Производство оборудования завода

TL;DR

  • Назначение: Изготовление оборудования для новых заводов
  • Состав: МНЛЗ, прокатный стан, WAAM-ячейки, шлифовальные ячейки, краны, стапели
  • Технологии: WAAM 3D-печать + абразивная шлифовка + сборка
  • Время: ~4 недели на комплект оборудования для 1 завода

Обзор

Каждый новый завод нуждается в комплекте оборудования: литейных машинах (МНЛЗ), прокатных станах, роботизированных ячейках. Оборудование производится на заводах-репликаторах (Ф-Р) в зоне «Сборка оборудования» (200 м²).

Комплект оборудования для нового завода

Оборудование Масса Материал Технология
МНЛЗ (2 шт) ~10 т Fe рама + местный кристаллизатор WAAM + литьё
Прокатный стан (6 клетей) ~15 т Fe WAAM + литьё
Волочильный стан ~3 т Fe + Si₃N₄ фильеры WAAM + керамика (местное)
WAAM-ячейки (3 шт) ~5 т Fe + Al WAAM + сборка
Шлифовальные ячейки (2 шт) ~3 т Fe + Al WAAM + сборка
Мостовой кран (1 т) ~2 т Fe + Al WAAM + сборка
Сборочный стапель (10 позиций) ~5 т Fe + Al WAAM + сварка
Рольганги ~3 т Fe + Al Прокат + сварка
ИТОГО ~46 т*

*При транспортировке ~51 т с учётом крепежа и тары.

Производственный процесс

flowchart TD
    subgraph INPUT["МАТЕРИАЛЫ"]
        AL["Алюминий<br/>листы, проволока"]
        FE["Железо<br/>профиль, проволока"]
        IMPORT["Импорт<br/>электроника"]
    end

    subgraph FABRICATION["ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ"]
        WAAM["WAAM 3D-печать<br/>корпуса, рамы"]
        GRIND["Абразивная шлифовка<br/>финишная обработка"]
        CASTING["Литьё<br/>валки прокатного стана"]
    end

    subgraph ASSEMBLY["СБОРКА ОБОРУДОВАНИЯ"]
        MNLZ_ASM["Сборка МНЛЗ"]
        MILL_ASM["Сборка прокатного стана"]
        ROBOT_ASM["Сборка WAAM-ячеек"]
    end

    subgraph OUTPUT["ВЫХОД"]
        EQUIPMENT["Комплект оборудования<br/>для нового завода"]
    end

    AL --> WAAM
    FE --> WAAM
    FE --> CASTING
    IMPORT --> MNLZ_ASM
    WAAM --> GRIND
    GRIND --> MNLZ_ASM
    GRIND --> MILL_ASM
    GRIND --> ROBOT_ASM
    CASTING --> MILL_ASM
    MNLZ_ASM --> EQUIPMENT
    MILL_ASM --> EQUIPMENT
    ROBOT_ASM --> EQUIPMENT

    style INPUT fill:#f0e68c
    style FABRICATION fill:#fff3cd
    style ASSEMBLY fill:#d4edda
    style OUTPUT fill:#cce5ff

Ключевое оборудование

МНЛЗ (Машина непрерывного литья заготовок)

Компонент Масса Материал Технология
Рама ~4 т Fe WAAM + сварка
Кристаллизатор (МНЛЗ-Al) ~0.5 т Сталь Fe-6%Mn + MgO покрытие Литьё + покрытие (местное)
Кристаллизатор (МНЛЗ-Fe) ~0.5 т MgO-керамика Обжиг (местное)
Тянущие ролики (4 пары) ~2 т Сталь + керамика Литьё + покрытие
Система охлаждения NaK ~1 т Al трубы Прокат + сварка
Автоматика ~0.3 т Электроника Импорт с Земли
Рольганг ~1 т Al Прокат + сварка

Время изготовления: 5-7 дней (на 2 МНЛЗ)

100% местные материалы кристаллизаторов: Сталь для Al (запас ~900°C), MgO-керамика для Fe (запас ~1300°C). Импорт не требуется.

Подробнее: МНЛЗ литьё

Прокатный стан (6 клетей)

Компонент Масса Материал Технология
Рама (6 клетей) ~8 т Fe WAAM + сварка
Валки (12 шт, по 2 на клеть) ~5 т Закалённая сталь Литьё + термообработка
Приводные двигатели (6 шт) ~1 т Al обмотки Сборка (местное)
Рольганги между клетями ~1 т Al Прокат + сварка

Время изготовления: 7-10 дней

Критические детали: - Валки — требуют закалки (термообработка до HRC 55-60) - Подшипники Al₂O₃ — 100% местное производство (керамика из реголита)

Подробнее: Прокатный стан

WAAM-ячейки (3 шт)

Компонент Масса на ячейку Материал Технология
Робот-манипулятор 6-осевой ~0.8 т Al + Fe WAAM + сборка
Сварочная горелка ~10 кг Fe + Cu Сборка + импорт
Поворотный стол ~0.5 т Fe + Al WAAM + электроника
Блок управления ~50 кг Корпус Al + платы Корпус местный, платы импорт (~5 кг)

Время изготовления: 3-5 дней на 3 ячейки

Критический импорт: Только платы электроники (~5 кг/блок). Корпуса — местное WAAM производство.

Подробнее: WAAM 3D-печать

Шлифовальные ячейки (2 шт)

Компонент Масса на ячейку Материал Технология
Робот-манипулятор 6-осевой ~0.8 т Al + Fe WAAM + сборка
Абразивная головка ~50 кг Fe + Al₂O₃ Местное производство
Поворотный стол ~0.5 т Fe + Al WAAM + электроника
Блок управления ~50 кг Корпус Al + платы Корпус местный, платы импорт (~5 кг)

Время изготовления: 3-5 дней на 2 ячейки

Преимущества перед CNC: - Нет импортного высокооборотного шпинделя (экономия ~0.4 т/завод) - Абразив Al₂O₃ (корунд) — 100% местное производство из реголита - Тот же робот Кентавр-М, что и для WAAM — унификация - Сухая обработка в вакууме (нет СОЖ)

Точность обработки: ±0.05 мм (достаточно для корпусов и рам)

Подробнее: WAAM 3D-печать — постобработка

Мостовой кран (1 т)

Компонент Масса Материал Технология
Главная балка ~1 т Fe WAAM + сварка
Тележка крана ~0.5 т Fe + Al Сборка
Лебёдка ~0.3 т Fe + Fe-Mn трос Волочение + скрутка (местное)
Электропривод ~0.2 т Al обмотки Сборка (местное)

Грузоподъёмность: 1 тонна

Пролёт: 30 м (ширина купола)

Время изготовления: 3-5 дней

Материальный баланс

На 1 комплект оборудования (~46 т):

Материал Масса Источник
Железо (Fe) ~30 т Переработка реголита
Алюминий (Al) ~10 т Переработка реголита
Al₂O₃ (абразив + подшипники) ~1 т Переработка реголита
Платы электроники ~55 кг Импорт с Земли

Локализация: ~99.9% по массе

Критический импорт: ~55 кг на завод (только платы, корпуса местные)

Состав импорта: - Платы автоматики МНЛЗ (2 шт): ~30 кг - Платы блоков управления (5 шт): ~25 кг

Экономия vs CNC: Отказ от импортных шпинделей = ~660 т экономии на 1,645 заводов

Временная шкала производства

Неделя Работа
1 Изготовление деталей МНЛЗ (WAAM + шлифовка)
2 Сборка МНЛЗ + изготовление валков прокатного стана
3 Сборка прокатного стана + изготовление WAAM-ячеек
4 Сборка шлифовальных ячеек + мостовой кран
ИТОГО ~4 недели на комплект

Параллелизм: При производстве оборудования для нескольких заводов процессы идут параллельно.

Испытания оборудования

Перед отправкой на новый завод оборудование проходит приёмочные испытания.

Оборудование Тест Критерий
МНЛЗ Пробная плавка (100 кг Al) Слиток без трещин
Прокатный стан Прокатка заготовки 100×100 → Ø20 мм Профиль в допуске ±1 мм
WAAM-ячейка Печать тестовой детали (куб 100 мм) Размеры ±0.5 мм, пористость <2%
Шлифовальная ячейка Обработка тестовой детали Точность ±0.05 мм, чистота поверхности
Мостовой кран Подъём 1.5 т (150% нагрузки) Без деформаций

Время на испытания: 2-3 дня

Транспортировка и установка

После изготовления оборудование транспортируется к новому заводу.

Этап Время Роботы
Демонтаж и упаковка 1 день 4 Кентавра-М
Транспортировка 1 день 6 Крабов-М
Установка внутри купола 2 дня 8 Кентавров-М
Подключение энергии и автоматики 1 день 4 Кентавра-М
Пусконаладка 1 день Автоматика + 2 Кентавра-М
ИТОГО 6 дней

Энергопотребление производства

Компонент Мощность
WAAM-ячейки (3 шт) 30 кВт
Шлифовальные ячейки (2 шт) 10 кВт
Литейные печи 50 кВт
Сварочные посты 20 кВт
Краны и транспорт 10 кВт
ИТОГО ~120 кВт

Обслуживание оборудования

После установки оборудование требует периодического обслуживания.

Операция Периодичность Исполнитель
Смазка подшипников Еженедельно Кентавр-М
Калибровка станков Ежемесячно Автоматика
Замена валков прокатного стана 1 месяц Кентавр-М (4 робота, 6 часов)
Замена фильер волочильного стана 1 месяц Кентавр-М
Ремонт электроники По факту Кентавр-М + импорт запчастей

См. также