КАМАЗ: дорога перемен
Не секрет, что во многом именно руководство КАМАЗа, а также АВТОВАЗа в 2004 году инициировали резкое увеличение таможенных пошлин на ввоз подержанных иномарок в Россию. До этого к нам можно было легко ввезти чуть ли не двадцатилетний грузовик или автобус. Страну грозила захлестнуть волна иностранного автохлама. Взамен Правительство РФ приняло Постановление №166 о промсборке, которое создало условия для организации совместных предприятий и автосборочных производств в стране. Конечно, наибольший всплеск активности наблюдался в сегменте легковых автомобилей, но постепенно в этом направлении стали работать производители грузовиков и компонентов.
Лидеры и направления
Среди СП в безусловных лидерах оказались предприятия в Набережных Челнах, созданные КАМАЗом. Сейчас совместные предприятия в Челнах работают по трем направлениям. Первое – двигатели. Американско-российское СП «Камминз КАМА» занимается производством рядных 4- и 6-цилиндровых дизелей семейства Cummins ISBe с диапазоном мощности от 140 до 300 лошадиных сил. На выпуск поршней, разработанных специалистами другой американской компании Federal Mogul, нацелена деятельность СП «Федерал Могул Набережные Челны». Второе направление – выпуск коробок передач компании ZF Friedrichshafen AG, для этого создано совместное российскогерманское предприятие «ЦФ КАМА». Третье направление – производство компонентов тормозной системы совместно с еще одной германской компанией Knorr-Bremze. Это СП названо «Кнорр-Бремзе КАМА».
Создание этих СП в Набережных Челнах дает иностранцам гарантированный выход на перспективный российский рынок, а автозаводу – выигрыш во времени: ему нет нужды тратить силы и деньги на разработку современных компонентов для грузовиков. Тем самым руководство КАМАЗа пытается не на словах, а на деле ликвидировать отставание в производстве грузовиков от крупнейших производителей Европы и Америки. И это удается делать. Для видимого даже дилетанту результата остается только форсировать разработку новой кабины для магистральных КАМАЗов. Напомним, что на территории камского индустриального парка «Мастер» в Челнах действуют еще два СП: первое – по сборке японских среднетоннажников Mitsubishi Canter Fuso, второе – по сборке тяжелых грузовиков Mercedes моделей Actros и Axor. В планах дальнейшего развития – организовать еще одно СП c компанией Daimler AG по производству мостов для грузовиков.
Производства компактные: порядок на небольшой территории навести проще, чем на огромных площадях. КАМАЗ, построенный во времена СССР, – это целый город, со своими улицами и площадями. Под СП выделяли неиспользуемые корпуса автозавода и его подразделений. Ведь, с одной стороны, за последние 20 лет объемы производства грузовиков сократились, в лучшем случае, вдвое, если не в три раза… С другой стороны, производство оптимизировали, потребность в огромных цехах уменьшилась.
Кадры решают
Важнейший вопрос для всех вновь образованных предприятий – кадры. Понятно, что костяк всех челнинских СП составляют бывшие работники КАМАЗа – из решивших уйти с завода отбирали лучших, наиболее квалифицированных, но есть и молодежь, а также приглашенные специалисты из Москвы, Нижнего Новгорода и Тольятти. Гастарбайтеров с азиатских республик бывшего СССР нет и в помине. Руководство любого СП отлично понимает, что без нормальной организации работы невозможно добиться от сотрудников эффективной деятельности. Эту проблему решают несколькими путями. Зарплата выше, чем на автозаводе, примерно на 25% – ее уровень обговорен с КАМАЗом. Но не только деньгами стараются привязать людей к новому рабочему месту – на всех СП ощутимо лучшие условия труда. Работа более престижная – все-таки СП, кроме того, многие проходили стажировку за границей, знают не только технологии, но и как работают «там». Приходится держать марку.
Из негатива, того, что не очень привычно рабочему классу советской закваски (хотя не будем обобщать), – жесткая дисциплина и строгий регламент рабочего времени. Один 15-минутный «перекур» до обеда и еще один – после. На всех СП особое отношение к браку – его стараются не допустить на каждом этапе производства. Казалось бы, все и так понятно – по большому счету, ничего нового, но рабочий может даже остановить конвейер! Раньше это было невозможно. И при этом его не подвергнут «публичной порке»: будет хуже, если бракованную деталь найдет потребитель.
На каждом участке СП есть стол или полка для брака, куда без лишней волокиты кладут некондиционную деталь, а в формуляре отмечают причину «отсева». Работники ОТК занимаются в большей степени «столами брака», обучают рабочих, есть и специальные люди, которые анализируют неисправность и принимают решение о ее дальнейшей судьбе. К примеру, на СП «Камминз КАМА» на «столе брака» лежал генератор с замятым (видимо, при транспортировке) ухом для крепления регулировочной планки. Всего-то и дел – чуть «доработать напильником», но сборщик отложил агрегат… В челнинских СП в ответе за качество – каждый.
Камминз КАМА
Это совместное предприятие существует уже четыре года. Пройден этап «отверточной» сборки рядных дизелей Cummins, уже освоена обработка почти половины деталей двигателей. Объемы производства сейчас составляют 500 моторов в месяц.
История
Для выпуска грузовиков полной массой от 8 до 41 тонны у каждого из крупных европейских производителей грузовиков «большой семерки» (DAF, Iveco, MAN, Mercedes, Renault, Scania, Volvo) всегда была широкая гамма двигателей рабочим объемом от 4-5 до 13-16 литров мощностью в диапазоне от 150 до 600-700 сил. Причем, дизели были не обязательно своего производства. Второй комплект клапанных крышек с надписями Iveco, MAN, Renault, Volvo всегда оказывался под рукой у Deutz, Cummins, Liebherr – моторостроительных компаний, которые не производили автомобили.
КАМАЗ, взяв курс в начале 2000-х годов на расширение модельного ряда, не имел ничего, кроме своей 11-литровой «восьмерки» мощностью 210-260 л. с. Проекты 80-х годов V-6 и V-10 так и остались на кульманах конструкторов. А сейчас, оглянувшись назад, ясно видим: заниматься ими дальше не было смысла. Безусловно, правильным оказался расчет на сотрудничество с американской компанией Cummins, одной из самых крупных в мире. Этот независимый поставщик дизельных двигателей имеет более 20 предприятий по их производству в различных странах. КАМАЗ работал с Cummins с середины 90-х годов, выпуская сверхмелкими партиями тяжелые грузовики с двигателями мощностью 350-450 л. с. и среднетоннажники с дизелями на 140-210 сил. Российское представительство этой американской компании работало не в пример лучше земляков-конкурентов из Caterpillar, и дело закончилось созданием в 2006 году СП «Камминз КАМА».
Правильной дорогой...
В период становления производства СП «Камминз КАМА» детали двигателя поступали в Набережные Челны с других зарубежных заводов компании Cummins. Это обычная практика, позволяющая быстро отладить оборудование и технологии на новом заводе без ожидания «победных реляций» смежников. Каждый производитель занимается своим делом, у каждого свои задачи и свои сроки, свои проблемы, которые необходимо решать. В результате, хотя запуск сборочного конвейера двигателей в Челнах состоялся только в августе 2010 года, уже сейчас собирают 500 моторов Cummins в месяц, причем в четырех модификациях, автомобильных и автобусных. В перспективе – выход на 25 тысяч двигателей в год при двухсменном графике работы завода. Это значит, что от трети до половины автомобилей КАМАЗ будет оснащено лицензионными дизелями Cummins.
Серьезные планы
Самая последняя новость относительно перспектив СП «Камминз КАМА» – получение кредита на сумму 1,7 млрд рублей от Внешэкономбанка на приобретение ОАО «КАМАЗ» оборудования, необходимого для производства в объеме 40 тысяч двигателей в год. Согласитесь – серьезные планы. До последнего времени на сборочный конвейер блоки цилиндров для двигателей Cummins ISBe поставляли два производителя: бразильская компания Tupy и китайская DongFeng. Не менее важная и сложная деталь – головка блока, на ее отливке тоже пока написано «Eo Brazil». Однако у КАМАЗа свои опытные металлурги, которые кроме полного обеспечения производства камских грузовиков поставляют и дюжину заготовок на заводы Mercedes.
В конце ноября 2010 года на КАМАЗе уже была выпущена опытная партия головок и блоков для шестицилиндровых моторов, они в большей степени, чем «четверки», востребованы в производстве. Cummins 6ISBe идет на комплектацию грузовиков КАМАЗ серий 65115/65116/65117, а также на автобусы НефАЗ. Cummins 4ISBe сейчас устанавливают на низкорамные среднетоннажники КАМАЗ-4308, автобусы малого класса ПАЗ и КАвЗ. Нужны «четверки» и совершенно новому для КАМАЗ» производству– тракторам Case New Holland, которые выпускает Fiat Group. В Челнах уже изготовлены первые несколько тракторов, но до работы конвейера еще придется подождать.
Кроме того, к «маленьким» Cummins есть интерес у традиционных отечественных производителей сельхозтехники: у ростовского «Ростсельмаша», а также у белорусских «Гомсельмаша» и «Лидаагропроммаша» – для экспортных поставок. Двигатели будут изготавливать в исполнении TIR-3, это вариант европейских норм токсичности для двигателей строительной и сельскохозяйственной техники. Сейчас в Ростов и в Белоруссию поставляют Cummins ISBe английского производства.
Разнообразие и гибкость
Развитию и модернизации КАМАЗа в значительной степени всегда мешала именно зацикленность завода на масштабном производстве. Все было ориентировано на выпуск фактически одного двигателя, одной кабины, одного ведущего моста… Даже сейчас относительно высокая кабина для магистрального тягача КАМАЗ-5460 не проходит по существующему подвесному сборочному конвейеру. На СП «Камминз КАМА» максимально учли эту проблему. Главное – все оборудование современное и сертифицировано инженерами Cummins. Применены транспортные конвейеры известной фирмы Durr. Установленная здесь линия обработки блока цилиндров фирмы Heuer – автоматизированное и при этом технологически гибкое производство. Кроме двигателей Cummins ISBe объемом 4,5 и 6,7 литра в перспективе можно организовать обработку отливок блоков Cummins ISLe. Это семейство двигателей рабочим объемом 8,9 литра размерности 114х145 мм, мощностью в диапазоне от 280 до 375 л. с. Комплексная автоматизированная линия обработки головки блока для «четверок» и «шестерок» поставлена компанией Starragheckert. Линия маховика основана на обрабатывающих центрах фирмы EMAG, запрессовкой венца ведает стенд компании Schneitmann, балансировку выполняют на автомате признанного лидера в этом деле – Schenck.
Мнение
Дмитрий Якубовский, генеральный директор ЗАО «Камминз КАМА»:
– В перспективе время цикла выхода нового мотора с конвейера нашего предприятия – 6 минут. Пока мы вышли на уровень 500 двигателей в месяц, в планах на 2011 год – ежемесячно выпускать 1000 моторов. Камский автозавод, другие российские производители автомобильной и сельскохозяйственной техники получили современный надежный двигатель: экономичный, соответствующий стандартам Euro 3, Euro 4 и в перспективе Euro 5. Мотор имеет повышенный моторесурс и полностью адаптирован к ГСМ российского производства. Применение двигателей Cummins на автомобилях КАМАЗ повышает конкурентноспособность грузовиков на внутреннем и внешнем рынке за счет увеличения ресурса двигателя более чем в два раза, увеличения межсервисного пробега до 40 тыс. км (в зависимости от условий эксплуатации), снижения расхода топлива на 15 процентов, уменьшения снаряженной массы автомобиля на 200 кг. С установкой нашего двигателя на грузовики КАМАЗ улучшились условия работы водителя, снижен уровень шума.
Точность обработки – важнейшая составляющая качества любой машиностроительной продукции. На «Камминз КАМА» измерение обрабатываемых отверстий в блоке производится электронными нутромерами компании Air Gage, которые легко и очень точно настраиваются, а контролировать «попадание» в поле допуска можно по двум цветовым окнам на дисплее: красному и зеленому. Никаких проходных/непроходных пробок и калибров здесь нет. Их и не напасешься – блок контролируется более чем по 3000 параметров, а кроме того, каждый 50-й блок проходит еще более жесткую, углубленную проверку. Если и есть отклонения, не так сложно их устранить на небольшой партии.
Интересно, что на Cummins ISBe после расточки финишной операции, хонингованию, подвергаются не только цилиндры, но и отверстия под втулки распределительного вала, а также постели коренных вкладышей коленвала. Делается это ради правильной геометрии, чтобы не было ни зазора в сопряжении блок–подшипники скольжения, ни чрезмерного натяга. Да и теплоотвод будет лучше. Перед хонингованием образующих поверхностей цилиндров на блок сверху монтируется специальная плита, которая прикручивается болтами. Момент затяжки – как при окончательной сборке. Это для того, чтобы имитировать те напряжения в блоке, которые возникают при установке головки. То есть, опять-таки, идеальная геометрия цилиндра достигается именно в напряженном состоянии. Но как ни старайся выдерживать размеры, без тщательной мойки деталей, без почти стерильной чистоты хорошо мотор не собрать. На «Камминз КАМА» применяют автоматизированную мойку компании Durr.
На двигатель при «рождении» заводят электронный паспорт, на каждой операции в него вносят свои записи и пометки. К примеру, указаны реальные размеры всех сопряжений блока цилиндров. Там же фиксируется серийный номер блока, а также номера (не каталожные!) головки блока, коленвала, ТНВД, электронного блока управления двигателем. На некоторых операциях применяется ручной сканер, а где-то номера считывает сам станок. На линии обработки головки робот только по ширине и углу фаски определяет, где какое седло, и устанавливает его в головку. Сложность в том, что на один цилиндр приходится четыре клапана, причем одинакового диаметра. Человеку легко спутать седла и клапаны, но робот не путает! Пробовали специально подбросить в контейнер с одними седлами горсть других – отслеживает и отправляет в брак. Вместе с картой сборки вся «подноготная» мотора заносится в единый реестр Cummins. Так заведено на всех заводах корпорации Cummins – понятно, что на «Камминз КАМА» от паспорта отказываться не стали. С одной стороны, это нужно для обеспечения качества, с другой – хитромудрому перевозчику не удастся свалить свою вину при неправильной эксплуатации на брак производителя.
Важнейший этап в контроле качества собранного двигателя – обкатка, ее проводят для всех выпущенных двигателей и только на «горячую». Раньше моторы гоняли на стендах больше, чем нужно, – по 40 мин., теперь, уверовав в свое качество сборки, время сократили до нормативных 5 минут. И за этот, казалось бы, непродолжительный период работы двигателя вполне успевают проверить номинальную мощность, шумы, температуру и давление в системе смазки – важнейшие сопряжения по коленвалу и распредвалу, а также по поршневой группе. Интересно, что масло, охлаждающую жидкость применяют с особыми флюорисцентными добавками – после обкатки двигатель попадает в «темную» камеру, где в свете люминисцентной лампы видны все утечки. Если что не так – мотор завернут на доработку. Но и это еще не все. Раз в месяц берут один двигатель с конвейера и крутят его на стенде 18 часов, затем мотор разбирают для контроля.
Знакомьтесь – Cummins ISBe
Двигатели Cummins ISBe производят на семи моторных заводах – в США, Англии, Бразилии, Китае и в Индии, суммарным объемом выпуска более 350 тысяч двигателей в год. Российский завод в Набережных Челнах стал восьмым по счету. По ряду конструктивных и технологических решений Cummins ISB схож с двигателями предыдущего поколения Cummins серии «В». Буква «е» в обозначении указывает на то, что он разработан для Европы. Размерность моторов Cummins ISBe 107х124 мм, рабочий объем «четверок» составляет 4,5 л, «шестерок» 6,7 литра. У четырехцилиндровых моторов четыре настройки мощности: от 140 до 210 л. с., момент от 450 до 650 Н.м, у «шестерок» шесть настроек: от 185 до 285 л. с. и момент от 700 до 970 Н.м. Но есть 6ISBe в 300 сил и с моментом 1100 Н.м. По мощности двигатели несколько перекрывают друг друга, то есть можно подобрать двигатель меньших габаритов, или поставить мотор с большим крутящим моментом. Двигатели оснащены турбонаддувом и интеркулером, топливная система с электронным управлением Common Rail, давление распыла 1600 бар, топливо впрыскивается тремя порциями.
Полезные решения
Сейчас на конвейере «Камминз КАМА» стоят двигатели в исполнении Euro 3, с использованием водного раствора мочевины AdBlue моторы укладываются в нормы вплоть до Euro 5. Привод ГРМ и вспомогательных агрегатов со стороны маховика, блок не гильзован, но за счет увеличенной толщины стенки цилиндры можно растачивать при ремонте.
Интересная особенность: к разъему блока и поддона снизу закреплена на болтах стальная плита, увеличивающая жесткость блока и способствующая снижению уровня шума. Это как бы недорогой, промежуточный вариант между довольно широко применяемыми на современных дизелях «рамами», корпусами коренных крышек в единой отливке, и обычными бугелями. У мотора «четырехклапанная» головка блока цилиндров. В отличие от головки двигателей серии «В» седла клапанов сделаны сменными, но направляющие втулки клапанов выполнены в отливке. С головкой блока объединены корпус термостата, водяной байпасный канал и впускной коллектор.
Локализация: полная и окончательная?
Вопрос, который волнует наших эксплуатационников, – смогут ли в Челнах полностью локализовать производство двигателей. С одной стороны, есть такое мнение: если мотор «американский», то отечественное производство испортит двигатель. Но при этом забывают, что мотор, допустим, американской/английской сборки будет дороже. С другой стороны, в китайское качество у нас не особо верят, и дизель отечественного производства должен быть более качественным, чем у «азиатов».
Обращаем внимание, что оборудование и технологии у Cummins практически одинаковы по всему миру. И все же мотор никогда не станет полностью российским – изготовление отдельных деталей дешевле организовать на одном из заводов Cummins, а потом оттуда, по мере необходимости, отвозить на сборочные конвейеры других заводов компании. Пока из Италии, Индии, Бразилии или Китая поставляют алюминиевый картер маховика, шатуны, коленвал. Со временем их освоит и КАМАЗ. Не проблема штамповать и поддон картера. Компрессор пневмосистемы уже отечественный – на конвеер поступает с завода Knorr-Bremze из Нижнего Новгорода. Топливная аппаратура Common Rail (форсунки, ТНВД) китайская, но лицензионная, Bosch. Ее производство планируют начать в 2012 году в Саратове.
На работу с «Камминз КАМА» нацелено и СП «Федерал Могул Набережные Челны». В 2011 году там должны наладить выпуск комплекта «поршень-палец» для двигателей Cummins ISBe уровня Евро-4. Поршневые кольца и шатун пока поставляются с зарубежных подразделений (Индии, Бразилии, Китая), но со временем освоят и эти позиции. Однако Cummins вполне лоялен и к другим поставщикам поршневой группы – возможно, на «Камминз КАМА» будут поставлять свою продукцию не менее именитые Kolbenschmidt или Mahle. Главное, чтобы укладывались в требуемый ценовой диапазон и обеспечивали нужный уровень качества.
Федерал Могул, Набережные Челны
Это совместное предприятие работает чуть больше года. Пока главное направление – производство высококачественных поршней для двигателей семейства «740», с ними ресурс цилиндро-поршневой группы достигнет миллиона километров.
У всех существующих российских автомобильных двигателей в основном две беды. Первая – избыточная масса относительно их мощности. Вторая – низкий ресурс и нестабильное качество. Решение этих проблем сдерживает отсутствие качественных комплектующих. Ведь можно к любому мотору пристроить турбокомпрессор с «ядреной» производительностью и увеличить мощность – где на 25, а где и на 50 процентов, вогнать характеристики в рамки мировых норм. Однако в результате такого форсажа разлетятся на куски или оплавятся поршни, раскроется газовый стык – потянутся крепежные болты или шпильки, выгорит прокладка ГБЦ, выкрошатся вкладыши.
А могут быть и еще более серьезные повреждения: к примеру, коленвал или отливка блока не выдержат увеличенных нагрузок. Понятно, что именно на этот сложившийся в России среднестатистический уровень качества и ресурса компонентов вынуждены ориентироваться отечественные моторостроители. Между тем, наши двигатели не самые плохие в мире. В основе одних моторов лежат лицензии известных фирм или их помощь в разработке, другие (их большинство) сконструированы нашими инженерами, но с оглядкой на двигатели иномарок. А если проанализировать историю существования дизелей европейской «большой семерки», видно, что все современные моторы – результат эволюции моторов 60-70-х годов. Что-то суперновое уже сложно придумать, главные инновации происходили с «навеской». У нас же эволюция подтормаживалась внутренними проблемами страны. При том, что камазовские дизели внешне не сильно изменились за 35 лет, внутри изменения весьма существенные, и у двигателей еще остается неиспользованный потенциал.
Если оснащать длинноходные моторы 120х130 мм серии «50» четырехклапанными чугунными головками, добавить жесткости блоку, то они легко будут развивать мощность до 500 л. с. Перевод дизелей КАМАЗ на топливную систему Common Rail устранил недавно возникшую проблему с обрывом вала привода ТНВД. Так что не все так плохо на моторном производстве «КАМАЗа».
Мнение
Валерий Епихин, исполнительный директор ООО «Федерал Могул Набережные Челны»:
– Финансирование проекта происходило на паритетных началах «50 на 50». Инвестиции компании Federal Mogul в это производство составили 20 миллионов евро. Доля КАМАЗа – здание, часть оборудования. Наши технологии позволяют изготавливать даже для высокофорсированных дизелей надежный легкосплавный, а не более дорогой составной поршень. В 2012 году мы наладим производство поршней для собираемых в Челнах двигателей Cummins ISBe.
Партнерство КАМАЗа с известнейшим производителем комплектующих для двигателей американской компанией Federal Mogul позволит быстрее модернизировать имеющиеся дизели. У Federal Mogul 300 заводов по всему миру, она сотрудничает с Mercedes, Scania, MAN, Volvo, Iveco, Ford, General Motors, Audi, Volkswagen, BMW, Caterpillar, FIAT, Renault. Специализируется на деталях цилиндро-поршневой группы, изготавливает поршни, кольца, шатуны, пальцы, гильзы, вкладыши – подшипники скольжения, прокладки головок блока, водяные и масляные насосы. Federal Mogul принадлежат бренды: Goetze, производителя поршневых колец, AE – клапаны и распредвалы, Glyco – подшипники скольжения, Nüral – поршневые кольца и гильзы цилиндров, Ferrodo – вообще «говорящее имя», здесь представлять компанию не надо, Champion – фильтры, компания MOOG выпускает элементы подвески автомобилей. Почти половина от того, что есть на автомобиле!
6 октября 2009 года, в самый разгар кризиса, в СП «Федерал Могул Набережные Челны» был изготовлен первый поршень. Чуть раньше заработал завод Federal Mogul в Тольятти – он обеспечивает сборочный конвейер моторного производства АВТОВАЗа. Сейчас там выпускают поршни для двигателей ВАЗ объемом 1,4 и 1,6 литра, причем комплект получается почти на килограмм легче при более высокой прочности. Для малолитражного двигателя это отличный результат.
Себестоимость тольяттинских поршней Federal Mogul оказывается ниже, чем ВАЗовских, но это для конвейера, а у тех, что поступают на вторичный рынок, перекупщики взвинчивают цену в разы… Кроме того, освоено производство шатунов, у которых разъем нижней головки образован разрывом. Еще одно название таких шатунов – колотые. Это самая передовая технология – она обеспечивает более точную геометрию постели шатунного вкладыша. Понятно, что шатуны, изготовленные таким способом, нужны и КАМАЗу: в будущем наверняка освоят и их, но это совершенно другое производство.
Однако Federal Mogul не собирается ограничить свое присутствие в российском автопроме только Челнами и Тольятти. Планируется открыть подобное СП в Ярославле, на ЯМЗ. Судя по всему, оно будет обеспечивать поршневой группой семейство новых двигателей ЯМЗ-530 «литровой» размерности.
Сейчас «Федерал Могул Набережные Челны» производит поршни для сборочного конвейера двигателей КАМАЗ-740, своих традиционных «восьмерок», но только в исполнении Euro 2 и Euro 3. На комплектацию поршневой идут кольца Goetze, но гильза остается камазовской. Специалисты утверждают, что ресурс двигателя с таким комплектом будет составлять миллион километров. Летом 2011 года наладят выпуск поршней для двигателей уровня Euro 0, которые в большинстве своем идут на вторичный рынок. В ближайшей перспективе – поршни для дизелей КАМАЗ Euro 4, причем? еще более сложной конструкции, с масляной «галереей», обеспечивающей лучший теплоотвод от днища поршня. Именно такие поршни применяют на высокофорсированных двигателях иномарок. Известно, что поршень двигателя с турбонаддувом, пусть даже и с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха (интеркулером), оказывается более термически нагружен, чем поршень дизеля-атмосферника. А ведь алюминиевые сплавы с увеличением температуры свыше 350 градусов теряют свою прочность. Поэтому избыточную теплоту стараются рассеять любыми путями, в том числе и охлаждением маслом.
Главное отличие поршней «Федерал Могул Набережные Челны» от тех, что выпускал КАМАЗ, – более качественное и точное литье, отменная геометрия, меньшая масса. Конструкция поршня разработана инженерами компании Federal Mogul специально для двигателей КАМАЗ, но во многом они схожи. К примеру, нет никаких термокомпенсирующих стальных вставок или второго маслосъемного кольца на юбке, но есть износостойкая вставка из кислотоупорного чугуна для упрочнения канавки под верхнее компрессионное поршневое кольцо, которая обеспечивает стабильность торцевого зазора сопряжения кольцо–канавка поршня и, соответственно, его ресурса. Юбки современных поршней обязательно покрываются особым полимерным покрытием на основе графита. Оно служит для уменьшения трения в пятне контакта, исключает «прихватывание» поршня при кратковременном перегреве мотора и улучшает приработку поверхностей. На поршнях «Федерал Могул Набережные Челны» покрытие более качественное, оно не слезет «чулком», зато и наносится только на рабочую поверхность юбки, а не на почти весь поршень. Уже по этому признаку мотористу легко определить, чье изделие попало в его руки.
Производство охватывает весь цикл: от плавки металла строго выверенной рецептуры, литья, обработки и вплоть до упаковки готовых поршней. Объемов вполне хватает на обеспечение работы сборочного конвейера КАМАЗа – 40 тысяч поршней в месяц. В ближайшей перспективе - увеличение выпуска вдвое, а затем и знаковая цифра – 100 тысяч в месяц. Между тем, все занимаемые сегодня площади под СП – сравнительно небольшой цех. Производство очень компактное, его можно быстро перенастроить, что-то скорректировать. Плавку металла ведут в трех электропечах, каждая рассчитана на 400 килограммов – это 90 заготовок для поршней. Металл импортный, химсостав разработан Federal Mogul, во время плавки не один раз берут пробы расплава и, если надо, его корректируют. Фантики от конфет сюда никак не попадут.
Важнейший момент – контроль плотности расплавленного металла, его дегазация. Это гарантия отсутствия пористости тела будущего поршня, ведь именно по «перфорации» пузырьков оборвет днище или из-за отсутствия монолитной структуры оплавится камера сгорания. Обязательно проводится экспресс-анализ плавки, проверяется отсутствие засоренности расплава, если все в норме – дается разрешение на отправку партии металла на литейный участок.
Специалисты «Федерал Могул Набережные Челны» утверждают, что на этом этапе их производство качественнее, ощутимо более мобильно и лучше управляемо, чем литейка КАМАЗа или любого другого российского производителя поршневой группы. Такой результат достигается из-за небольших партий продукции и гибкого технологического цикла. Здесь применяют немецкое оборудование фирмы MLDB, которое было изготовлено по заказу Federal Mogul. Литье заготовок поршней ведут в металлическую форму – кокиль, потом идет медленное охлаждение для правильной кристаллизации сплава. За процессом следит компьютер, если что не так – поршень безжалостно выбраковывают и отправляют в переплавку. Потом наступает черед процесса термообработки – не столько для упрочнения поверхности, сколько для снятия напряжений. Затем – мехобработка.
Напомним, что поршни современных дизелей имеют сложную овально-бочкообразную форму юбки, которой на простом токарном станке не добиться. Здесь работают специализированные обрабатывающие центры. Часть оборудования, применяемого в СП, раньше работало на моторном производстве КАМАЗа – оно полностью устраивало немцев своими возможностями и состоянием, а часть пришлось модернизировать. К лету для увеличения объемов производства будет закуплено дополнительное технологическое оборудование.
Геометрию обработанного поршня контролируют по нескольким точкам, затем опять идет контроль пористости металла, и у каждого поршня проверяется, насколько прочно залита износостойкая вставка под верхнее кольцо. Два раза в смену с каждого обрабатывающего центра один из готовых поршней подвергают сканированию – теперь уже анализируют получившийся размер почти по миллиону точек. Это позволяет отследить динамику изменения настройки оборудования и сразу же внести корректировки. Заметьте – идет серьезный контроль изготовленного поршня по множеству параметров, и хотя с момента запуска производства прошло уже полтора года, на СП по-прежнему работают немецкие консультанты и технологи. Это при том, что многие специалисты СП прошли обучение в Германии и Польше, на заводах Federal Mogul. Заключительный этап – нанесение маркировки на днище поршня. Здесь отмечают дату изготовления и ставят клеймо проверяющего.
ЦФ Кама
Коробки передач компании ZF широко применяют DAF, Iveco, MAN, Renault. Теперь, благодаря созданному СП, с такой коробкой можно купить и КАМАЗ
Компания ZF Friedrichshafen AG – крупнейший в мире производитель агрегатов трансмиссии, рулевого управления, подвески для автомобилей. Продукцию ZF применяют все европейские автомобилестроительные фирмы или стремятся ее применять. Если даже где-то и не стоит значок ZF, будьте уверены, что все равно - компания хоть косвенно, но оказала влияние на конструкцию этого агрегата. Может быть, помогала по договору в разработке, или инженеры другой фирмы просто скопировали узел, а то и весь агрегат, отлаженный немцами. Бывает и такое.
Знаменитые КП
Особенно хорошо компании удаются коробки передач. Их применяют не только те компании, которые не имеют своего производства КП (DAF, Iveco, MAN, Renault), но и производящий абсолютно все Mercedes. Для грузовиков и автобусов ZF выпускает целую гамму КП: самые простые на 5-6 передач для развозных среднетоннажников и автобусов, 8-9-ступенчатые коробки с планетарным демультипликатором – для более тяжелых автомобилей. Самые конструктивно сложные коробки делают с передним повышающим редуктором – делителем и задним понижающим планетарным демультипликатором.
Если основная коробка трехступенчатая, то с учетом этих двух редукторов в совокупности получается 12 передач, а если основная коробка четырехступенчатая, то в агрегате 16 скоростей. У ZF эти коробки передач, можно сказать, флагманские. Аналогичные коробки есть у Mercedes, Scania, Volvo, но их никогда не было у «КАМАЗа» и ЯМЗ. Все ограничивалось только разработками. Напомним, ярославский завод традиционно делает коробки передач для МАЗа и УРАЛАЗа.
Главное достоинство 16-ступенчатых коробок – компактность и широкий диапазон передаточных чисел, обычно от 16,41 до 1,00 или от 13,80 до 0,84. Камазовская 10-ступенчатая коробка обеспечивает диапазон от 7,82 до 0,81, чтобы с ней получить такие тяговые возможности, пришлось бы сзади ставить двухступенчатую раздаточную коробку, к примеру, от вездехода КАМАЗ-4310. Понадобился бы еще один карданный вал, но в этой раздатке в движении все равно не получится постоянно переключать прямую/понижающую передачи. По передаточным числам и удобству пользования единственная альтернатива механической 16-ступенчатой коробке – 5-6-диапазонный «автомат» с классической ГМП.
Неоспоримое доказательство
Как только в начале 2000-х годов «КАМАЗ» начал производство тяжелых грузовиков полной массой 33-41 тонн или в составе автопоезда – 44 тонны, возникала потребность в 16-ступенчатых коробках. Ясное дело, челнинцы начали закупать коробки у ZF, но очень мелкими партиями. Однако окончательно поверить в потенциал нового клиента немцев заставила череда побед команды «КАМАЗ-Мастер» на супермарафонах «Дакар».
Спортивные автомобили собирают сами спортсмены, на отдельном производстве и с 17-литровым дизелем серии ЯМЗ-840 (по разным оценкам от 850 до 1050 л. с.), с которым агрегатируется именно 16-ступенчатая коробка ZF 16S251, рассчитанная на момент 2500 Н.м.
В январе 2005 года – только закончился очередной Дакар – было принято решение о создании совместного предприятия, а через год коробки ZF челнинской сборки уже пошли на конвейер «КАМАЗа». В 2008 году было выпущено 13,2 тысячи коробок, в 2009 – 4,7 тысячи (здесь сказался кризис). Однако рынок оживает, и в 2010 году СП «ЦФ КАМА» изготовило уже 12 тысяч агрегатов, а в планах на 2011 год – 27 тысяч КП. Большая часть продукции – 16-ступенчатые коробки ZF 16S1820 семейства Ecosplit, которые идут на комплектацию тяжелых грузовиков.
В 2010 году освоена сборка 9-ступенчатых коробок ZF 9S1310 семейства Ecomid, их устанавливают на новые развозные грузовики КАМАЗ-5308 полной массой 15 тонн. В 2014 году хотят наладить выпуск автоматизированных электронноуправляемых коробок ZF AsTronic. Обратите внимание на цифру 27 тысяч: более чем три четверти от планируемых к выпуску автомобилей КАМАЗ. И это подтверждает выполнение другой стратегической установки челнинского руководства – постепенное свертывание производства своих, камазовских коробок.
Мнение
Владислав Пастушенко, генеральный директор ООО «ЦФ КАМА», Набережные Челны
– Сейчас мы изготавливаем 1200-1400 КП в месяц. В 2011 году планируем увеличить объемы производства более чем в два раза. Пока самой востребованной продукцией является 16-ступенчатая 16S1820 семейства Ecosplit. Это модернизированная коробка 16S151, широко известная российским перевозчикам, но она рассчитана на больший крутящий момент двигателя – 1850 Н.м. Диапазон передаточных чисел от 13,80 до 0,84, есть возможность ее оснащения трансмиссионным замедлителем-ретардером. Кроме того, имеются три варианта коробок отбора мощности. По качеству КП, произведенные «ЦФ КАМА», ничем не отличаются от коробок германской сборки. Это подтверждает опыт эксплуатации почти 40 тысяч автомобилей КАМАЗ с нашими КП. Еще один пример: именно в СП «ЦФ КАМА» после гонок серии «Дакар» привозит для диагностики коробки своих автомобилей команда «КАМАЗ-Мастер».
Кроме сборочного конвейера Камского автозавода мы поставляем коробки 16S1820 в Миасс, на УРАЛАЗ, для тягачей и грузовиков дорожной гаммы. Есть интерес к нашим коробкам и у Минского автозавода. Так,что предприятию «ЦФ КАМА» есть куда развиваться.
В первую очередь надо понимать, что в Челнах организовали не отверточную сборку коробок из привезенных в «мешках» комплектов, а именно полноценное производство, где стремятся освоить всю номенклатуру деталей. Но на это нужно время.
Особенность конструкции девяти и 16-ступенчатых коробок ZF – корпуса, отлитые из алюминиевого сплава. Необходимую прочность картеру придает наружняя «решетка» из развитых ребер жесткости, минимум лючков и вертикальный разъем корпусов. Казалось бы, в легкосплавном корпусе коробки, рассчитанной на момент 1500-2500 Н.м, отверстия под посадку подшипников валов надо обязательно усиливать залитыми в корпус стальными или чугунными кольцами. Однако колец нет, а ресурс коробки при правильной эксплуатации составляет 1 миллион километров. Делать в России отливки корпуса пока никто не взялся – их поставляют из Германии. Была попытка освоить литье относительно простого картера сцепления на Заволжском моторном заводе, но она закончилась неудачей. И это при 40-летнем опыте работы в Заволжье с алюминиевыми сплавами! Сейчас эту оказавшуюся столь коварной задачу собираются решить на «КАМАЗ Металлургии».
Восемь из одиннадцати наименований шестерен для коробок семейства Ecomid изготавливают именно на СП «ЦФ КАМА». Еще девять шестерен делает для СП сам «КАМАЗ». В качестве материала шестерен применяют цементируемые стали, естественно, одобренные немцами. Такая сталь дешевле легированной, но требует очень тщательного соблюдения технологий при цементации. Напомним, что процесс цементации стальной детали – насыщение ее поверхностного слоя углеродом, что придает поверхности высокую твердость, но оставляет вязкой, стойкой к удару сердцевину. Пример, который на слуху у многих автомобилистов, – поршневой палец.
Кроме картеров из Германии пока поставляются валы, подшипники, синхронизаторы и сальники. Возможных российских поставщиков на конвейер «ЦФ КАМА» ждет серьезный аудит производства, затем работа с чертежами, изготовление пробных деталей. По результатам анализа качества, с учетом цены, принимается решение о сотрудничестве с потенциальным поставщиком.
Сборка коробок ведется на закольцованном конвейере, куда по радиусам с внешней стороны поступают подсобранные узлы. Интересно, что сразу можно собирать два семейства коробок: 16-ступенчатые семейства Ecosplit и 9-ступенчатые семейства Ecomid. Коробки очень разные, перепутать что-то сложно, но все равно сборку делят на цикл, куда входит 6 комплектов Ecosplit и 6 комплектов Ecomid. Технологическая оснастка для сборки каждого типа коробки своя и выкрашена в свой цвет: желтый или синий. Очень важный момент при сборке коробок ZF – подбор толщины стопорных и регулировочных колец. От этого зависит преднатяг конических подшипников. Перетянул или прослабил – результат будет один: уменьшение ресурса агрегата. Другая особенность – в резьбовых соединениях широко применяют контрящий герметик Loctite 241.
Одно из отличий в конструкции 16-ступенчатой коробки «ЦФ КАМА» вызвано особенностями российских условий эксплуатации: здесь усилен синхронизатор демультипликатора. В сравнении с европейской коробкой, у него большее количество сухарей и пружин, тем самым увеличивается усилие, фиксирующее блокирующую муфту. Сделано это из-за привычки наших водителей держать руку на рычаге переключения.
Все собранные коробки обязательно поступают на испытательный стенд. Здесь режим обкатки такой: 10 минут и без нагрузки. Контролируется легкость переключения передач, отсутствие посторонних шумов, давление масла, создаваемое в системе смазки, и герметичность пневматических контуров. Если выявляются недостатки сборки – коробку отправляют на особый участок, где ее разбирают и ищут причину неисправности. Но таких случаев – наперечет…
Кнорр-Бремзе КАМА
Работа этого челнинского СП позволит добиться стабильности и большей эффективности от тормозной системы камских грузовиков.
Мощность, экономичность двигателя, возможности трансмиссии автомобиля – полдела: современному грузовику не менее важно обеспечить эффективную работу тормозов. Все жестче становятся международные требования к величине замедления, равномерности действия тормозных механизмов, скорости срабатывания. В Европе изменения и в этой системе обычно приурочивают к введению очередных норм токсичности. Там отлично понимают, что проблемы с подвижным составом надо решать в комплексе.
Партнеры и перспективы
На КАМАЗе в качестве стратегического партнера для модернизации тормозной системы выбрали еще одну известную германскую компанию Knorr-Bremse. С ней работают почти все производители грузовиков и автобусов в Европе. Однако и челнинские инженеры без дела не сидят – на тяжелых грузовиках увеличен диаметр барабанов с 400 до 420 миллиметров, колодки стали шире, все это улучшает эффективность тормозов. Главное направление в деятельности СП «Кнорр-Бремзе КАМА» – разработка и производство качественных компонентов для имеющихся в распоряжении КАМАЗа барабанных тормозов, а в перспективе – дисковых механизмов.
Сейчас дисковые тормоза серийно устанавливают только на среднетоннажные КАМАЗ-4308 полной массой до 12 тонн, с колесами на 19,5 дюйма. Здесь используют тормозные механизмы не только Knorr-Bremse. но и другой авторитетной компании – Wabco, причем сами диски (вентилируемые!) уже отечественные. Их делают на ГАЗе, нижегородские специалисты отработали технологии на самом массовом грузовике России «ГАЗели». Понятно, что что дисковые тормозные механизмы и Wabco, и Knorr-Bremse схожи размерами. Следующие в очереди за инновациями в тормозной системе – 15-тонные КАМАЗ-5308 и, конечно же, флагманский седельный тягач КАМАЗ-5460.
Элементы успеха
Для барабанных тормозов грядет замена камазовских тормозных камер – энергоаккумуляторов или их аналогов из Рославля. Их начали выпускать 35 лет назад по лицензии Westinghaus, то есть Wabco, но теперь они устарели, хотя их за это время и модернизировали. С мая 2011 года начнется выпуск тормозных камер конструкции Knorr-Bremse на производстве СП. Со временем их будут применять еще на одном челнинском СП – при сборке грузовиков Mercedes Actros и Axor.
Десять лет назад тормозные рычаги с автоматической регулировкой зазора между колодками и барабанами были в диковинку. Трещотки регулировали вручную и по мере необходимости – отсюда неравномерность тормозных сил и по осям, и по отдельным колесам. Тем самым увеличивалась вероятность возникновения заноса автомобиля при торможении на скользкой дороге. Сейчас на КАМАЗы ставят рычаги с автоматами шведской компании Haldex или индийские, в ближайшем будущем – СП «Кнорр-Бремзе КАМА». Для их производства закупили современную сборочную линию, а в перспективе все детали рычага будут делать в Челнах. Понятно, что шведские рычаги надежные, но не из дешевых, у индийских – тоже неплохое качество, но сложно обеспечить ритмичность доставки морем. Производство трещоток в Челнах позволит не только обеспечить высокое качество, нужный ритм в поставках, но и отказаться от складов. А это тоже экономия, ведь унифицировать рычаги невозможно, уже сейчас на многих моделях КАМАЗа они разные.
Здесь мелочей не бывает...
Именно СП «Кнорр-Бремзе КАМА» взялось «излечить болезнь» КАМАЗов – нестабильное качество суппортов тормозных механизмов, модифицировать их. Раньше заготовки суппортов отливали из стали, теперь перешли на высокопрочный чугун. Проблема была в засоренности отливок шлаком или посторонними включениями, возникали раковины, которые мешали правильному сверлению отверстий и нарезанию резьбы. Казалось бы, смещение отверстий – мелочь, но при сборке в суппорт могли не встать опорные пальцы колодок. Или встать так, что у колодок и барабана не будет требуемого зазора, что приводит к перегреву тормозов и неравномерности срабатывания. Или мог подклинивать разжимной кулак с теми же последствиями. Благодаря смене материала отливки эта проблема решена. Кроме того, в связи с заменой агрегатных станков обрабатывающими центрами с ЧПУ, производства немецкой фирмы DМG, высвободилось много места в цехе, обслуживающего персонала тоже стало меньше.
Мнение
Манфред Киндерманн, генеральный директор ООО «Кнорр-Бремзе КАМА»
– Можно сказать, что наше предприятие совершенствует тормозные механизмы грузовиков КАМАЗ. Для этого необходимо повысить до европейского уровня качество комплектующих, при этом цена будет на 25-30 % ниже. Перспектива введения дисковых тормозов нашего производства на тяжелых камских грузовиках зависит от бизнес-плана «КАМАЗа». Кроме того, к нашей высокотехнологичной продукции есть интерес у ЛиАЗа, ГолАЗа, УРАЛАЗа...
Еще одно направление деятельности СП – производство вязкостных демпферов. По другому их называют гасителями крутильных колебаний коленвала, у КАМАЗа этот демпфер объединен со шкивом для поликлинового ремня генератора. Деталь технологически сложная и на двигателях КАМАЗов прежних поколений не применялась. Между тем, она резко снижает вероятность поломки коленвала, уменьшает шумы в шестернях ГРМ. Применение аналогичных по конструкции, но меньших размеров гасителей крутильных колебаний в приводе ТНВД тоже уменьшает вероятность поломки валов. Кроме демпферов для двигателей КАМАЗ-740 в будущем наладят их производство для челнинских дизелей Cummins, есть интерес к этой детали и у Ярославского моторного завода. Челнинский гаситель уже на 94% локализован, импортной остается только жидкость – силикон.
КАМАЗ – это не только грузовики, но и прицепы к ним. Их изготовлением занимаются НефАЗ и Ставропольский завод – подразделения Камского автозавода. СП «Кнорр-Бремзе КАМА» взялось за проектирование, разработку и подготовку к производству осей для прицепов. Уже есть первые образцы, сейчас они проходят стендовые и ходовые испытания. В основе новых осей, как всегда, узлы мостов КАМАЗа, но модернизированные специалистами СП. Особенность конструкции – балка увеличенной прочности, и при этом цена оси, близкой по качеству к европейским образцам, обещает быть на треть меньше, чем аналогичной китайской. Понятно, что перевод осей магистральных грузовиков на дисковые тормоза производства «Кнорр-Бремзе КАМА» коснется и осей прицепов.
45565