Курс «Современный ТРИЗ». Модуль «Алгоритм решения инжиниринговых задач АРИнЗ»

Для решения задачи был применен АРИнЗ. Ниже пошагово рассматривается ход решения задачи.

ШАГ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПОСОБНОСТЕЙ КОМПАНИИ И ПОТРЕБНОСТЕЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ (РЫНКА)

1.1. СПОСОБНОСТИ КОМПАНИИ

На этом этапе уточнялась задача, чтобы оценить пространство решений. Для этих целей были уточнены производственно-технические, финансовые возможности предприятия, а также возможности внедрения и способность руководства и персонала внедрять новые технические решения. Были проанализированы:

– история компании

– партнеры компании

– парк оборудования

– опыт в налаживании новых производств и способности к внедрению инновационных технологий

– отчетность

Также были проведены интервью с руководителями коммерческого, конструкторского, технологического, финансового отдела и директоратом предприятия. По материалам анализа в общих чертах прояснилась общая инновационная стратегия предприятия.

Было выбрано направление центробежного литья, в котором у завода были опыт производства и возможности продвижения на рынок.

Рис. 1. Цех центробежного литья ЛМЗ

На основе анализа были выявлены основные разрывы, которые ограничивают предприятие в разработке и внедрении инновационных продуктов для арматуростроения.

Основными ограничениями стали:

– недостаточные возможности оборудования,

– отсутствие технологий,

– потребность в выпуске серийного продукта, без значительных колебаний по типу применяемой технологии и номенклатуре,

– проблемы с использованием в основном только дорогих материалов и невыгодностью использования дешевых материалов, не дающих желаемой прибыли,

– потребность в использовании имеющегося оборудования в связи с большой длительностью изготовления и стоимостью кокилей,

– необходимость работы на уже имеющемся рынке изделий из нержавеющих и специальных сталей и необходимость учета трудностей по выходу на слишком дальние от возможностей компании рынки.

В качестве основного продукта для дальнейшего развития были проанализированы основные конструкции шаровых кранов, как наиболее соответствующие осесимметричным центробежнолитым заготовкам для арматуры, рис.2.

Рис. 2. Общий вид шарового крана

Основной упор предложено было сделать на шаровые краны большого диаметра, где центробежное литье может иметь преимущество по основным комплектующим, рис. 6.3.

Рис. 3. Основные конструктивные элементы шарового крана с высокой степенью осесимметричности

Общая спецификация комплектующих узлов приведена ниже, табл. 1.

Табл. 1. Спецификация деталей шарового крана

Из общей спецификации изделий наибольший интерес экспертов, оценивающих возможности применения центробежного литья, вызвали:

– корпус

– крышка корпуса

– шар

– ось

– вал

– седло

– упорное кольцо

1.2. ПОТРЕБНОСТИ И ПРОБЛЕМЫ КЛИЕНТА

Учитывая способности предприятия по выполнению центробежных трубных отливок, было принято решение найти достаточную нишу рынка в области развеса литья до 3000 кг, что обеспечило бы максимально комфортные условия для работы литейного участка центробежного литья его термообработки, мехобработки, а также сочеталось бы с традиционными и доступными ресурсами по металлолому, поставке легирующих и пр.

Среди множества запросов, которые приходили в компанию, и на который мог бы быть достаточный спрос со стороны арматурных предприятий, были запросы на изготовление шаровых пробок крупных шаровых кранов, рис. 4.

Рис. 4. Шаровая пробка

Из других изделий вызывала интерес деталь типа "седло" с наплавкой стеллита, как правило, шабрирующее, в наибольшей степени отвечающее возможностям завода, рис. 5.

Рис. 5. Общий вид шабрирующего седла

Из других осесимметричных деталей были также рассмотрены штоки и собственно корпус крана. Формирование концепции полого штока с учетом возможностей завода было рассмотрено ранее (см. статья Горобченко С.Л, Прогноз развития конструктивных решений в арматуре: полый шток, www.armavest.ru). Корпус крана представлял интерес с точки зрения использования центробежного трубного литья для применения в условиях абразивных пульп.

В настоящее время в приведенных изделиях, несмотря на массовость производства, используются технологии, свойственные единичной обработке изделий, в частности, это наиболее характерно для наплавки корпусов, шаров и, особенно, для седел, рис. 6.

Рис. 6. Стенд наплавки седел шаровых кранов

Проблемой было то, что все эти детали значительно меньше по цене, чем цена, которую предлагал бы за них завод. Несмотря на перспективность продукции по возможностям производства, завод от него отказывался.

ШАГ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ КОМПАНИИ И СИСТЕМООБРАЗУЮЩЕЙ ПРОБЛЕМЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ

2.1. РЕСУРСЫ КОМПАНИИ

Ресурсами, которые были доступны компании ЛМЗ, могли бы стать достаточно разнообразные бизнес и технические ресурсы, а также ресурсы и тренды внешней среды и делового окружения.

В частности, были выбраны:

На уровне продукта:

– Возможность использования разнообразных сплавов в литейном производстве. При этом было возможно формировать разнообразные свойства отливок.

– Наличие легко реализуемых патентов и доступных разработок в области новых сплавов, прошедших как минимум опытно-промышленную апробацию.