксклюзивные детали выпускаются за границей и стоят дорого, вдобавок на цену влияет и высокий курс валют. Поэтому некоторые запчасти намного выгоднее печатать самим. Во-вторых, некоторые детали из-за границы приходится ждать месяцами, а на описание трехмерной модели и ее печати на 3D-принтере мы тратим 1–1,5 дня. В-третьих, эта технология особенно перспективна в многопрофильных сельхозпредприятиях, как наше, так как у нас очень большая номенклатура механизмов и машин — сотни наименований, и наладить своевременное обеспечение запчастями (особенно оригинальными) очень сложно.
Я, конечно, не предлагаю печатать у себя все детали, но некоторые из них намного выгоднее и быстрее изготовить самим, а для этого нужен уже не один специалист, а отдел. Мы создали такой отдел, в который вошли 3 сотрудника — инженер, экономист и электрик, и начинаем внедрение 3D-технологий внутри предприятия, а позже будем пробовать делать заказы и для других хозяйств.
Экономика внедрения
3D-принтер, который приобрело СПК «Коелгинское», стоил 20 000 рублей. Он уже окупил себя печатью одной детали. Так, предприятию понадобилась зубчатая муфта, которая соединяет электродвигатель с вакуумным насосом фирмы DeLaval. Оригинальная запчасть стоит 20 000 рублей. Стоимость печати на 3D-принтере составила 200 рублей.
3D-принтер, который приобрело СПК «Коелгинское», стоил 20 000 рублей. Он уже окупил себя печатью одной детали. Так, предприятию понадобилась зубчатая муфта, которая соединяет электродвигатель с вакуумным насосом фирмы DeLaval. Оригинальная запчасть стоит 20 000 рублей. Стоимость печати на 3D-принтере составила 200 рублей.
— Как будет развиваться ваш отдел технически?
— Первый принтер, который мы приобрели, можно назвать бытовым, на нем проблематично печатать ответственные детали. Сейчас мы закупили более дорогой усовершенствованный принтер с термокамерой, позволяющей повысить качество напечатанных деталей. Кроме того, он сможет работать с деталями большего объема, а главное — с большей скоростью. Если у нашего первого принтера максимальная скорость печати до 150 мм/сек, то у нового будет уже до 300 мм/сек. И это только начало! В перспективе мы планируем приобрести принтер, работающий по технологии селективного лазерного спекания SLS (selective laser sintering). Это станет следующим шагом в развитии и переходом на другое качество деталей. Но и стоит этот принтер уже около 1 млн рублей.
— Анатолий Иванович, как вы считаете, что нужно сделать, чтобы ускорить внедрение 3D-печати на сельхозпредприятиях?
— Нужна региональная программа по внедрению 3D-печати на предприятиях отрасли. Для этого необходимо организовать центры обучения и внедрения, а пока получается, что мы на местах сами внедряем современные технологии и делимся опытом. Недавно мы участвовали в областной выставке по теме «Реализация проектов цифровой трансформации в сельском хозяйстве», где представили наши наработки по технологии 3D-печати, и делали это не для того, чтобы похвалиться своими достижениями, а чтобы показать на собственном опыте, что эта технология позволяет приносить таким агропредприятиям, как наше, реальную экономическую выгоду и должна массово внедряться. Мы держим на контроле этот вопрос, и через пару месяцев сможем рассказать о дальнейшем использовании технологии 3D-печати в СПК «Коелгинское».
Елена Паркани
— Первый принтер, который мы приобрели, можно назвать бытовым, на нем проблематично печатать ответственные детали. Сейчас мы закупили более дорогой усовершенствованный принтер с термокамерой, позволяющей повысить качество напечатанных деталей. Кроме того, он сможет работать с деталями большего объема, а главное — с большей скоростью. Если у нашего первого принтера максимальная скорость печати до 150 мм/сек, то у нового будет уже до 300 мм/сек. И это только начало! В перспективе мы планируем приобрести принтер, работающий по технологии селективного лазерного спекания SLS (selective laser sintering). Это станет следующим шагом в развитии и переходом на другое качество деталей. Но и стоит этот принтер уже около 1 млн рублей.
— Анатолий Иванович, как вы считаете, что нужно сделать, чтобы ускорить внедрение 3D-печати на сельхозпредприятиях?
— Нужна региональная программа по внедрению 3D-печати на предприятиях отрасли. Для этого необходимо организовать центры обучения и внедрения, а пока получается, что мы на местах сами внедряем современные технологии и делимся опытом. Недавно мы участвовали в областной выставке по теме «Реализация проектов цифровой трансформации в сельском хозяйстве», где представили наши наработки по технологии 3D-печати, и делали это не для того, чтобы похвалиться своими достижениями, а чтобы показать на собственном опыте, что эта технология позволяет приносить таким агропредприятиям, как наше, реальную экономическую выгоду и должна массово внедряться. Мы держим на контроле этот вопрос, и через пару месяцев сможем рассказать о дальнейшем использовании технологии 3D-печати в СПК «Коелгинское».
Елена Паркани
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ >>
