मैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातुकर्म उद्योग

अक्सर जब वो बात करते हैंमैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातुकर्म उद्योग, तुरंत विशाल ब्लास्ट फर्नेस और सीएनसी कार्यशालाएँ प्रस्तुत करें। लेकिन यह सिर्फ हिमशैल का सिरा है। वास्तव में, यह संबंध बहुत पतला और अधिक जटिल है। बहुत से लोग, विशेष रूप से बाहर से, सोचते हैं: एक बार धातु ढल जाने के बाद, इसे प्रसंस्करण के लिए भेजा जाता है। और फिर यह प्रौद्योगिकी का मामला है। व्यवहार में, यह धातु की गुणवत्ता और विशिष्टता, उसके "व्यवहार?" प्रसंस्करण के दौरान, सब कुछ निर्भर करता है - तैयार मशीन के सेवा जीवन से लेकर पूरे प्रोजेक्ट की अर्थव्यवस्था तक। यह इन बारीकियों के बारे में है जो पाठ्यपुस्तकों में झलकती हैं, लेकिन कार्यशाला में सब कुछ तय होता है, और मैं अनुमान लगाना चाहता हूं।

जहां सिद्धांत व्यवहार से भिन्न होता है: कच्चे माल और उनके आश्चर्य

उदाहरण के लिए, खनन उपकरण के उत्पादन को लें। कार्य मानक प्रतीत होता है: हमें उच्च तन्यता शक्ति और प्रभाव क्रूरता वाले स्टील की आवश्यकता है। तकनीकी विशिष्टताएँ हैं, GOST निर्धारित हैं। हम धातुकर्मचारियों से ऑर्डर करते हैं। लेकिन मज़ा यहीं से शुरू होता है। धातु का एक बैच औपचारिक रूप से सभी मानकों को पूरा कर सकता है, लेकिन मशीनिंग के दौरान व्यवहार करता है...अप्रत्याशित रूप से। ऐसा हुआ कि जब बड़े आकार के हिस्सों, जैसे क्रशर बॉडी, की मिलिंग की जाती है, तो ढलाई और रोलिंग के बाद बची हुई धातु में आंतरिक तनाव के कारण लगभग तैयार हिस्से में विकृति आ जाती है। माइक्रोक्रैक जो पिंड के अल्ट्रासोनिक परीक्षण के दौरान दिखाई नहीं देते हैं, तैयार असेंबली के ताप उपचार के बाद ही दिखाई दे सकते हैं।

यह धातुकर्मियों की गलती नहीं है, यह दो जटिल उद्योगों के जंक्शन पर एक समस्या है। धातुविज्ञानी रासायनिक संरचना, मैक्रोस्ट्रक्चर और रोलिंग गुणों के बारे में सोचता है। मैकेनिकल इंजीनियर - माइक्रोन सटीकता के बारे में, सतह खुरदरापन के बारे में, असेंबली व्यवहार के बारे में। और उनका संवाद अक्सर शिकायतों तक ही सीमित रहता है, हालाँकि उन्हें एक ही भाषा बोलने की ज़रूरत होती है - अंतिम भार और परिचालन स्थितियों की भाषा। उदाहरण के लिए, महत्वपूर्ण घटकों के लिए, हमने लंबे समय से धातु आपूर्तिकर्ता के साथ संयुक्त रूप से परीक्षण बैचों के परीक्षण की प्रथा पर स्विच किया है। केवल प्रमाणपत्र को न देखें, बल्कि इसे स्वयं याद रखें। अपनी स्वयं की तकनीकी श्रृंखला पर सामग्री।

सबसे हड़ताली मामलों में से एक चुंबकीय विभाजक के लिए ड्रम के उत्पादन से संबंधित था। एक विशेष संरचनात्मक स्टील की आवश्यकता थी, गैर-चुंबकीय, लेकिन साथ ही पहनने के लिए प्रतिरोधी। मानक ग्रेड उपयुक्त नहीं थे - वे या तो प्रसंस्करण संयंत्र के आक्रामक वातावरण में खराब हो गए, या उनकी कठोरता ने वेल्डिंग को मुश्किल बना दिया। मुझे वस्तुतः धातुकर्म संयंत्र के प्रौद्योगिकीविदों के साथ बैठना पड़ा और लगभग एक-टुकड़ा मिश्र धातु विकसित करना पड़ा। यह समय लेने वाला और महंगा है, लेकिन संसाधन प्राप्त करने का यही एकमात्र तरीका है जो अंततः सभी लागतों का भुगतान करता है। बाज़ार में कोई तैयार समाधान मौजूद ही नहीं था।

एक प्रणाली के रूप में उपकरण: आप केवल एक इकाई को असेंबल क्यों नहीं कर सकते

हमारे व्यवसाय में, विशेष रूप से खनन इंजीनियरिंग में, ऐसा दुर्लभ है कि कोई उत्पाद सिर्फ एक मशीन हो। यह लगभग हमेशा एक जटिल प्रणाली होती है, जहां यांत्रिक भाग हाइड्रोलिक्स, इलेक्ट्रिकल और नियंत्रण प्रणालियों से निकटता से जुड़ा होता है। और यहाँमैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातुकर्म उद्योगफिर से जुटे, लेकिन विशेष घटकों के लिए सामग्री के स्तर पर। मान लीजिए वही चुंबकीय विभाजक। उसका हृदय एक चुंबकीय तंत्र है। आप मानक फेराइट मैग्नेट खरीद सकते हैं और उन्हें असेंबल कर सकते हैं। लेकिन दक्षता होगी... औसत.

इसलिए, जो कंपनियां इस विषय में गंभीरता से शामिल हैं, उन्हें संबंधित क्षेत्रों में गोता लगाने के लिए मजबूर होना पड़ता है। ये लोलोंगी कॉर्पोरेशन (https://www.ljmagnet.ru). उन्होंने खनन उपकरणों के विकास और उत्पादन से शुरुआत की और वास्तव में, विद्युत चुम्बकीय प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में विशेषज्ञ बन गए। क्योंकि वे समझ गए थे: एक प्रभावी विभाजक या संवर्धन मशीन बनाने के लिए, आपको पूरे चक्र को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, जिसमें प्रमुख अमूर्त घटकों का उत्पादन भी शामिल है - एक निश्चित विन्यास और ताकत के चुंबकीय क्षेत्र।

उनका अनुभव सांकेतिक है: फ़ुषुन में 140,000 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाला एक उद्यम और 1,200 से अधिक लोगों की एक टीम, जहां 60% से अधिक उच्च शिक्षा वाले इंजीनियर और प्रौद्योगिकीविद् हैं। यह सिर्फ एक असेंबली प्लांट नहीं है. यह एक ऐसा परिसर है जहां धातु को आवासों के लिए संसाधित किया जाता है, जटिल विद्युत चुम्बकीय कुंडलियाँ लपेटी जाती हैं, और नियंत्रण प्रणाली को प्रोग्राम किया जाता है। 4,000 इकाइयों के उपकरणों की वार्षिक मात्रा एक ऐसा पैमाना है जो हमें प्रयोगशाला में नहीं, बल्कि वास्तविक उत्पादन चक्रों में प्रौद्योगिकियों को विकसित करने की अनुमति देता है। लेकिन मुख्य बात है तालमेल. उनके मैकेनिकल इंजीनियर भौतिकविदों और धातुविदों के साथ मिलकर काम करते हैं। क्योंकि विभाजक निकाय (मैकेनिकल इंजीनियरिंग) न केवल टिकाऊ होना चाहिए, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र (भौतिकी) पर न्यूनतम प्रभाव भी होना चाहिए, और इसके निर्माण के लिए सामग्री चुंबकीय (धातु विज्ञान) नहीं होनी चाहिए।

विफलता की कीमत: जब विफलता सफलता से अधिक सिखाती है

मैं आपको लगभग दस साल पहले की हमारी एक पुरानी परियोजना के बारे में बताऊंगा। हम साइबेरियाई प्रसंस्करण संयंत्रों में से एक के लिए एक बड़ा जॉ क्रशर बना रहे थे। गणना त्रुटिहीन थी, मुख्य लोड-असर तत्वों (फ्रेम, फ्लाईव्हील) के लिए धातु को अधिकतम - उच्च-मिश्र धातु, महंगे स्टील में ले जाया गया था। हमने इसे इकट्ठा किया, बेंच पर इसका परीक्षण किया - यह पूरी तरह से काम करता है। लादा गया। तीन महीने बाद - एक कॉल: फ्रेम में एक दरार। कारण, जैसा कि विश्लेषण के बाद पता चला, भार नहीं, बल्कि... तापमान था। सर्दियों में, -50°C उस क्षेत्र में आम बात है। और हमारा सुपर-मजबूत स्टील कम ठंड प्रतिरोध वाला निकला। प्रभाव और अत्यधिक ठंड के कारण इसमें भंगुर फ्रैक्चर हो गए।

बेशक, मेटलर्जिस्टों ने एक प्रमाण पत्र दिया जिसमें -40°C पर प्रभाव शक्ति का भी संकेत दिया गया था। लेकिन वास्तविक स्थितियाँ और भी कठोर निकलीं। विषयों के अंतरसंबंध में यह एक क्लासिक विफलता थी। हम, मैकेनिकल इंजीनियरों के रूप में, सामान्य परिस्थितियों और गतिशील भार के तहत ताकत पर ध्यान केंद्रित करते हैं, लेकिन "धातुकर्म" कारक के हिस्से के रूप में जलवायु कारक को कम करके आंका है। सामग्री का व्यवहार. इस घटना के बाद, हमने तकनीकी विशिष्टताओं में न केवल "जलवायु संबंधी विशिष्टताओं" को शामिल करना शुरू किया, बल्कि ऑपरेटिंग और गैर-ऑपरेटिंग तापमान की एक विशिष्ट श्रृंखला में धातु के गुणों के लिए विस्तृत आवश्यकताओं को मार्जिन के साथ शामिल करना शुरू किया। और आपूर्तिकर्ताओं से न केवल मानक परीक्षणों की मांग करें, बल्कि हमारे विशिष्ट मामले के लिए तैयार किए गए परीक्षणों की भी मांग करें।

ये सबक महंगा था, लेकिन इसने हमारी सोच बदल दी. अब कोई भी नया विकास 3डी मॉडल से नहीं, बल्कि भविष्य की कारों के "कार्यस्थल" के जितना करीब हो सके, भौतिक गुणों की एक तालिका के साथ शुरू होता है। जिसमें आर्द्रता, पर्यावरणीय आक्रामकता, तापमान परिवर्तन, चक्रीय भार शामिल हैं। धातु विज्ञानियों के साथ इतने गहरे स्तर पर संवाद के बिना यह असंभव ही है।

रुझान और गतिरोध: उद्योगों का एक समूह कहाँ जा रहा है?

आजकल डिजिटलाइजेशन और "उद्योग 4.0" की बहुत चर्चा हो रही है। हमारे विषय के संदर्भ में, यह इस तरह दिखता है: सीधे कास्टिंग या फोर्जिंग में निर्मित स्मार्ट सेंसर जो वास्तविक समय में धातु की थकान की निगरानी करते हैं। या भविष्य कहनेवाला विश्लेषण प्रणाली, जो सीएनसी मशीनों पर प्रसंस्करण के डेटा के आधार पर, धातु के अगले बैच के व्यवहार की भविष्यवाणी कर सकती है। यह बहुत अच्छा लगता है, लेकिन व्यवहार में... अब तक ये अधिकतर लक्षित पायलट परियोजनाएं हैं। अधिकांश समस्याओं को पुराने, सिद्ध तरीकों का उपयोग करके हल किया जाता है: माइक्रोस्कोप, तन्यता परीक्षण, ब्रिनेल कठोरता परीक्षण।

एक अधिक वास्तविक और दबावपूर्ण प्रवृत्ति सामग्रियों का अनुकूलन है। जैसा कि उदाहरण में हैलोंगी कॉर्पोरेशन. यूनिवर्सल स्टील्स और मिश्र धातुएं धीरे-धीरे "तेज" सामग्रियों का स्थान ले रही हैं। किसी विशिष्ट कार में किसी विशिष्ट भाग के लिए। इसके लिए अविश्वसनीय रूप से घनिष्ठ सहयोग की आवश्यकता है। मशीन-निर्माण संयंत्र को स्पष्ट रूप से तैयार करना चाहिए: यहां हमें पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता है, यहां हमें लोच की आवश्यकता है, यहां हमें पूर्ण गैर-चुंबकीयता की आवश्यकता है। और धातुकर्म उत्पादन में ऐसे मिनी-बैचों को आर्थिक रूप से पकाने की सुविधा होनी चाहिए।

एक अन्य बिंदु पारिस्थितिकी और संसाधन संरक्षण है। आवश्यकताएँ अधिक कठोर होती जा रही हैं, और इससे दोनों उद्योगों में बदलाव आ रहा है। धातु विज्ञान में, यह उन प्रौद्योगिकियों के लिए एक संक्रमण है जो उत्सर्जन को कम करते हैं (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियां)। मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, यह हल्के और टिकाऊ मिश्र धातुओं (टाइटेनियम, एल्यूमीनियम कंपोजिट) ​​के लिए एक अनुरोध है, जो उपकरण के वजन को कम कर सकता है, और इसलिए इसके संचालन के लिए ऊर्जा की खपत को कम कर सकता है। लेकिन टाइटेनियम को संसाधित करना कठिन है, यह "चिपचिपा" है और इसके लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। जंक्शन पर फिर चुनौती. न केवल नई कटिंग प्लेटों का चयन करना आवश्यक है, बल्कि कटिंग और कूलिंग मोड को पूरी तरह से संशोधित करना भी आवश्यक है।

किसी निष्कर्ष के बजाय: ज़ोर से सोचना

तो, बिखरे हुए विचारों को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए...मैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातुकर्म उद्योग- अर्थशास्त्र की पाठ्यपुस्तक में ये दो पड़ोसी उद्योग नहीं हैं। यह फीडबैक वाला एकल तकनीकी लूप है। अंतिम उत्पाद की सफलता या विफलता असेंबली शॉप में निर्धारित नहीं की जाती है, लेकिन बहुत पहले - स्टील ग्रेड चुनते समय, कास्टिंग मोड विकसित करते समय, फोर्जिंग के ताप उपचार की योजना बनाते समय।

अनुभवी टीमें, जैसे कि बनाई गई टीमेंलंबी1993 से काम के वर्षों में, वे इसे समझते हैं। उनकी ताकत यह नहीं है कि वे बहुत सारे उपकरण बनाते हैं (प्रति वर्ष 4000 इकाइयां एक गंभीर संख्या है)। उनकी ताकत इस बात में निहित है कि उन्होंने अपने भीतर यही संबंध बना लिया है। कच्चे माल (आवास के लिए धातु, विद्युत चुम्बक के लिए सामग्री) के गुणों पर नियंत्रण से लेकर सबसे जटिल संवर्धन परिसरों के अंतिम संयोजन और परीक्षण तक। यह वही "अभ्यास" है जो साधारण उत्पादन को इंजीनियरिंग कला में बदल देता है। इसके बिना, यह बस किसी और के हिस्से से एक निर्माण सेट को असेंबल करना है। और इसके साथ कार्यशील प्रणालियों का निर्माण होता है, जहां हार्डवेयर का प्रत्येक टुकड़ा एक ब्लास्ट फर्नेस, एक सीएनसी मशीन और उस इंजीनियर की मेमोरी रखता है जो उन्हें संदर्भ की शर्तों में एक साथ लाता है।

तो अगली बार जब आप इन दो शब्दों को एक साथ सुनें, तो दो दिग्गजों के बारे में नहीं, बल्कि उनके बीच हजारों छोटे लेकिन महत्वपूर्ण बदलावों के बारे में सोचें। यहीं से गुणवत्ता का जन्म होता है। या, अफ़सोस, कोई दोष खोजा गया है।