Особый подход: почему кастомизация техники стала ключевым трендом в машиностроении
Машиностроители стремятся выпускать технику с максимальным учетом индивидуальных требований заказчиков, но в России этот процесс сталкивается с серьезными барьерами
Если какой-либо серийный продукт производитель адаптирует или модифицирует под индивидуальные требования заказчика, такой процесс называют кастомизацией. Естественно, такой гибкий подход позволяет производителю привлечь больше заказов.
Мусоровоз в индивидуальном исполнении
Кастомизация особенно актуальна в машиностроении: техника, как правило, дорогая, и очень важно, чтобы в процессе ее эксплуатации учитывались особые условия, в которых работает сам заказчик: климатические, технологические, логистические и прочие. Это позволит продлить срок эксплуатации техники и сделать ее максимально эффективной.
Например, Объединенная двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех создала первый отечественный двигатель НК-36СТ-32 мощностью 32 МВт для транспортировки газа по магистральным трубопроводам. Он разработан на базе серийного двигателя мощностью 25 МВт, при этом имеет увеличенную мощность и высокий КПД — 38%. Примечательно, что конструкторы ОДК уже разрабатывают модификацию НК-36СТ-32 для южных регионов России. Двигатель будет способен работать в экстремальных условиях — при температуре более 40 градусов Цельсия и в высокогорье.
Занимаясь кастомизацией техники, машиностроители не только оптимизируют разработки под индивидуальные требования заказчика, но и осваивают новые технологии, вводят дополнительные производственные мощности.
Так, в прошлом году завод «Уралхиммаш» (Екатеринбург, входит в Группу Синара) изготовил конденсатор 51Е03 для крупнейшего в России производителя газовой серы в России. Конденсатор газовой серы — ключевой элемент установки извлечения серы. Оборудование длиной 10,9 метра и массой 141 тонна предназначено для работы в агрессивных химических средах при высоких температурах. В качестве основного материала корпуса была использована углеродистая сталь марки 20К-10, предназначенная для энергетических и котельных агрегатов.
Для выполнения заказа завод освоил орбитальную сварку труб, оснастив цеха роботизированной установкой, которая способна обрабатывать чертежи и автономно выполнять работы в соответствии с разметкой. Внедрение аппарата позволило автоматизировать сложные технологические процессы и вдвое сократить время сварки трубных решеток.
«Новое оборудование установило абсолютный рекорд среди всех выпускаемых теплообменных аппаратов: диаметр решетки трубного пучка достиг 4,3 м — самый большой за всю историю завода. Кроме того, в конденсаторе используется более прочное соединение труб для предотвращения аварийных ситуаций», — прокомментировал генеральный директор Уралхиммаша Сергей Гавриков.
Другой пример показывает автозавод «УРАЛ» (Миасс), изготовивший, в частности, специально по заказу договорного отряда МЧС №3 по Ямало-Ненецкому автономному округу первый автомобиль на шасси «Урал 4320 NEXT». В пожарно-спасательном автомобиле в северном исполнении, а отличие от серийной пожарной машины, предусмотрен подогрев емкостей для воды и пенообразователя, есть мощные автономные воздушные подогреватели для насосного отсека и кабины боевого расчета. «Емкости сделаны из коррозионностойкого материала — полиэтилена низкого давления. Автомобиль укомплектован дополнительным аварийно-спасательным и медицинским оборудованием, в том числе аппаратами искусственной вентиляции легких и пятью специальными аптечками. Эта машина предназначена для проведения аварийно-спасательных работ на объектах нефтегазовой отрасли», — сообщили в пресс-службе автозавода.
Индивидуальный подход при массовом выпуске техники достигается за счет внедрения принципов Индустрии 4.0, один из важнейших среди них — модульность (гибкая адаптация производства к изменяющимся требованиям путем замены или расширения отдельных модулей). На том же заводе «УРАЛ» в мае прошлого года открыли новый сборочный корпус, цифровизация которого приближена к Индустрии 4.0. Новый объект позволит предприятию на только увеличить годовой выпуск на 5500 автомобилей, но и расширить возможности кастомизации: сборочный корпус оснащен роботизированными комплексами, автоматически управляемыми AGV-тележками, интеллектуальным инструментом, роботизированным складом-мезонином.
Чтобы выпускать технику с максимальным учетом индивидуальных требований заказчика, на Заводе КДМ (российский производитель дорожной и коммунальной техники) также ежегодно инвестируют в производство и автоматизируют процессы, благодаря собственной инженерии разрабатывают новые адаптивные решения.
— В России насчитывается около 4,5 млн км автомобильных дорог, которые функционируют в различных климатических и рельефных условиях. К тому же регулярно повышаются требования к их содержанию, чистоте и безопасности. Поэтому под разные виды дорог мы создаем разные модификации машин и навесного оборудования, — рассказала журналу «Эксперт-Урал» генеральный директор Завода КДМ Ольга Соловьева. — Например, для федеральных дорог подходят большие КДМ с передними композитными и боковыми отвалами, позволяющими увеличивать очистку полосы до 6 метров. А для работы в населенных пунктах с исторической застройкой требуются машины на маневренных шасси со специальными навесками. Заказчики из регионов со снежными и морозными зимами выбирают пескоразбрасывающее оборудование из композита, нержавеющей стали либо из обычной стали, но с покрытием из горячего цинка с повышенной защитой от коррозии и механических воздействий. В центральных районах России предпочитают кузова в классическом исполнении: с дробеструйной обработкой высокопрочного металла, покрытием грунтом с фосфатом цинка и двухкомпонентной эмалью.
Эксплуатанты мусоровозов из разных регионов также могут предъявлять индивидуальные требования к производителю. Так, специально для «Невского экологического оператора» (НЭО) из Санкт-Петербурга Завод КДМ разработал уникальное решение — мусоровоз СМ16-03 с лебедочным устройством, способный загружать и перевозить контейнеры скандинавского типа. Такую технологию сбора мусора в России используют только коммунальные предприятия Северной столицы, Ленинградской и Калининградской областей. Кстати, еще одним пожеланием НЭО стало оснащение машины проблесковыми маячками, расположенными ниже, чем у стандартных мусоровозов для удобства движения через арочные проезды.
Условия сделки
По мнению гендиректора холдинга SNDGLOBAL (контрактный разработчик электроники) Ольги Квашенкиной, в российском машиностроении речь чаще идет не о кастомизации в потребительском понимании, а о двух инженерных моделях: реверс-инжиниринге (создание функционального аналога с адаптацией под требования заказчика и текущую компонентную базу) и контрактной разработке (разработка новой системы под конкретную задачу). Именно эти форматы в 2023–2025 годах стали во многих сегментах определяющим фактором получения контрактов.
— В сегменте промышленной автоматизации после ухода ряда зарубежных поставщиков OEM-решений (контроллеры, ЧПУ, силовая электроника, сервоприводы, системы управления) предприятия столкнулись с необходимостью либо глубокой адаптации китайских и азиатских платформ, либо разработки собственных электронных узлов управления. Здесь кастомизация в виде реверс-инжиниринга систем управления, интерфейсов, силовых модулей стала не опцией, а обязательным условием сделки. Заказчик требует интеграции в уже существующую технологическую цепочку, в действующую SCADA, в локальные стандарты связи, а иногда в устаревшую инфраструктуру 1990–2000-х годов. Типовой коробочный продукт просто не встраивается, — поясняет Ольга Квашенкина.
По ее словам, контрактная разработка под конкретное тактико-техническое задание традиционно доминирует в сфере ОПК и двойных технологий. Однако в последние годы усилился компонент адаптации под доступную элементную базу. Фактически инженерные коллективы вынуждены перерабатывать схемотехнику и топологию печатных плат под меняющийся набор микроконтроллеров, программируемых логистических интегральных схем (ПЛИС), силовых транзисторов.
Индивидуализация фактически стала стандартом отрасли в нефтегазовом и энергетическом машиностроении. Оборудование (насосные станции, компрессорные агрегаты, системы телемеханики, преобразовательная техника) проектируется под конкретные месторождения, параметры среды, требования к взрывозащите, протоколам связи и импортонезависимости. «В 2025 году в ряде проектов требования к локализации электроники превышают 70% по стоимости, но не по номенклатуре компонентов. Это означает, что российские предприятия вынуждены создавать собственные платы управления, разрабатывать прошивки, перерабатывать силовую часть, зачастую через реверс-инжиниринг зарубежных образцов, которые ранее использовались, — отметила Ольга Квашенкина. — Если обобщать, то в 2025 году кастомизация стала определяющим фактором прежде всего там, где высокая доля электроники в стоимости изделия (иногда до 30–50% в современной технике), где сложная интеграция в уже существующие технологические контуры, где требования к локализации и импортозамещению формально закреплены в закупочной документации, а эксплуатационные условия существенно отличаются от среднестатистических мировых стандартов».
Из того, что было
Эксперты подчеркивают, что ключевым ограничением кастомизации в России являются не столько производственные мощности, сколько технологическая и компонентная база. Это выражается в том числе в ограниченном доступе к современной микроэлектронике: даже при параллельном импорте предприятия не имеют стабильного канала поставок ряда высокопроизводительных микроконтроллеров, ПЛИС, силовых IGBT и MOSFET последних поколений. При глубокой кастомизации приходится проектировать решения под доступные, а не оптимальные компоненты. В результате увеличивается время НИОКР, усложняется схемотехника, растут энергопотребление и габариты.
Машиностроительные предприятия традиционно сильны в механике и силовых конструкциях, но глубокой компетенции в разработке печатных плат, трассировке высокоскоростных интерфейсов, ЭМС, программировании ПЛИС и микроконтроллеров часто не хватает. Поэтому для кастомизации нужно либо создавать собственные инженерные центры, либо привлекать контрактных разработчиков. Это увеличивает стоимость проекта и удлиняет сроки.
Ольга Квашенкина обращает внимание и на управленческий аспект:
— Кастомизация требует тесной связки заказчик–разработчик на ранних стадиях проектирования. Многие машиностроительные предприятия исторически работают по модели «передайте ТЗ, а мы изготовим». Современная контрактная разработка электроники предполагает совместную проработку архитектуры, риск-менеджмент по компонентам, моделирование жизненного цикла изделия. Тем не менее, именно давление этих факторов и стало драйвером развития контрактной разработки и реверс-инжиниринга в 2024–2025 гг. Российские предприятия постепенно переходят от «кастомизации как доработки» к «разработке как основной модели бизнеса». И в ряде сегментов это уже не временная реакция на санкции, а новая устойчивая конфигурация рынка.
Фото: Уралхиммаш
