Неожиданное открытие

Глава 7

Станки ЧПУ

На очередном совещании был поднят кадровый вопрос. Назрела необходимость увеличивать штаты доверенных лиц и просто сотрудников, катастрофически не хватало рабочих рук и голов.

– Эх, хорошо бы найти кадровика-психолога, который помогал бы нам в отборе надёжных людей! Да где же его взять? – посетовал Владимир Иванович, даже не надеясь на решение этой проблемы, просто высказал вслух желаемое, но внезапно Люся сообщила:

– А у меня тётя как раз такой специалист, работает в НИИПП в кадрах!

– Ну-ка, расскажи о ней подробнее, – заинтересовался Владимир Иванович.

– Ну… это мамина сестра. Вообще-то она уже старая, ей под сорок лет, – совершенно серьёзно начала Люся, а Владимир Иванович с Олегом не удержались и засмеялись – нашла старуху!

– Она одинокая, ни мужа, ни детей, – продолжила Люся. – Всё меня поучает: “Бросай свою науку, а не то старой девой, как я, останешься!” Всю свою энергию направляет на работу, регулярно повышает квалификацию на различных курсах… естественно, НИИПП всё это оплачивает. Вообще она инициативная – ввела анкетирование для персонала, чтобы выявить потенциальных руководителей. А на некоторых нынешних руководителей подразделений дала отрицательную характеристику, то есть человек честный и бескомпромиссный. Мне кажется, что она отлично справится с отбором нужных кадров для нас, выявит потенциальных соратников.

– Отлично! – обрадовался Владимир Иванович. – Людмила, переговорите с ней, пожалуйста, как можно скорее, предложите вакансию начальника отдела кадров. Кстати, как зовут вашу тётю?

– Мария Егоровна Серёгина.

– Может быть, у кого-то есть ещё кадровики на примете? – спросил Владимир Иванович.

Ответом ему была тишина – слишком далека оказалась кадровая сфера от сферы науки, в которой вращалось большинство из них.

И всё-таки, потихоньку-полегоньку, работа начала раскручиваться. Лаборатория постепенно наполнялась сотрудниками, а общежитие – новыми жильцами. Начальник отдела кадров Мария Егоровна оправдала надежды: отбор персонала проводился строго по заданным канонам, на научной основе. Кстати, в жизни она оказалась не такой уж старухой, как уверяла Люся, а вполне симпатичной девицей с точки зрения Владимир Ивановича и Олега. Просто Мария Егоровна была слишком увлечена своей психологией и не особо-то следила за собственной внешностью. Владимир Ивановичу с Олегом она напоминала прилежную отличницу старших классов.

Несколько раз возникали спорные моменты. К примеру, Гоша порекомендовал Игоря как хорошего специалиста и перспективного работника; Мария же его безжалостно отбраковала. Разбирались в ситуации вчетвером – Гоша, Мария и Владимир Иванович с Олегом.

– Игорь свой в доску, весельчак, постоянно на позитиве, лёгок на подъём, на работе всегда проявляет инициативу! – горячился Гоша. – И вообще отличный парень!

– Видишь ли, “отличный парень” или “свой в доску” – это не профессия, – справедливо заметил Владимир Иванович.

– Однако психологические тесты показали, что профессиональные интересы у него стоят на последнем месте, а первоочередная задача – карьера любым способом, – вмешалась Мария. – Как говорится, “он за ценой не постоит”. Поэтому я бы его даже на должность дворника не рекомендовала, а не то, чтобы иметь дело с производственными секретами.

Далее Мария разложила перед нами результаты тестов Игоря и мотивированно, в подробностях, обосновала каждый пункт. Все были поражены – даже Гоша перестал возражать. С кадровиком им по-настоящему повезло.

***

Команда начала развивать технологии использования порталов для промышленности. Владимир Иванович установил первый изготовленный «шпиндель» с порталом на фрезерный станок ЧПУ вместо высокооборотного шпинделя, Олег для «шпинделя» станка сделал программу вращающегося окна портала. Это был прямоугольник размером от одной десятой до шестидесяти миллиметров в диаметре, а длиной от пятидесяти до двухсот миллиметров. Всё это устанавливалось оператором на пульте управления шпинделем из смартфона при ручной смене инструмента. Скорость вращения окна была от тысячи до шестидесяти тысяч оборотов в минуту, как у штатного высокооборотного шпинделя. Владимир Иванович сам начал его испытания — ну интересно же! Для начала на смартфоне — ему на него Олег поставил программу управления шпинделем — он установил размер инструмента — диаметр двенадцать, длина сто миллиметров. На станке как раз стояла заготовка радиаторного корпуса — плита 40 мм толщиной, внутри которой все выбиралось, оставались стенки три миллиметра.

Владимир Иванович немного отредактировал программы, убрал все промежуточные проходы, оставил только финишные, скорость обработки установил как у холостого хода. Начал выставлять ноль по оси Z, да не тут то было — новая «фреза» все порежет. Вспомнил — у них расстояние выхода луча отсчитываться от фальшивого сопла — выставил по нему ноль при выключенном шпинделе. Запустил программу, вокруг станка собрались операторы ЧПУ и мастер-технолог Григорий. Под общий вздох «Ох...ть можно!» в заготовке на всю глубину началась формироваться выемка, струей охлаждающей жидкости очень мелкая стружка вымывалась из корыта заготовки. Пять минут и станок остановился. Быстро вычистили заготовку от стружки, продули воздухом - сияющие стенки. Продолжил работу — на очереди была обработка фрезой шесть миллиметров — между выступами нужно было фрезеровать рельеф корпуса. Выставил на смартфоне фрезу шесть мм и запустил станок — тут и минуты не прошло, станок остановился. Народ был в полном ступоре — фреза диаметром шесть мм на глубину 50 мм с одного прохода прорезает металл! Следующий цикл — снятие фасок специальной фрезой — тоже минута, мастер Григорий хмыкнул — ну и обычной фрезой также. На что Андрей, оператор станка ЧПУ, указал, что смена инструмента произошла быстро, как на больших станках ЧПУ. И проблем с заточкой инструмента не будет. Далее по техпроцессу была сверловка отверстий — Владимир Иванович тут своим приготовил сюрприз — вместо сверления отверстий поставил сразу нарезку резьбы М3. После этого следовала обрезка торцов заготовки, что тут говорить, их обрезали фрезой толщиной один миллиметр, чтобы стружки меньше было. Народ весело переговаривался — производительность станков подскочила на порядок, будет больше заказов, будет больше зарплата. Григорий тут же спросил — зарплату операторам повышать будем? Владимир Иванович согласился — выход продукции будет больше, будет и зарплата больше. Владимир Иванович с Григорием еще целый час обсуждали применение новых «шпинделей» - назвали их «шпиндель ПЭР». Он записал все тонкости разработки программы для станков ЧПУ, как создавать инструмент в библиотеке, как заносить его в смартфон. Это касалось, конечно, только простых станков ЧПУ без смены инструмента, которые работали у Владимир Ивановича на фирме, на большие станки пока у него не было денег, да и заказов. Да и четвертый этаж здания, где был размещен цех, поставить такой станок было проблематично. Оставил Григория переписать программы изготовления деталей под новый шпиндель, Владимир Иванович пошел к Олегу — надо обсудить модификацию программного обеспечения станка.

Григорий сидел за компьютером и, записав программу на флешку, встал со стула:

- Вы не представляете Владимир Иванович, какой рывок у нас в производительности станков! Я взял из программы обработки только финишную программу с фрезой восемь миллиметров, она быстрее всю поверхность обработает, чем я буду менять программы и инструмент в смартфоне. Всего пять минут работы!!! А мы раньше семь часов этот корпус фрезеровали! Еще и резьбу практически вручную нарезали. А тут за пять минут все удовольствия! Просто фантастика! Сейчас поставлю на станок программу, убрал все лишние проходы.

С этими словами Григорий пошел в цех. Владимир Иванович потянулся за ним — интересно же посмотреть! Заготовка уже стояла на станке, Григорий вставил флешку в пульт и запустил программу. Вокруг станка опять собрались операторы – интересно ведь! Станок начал гонять шпиндель по детали с высокой скоростью, но не как на холостом ходу. Через четыре минуты станок остановился — фрезеровка закончилась, Григорий переустановил инструмент и запустил программы нарезки резьбы и снятия фасок. Еще пара минут на это ушло.

- Все просто — дело в инерции станка, при скоростной обработке шпиндель вылетает за зону обработки по инерции примерно на две десятки, поэтому мы сначала обрабатывали с припуском три десятки на высокой скорости, а потом делали чистовые проходы на низкой скорости — объяснил Григорий. А поскольку я сразу делаю чистовой проход, то приходится делать его на рабочей скорости. Но результат ошеломительный! - весело ответил Григорий, было видно, что он очень доволен новой техникой.

На следующий день Владимир Иванович с утра зашел на фирму и тут же на него Григорий налетел:

На фирме Владимир Иванович, недолго думая, озадачил этим Олега Цыганова — он конструктор, ему и голову над этим ломать. Через полчаса Цыганов принес ему чертежи сопла с подшипником. Дал добро на изготовление — сказал, чтобы он передал чертежи Григорию. К концу рабочего дня Григорий принес ему полуфабрикаты сопел, финишную обработку на них сделают ребята Олега после установки платы. Дал команду своему заму Евгению купить подшипники для шпинделей. У маленькой фирмы есть свои преимущества — высокая скорость выполнения опытно-конструкторских работ. К концу следующего дня Григорий уже испытывал новую модель шпинделя с подшипником для крепления индикаторной головки — все получилось замечательно. Его лицо лучилось от удовольствия — очередная партия деталей слетала со станка с высокой скоростью. Он тут же выдал мне рекламацию — новый шпиндель не улучшил параметры точности позиционирования в станке.

Но инициатива Григория была неутомима — он тут же предложил установить на наш старый станок новый шпиндель ПЭР — с ним нагрузка очень маленькая, такой режим позволит на этом станке делать все наши детали. Владимир Иванович взглянул на этот «синий» станок, как мы меж собой его называли — он был покрашен синей краской, размер рабочего поля у него был самый большой 600*900 мм, высота подъема инструмента 170 мм. Отличные характеристики смазывал один существенный недостаток — станок был сварной конструкции и из-за этого не имел достаточной жесткости. На нем можно было раскраивать листовой материал, делать предварительную обработку деталей, на другое он не был способен. Новый шпиндель мог вдохнуть в него новую жизнь — надо над этим подумать, - решил Владимир Иванович для себя.

Всё с этим было замечательно, однако точность самого станка оказалась невысока – погрешность составляла одну десятую миллиметра, да и у остальных его станков была в два раза лучше, в то время как современные фрезерные центры обеспечивали погрешность в пределах пяти микрон — в десять раз лучше, чем его станки.

Вечером вместе с Олегом они всячески мудрили и прикидывали, как улучшить параметры этого станка, но от них мало что зависело.

Внезапно Владимир Ивановича осенила новая мысль:

– Олег, а сделай-ка мне перемещение самого инструмента программным!

– То есть? – не понял он.

– Зачем нам вообще система ЧПУ станка, если ты можешь задавать все перемещения окна в кристалле? – пояснил Владимир Иванович. – Давай поставим кристалл в ноутбук, будем подсвечивать окно инструмента лазером – оператор выведет его в нулевую точку по всем координатам, а от неё уже будем двигать инструмент по программе.

- Действительно, и как мне это сразу в голову не пришло? - Олег высказал свою мысль вслух. Какой-то месяц работы Олега – и новая программа зашла на ура. Правда, пришлось использовать аппаратно-программные блоки от станков ЧПУ для формирования управляющих сигналов. В станке же не просто указывается нужная координата, в которую нужно переместить инструмент, а формируется его пошаговая траектория.

Ещё три месяца нам пришлось потратить на отладку программы совместно с аппаратурой. Однако достигнутый результат стоил всех ожиданий! Погрешность у станка – единицы микрон, производительность ещё на порядок выше. Ничего не тормозит перемещение нашего инструмента, он летает как лазерный луч. И они наконец то сделали для своих станков программную смену инструмента.

Но у них проявилась другая проблема – передача на станок вибрации от окружающей среды - колебания были в десятки микрон. Для обеспечения заданной точности нужна была жёсткая конструкция стола, мощный фундамент или хорошие виброопоры под станок. Посовещавшись, они решили закупить виброопоры: всё равно на четвёртом этаже здания никакой фундамент не поможет, а производство виброопор в России, к счастью, налажено.

Плату с кристаллом им пришлось крепить к столу станка, иначе высокой точности невозможно было достичь. Но поставить в цех свой аппарат из лаборатории они не рискнули – непосвящённые могли сразу что-то заподозрить, слишком уж необычным и непривычным он был. Для зарабатывания денег они решили сделать участок таких станков, чтобы оказывать услуги по точной мехообработке, и изготовлению деталей для заказчиков со стороны. Кстати, именно в этой области Владимир Иванович и зарабатывал деньги. На новый участок также требовалось найти доверенных людей, так что он озадачил этим вопросом свою кадровую службу.

Затем Владимир Иванович с Олегом всерьёз задумались, где взять чугун на столы, причём не простой, а состаренный в течение десяти, а то и двадцати лет.

– Па, а что, если использовать для стола гранит? – осенило Олега.

– Когда плита шлифованная, гранит даже дороже чугуна выходит! Да и хрупкий он, – возразил Владимир Иванович.

– А мы сами его отшлифуем, – воодушевился Олег. – Прикрепим к нему плату с кристаллом и отполируем поверхность до зеркального блеска.

– Точно! – обрадовано воскликнул Владимир Иванович. – И пазы вырежем. А с хрупкостью можно бороться: будем использовать в крепеже прокладки из мягкого алюминия, тем более, что при обработке детали у нас на крепление не возникает нагрузки.

На том и остановились. Они связались с гранитным карьером и заказали плиты самого ходового размера – метр на два, толщиной восемь сантиметров.

Потом принялись обсуждать с Олегом возможность продажи станков с порталами.

– Нужно подумать, как сделать их более привычными, чтобы вопроса “как работает?” даже не задавали. Может, сделаем закрытую камеру? – предложил Владимир Иванович.

– Установили заготовку, закрыли люк, вжик – и готова деталь, — сказал Олег. Хотя кто мешает открыть люк и посмотреть, как идёт рабочий процесс? – засомневался он. – Нет, пожалуй, станки мы пока продавать не сможем. Хотя... – его лицо приобрело задумчивое выражение. – Что, если предварительно создать шумиху в промышленных кругах об изобретении плазменно-эрозионной резки? Управляемый аналог шаровой молнии, и все дела… такое может пройти.

- Мерцающий стержень перемещается по столу, вырезая в заготовке профиль, стружка тут же осыпается. Только вот никакого подвода энергии к зоне резания не происходит – на этом мы и погорим, – покачал головой Владимир Иванович. - В шпинделе все понятно — вот тебе железяка, из нее плазма вылетает и режет металл. А в таком станке это похоже на волшебство — сразу обратим на себя внимание. Не стоит пока рисковать — подвел Владимир Иванович итог. Через года три, когда откроем информацию о порталах — тогда будем такие станки свободно продавать.

Для себя они собрали два десятка таких фрезерных станков — надо было наращивать свои производственные мощности по производству шпинделей для станков ЧПУ и прочей аппаратуры порталов. Разместили их в арендованном ангаре, стоящем отдельным строением в пригороде Томска – в посёлке Зональный, где у Владимира Ивановича был дом. Работали там обычные операторы, не имеющие доступа с секретам, а вот сама работа была организована в три смены. Первая смена устанавливала на станки заготовки. Резку заготовок также делала первая смена на станке большого размера для раскроя листов. Вместо плазмотрона был установлен наш кристалл – «плазменно-эрозионный» резак.

Вторая смена (уже наши доверенные лица – технологи) проверяла установку заготовок и запускала станки, контролировала процесс обработки. Третья смена через несколько часов снимала готовые детали, отгружала их к нам, убирала стружку. Сотрудники разных смен не были знакомы между собой, да и оформлены были на разные предприятия.

***

Мы подготовили к продажам первый образец ЧПУ. Для старта продаж решили освоить рынок раскроечных станков, представленных у нас лазерными станками, гидроабразивной резкой, ну и плазморезами, имеющими низкую точность раскроя. Наш станок выглядел красавцем среди них. Погрешность раскроя — 0,05 мм (как у большинства подобных станков у конкурентов). Зеркальная чистота кромки реза и очень маленькое угловое расширение реза 0,1 мм на глубине 100 мм — таких параметров нет ни у одного станка конкурентов. Цену мы сделали вполовину от стоимости лазерных станков аналогичной мощности по глубине раскроя. В соответствии с характеристиками станка мы устанавливали глубину резки, хотя он практически не имел ограничений. Конечно, блок управления получился достаточно объемным, с потреблением порядка киловатта. Требовалась высокая стабильность амплитуды и формы напряжений на кристалле для получения высокой точности перемещения окна портала.

Продажи начинались очень вяло. Нам пришлось придумать неординарные шаги для продвижения товара. Начали с фирм, оказывающих услуги по раскрою материалов. Наши менеджеры ездили по предприятиям и предлагали в лизинг с испытательным сроком наши станки. Для демонстрации возможностей станка возили с собой складную автономную модель станка в виде портфеля-дипломата. У него, конечно, погрешности позиционирования повыше — одна десятая миллиметра, впрочем, как у большинства лазерных и гидроабразивных станков. Но для демонстрации возможностей наших станков этого было достаточно. Менеджер предлагал продемонстрировать работу станка, клиенты соглашались. Обычно подсовывали всякие трудные материалы, типа нержавеющей стали или медных сплавов. Наш станок легко разрезал лист на заготовки, модель детали вводилась в ноутбук, к которому подключался станок. После демонстрации переговоры сразу переходили в практическую плоскость о приобретении станка.

Улучшение характеристик было налицо, экономия по электроэнергии тоже выходила существенной. Тем более станок предлагают даром на 3 месяца, потом можно его вернуть производителю, если не подойдет. После таких мер продажи двинулись в гору. Мы сразу при поставке указали: «Работает только на территории России, при попытке вскрытия блока управления саморазрушается». Мы не собирались развивать технологии других стран. В контролер ЧПУ были встроены платы приемников GPS и ГЛОНАС для определения местоположения контроллера, при выходе за границы РФ срабатывали системы самоликвидации, уничтожались кристалл и ПО контроллера. Было несколько случаев, нам пытались предъявить претензии. Но в договоре поставки четко было указано, что при попытке вскрытия станок выходит из строя, и при попадании станка за пределы границ России он также выходит из строя, и это не является гарантийным случаем.

Начали продвигать «плазменно-эрозионные» инструменты (так мы их обозвали для затуманивания сути — позиционировали, что это управляемый аналог шаровой молнии), или просто «суперфрезы» для обрабатывающих центров ЧПУ. Длина и диаметр их меняется программно, точность — микроны. В пресс-релизе мы описывали работу плазменно- эрозионного инструмента как управление шаровой молнией. Поскольку никому о шаровой молнии точно не было известно, то управление ее перемещением в пределах двух метров от установки без всякой привязки к основанию не вызывало особого удивления — шаровая молния так и двигается. Кроме самого факта управления шаровой молнией, разумеется. Секрет мы никому раскрывать не собирались — так об этом в каждом интервью и говорили.

Учитывая опыт продвижения на рынок раскроечных станков, также озаботились в первую очередь окучиванием крупных центров по оказанию услуг по механообработке, на тех же условиях: «Предлагаем бесплатно в аренду на 3 месяца, можете вернуть, если не подойдет». Постепенно перешли к поставкам обрабатывающих центров ЧПУ с «плазменно-эрозионным» инструментом. Характеристики наших прецизионных станков просто фантастичные — точность плюс-минус микрон, скорость обработки и чистота выше на порядок самых лучших конкурентов. Также изготовили автономный складной станок в виде портфеля-дипломата для демонстрации возможностей станка. Недолго стояли крепости, тем более что наши цены были просто демпинговые, даже в сравнении с ценами на китайское оборудование.

За три года наша фирма поднялась на продажах станков ЧПУ очень существенно — ежемесячная выручка превысила 10 миллиардов рублей. Заказами были завалены, очередь за нашими восьми-координатными станками выстроилась на годы вперед. Мы дальше развивали производство в Томске, построили целый городок на левом берегу Томи. Еще бы — наши станки плазменно-эрозионной обработки могли резать материал на скорости 10 метров в минуту при полном погружении инструмента в материал! Погрешность обработки — плюс-минус микрон. К этому стоит добавить поворот инструмента под любым углом, повороты «шпинделя», смена инструмента или изменение его в процессе работы. Ну и само отсутствие инструмента как такового в станках добавляло им особую привлекательность. Назвали системы ЧПУ УНАС — для прикола, типа был приоритет «у них», а стал «у нас». Стали производить их от имени одноименной фирмы акционерного общества «УНАС».

Но не только мы поднялись на продажах станков ЧПУ УНАС, но и промышленность РФ получила конкурентное преимущество от их использования. Производительность нашего машиностроения повысилась на порядок, это сказалось на выпуске станков, турбин, двигателей — по всей номенклатуре производства. Продукция отечественного машиностроения стала конкурентоспособной на рынках Европы и Азии, США и Канады.

Произошел рывок в авиастроении, особенно в авиационном двигателестроении. Теперь не нужны были сложные технологические циклы по изготовлению лопаток турбин — после отливки и закалки заготовки, все колесо с лопатками с микронной точностью изготавливалось на нашем ЧПУ УНАС за полчаса. Стружка возвращалась на переплавку, на станках она выходила без загрязнения. Это дало качественный прирост тяги двигателей при высокой экономичности. Конструкторы сразу использовали преимущество этой технологии — авиадвигатели получались легче, дешевле и экономичнее в эксплуатации. При более низкой цене наши авиадвигатели имели большую тяговооруженность, надежность, наработку и лучшую экономичность, что обусловило их взрывной спрос на международных рынках.

Получив за счет наших ЧПУ УНАС на порядок увеличенные производственные мощности, машиностроители-двигателисты стали выпускать авиационные двигатели на замену штатных двигателей у боингов и аэробусов после соответствующей международной сертификации.