Кратковременная остановка станка с ЧПУ — это срыв плана и миллионные убытки. Сегодня, когда оборудование стареет, а поддержка импортных производителей прекращена, проблема становится критической. Современные цифровые технологии позволяют по-новому подойти к контролю технического состояния оборудования: практика показывает, что они способны снижать внеплановые простои на 10–20% и увеличивать ресурс критических узлов на 15–30%.

 

Анатолий Туманов, заместитель технического директора дивизиона «Машиностроение и металлообработка» ГК «Цифра»

 

 

«Цифра» для ТО

 

 

Современные цифровые технологии могут эффективно использоваться для обеспечения работоспособности оборудования, прежде всего того, на котором непосредственно изготавливается продукция. В машиностроительной отрасли таким оборудованием в первую очередь являются станки с ЧПУ. Для получения максимальной отдачи от таких станков необходимо самое пристальное внимание обратить на их эффективную загрузку работой, а также на надежность и долговечность. Цифровая трансформация производства призвана, в частности, способствовать решению проблем простоев, старения станочного парка, изменившихся условий обслуживания импортного оборудования.

 

Применение новых подходов к техническому обслуживанию, в том числе прогнозы оптимальных сроков его проведения, обеспечиваемые средствами предиктивной, то есть предсказательной, диагностики, позволяет по-новому решать следующие задачи:

• Снижение простоев оборудования, которые остаются одним из самых дорогих факторов потерь на производстве: даже кратковременная остановка ключевого станка может привести к срыву производственного плана и значительным экономическим потерям.

• Продление срока службы станков с учетом особенностей возраста значительной части промышленного оборудования, которое продолжает активно эксплуатироваться и требует более внимательного контроля технического состояния, что накладывает дополнительную нагрузку на службы сервисно-­ремонтного обеспечения.

• Освоение новых методов и практик технического обслуживания. Значительная часть станочного парка российских предприятий состоит из импортного оборудования, техническое обслуживание которого в последние годы стало существенно сложнее, в том числе из-за прекращения зарубежной поддержки.

 

 

От старых проблем к новым решениям

 

 

Широко известно, что за последние десятилетия российские предприятия были оснащены большим количеством высокопроизводительных многофункциональных станков и обрабатывающих центров. Массовый импорт зарубежного оборудования в конце 90‑х и первых декадах 2000‑х годов, когда передовые производители станков и систем ЧПУ успешно захватывали растущий российский рынок, заметно изменил общий ландшафт станочного оснащения промышленности России. Оборотной стороной этой модернизации станочного парка стало падение интереса к отечественным станкам и системам управления.

 

Начавшийся в конце 2010‑х и особенно в 2020‑х годах всплеск внутренних инициатив по импортозамещению в корне поменял тенденцию развития российской промышленности. Возрастающая роль производительного оборудования отечественных изготовителей позволяет оптимистично смотреть на перспективы развития производственной базы России. Однако в это же время обострилась проблема поддержки работоспособности импортированного ранее промышленного оборудования и появились ранее мало актуальные задачи по обеспечению технического обслуживания в условиях отказа производителей от работы в России.

 

Практика решения проблем, возникающих на этапе эксплуатации оборудования, все чаще показывает, что необходимо смещать акцент с вопросов ремонта отказавшего оборудования на вопросы предотвращения поломок и сокращения факторов развития дефектов.

 

Методы технической диагностики сложных технических систем, таких как станки с ЧПУ, не являются ­чем-то принципиально новым и, в упрощенном виде, обычно сводятся к проведению встроенных или специально подготовленных тестов и испытательных режимов работы. Вместе с тем в условиях цифровой трансформации предприятия открываются дополнительные возможности как по ширине охватываемых диагностикой критериев «здоровья» оборудования, так и по использованию передовых научно-­технических подходов, вплоть до применения средств искусственного интеллекта.

 

Речь идет прежде всего о расширении возможностей сбора, обработки и анализа данных: надежное и оперативное получение данных телеметрии от датчиков вибрации, температуры и нагрузки, параметров работы шпиндельных узлов, использование для обработки полученных данных сложных и ресурсоемких методов математической обработки (быстрое преобразование Фурье, спектральный анализ и др.) и, наконец, применение методов статистического анализа и машинного обучения, позволяющих выявлять аномалии в работе оборудования и прогнозировать развитие дефектов.

 

В результате возникает практический вопрос: как предприятие, на котором цифровизацией охвачены не только контуры экономических служб и управления, но и на уровне производственных цехов имеется возможность получать достоверные сведения о работе оборудования и даже отдельных критически важных узлов, может добиться увеличения срока службы оборудования?

 

 

Предсказывать и предотвращать

 

 

Традиционным ответом на проблему износа оборудования является организация ППР — планово-­предупредительного ремонта. Такой подход десятилетиями применялся на промышленных предприятиях и позволял поддерживать работоспособность оборудования.

 

Но система ППР на деле является весьма дорогостоящим удовольствием — требуются квалифицированные специалисты, вспомогательное оборудование и приборы, резерв запасных частей и расходных материалов и, наконец, методические материалы, от оригинальных инструкций, которые получены (или могли бы быть получены) от производителей оборудования, и до архива описаний ранее выполненных ремонтно-­восстановительных работ.

 

В современных условиях при создании действенной и экономически оправданной системы ППР/ТОиР (техническое обслуживание и ремонт) целесообразно вовлекать новые инструменты, которые, с одной стороны, снижают затраты на ТОиР, включая потери на выведение оборудования из производственной загрузки, а с другой стороны, дают возможность заранее выявить назревающие проблемы и принять превентивные меры по недопущению поломок оборудования.

 

По данным внедрений систем мониторинга оборудования, применение предиктивной диагностики позволяет снижать внеплановые простои на 10–20% и увеличивать ресурс критических узлов оборудования на 15–30%.

 

В дополнение к системам мониторинга многие предприятия используют автоматизированные системы поддержки технического обслуживания с применением специальных методов диагностики, которые позволяют службе главного механика сосредоточить контроль на наиболее критичном оборудовании и выявить потенциальные проблемы на ранних стадиях.

 

Для оснащения подобными системами необходимо не только приобрести их, но и провести основательную работу по актуализации нормативной и методической документации. Другими словами, нужно купить систему ТОиР с опцией углубленной технической диагностики, и такая покупка будет оправдана уже тем, что позволит избежать многомиллионных затрат на ремонты и сопутствующие им потери. Внедрение и освоение таких систем позволит, например, найти оптимальное соотношение между постоянной диагностикой контролируемых показателей технического «здоровья» оборудования во время его работы и периодической углубленной диагностикой, осуществляемой по специально подготовленным сценариям и методикам.

 

 

Одной из важнейших задач таких систем является предотвращение аварийной ситуации при обнаружении значительных отклонений контролируемых параметров, например, вибрационного ускорения, характеризующего работу мотор-­шпинделя. Взаимодействуя с контроллерами управления оборудованием, система может инициировать остановку работы станка до того, как возникшая ситуация приведет к поломке. Так, на одном из машиностроительных заводов система контроля технологических параметров, разработанная ГК «Цифра» на базе «Диспетчера», позволила за счет своевременной остановки станка с ЧПУ сохранить его работоспособность и избежать дорогостоящего ремонта или даже полной замены станка.

 

Периодическая углубленная диагностика, выполняемая с использованием вышеупомянутых систем, предназначена для сбора информации о фактическом состоянии оборудования. При этом используются стандартные режимы работы, что позволяет исключить влияние динамически изменяющихся условий эксплуатации. Накопленные таким образом результаты диагностики дают возможность, во‑первых, прослеживать тренды изменения технического состояния оборудования и критически важных подсистем, во‑вторых, служат основой для подробного анализа, направленного на выявление потенциальных дефектов на ранних стадиях их развития.

 

В результате специалисты по техническому обслуживанию получают дополнительные инструменты для оценки состояния оборудования. Традиционный анализ журналов ошибок, который не всегда позволяет точно определить причины неисправности, дополняется специальными аналитическими отчетами и графиками, формируемыми на основе данных.

 

 

Без цифрового мониторинга уже не обойтись

 

 

Таким образом, расширение практики цифровизации промышленных предприятий на области вспомогательной деятельности, в том числе на организацию работ по ТОиР и диагностике, служит важным фактором роста эффективности промышленности. Это особенно актуально в современных условиях функционирования российских предприятий, когда на факторы старения парка оборудования и дефицита кадров компетентных ремонтников накладываются ограничения инвестиций в обновление станочного парка, недостаточность технической поддержки от производителей оборудования, а также возрастающая критичность потерь от простоев оборудования. В этих условиях использование цифровых инструментов диагностики и мониторинга позволяет предприятиям переходить от ремонта после отказа к управлению техническим состоянием оборудования и предотвращению возможных неисправностей.

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 2-2026