Российский производитель промышленного оборудования мирового уровня
Минеральное литьё в народе называют очень по-разному — искусственный гранит, полимербетон, синтегран, синтетический камень и так далее. Но далее мы будем называть всё это минеральным литьём, поскольку это общее, объединяющее понятие для всего перечисленного.
Поскольку в нашу жизнь (а в нашем случае — и в металлообработку) всё быстрее входят новые технологии, давайте немного разберёмся с ними.
Тема этой статьи — отличие старых добрых чугунных станин от новых станин из минерального литья. Она для тех, кто хочет сделать ЧПУ по металлу своими руками, узнать то-то новое о мире станков из полимера или тех, кто подумывает купить гранитный ЧПУ или чугунный станок.
Итак, начнём.
Чугунная промышленность развита давно и во множестве стран. Конкуренция давно свела оптово-розничные цены
к несократимому минимуму, поэтому чугун относительно недорог.
Исторически чугун был выбран для станков среди всех доступных материалов не случайно. Он значительно выигрывал у сплавов меди и железа по устойчивости к вибрации и жёсткости. Альтернативой по этим характеристикам был лишь натуральный камень, но его хрупкость, сложности обработки и сопряжения деталей не позволили развивать это направление. В 19 веке в Европе появилась литая сталь, но и тогда, и сейчас типы сталей, подходящие для станин станков, стоили дороже чугуна.
Поэтому все технологические линии, относящиеся к производству чугуна, за века довели до совершенства, все доступные типы этого сплава были исследованы и разработаны. Королём станин стал чугун — не из-за какого-то одного наилучшего качества, а по причине удачного соответствия двух характеристик: цены и способности к демпфированию (подавлению колебаний механизмов станка) при должном объеме и массе.
По сравнению со станинами минерального литья чугун — более привычен. Но есть одно "но". Полимеры были впервые синтезированы в 19 веке, разработки наполнителей для полимерных композиционных материалов начались в 20 веке, патент на синтегран (синтетический гранит) был опубликован в 1998 году. Развитие технологий минерального литья продолжается ежедневно, и нельзя не принимать это в расчёт.
Минеральноё литьё — это не одна технология, а общее название сотен видов смесей из фракций природных минералов и различных смол.
Различные типы минерального литья отличаются по характеристикам друг от друга не меньше, чем чугун от алюминия. Поэтому нет смысла при сравнении с литьём из чугуна для станин употреблять термин "минеральное литьё". Сравнивать можно только конкретные технологии изготовления, применяющиеся руками конкретных людей.
Наполнителями для минерального литья могут быть карбонат кальция, каолин, тальк, металлические порошки, оксиды сурьмы и алюминия, слюда и асбест, стеклянные, керамические волокна, а также множество других вещей. На данный момент в производстве станин для станков ЧПУ из искусственного гранита лидируют по распространённости кварцевые и гранитные композиты. Таблица для сравнения серого чугуна СЧ18, используемого для станин, и видов минерального литья, дана ниже.
Характеристики
Серый чугун марки СЧ18
Кварцевое литьё
Гранитное литьё
Плотность, кг/м.куб.
7200
2450-2700
2350-2600
Прочность, Н/мм2
изгиб - 300,
сжатие - 700
изгиб - 515,
удар - 135,
сжатие - 2200
изгиб - 134,
удар - 61,
сжатие - 1921
Шероховатость
обработанных
поверхностей деталей,
Ra
до 3,2
до 1,6
до 2
Температура
эксплуатации без
критических
деформаций геометрии
+23℃ ±2℃
от +18℃ до 28℃
от +20℃ до +25℃
Впитываемость воды по
весу, %
0
0,02
0,33
Стоимость материала, руб/кг
от 180
от 140
от 120
Интересно то, что сегодня минеральные композиты по стоимости примерно равны или ниже, чем литьё из чугуна. Что же остальные характеристики?
Давайте посмотрим, какие из них более важны или менее важны для производственных целей и для вас лично как человека, имеющего дело со станком ЧПУ из полимербетона или чугуна.
Важнейшей характеристикой является виброустойчивость (или демпфирование). Это способность материала станины гасить колебания от работы самого станка.
Момент важный. От него зависит, насколько вибрирует рабочий инструмент (фреза, сверло или резец) относительно заготовки. Точность станка (а если конкретнее, то точность изделий, выпускаемых на станке) напрямую зависит от этого фактора.
Чугун имеет виброустойчивость 10-15%, этот показатель лучше, чем, например, у стали (1-4%) или алюминия (0.1-1%). Минеральное литьё, однако, имеет показатели виброустойчивости примерно в 6-8 раз выше чугуна.
Непременным спутником вибрации является шум. Больше вибрации — больше шума, больше виброустойчивости — шум станины из гранита снижается.
С точки зрения устойчивости к ударам, изгибам и сжатиям более высокие показатели имеет, опять же, минеральное литьё, в особенности кварцево
Эксплуатации чугуна уже (от слова "узкий"), чем
у минерального литья. И если для чугунной ванны изменение на 20 или 50 градусов не имеет значения,
то для точно откалиброванного и настроенного станка точность уменьшается с каждым лишним градусом. Станина минерального литья менее требовательна
к комнатной температуре. Из-за разности показателей температурных деформаций этих материалов.
Обкатка минерального литья проходила долгое время. Если взять синтегран (синтетический гранит), то:
В 1984 году вильнюсский завод шлифмашин отлил из него станину и державки резцов. Без других изменений шероховатость поверхность после обработки снизилась в 1,5-1,7 раз;
В 1993 году проводилось сравнение синтегранового вертикально-фрезерного станка 65Б90ПМФ4 и чугунного станка. Отклонения в вибрации бабки у синтеграна были в 1,6 раз меньше, чем у станка с чугунной станиной, а отклонения в вибрации самой станины — в 2,6 раза;
В 1993 же году тестировался расточной станок 2754В. Точность обработки на гранитной станине в сравнении с чугунной по основному показателю — круглости отверстий — отличалась в 1,5-2 раза в пользу минерального композита.
(Ссылка — научная работа Ю. В. Кирилина " Применение полимербетона для изготовления базовых деталей тяжелых фрезерных станков", 2008,УДК 621. 914.3-181.2.531)
— выше, чем у любого минерального сырья: он совершенно не гигроскопичен, что положительно влияет на неизменность его характеристик в течение многих лет службы. Минеральные композиты здесь проигрывали еще лет 15 назад.
Ведутся, однако, разработки нового поколения минерального литья в направлении уменьшения в составе доли связующих смол. Это бы уменьшило пористость материала.
Наиболее впечатляющими результатами могут похвастаться разработчики кварцевого литья, где было решено использовать в работе разные фракции кварца с размером частицы от 0.1 до 9 мм. Это дало максимальное заполнение пустот в композите и уменьшение доли эпоксидной смолы до 6-7% и гигроскопичности — до 0.02% веса. В пример можно привести нашу разработку, которую мы серийно выпускаем. Мы поддерживаем именно такие характеристики литья из кварцевого композита.
Кварцевый композит производится в процессе вибропрессования под высоким давлением. Сочетание вибраций и откачивания воздуха из смеси исключают пористость конечного продукта, поскольку все вкрапления воздуха из материала удалены. Также в процессе вибропрессования в состав добавляется кварцевая пудра в заданном количестве – она полностью исключает возможность образования микропустот. Как итог – плотный и твердый материал, который полностью устойчив к любым типам загрязнений и химическим веществам.
Из-за большого количества микропустот в раннем минеральном литье складывалась нездоровая тенденция — отслоение металлических деталей из-за усадки композита после остывания. Однако описанное выше снижение количества эпоксидки до 6-7% и заполнение пустот мелкими фракциями к настоящему времени устранили этот минус.
Одной из особенностей чугунной станины, в свою очередь, является необходимость "отстоять" станину в течение нескольких месяцев, а лучше лет, чтобы медленная, почти незаметная усадка чугуна не сбила геометрию станка в процессе эксплуатации.
Это не помешает вам, если вы, покупая станину из чугуна, знаете дату её производства. Проследите за этим.
Что нужно мастеру, который собирается купить станину обрабатывающего центра для станка?
Успехов!
Простой текст
По данным Союза машиностроителей России и HeadHunter, в 2024 году на рынке труда остаётся вакантным 45–50% позиций операторов и наладчиков ЧПУ. Это означает, что если вы разместили вакансию на hh.ru, на неё придёт в среднем 0,5–1 резюме вместо ожидаемых 3–5. В Московской области и Санкт-Петербурге ситуация критичнее — на одного подходящего кандидата приходится 4–5 открытых мест.
Прогноз до 2030 года ещё мрачнее: потребность в операторах и наладчиках ЧПУ составит 200 000–250 000 человек, а предложение едва ли превысит 100 000. Демографическая яма (рождаемость упала в 1990-х), отток молодёжи в города и смена профессиональных приоритетов — основные причины. Молодой человек предпочтёт работу в IT или логистику, где условия мягче, а зарплата сопоставима.
На фоне дефицита текучка операторов выросла с 15–20% в год (до 2020 года) до 30–40% в год в 2023–2024. Это означает, что если у вас работает 10 операторов, через год останется 6–7, и придётся нанимать 3–4 новых. Переобучение новичка — от 3 до 6 месяцев, потери производительности в этот период — 40–60%. Считайте: потеря одного оператора обходится предприятию в 500 000–1 500 000 рублей в виде потери производительности, переобучения и упущенных заказов.
Зарплата — не главная причина текучки. Исследования на hh.ru и опросы в цехах показывают совсем другую картину. Операторы уходят из-за:
Отсутствие карьерного роста. Оператор 4-го разряда видит, что следующий шаг — наладчик или технолог, но вакансии открываются редко, а требования завышены. В результате человек работает 3–5 лет на одной должности, зарплата растёт на 5–10% в год, а перспектива становится размытой. В IT или логистике карьерный лифт работает активнее.
Монотонная работа без развития. Если оператор месяцами выполняет одну и ту же программу — точит одни и те же валы или фрезерует одинаковые пластины, — мозг отключается. Работа становится рутиной, а рутина быстро надоедает. Напротив, когда задачи меняются — новые материалы, новые допуски, новые программы, — интерес сохраняется дольше.
Плохие условия труда. Цех без кондиционера летом, холодный зимой, шум 85–95 дБ без надлежащих наушников, стружка в глазах, отсутствие нормальной столовой или комнаты отдыха. Молодёжь 25–35 лет, которая может выбирать, предпочтёт работу в офисе или в логистике с нормальным микроклиматом.
Отсутствие признания и уважения. Оператор ЧПУ — квалифицированный специалист, но в цехе его часто воспринимают как рабочего низшего звена. Нет похвалы за качество, нет бонусов за отсутствие брака, нет признания перед коллегами. Начальник замечает только ошибки. Такая психология быстро демотивирует.
Нестабильность и неуверенность в завтрашнем дне. Если предприятие нестабильно, портфель заказов скачет, а простои — частое явление, оператор видит угрозу увольнения. Он начинает искать работу заранее, пока есть время. Нестабильность убивает лояльность быстрее всего.
Низкий уровень технического оснащения. Если на предприятии стоят старые станки (10–15 лет), ломаются часто, а запчасти ищут месяцами, оператор видит, что его компетенции не развиваются. Работа на современном станке с ЧПУ Fanuc или Siemens — это престиж и опыт. Работа на старом оборудовании — тупик.
Производственный цех завода с фрезерными станками с ЧПУ, портальным краном и стеллажами для хранения материалов.. Источник: Альфа719.
Оперативный способ удержать оператора — дать ему возможность учиться. Это работает не потому, что деньги на обучение дешевле зарплаты, а потому, что обучение — это признание потенциала человека. Когда руководство инвестирует в развитие оператора, тот чувствует себя нужным и перспективным.
Внутреннее обучение на новом оборудовании. Если вы закупили новый станок, обучите на нём сначала лучших операторов, а потом они обучат остальных. Это даёт им статус наставника, растит зарплату и удерживает в компании. Альфа719 при продаже оборудования предоставляет бесплатный практический инструктаж 2–3 часа на производственной площадке и возможность обучения на территории заказчика. Используйте это: пригласите на обучение не одного, а двух-трёх лучших операторов, чтобы они стали экспертами.
Курсы по G-коду и CAM-системам. Оператор, который не только запускает готовую программу, но и понимает, как она написана, и может вносить коррективы, — это уже полуспециалист. Курсы на Stepik, Udemy или в локальных учебных центрах стоят 20 000–60 000 рублей, но инвестиция окупается за 2–3 месяца в виде меньшего количества переделок и ускорения наладки.
Сертификация по системам ЧПУ. Fanuc, Siemens и Mitsubishi предлагают официальные курсы сертификации. Оператор с сертификатом Fanuc стоит дороже на 15–25% и ценится выше. Это стимул для развития.
Ротация между участками и станками. Если оператор работает только на одном станке, через год-два он знает его как свои пять пальцев, но больше не растёт. Ротация на 2–3 месяца на другой станок или участок — это новый опыт, новые навыки, новые вызовы. Человек не скучает и не стагнирует.
Зарплата — основа, но не единственное. Система мотивации должна быть многоуровневой и прозрачной.
Бонусы за качество и отсутствие брака. Если оператор работает без переделок 3 месяца подряд — бонус 5 000–10 000 рублей. Это мотивирует внимательность и гордость за работу. Брак — это потеря дохода для оператора, а не просто штраф для компании.
Надбавка за разряд и квалификацию. Оператор 3-го разряда — базовая зарплата. 4-й разряд — +15%. 5-й разряд — +30%. Это прозрачно, достижимо и мотивирует рост.
Бонус за сверхплановую производительность. Если план — 100 деталей в смену, а оператор выполнил 120 — бонус 2–5% от дневного заработка. Это стимулирует эффективность без перегруза.
Социальные льготы. Это работает лучше, чем кажется:
Гибкие графики. Если возможно, предложите выбор между 1 и 2 сменами, или гибкий график в пределах смены (приход на 7:00 или 8:00). Это даёт ощущение автономии.
Оплачиваемый отпуск и выходные. Стандарт — 28 дней отпуска в год. Для операторов, работающих в две смены, добавьте дополнительный день отпуска за каждые 6 месяцев работы без прогулов.
Оператор ЧПУ работает с пультом управления станка. Источник: https://pixabay.com. Источник: Wikimedia Commons (Elma Verhouden, Public domain).
Оператор должен видеть, куда он может двигаться. Без этого самый мотивированный человек сломается за 2–3 года.
Матрица должностей и зарплат. Повесьте в цехе или отправьте каждому оператору схему: оператор 2-го разряда → оператор 3-го → оператор 4-го → наладчик → старший наладчик → технолог → начальник участка. Рядом — зарплатные вилки на каждую должность. Это убирает неопределённость.
Программа подготовки наладчиков. Если оператор 4-го разряда хочет стать наладчиком, дайте ему чёткий план: пройти курс по CAM-системам (2 месяца), потом 3 месяца работать под присмотром старшего наладчика, потом экзамен. Если пройдёт — повышение и +40% к зарплате. Это мотивирует и удерживает амбициозных людей.
Наставничество и менторство. Лучший оператор становится наставником новичков. За это — дополнительная оплата (500–1 000 руб/мес) и статус. Это удерживает лучших и создаёт культуру передачи знаний.
Участие в выборе оборудования и технологии. Когда предприятие покупает новый станок, пригласите лучшего оператора в комиссию. Его мнение учтите. Это даёт ощущение причастности и важности.
Это не требует огромных инвестиций, но даёт большой эффект.
Климат в цехе. Летом — кондиционер или хотя бы вентилятор. Зимой — обогреватель. Температура 18–24°C — стандарт. При такой температуре производительность выше на 10–15%, а болезней меньше.
Шум и защита слуха. Если уровень шума выше 85 дБ — обязательны защитные наушники. Но дешёвые наушники неудобны. Инвестируйте в качественные — 3 000–5 000 руб/пару. Они прослужат 2–3 года, и оператор будет благодарен.
Стружка и чистота. Установите стружкоприёмники под станками, чтобы стружка не разлеталась по цеху. Это снижает риск травм и делает работу комфортнее. Убирайте цех после смены — это занимает 15–20 минут, но создаёт ощущение порядка.
Столовая или зона отдыха. Даже маленькая комната с микроволновкой, холодильником и столом — это уже хорошо. Оператор может нормально пообедать, а не жевать бутерброд у станка.
Освещение. Хорошее освещение — 500–750 люкс в рабочей зоне. Это снижает утомляемость глаз и ошибки.
Эргономика рабочего места. Пульт управления должен быть на удобной высоте, стул — с поддержкой спины. Мелочь, но спина оператора скажет спасибо.
Это самое дешёвое, но часто самое действенное.
Доска почёта. Каждый месяц публикуйте фото оператора, который выполнил план без брака, или выполнил его первым. Это признание, и оно стоит дороже, чем кажется.
Встречи руководства с операторами. Раз в квартал начальник цеха или директор приходит в цех, благодарит за работу, слушает проблемы. Это не стоит денег, но удерживает людей.
Корпоративные мероприятия. Выездной пикник, спортивный турнир, новогодний праздник — это создаёт командный дух и ощущение, что ты не просто рабочий, а часть команды.
Публичная похвала. Если оператор сделал что-то хорошо — похвалите его перед коллегами, а не только в личной беседе. Публичное признание работает сильнее.
Если оператор боится, что его уволят — никакие бонусы не удержат.
Долгосрочные контракты. Предложите контракт на 2–3 года с гарантией сохранения должности при условии нормальной работы. Это даёт уверенность в завтрашнем дне.
Прозрачность портфеля заказов. Раз в месяц показывайте операторам, какие заказы в портфеле, на какой период загружен станок. Если видно, что на 3 месяца вперёд есть работа, оператор спокоен.
Информация о финансовом состоянии. Если компания прибыльна, скажите об этом. Если есть проблемы, тоже скажите честно. Люди ценят прозрачность больше, чем розовые сказки.
Участие в прибыли. Если предприятие имеет прибыль, выплачивайте 5–10% от неё операторам в виде бонуса раз в полугодие. Это даёт ощущение, что человек работает не на начальника, а на себя.
Команда в производственном цехе: сотрудничество и обучение операторов. Источник: https://pixabay.com. Источник: Wikimedia Commons (J. S. Zerbe, Public domain).
Когда предприятие покупает новый станок — это окно возможностей для удержания кадров. Альфа719 предоставляет при продаже оборудования не просто станок, но полный пакет обучения и поддержки. Это помогает предприятиям удержать операторов:
Предприятия, которые правильно используют этот пакет, видят, что операторы остаются дольше: они гордятся работой на современном оборудовании, видят возможности для развития, и текучка падает с 30–40% до 10–15% в год.
Чтобы понять, работают ли ваши стратегии, отслеживайте:
Коэффициент текучки. (Количество уволившихся за год / Среднее количество сотрудников) × 100%. Целевое значение: менее 15% в год. Если выше 25% — срочно менять стратегию.
Средний стаж оператора. Если средний стаж 2–3 года — это хорошо. Если 1 год — проблема. Если 5+ лет — отлично.
Процент брака. Если оператор уходит, новый делает больше ошибок. Отслеживайте процент брака по каждому оператору и в целом по цеху. Снижение брака — признак стабильности.
Производительность по станкам. Загруженный станок с одним оператором 2 года работает в 1,5 раза эффективнее, чем станок с ротацией операторов каждые 6 месяцев.
Зарплата и бонусы по отношению к выручке. Если зарплаты и бонусы растут медленнее, чем выручка на одного оператора, значит, компания становится более эффективной — это позволяет платить больше и удерживать людей.
Предположим, вы потратили 200 000 рублей в год на обучение, бонусы и льготы одного оператора. Это много? Нет, если учесть, что потеря оператора обходится в 500 000–1 500 000 рублей в виде потери производительности, переобучения и упущенных заказов. Инвестиция в удержание окупается за 3–6 месяцев.
Кроме того, опытный оператор работает на 20–30% эффективнее новичка. За год разница в производительности составляет 500 000–1 000 000 рублей. Это прямой доход от удержания кадров.
Итоговая формула простая: инвестируйте в операторов сейчас, иначе потратите в 5–10 раз больше на их замену потом.
Дефицит квалифицированных операторов — это вызов, но и возможность. Предприятия, которые создают условия для развития, платят честно и ценят людей, легче привлекают и удерживают лучших специалистов. Это даёт конкурентное преимущество на годы вперёд. Если вы планируете инвестировать в новое оборудование — это хороший момент пересмотреть кадровую политику и создать условия, при которых операторы захотят остаться. Консультация по кадровой стратегии при покупке станка — бесплатно на a719.ru.
Перезвоним вам в ближайшее время
2020 - 2026 © A719
2026