Лазерный мир

Для снижения угрозы дефицита импортных деталей отечественное 3D-производство необходимо включить на полную мощность

В условиях ужесточения западных санкций российские предприятия готовятся к дефициту запчастей для и иностранного оборудования и техники, а некоторые уже столкнулись с ним. Одно из решений проблемы предлагает отраслевой интегратор «Росатома» компания «Русатом — Аддитивные технологии» («РусАТ»). Здесь объявили о начале работы «оперативной линии», которая будет принимать заявки от компаний на изготовление нужных деталей и комплектующих. Правда, только тех, которые технически можно напечатать на металлических 3D-принтерах. Причем речь идет о таких высокотехнологичных отраслях, как энергетика, машиностроение и аэрокосмическая промышленность. Удовольствие не из дешевых, но, когда речь идет о критически важных отраслях, где простой допускать никак нельзя, приходится идти на расходы.

Когда аналог лучше

Основа деятельности компании «РусАТ» — реверс-инжиниринг, в процессе которого создается аналог, отличающийся по свойствам, причем зачастую в лучшую сторону по сравнению с оригиналом (твердость, легкость, скорость изготовления). «Этот механизм экономически выгодно использовать при восстановлении того или иного изделия, в различных ремонтных работах, — пояснили в компании. — Например, если корпус редуктора лопнул, то отремонтировать его традиционным способом очень дорого, так как обычно это серийное или массовое производство и нет возможности произвести необходимый элемент в единичном экземпляре. Восстановление же такой детали с использованием аддитивных технологий обеспечит кратный — в десятки раз — выигрыш по времени (а с учетом стоимости оснастки, например для литья, — еще и в цене). Но все индивидуально, иногда необходимый элемент дешевле купить в составе либо нового узла, либо всего изделия целиком».

Парк машин Центра аддитивных технологий «РусАТ» насчитывает пять 3D-принтеров, работающих по различным технологиям. Если говорить о принтерах, работающих по SLM-технологии (послойная печать методом селективного лазерного плавления), то, как пояснили в компании, одна импортная машина находится сейчас в промышленной эксплуатации, одна машина собственного производства проходит этап опытно-промышленной эксплуатации, и еще одна, тоже отечественная, находится в стадии отработки опытного образца — итого три штуки.

Неудивительно, что заказами (в основном со стороны атомщиков) компания загружена уже сейчас на два-три года вперед. При этом внешние заказы составляют порядка 30‒40%. Например, совместно с Уральским заводом гражданской авиации реализуется НИОКР по металлической 3D-печати конструктивных элементов силовых установок малогабаритных и беспилотных летательных аппаратов (в рамках работ по импортозамещению, инициированных Минпромторгом России).

Впрочем, «РусАТ» может не только предоставлять услуги по печати, но и сама создавать средства производства, причем по нарастающей. Проектная мощность Центра аддитивных технологий компании вместе с площадкой на базе новоуральского НПО «Центротех» в части изготовления, сборки и пуско-наладочных работ аддитивного оборудования составляет шесть SLM-принтеров в год. Этот показатель может быть увеличен за счет организации дополнительных производственных мощностей на других предприятиях отрасли. В компании говорят о растущем спросе на 3D-оборудование, который в 2021 году относительно 2020-го вырос примерно на 10‒15%. В нынешней ситуации есть устойчивый спрос, связанный с импортозамещением и обратным инжинирингом, отмечают в «РусАТ» и подчеркивают, что аддитивные технологии имеют важное значение для развития промышленности и перехода к технологическому суверенитету.

«Конечно, вести речь о крупносерийном производстве при таких масштабах невозможно, но мелкие серии некоторых классов, где это критически важно и технически выполнимо на металлических принтерах, не только можно, но и нужно, — заявил “Эксперту” Дмитрий Сапрыкин, гендиректор ГК “Лазеры и аппаратура” (производит лазерные станки и оборудование, аддитивные машины). — К тому же не все можно и нужно делать с применением технологии 3D-печати». Например, по его словам, невозможно изготовить очень тонкие вещи микронного класса. Размер гранулы в порошке, который используется в металлическом 3D-принтере, составляет 30‒50 микрон, лазерного пятна — 50‒100 микрон. «Все, что мельче, изготовить на таком принтере невозможно», — поясняет он.

За ценой не постоим

Вопрос экономической эффективности решения проблемы импортозамещения путем печати дефицитных деталей довольно сложный, признают в компании «РусАТ»: «В целом на себестоимость изготовления детали влияет большое количество факторов, а экономическая эффективность во многом зависит от способа получения оригинальной детали, от объема оригинальной детали, конфигурации, от объема партии. Измерение рентабельности инвестиций в 3D-печать всегда было сложной задачей, поскольку многие преимущества технологии сложно определить количественно, например инновации или конкурентоспособность».

В свою очередь, Дмитрий Сапрыкин признает, что использование 3D-печати в промышленном производстве обходится дорого. Его компания также занимается аналогичным производством на принтере собственной разработки — МЛ-6. Так что есть как опыт поставки таких машин и изготовленных на ней изделий, так и опыт эксплуатации. «Начнем с того, что сама машина достаточно дорогая — наша, в зависимости от характеристик, стоит от десяти миллионов рублей и выше, — говорит он. — Тогда как 3D-принтеры, которыми располагает “РусАТ”, по моим подсчетам, стоят по несколько десятков миллионов каждый. Плюс порошки, даже отечественные, стоят от ста долларов за килограмм и выше. То есть на таких машинах экономически целесообразно делать лишь дорогие детали».

Но есть у машин послойного лазерного синтеза и очевидный плюс, говорит Сапрыкин. Он состоит в том, что цена изделий при мелкосерийном и крупносерийном производстве не сильно отличается. «Совсем не обязательно производить детали тысячами, чтобы снизить себестоимость, — отмечает он. — Вполне достаточно сделать несколько: столько, сколько требуется в данный момент».

Но в любом случае продукция отечественного производства пока будет дороже хотя бы потому, что российская индустрия (причем не только лазерная) развивалась слабее, чем было бы нужно, считает он. Но по мере того, как импортозамещение будет развиваться, цена станет ниже. «В короткой перспективе будет удорожание, но в среднесрочной, уже в течение четырех-пяти лет, пойдет снижение цен, — уверен Дмитрий Сапрыкин. — Хотя бы потому, что производство на месте всегда дешевле, особенно если уже существует какой-то технологический задел, как в нашем случае».

По тонкой грани

Помимо собственно производства замещаемых изделий стоит и задача создания максимально отечественных аддитивных машин и программных продуктов для обеспечения их работы.

«В части работ по импортозамещению программных продуктов целевой показатель — сто процентов, — пояснили в “РусАТ”. — Ведутся работы по разработке ПО как для управления аддитивным оборудованием, так и для решений в области CAM/CAE (системы автоматизации инженерных расчетов) приложений». При этом локализация компонентов принтеров составляет около 60%. «Но здесь нужно учитывать, что внутренняя комплектация любой машины зависит от потребностей конкретного заказчика и уровня оснащенности различным контрольно-измерительным оборудованием. Мы стремимся к полному импортозамещению и проводим различные НИОКР. Например, SLM-принтеры мы можем полностью укомплектовать лазерами и сканаторами, разработанными в нашей компании и производимыми в контуре ГК “Росатом”».

Возникает еще одна проблема. Как указывается на сайте «РусАТ», компания предлагает изготовить «аналоги, имеющие схожие с оригиналом характеристики, без открытого прямого копирования». Возникает вопрос: насколько тонка грань между «реверс-инжинирингом» и нарушением прав изготовителей оригинальных деталей?

Впрочем, подобные сомнения отвергают как в самой компании, так и юристы в области авторского права.

«При реверс-инжиниринге не происходит прямого копирования, так как деталь изначально изготавливается по другой технологии, — заявляют в “РусАТ”. — Она сканируется и, что называется, “подгоняется под аддитивку” — получается не копирование, а повторение формы изделия, которая будет изготовлена по совершенно иной технологии (3D-печать) с использованием совершенно иных материалов. А это уже новая уникальная деталь с сохранением функциональных свойств и характеристик изначальной».

Более того, отмечают они, если первоначальная деталь не была верифицирована производителем отдельно от всего изделия (узла), то говорить о нарушении каких-либо норм и прав правообладателя нельзя. Здесь уже компания-изготовитель при таком реверс-инжиниринге несет ответственность за обеспечение эксплуатационных характеристик вновь изготовленной таким образом детали. Стоит также отметить, что если деталь планируется изготавливать по технологии 3D-печати, то, скорее всего, будет проводиться ее топологическая оптимизация, создание определенной структуры и многое другое, так что такое изделие уже никак нельзя будет назвать копией, хоть и применяться оно будет для решения той же задачи.

Эту точку зрения разделяет и Владимир Энтин, адвокат МКА «Клишин и партнеры». По его словам, авторское право распространяется на дизайн изделия, который не обусловлен его техническим назначением. На технологию изготовления изделия авторское право не распространяется. «Если изделие было зарегистрировано на территории РФ как “полезная модель”, то изготовление внешне похожего изделия, но с изменением его отдельных характеристик, обусловленных особенностями производства, контрафактом не является, — поясняет он. — В РФ закон не разрешает выпускать без согласия обладателя патента только точно такое же изделие. Защитить оригинальное изделие от похожего можно только обратившись в ФАС с соответствующим иском». Но в нынешних условиях говорить о том, что такое обращение может последовать, маловероятно.

Источник: https://expert.ru/expert/2022/13/ne-prodadut-napechatayem/