Технологическая красота
Я родился и вырос в Коврове, окончил Владимирский политехнический институт по специальности «инженер-механик». Город у нас небольшой, поэтому с местом работы я определился быстро — устроился на Завод им. В. А. Дегтярева (ЗиД) на должность инженера-конструктора. Проработав там несколько лет, решил получить второе высшее образование — окончил Шуйский государственный педагогический университет по специальности «преподаватель физики, технологии и предпринимательства» и восемь лет преподавал эти дисциплины. Однако в начале 2000‑х я вернулся на родной завод, снова на должность инженера-конструктора, на 12‑е производство, которое занималось изготовлением газовых центрифуг. С тех пор тут и работаю, только несколько раз менял направления деятельности: работал в конструкторском отделе, технологом, в отделе ПСР.
У Ковровского завода — богатая история. До 1950 года КМЗ был филиалом № 1 Завода им. Дегтярева и занимался выпуском пулеметов и другой оружейной продукции. Огромный вклад наш завод внес в дело вооружения советской армии в годы Великой Отечественной войны. Днем рождения Ковровского механического завода считается 6 октября 1950 года: в этот день был подписан указ о разделении Завода им. Дегтярева на два отдельных предприятия.
2006 год стал для КМЗ поворотным. В рамках госпрограммы по реорганизации атомно-энергетического комплекса была разработана и реализована программа обмена активов собственников двух заводов — Ковровского механического завода и Завода им. Дегтярева. На КМЗ был сосредоточен весь промышленный комплекс по изготовлению газовых центрифуг. С тех пор производство центрифуг стало профильным для нашего предприятия. На словах это выглядит просто. Но на деле обмен всем оборудованием, всеми технологическими и конструкционными переделами — это масштабный и трудоемкий процесс. Он занял 15 месяцев в 2006–2007 годах. За это время было перевезено и настроено все оборудование. Я бы сравнил это с переездом в бытовом смысле: так же нужно все расставить по местам, подключить, настроить все технологические цепочки.
Все, кто работал на 12‑м производстве Завода им. Дегтярева, перешли на Ковровский механический завод. Это тоже было непросто. Многим пришлось переехать поближе к новому месту работы. Переквалификация основных специалистов не потребовалась, но коллектив смешался: к команде, пришедшей с ЗиД, добавились люди с КМЗ — конструкторы, технологи. Конечно, нужно было время для адаптации, чтобы те, кто раньше не работал с центрифугами, привыкли к высочайшим требованиям, которые предъявляются к производству этой продукции. Центрифуга должна работать без перерывов 30 лет и не иметь отказов. Это требует конструкторской проработки на высшем уровне и технологической дисциплины во всем.
Произошли определенные изменения и в организационной структуре предприятия. На 12‑м производстве функционировали все необходимые управленческие службы: служба главного конструктора, главного технолога, служба по оснащению оборудованием и т. д. После трансформации предприятия все управленцы поднялись на ступеньку выше: был человек начальником отдела — стал главным конструктором и т.д. То есть управленческая структура расширилась в рамках предприятия.
Сам я начал трудиться на заводе с августа 2006 года, когда трансформация только стартовала. Я стал одним из первых, кто перешел на работу в КМЗ (в составе конструкторского отдела). Эта служба занимается сопровождением конструкторской документации, которую передают разработчики.
Процесс сборки газовых центрифуг сильно зависит от человека: в ряде операций, - например, в намоточных (которые связаны с нитевидными материалами), достаточно сложно и энергоемко применять автоматизацию. Мы стараемся выбирать операции для последующей автоматизации, руководствуясь принципом 20/80: то есть там, где 20% затрат дают 80% эффекта. Каждый ротор центрифуги проходит достаточно большое количество испытаний. И эти процессы мы стремимся автоматизировать, чтобы уменьшить влияние человеческого фактора.
За последнее время, например, мы провели частичную автоматизацию стендов для контрольно-обкаточных испытаний. Начиная с момента изготовления деталей для ротора и заканчивая его испытаниями, вся история производства строго задокументирована. Раньше паспорт представлял собой листок формата А5, рукописно заполненный с двух сторон и включавший в себя около 280 параметров. По мере усложнения изделия этот паспорт превратился в два листа А5. С 2013 года мы начали эксплуатацию системы электронного паспорта изделия, в котором отражаются все технологические нюансы производства, — этот документ содержит уже больше 800 параметров. Эта система сильно упрощает работу технологов из службы сопровождения, так как позволяет проводить предварительный анализ качества изделия. Электронный паспорт изделия хранится на КМЗ, и параметры из него направляются на предприятие, эксплуатирующее центрифуги.
Автоматизация производства продолжается. Так, мы планируем ввести автоматизированную систему фиксации температуры и влажности на производственных участках. Температура и влажность помещений — важные и строго регламентированные технологические параметры, влияющие на качество изделий. Если показатели отклоняются от нормы, необходимо срочно принимать меры вплоть до остановки производства. Сейчас эти параметры вводятся специалистами вручную. Датчики будут автоматически заносить показатели в систему — это полностью исключит человеческий фактор и позволит быстрее реагировать на возможные отклонения от нормы.
В 2018 году произошло еще одно важное для жизни предприятия событие: локализация филиала Владимирского производственного объединения «Точмаш» в Коврове. Все первичные работы по производству центрифуг (гальваника, механическая обработка и пр.) были переданы «Точмашу». Сейчас КМЗ — это отделение сборки и испытаний газовых центрифуг. Считаю, что у нас на предприятии сосредоточена наиболее ответственная часть работ: здесь ведутся те сборочные и намоточные операции, которые и формируют надежность газовой центрифуги, а затем проводится комплекс испытаний.
Отдельный повод для гордости — наше оборудование: оно уникальное и полностью собственной разработки. Расскажу о процессе производства подробнее. Из всех приходящих с «Точмаша» деталей можно выделить категорию «детали роторной группы». Они проходят несколько технологических переделов. Из этих деталей и изготавливается сердце газовой центрифуги — ротор. От поступления деталей с завода до выхода ротора на испытания при условии последовательности выполнения операций проходит около 90 часов. Работа идет непрерывно. Сборка каждого ротора ведется на отдельном рабочем месте. Основные операции (упрочнение, ужесточение) проходят на станках с числовым программным управлением (ЧПУ), но присутствие человека все равно требуется: заправка нити, работа со связующими, контроль качества — все это работа специалиста. Со стороны работа технологических участков напоминает работу медицинской лаборатории: все сотрудники в белых халатах, волосы убраны под шапочку. Белые халаты — потому что на белом лучше видна грязь, а наша работа требует, помимо прочего, соблюдения гигиенических требований.
После того как центрифуга собрана, она поступает на испытания. Основная технологическая операция здесь — это балансировка; данная операция несет в себе высокую степень ответственности: газовая центрифуга разрабатывается и изготавливается из расчета 30‑летнего срока службы. Сейчас запускается большой проект, цель которого — уменьшить количество балансировок. В нем используются возможности предиктивной аналитики. Принцип работы легко объяснить на бытовом примере. Допустим, вы гуляете по лесу и набрели на грибное место. Запомнили его, второй, третий раз снова поехали туда же — и снова нашли грибы. Соответственно, вы уже поняли, что это не случайность, а закономерность, — и теперь будете собирать грибы именно в этом месте. Вот так же будет работать и наша система — учитывать опыт предыдущих работ. На самом деле, такой проект мы задумали еще в 2008 году, но потом пошли новые поколения надкритических центрифуг, которые технологически сильно отличались от предыдущих и потребовали перестройки системы. Сейчас уже есть предварительные результаты работы предиктивной системы, и можно с уверенностью говорить о снижении затрат на балансировку.
После того как ротор отбалансирован, он собирается в корпус газовой центрифуги и направляется уже в агрегатной компоновке из 20 газовых центрифуг на предприятия разделительно-сублиматного комплекса АО «ТВЭЛ». Агрегат испытывается на тех же скоростях, на которых он будет работать на комбинате. Если все в порядке, агрегат отправляется в эксплуатирующую организацию. В среднем весь процесс сборки и проведения испытаний на КМЗ занимает примерно 180 часов — тут многое зависит от того, как быстро завершатся работы по балансировке. Но нужно понимать, что в процессе изготовления контролируется большое количество параметров, и если что-то не так, сразу вносятся коррективы. При производстве центрифуг все отклонения от заданных параметров фиксируются и исправляются в процессе производства.
Через мои руки прошло уже пять поколений газовых центрифуг. Сейчас мы работаем над следующим поколением — «десяткой». Испытания разных поколений не отличаются между собой: объем испытаний, гарантирующий, что изделие отвечает всем стандартам качества, остается прежним. От поколения к поколению усложняется конструкция газовой центрифуги, меняются режимы работы, геометрические параметры, изменяются основные сборки и детали, поэтому необходимо модернизировать стенды, проектировать и изготавливать вновь калибры, инструмент, станки, корректировать и разрабатывать новые технологические операции.
Производство центрифуг можно сравнить одновременно и с работой хирурга, и с игрой футбольной команды высшей лиги. Хирургам необходимо обладать углубленным знанием всех происходящих процессов, общим пониманием того, как все устроено, — точно так же, как и нашим специалистам. У хирурга должны быть «умные», умелые руки, чтобы уверенно выполнять сложные манипуляции. И у наших специалистов, которые, например, работают на намоточных операциях, качество — буквально на кончиках пальцев. Без слаженной работы всей команды тоже никуда: операции производятся последовательно, поэтому результат работы одного напрямую зависит от работы другого. На подготовку специалиста уходят годы. Новичок долго работает под присмотром наставника, затем выполняет простые операции, которые постепенно усложняются. Поэтому каждый наш сотрудник — буквально на вес золота.
Красивее всего центрифуги, конечно, смотрятся во время работы на предприятиях по обогащению урана. Многоярусные ряды совершенно одинаковых машин, длинные-длинные коридоры — длиной порядка километра. Потрясающая техническая симметрия! И ведь каждая из этого множества машин прошла через множество человеческих рук. Это удивительно!