Расскажите о вашем институте и команде. Какими проектами вы занимаетесь?

Наше конструкторское бюро специализируется на проектировании металлургического оборудования, в первую очередь – МНЛЗ (машин непрерывного литья заготовок), а также перегрузочно-усреднительного оборудования. Мы выполняем полный цикл инжиниринга: разрабатываем 3D-модели, 2D-чертежи и технические спецификации.

Коллектив конструкторского бюро в Орске у нас сравнительно небольшой — порядка 40 человек, при этом мы разделены на несколько направлений, каждое из которых отвечает за свою часть работы. Несмотря на компактную команду, у нас большой референс-лист инжиниринговых проектов.

Самым масштабным проектом последних лет стал базовый и детальный инжиниринг МНЛЗ для Волжского трубного завода. Машина предназначена для разливки различных марок жидкой стали в высококачественные заготовки заданного сечения и длины.

Мы начали проектировать МНЛЗ в 2023 году. Уже на стадии рабочего проектирования стали активно развивать 3D-модель, и это сыграло ключевую роль. Было необходимо не просто спроектировать оборудование, а встроить его в существующее здание цеха. С помощью КОМПАС-3D были разработаны модель и полный комплект конструкторской документации для изготовления оборудования. Всего 3D-модель содержит 184 000 компонентов всех уровней.

Именно 3D моделирование позволило заранее оценить компоновку оборудования МНЛЗ в реальном пространстве, проверить размещение отдельных узлов и комплектных систем и избежать критических ошибок на этапе монтажа оборудования.
Если говорить о масштабе проекта, это порядка 2000 тонн оборудования по инжинирингу — как основного, так и вспомогательного. Всего было выпущено около 3500 чертежей формата А1.

Сколько времени занял проект от начала до реализации?

Техническое предложение мы направили заказчику в феврале 2023 года. После согласования технической спецификации перешли к базовому инжинирингу — он занял период с конца мая по декабрь. Далее — рабочее проектирование, и уже в мае 2024 года мы передали полный комплект чертежей заказчику для размещения изготовления оборудования. В целом на проект ушло около полутора лет.
По разработанной нами конструкторской документации Волжский трубный завод организовал изготовление и монтаж оборудования, привлекая порядка семи подрядных организаций — по механической, гидравлической и электрической части, а также для выполнения строительно-монтажных работ.

Монтаж начался в октябре 2024 года и завершился весной 2025-го. После этого МНЛЗ была введена в эксплуатацию. В настоящее время она эксплуатируется и разливает сталь в непрерывнолитые заготовки с заданными характеристиками, замечаний от заказчика не поступало.

В чем уникальность этого проекта?

Это действительно уникальная машина: на сегодняшний день в России нет полных аналогов, которые бы охватывали такой широкий диапазон заготовок и марочного сортамента. Ключевой особенностью данной машины является возможность производства заготовок из нержавеющих марок стали широкого размерного сортамента. Кроме того, в проекте были максимально реализованы передовые технические решения и применены современные системы и технологии. Поэтому проект получился не просто масштабным, но и значимым для отечественной металлургической отрасли.

Как была организована коллективная работа над машиной?

Весь проект был разделен на узлы и за каждым узлом закреплялся отдельный конструктор. Он самостоятельно прорабатывал свой узел, создавал модель, после чего все узлы объединялись в общую сборку.

Как проходила проверка?

Основная проверка выполнялась по чертежам. Мы создаем 3D-модель, затем на ее основе формируем сборочные и детальные чертежи, и уже их проверяет ведущий конструктор. 3D используется в первую очередь как инструмент для выявления пересечений и корректности сопряжений, но финальный контроль — именно по конструкторской документации.

При этом 3D-модель визуально помогает определить наличие пересечений деталей и оценить пространственное расположение оборудования в целом. Что в свою очередь позволяет внести соответствующие корректировки и изменения в документацию или проект.

Использовали ли инструменты нисходящего проектирования?

Нет, у нас применяется подход «снизу вверх». Мы не строим общий каркас, от которого потом идет детализация.

Кроме того, у нас практически нет повторяющихся элементов. Даже такие вещи, как фундаментные болты или отверстия, в каждом случае имеют свои особенности. Поэтому копирование или заимствование геометрии у нас минимальное.

Использовали ли импортированные модели из других САПР?

Да, к примеру, гидравлические компоненты и фитинги. Обычно работали с форматами STEP и IGES.

Сколько времени заняла работа с полной моделью? И как решали вопрос с ресурсами?

Работа над проектом осуществляется коллективно, для поузловой проработки достаточно было использовать простые рабочие ПК. А вот в процессе сборки всего изделия мы столкнулись с тем, что на одном ПК загрузка составляла порядка 40 минут — только чтобы открыть и повернуть модель.

Далее мы стали работать с моделью на других ПК, и ситуация значительно улучшилась: полная 3D модель загружалась примерно за 10 минут. Можно было свободно вращать сборку, просматривать ее с разных сторон. При выполнении сопряжений отклик программы занимал 2–3 минуты, но в целом это уже позволяло комфортно работать.

То есть, сначала мы прорабатывали отдельные узлы, а затем собирали их в единую модель. Сборка выполнялась через базовые элементы — плоскости и оси подсборок.

Помимо базовых возможностей КОМПАС-3D, вы используете приложения, например, «Валы и механические передачи». Как именно они пригодились?

Мы использовали «Валы и механические передачи» при моделировании по отдельным видам оборудования, в частности, в узлах где применяются редуктора, шестерни, зубчатые рейки.

Возникали ли проблемы при сборке проекта?

Основные сложности — это правильное сопряжение узлов и последующая корректировка моделей при необходимости. Модель позволяет определить собираемость узлов в единый комплекс оборудования. И здесь важно понимать, что если что-то не сходится в модели, значит и в реальности оборудование тоже не соберется в единый комплекс.

Поэтому мы активно проверяем все на чертежах: распечатываем, сверяем между собой, обсуждаем и находим технические решения. Чертеж — это основной конструкторский документ, в котором фиксируется вся техническая информация детали или изделия.

Как выстраивается финальная стадия проекта?

После проверки комплект чертежей передается заказчику, затем заказчик направляет конструкторскую документацию на завод-изготовитель. В процессе производства на заводе-изготовителе иногда возникают вопросы, что абсолютно нормально, ведь производственные мощности имеют свои ограничения и приходится вносить изменения в документацию. Такие моменты бывают, и мы их оперативно прорабатываем.

Какие инструменты КОМПАС-3D вы использовали чаще всего?

Базово — твердотельное моделирование. Также активно применяем:

• специализированные приложения для трубопроводов;
• библиотеку стандартных изделий;
• параметризацию (через внешние переменные);
• исполнения деталей.

При этом каждая деталь прорабатывается индивидуально — типовых решений практически нет. В этом мы видим общую особенность наших проектов — они уникальны, большинство деталей приходится моделировать с нуля.

С какими сложностями сталкивались при работе с импортированной геометрией и какие инструменты в КОМПАС помогали решать их?

При проектировании оборудования МНЛЗ приходилось работать с коллегами из других компаний, в том числе иностранных. Мы обменивались 3D моделями в формате STP. Данный формат успешно интегрируется в сборку КОМПАС-3D, ошибок при импортировании моделей не возникало. Процесс обмена моделями значительно облегчает совместную работу между компаниями, которые работают в разных программах.

Насколько модель совпала с реальной сборкой на площадке? Были ли расхождения?

Модель полностью совпала с реальной сборкой. Отдельные мелкие корректировки документации при монтаже оборудования, конечно, неизбежны, но они в основном были связаны с ошибками производителей оборудования или строительных организаций.

Что в таких проектах приносит наибольшее профессиональное удовлетворение?

Наибольшее удовлетворение приносит вид успешно работающего оборудования, которое было изготовлено по нашему инжинирингу, а также готовая продукция, соответствующая требованиям заказчика.

Над какими проектами вы планируете работать в дальнейшем? Поможет ли вам накопленный опыт?

Безусловно, мы нацелены на расширение сотрудничества с нашими постоянными заказчиками. Рассчитываем на успешную реализацию новых проектов по модернизации производства в ближайшей перспективе.

В 2025 году проект МНЛЗ для Волжского трубного завода занял первое место в самой «тяжелой» номинации — «Машиностроение. Свыше 5000 деталей в сборке». Жюри отметило высочайший уровень выполнения работы, отличную реализацию от замысла до готового изделия. Несмотря на повышенную сложность модели, большое количество деталей и узлов, она грамотно спроектирована и оформлена.

Коллектив конструкторского бюро ЦНИИчермет им. И.П. Бардина в Орске не в первый раз участвует в конкурсе: в 2022 году он занял III место в категории «Машиностроение. От 1000 до 4999 деталей в сборке» с проектом «Шлаковоз самоходный». А в 2023 году получил специальный приз экспертной комиссии за модель кристаллизатора.

Что бы вы порекомендовали другим участникам Конкурса асов 3D-моделирования?

Мы считаем, что выигрываем во многом благодаря большим проектам. И наше участие зачастую зависит от разрешения заказчиков. Даже хотелось бы попросить ввести отдельную номинацию на конкурсе: от 100 000 деталей в сборке.

Если серьезно, то в первую очередь советуем правильно выстроить сборку и обеспечить связность: модель, чертеж и спецификация должны быть согласованы.
Одним из ключевых этапов в инжиниринге является подготовка качественной конструкторской документации. Поскольку производство ориентируется именно на неё, малейшая ошибка может обернуться неисправимым браком. 3D-моделирование помогает автоматизировать выпуск документации и исключить ошибки.