Запуск производства двигателей Cummins ISL на «Камминз Кама»

Совместное предприятие действует уже почти 11 лет. В настоящее время оно производит 4- и 6-цилиндровые двигатели серии ISB с рабочим объемом 4,5 и 6,7 л, развивающие мощность 140-300 л.с. в зависимости от модификации.

Освоение производства более мощных двигателей семейства ISL - это важный шаг в развитии СП. 6-цилиндровые двигатели серии ISL имеют рабочий объем 8,9 л и развивают мощность от 280 до 400 л.с. в зависимости от модификации. Если двигатели серии ISB по мощности, массе и габаритам пригодны для автомобилей полной массой до 25 т, то двигатели ISL подходят для автомобилей полной массой до 33 т.

Таким образом ассортимент моторов Cummins российской сборки значительно расширяется и охватывает теперь самый массовый мощностной диапазон, силовые агрегаты из которого востребованы в производстве коммерческого транспорта, сельскохозяйственной и специальной техники.

На российском рынке имеются двигатели ряда производителей рабочим объемом 4,5-7,0 л (ЯМЗ 500-й серии, Cummins ISB), и 11-12 л (ЯМЗ 650, КАМАЗ 740, двигатель из Китая Cummins ISG12 и совместная разработка КАМАЗ-Liebherr). Новые двигатели серии Cummins ISL объемом около 9 л закрывают нишу и мощностной диапазон между эти двумя размерностями. Руководство «Камминз Кама» считает, что двигатели этой размерности востребованы и поэтому освоение их выпуска будет способствовать значительному увеличению общих объемов реализации двигателей СП «Камминз Кама».

Моторное производство и локализация

ЗАО «Камминз Кама» занимает территорию в 14000 м2. Численность работников 226 человек, из них 94 человека ИТР. При таком количестве работников на предприятии могут изготавливать до 12000 в год или по 80 двигателей обеих серий, ISB и ISL, за смену.

Объем производства можно быстро увеличить до 25000 двигателей в год при работе в 2 смены, достаточно будет закупить буквально 4 станка. В цехе уже заложены виброизолированные фундаменты для их монтажа. При необходимости увеличить объемы производства или расширении модельного ряда планируется нанять дополнительно рабочих, увеличение числа ИТР пока не планируется.

Из всего объема выпуска двигателей ISB в настоящее время порядка 80% составляют 6-цилиндровые. Эти агрегаты применяются на средних и тяжелых грузовиках КАМАЗ, а также на автобусах марок НЕФАЗ и КАВЗ. На 2017 г. запланировано выпустить 5500-6000 двигателей ISB экологических классов Евро-4 и Евро-5, т. е. порядка 35 ед./смену. Максимальный объем выпуска 12000 ед. был достигнут в 2014 г. 95% выпуска этих двигателей поступает на КАМАЗ, а 5% - сторонним потребителям: НЕФАЗ, КАВЗ и др.

Предприятие заботится о повышении квалификации своих работников: каждый работник в среднем один раз в два года проходит обучение.

Производственный процесс. Цех механической обработки деталей и цех сборки предприятия «Камминз КАМА» располагаются в отдельных помещениях, чтобы обеспечить повышенную чистоту воздуха и поддерживать ровную температуру в помещении. У СП «Камминз Кама» все оборудование - современное и сертифицировано инженерами Cummins.

Механическая обработка отливок блоков цилиндров производится на автоматизированной линии с помощью немецких обрабатывающих центров ф. Heller и Nagel Maschinen (Германия). Расточка и двухпереходное хонингование для повышения точности производится с использованием установочной плиты. Эти универсальные станки позволяют обрабатывать не только негильзованные блоки двигателей серий ISB и ISL, но и при необходимости растачивать блоки под установку «мокрых» гильз.

Автоматизированная линия обработки головки блока поставлена компанией StarragHeckert AG. Коленчатые и распределительные валы хонингуются на шлифовальных станках Nagel Maschinen (Германия). На линии обработки маховика используются обрабатывающие центры ф. EMAG, а балансировка маховика выполняется на станке ф. Schenck.

Режущий инструмент настраивается на специальном участке с помощью станка от компании Zoller (Германия). Используются установки технологической и финишной мойки с ультратонкой фильтрацией от ф. Heller и Dürr (Германия, Китай).

Для обеспечения безопасности на станках установлены излучатели инфракрасных лучей и принимающие экраны, в случае пересечения человеком этой невидимой линии работа станка останавливается, чтобы человека не затянуло в станок, как бывало раньше на производстве, где не было таких систем безопасности. В цехе имеются видеокамеры, которые изначально устанавливались для отслеживания хищений, но поскольку в течение 10 лет ни одного случая хищения не было зафиксировано, их используют для контроля правильности выполнения рабочими производственных операций.

Система автоматизированного производства отслеживает расход деталей на сборочной линии, обеспечивает передачу информации на склад для выбора комплектующих со стеллажей и своевременной подачи их на сборку.

В окрасочной камере предусмотрено четыре стадии мойки и окраски двигателей. По просьбе заказчика — ПАО «КАМАЗ», двигатели окрашиваются в черный цвет, хотя могут окрашиваться в любой другой. На некоторых других заводах Cummins двигатели покрывают лишь бесцветным антикоррозионным защитным составом. Уникальные двигатели, экспериментальные образцы и агрегаты, выпускаемые малыми партиями из нескольких экземпляров КАМАЗ просит окрашивать в красный цвет.

Кроме готовых двигателей на заводе «Камминз Кама» изготавливают ремкомплекты двигателей в составе головки и блока цилиндров, коленвала и поршневой группы. К сожалению, еще не все потребители знают о возможности приобрести такие заводские ремкомплекты, удобные для проведения капремонта двигателя.

Контроль качества. На предприятии «Камминз Кама» внедрена система менеджмента качества, соответствующая стандарту ISO/TS 16949. Соответствие системы подтверждается ежегодно многочисленными аудиторами, как зарубежными так и отечественными.

Как и на любом заводе Cummins по всему миру на «Камминз Кама» организован многоступенчатый контроль качества: промежуточный - на каждой технологической операции, контрольные испытания 100% готовых изделий и периодический углубленный выборочный контроль двигателей. Используются механические (пневматические) и электронные измерительные приборы, способные определять размеры с точностью до 1 мкм.

Все параметры обработки отражаются на мониторах и сохраняются в электронном виде. Вот лишь краткий и неполный перечень выполняемых контрольных измерений. Измерение блока цилиндров и прочих обрабатываемых отверстий в блоке производится электронными нутромерами ф. Air Gage. Чистота обработки блоков цилиндров составляет до 3 мкм. Производится проверка на герметичность каналов и полостей систем топливоподачи, смазки и охлаждения путем опрессовки головки и блока цилиндров. Каждый 40-й блок дополнительно проверяется более чем по 3000 точек в 3-координатной электроизмерительной машине Carl Zeiss с профиллографом, которая находится в термоконстантном помещении, где поддерживается постоянная температура. Блок перед проведением измерений тоже некоторое время выдерживается в этом помещении для выравнивания его температуры. Электронная система постоянно анализирует более 500 размеров и выполняет статистический контроль стабильности технологических процессов.

После успешного прохождения всех проверок и измерений на готовый блок цилиндров автоматически набивается заводской порядковый номер (для визуального считывания), а также наклеивается дублирующий штрихкод для автоматического сканирования номера. На некоторых операциях применяется ручной сканер, на других номера считывает сам станок. На каждый двигатель при «рождении» заводят электронный паспорт, в нем фиксируется порядковый заводской номер блока, а также заводские номера головки блока, коленвала, ТНВД, электронного блока управления двигателем. В «паспорте» (или «истории») двигателя под этим номером содержится вся информация — кто и когда его обрабатывал, выполнял те или иные технологические операции. По «паспорту» можно отследить результаты проверок выполнения промежуточных технологических операций. Вместе с картой сборки все результаты измерений по каждому выпущенному двигателю сохраняются в заводской базе данных и в единой базе данных Cummins. Такой порядок существует на всех заводах корпорации Cummins.

В дальнейшем по мере сборки контролируются моменты затяжки резьбовых соединений, проверяется момент страгивания коленчатого вала, величина выступания поршней над плоскостью блока цилиндров, контроль толщины лакокрасочного покрытия, его адгезии, стойкости к механическому воздействию, стойкости к солевому туману, к влажности и проверки других механических и химических свойств окраски согласно стандартам Cummins. Имеются стенды для проверки электрических цепей и программирования и испытаний электронного блока управления от Sytech (США).

Перед сдачей в сбыт 100% готовых двигателей подвергают «горячей» контрольной обкатке на испытательном стенде в течение 6 мин. - от холостого хода до максимальной мощности и обратно до холостого хода. Вместе с затратами времени на установку при помощи быстроразъемных соединений и снятие на каждый двигатель требуется 10 мин. По расчетам, двух испытательных стендов ф. AVL (Австрия) хватит для проверки 25000 двигателей в год. Проверяют максимальную мощность, температуру и давление в системе смазки, количество картерных газов. Все параметры отражаются на мониторе оператора. Измеренные параметры записываются в паспорт двигателя и сохраняются в архиве. Применяют особые обкаточное масло и антифриз с флуоресцентной присадкой. После обкатки двигатель помещают в «темную» камеру, где в свете люминесцентной лампы выявляют места утечек из двигателя этих технических жидкостей.

Кроме того, ежемесячно методом случайного выбора проводят проверку 1-2 двигателей путем обкатки в течение 17 моточасов (такими же циклами по 6 мин.). Затем мотор полностью разбирают, каждую деталь тщательно промеряют и проверяют. По результатам исследования составляется отчет. Если обнаруживаются какие-либо отклонения от предельно допустимых параметров, принимаются меры по исправлению дефекта. Иногда проводят проверку одного произвольно выбранного двигателя обкаткой под нагрузкой на стенде в течение 250 час. Затем его также полностью разбирают для контроля.

По статистике СП «Камминз Кама», около 93% двигателей проходят все контрольные проверки с первого раза.

Локализация. Локализация производства двигателей серии ISB к настоящему времени составляет более 60%. Из 300 наименований деталей двигателя уже локализовано 98 позиций Отливки блоков цилиндров двигателей поставляет бразильский завод Cummins. Ведется работа по локализации отливки блоков на литейном заводе КАМАЗа. Отливку головки блока локализовали частично — часть отливок поступает из-за границы, часть — продукция КАМАЗа. Коленчатые и распределительные валы, а также маховики двигателей ISB отливают на КАМАЗе. О локализации мехобработки ряда деталей уже сказано выше. Пневмокомпрессор локализован частично — поступает от Wabco или с нижегородского завода Knorr-Bremze. Жгуты электропроводки изготавливает предприятие из Набережных Челнов. Также локализовано производство мелких деталей — трубки, крепеж (болты, гайки шайбы), кронштейны и т. п. В этом году планируется завершить локализацию изготовления поршней, картера маховика и других крупных алюминиевых деталей. К концу года локализация увеличится на 5-7%.

При небольших первоначальных объемах выпуска новых двигателей ISL глубокая локализация с изготовлением отливок просто невыгодна экономически. Однако успешный пример локализации производства двигателей ISB показывает, что и с локализацией изготовления двигателей ISL в дальнейшем проблем не будет.

Двигатели ISB

4- и 6-цилиндровые двигатели ISB обеих размерностей предлагаются в вариантах экологического класса Евро-4 или Евро-5. Конкурентными преимуществами этих двигателей являются:

• компактность, ведь Cummins является основоположником стандарта «один литр на цилиндр», применяемого в двигателях серии ISВ, недаром они широко используются на грузовиках легкого и среднего класса (в том числе - в серийном производстве техники КАМАЗ), автобусах среднего класса, специальной и сельскохозяйственной технике;
• топливная экономичность на 12% выше по сравнению с аналогами;
• лучшая в своем классе масса (374 и 485 кг у 4- и 6-цилиндровой версии соответственно) позволяет увеличить полезную нагрузку автомобиля
• простота модульной конструкции с меньшим количеством деталей, чем у традиционного дизельного двигателя, благодаря чему увеличивается надёжность и уменьшаются затраты времени на техобслуживание;
• возможность применения отбора мощности напрямую от двигателя до 520 Нм в постоянном режиме;
• статус двигателя российского производства позволяет российским производителям автотехники участвовать в различных программах государственных субсидий;
• с 2017 г. гарантия на автомобильные двигатели производства ЗАО «Камминз Кама» составит 3 года или 200 тысяч км пробега.

Новая серия ISL

6-цилиндровые двигатели с турбонаддувом серии ISL массой 706 кг и мощностью от 280 до 375 л. с. предлагаются в версиях Евро-4 (для КАМАЗ и других коммерческих автомобилей) и Stage II (для сельскохозяйственной и внедорожной техники) и оснащены системой селективной нейтрализации отработавших газов SCR. Существуют и газовые версии двигателей ISL, производство которых в дальнейшем тоже может быть освоено в России.

Среди преимуществ двигателей ISL:

• имеются версии с механическим и электронным управлением, электронная система управления совместима с шиной CAN;
• высокопрочный кованый коленчатый вал; усиленный распредвал, роликовые кулачки толкателей, вязкостный демпфер крутильных колебаний, автоматический натяжитель приводного ремня вентилятора;
• система топливоподачи Bosch Common Rail с давлением 1600 бар;
• топливные и масляные фильтры инновационной конструкции от Cammins Filtration;
• пневмокомпрессор Wabco;
• низкие затраты на техобслуживание за счет больших интервалов ТО;
• гарантия на двигатель составляет 2 года без ограничения пробега;
• за счет того, что двигатели производятся в России, изготовители техники, использующие их, могут участвовать в государственных программах субсидирования.

Двигатели ISL универсальны и пригодны для установки на коммерческие автомобили, специальную и сельскохозяйственную технику. В частности, их устанавливает компания РИАТ (г. Набережные Челны) на тяжелые самосвалы КАМАЗ-6520 и другую спецтехнику. Из первой пробной партии из 10 двигателей, собранных 21 марта 2017 г., 8 пошли на комбайны ACROS 595 завода Ростсельмаш, а 2 — на РИАТ. В следующем году планируется довести объемы поставки двигателей ISL на Ростсельмаш до 2500 двигателей в год, до 500 ед./год — на РИАТ, а примерно 500 ед./год — на КАМАЗ. Проявляли интерес к двигателям Cummins ISL и белорусские машиностроители.

На ближайшее время — на 2017 г. предусматривается только локализация сборки и постепенное увеличение доли локализованных комплектующих. Если объем выпуска достигнет 3000 двигателей в год — при таком количестве целесообразно приступать к глубокой локализации. Сейчас детали поступают из центральных логистических центров Cummins в Великобритании и Бельгии. Есть центральный логистический центр в Китае. Детали по качеству все одинаковые и компания Cummins выбирает, откуда их доставлять, из соображений удобства логистики. При необходимости каналы поставки меняются.

Тест-драйв

Руководство предприятия предоставило журналистам возможность принять участие в тест-драйве автомобилей КАМАЗ, укомплектованных двигателями Cummins:

• КАМАЗ 65115 (6х4), самосвал с двигателем Cummins ISB Евро-5 мощностью 292 л.с.,
• КАМАЗ 6520 (6х4), самосвал с двигателем Cummins ISL Евро-4 мощностью 390 л.с.,
• КАМАЗ-Батыр 65225 (6х6) тягач повышенной проходимости с односкатной ошиновкой, интересная модель производства РИАТ с двигателем ISL Евро-4 мощностью 375 л.с.,
• КАМАЗ 6580 (6х4), самосвал нового модельного ряда с кабиной Axor с 12-литровым двигателем Cummins ISG12 Евро-5 мощностью 419 л.с.

Все автомобили оснащены 9- и 16-ступенчатыми коробками передач ZF, обеспечивающими четкое переключение.

Насколько можно было судить по движению без груза, двигатели развивают вполне достаточную для работы мощность. Хочу особо отметить устойчивость, с которой все автомобили держатся на обледенелой дороге: даже без груза они продолжали уверенное движение, когда колеса попадали на лед.

В период, когда положение в экономике не самое благополучное, акционеры СП «Камминз Кама» — компании КАМАЗ и Cummins, делают серьезные инвестиции в создание производства нового двигателя. Это свидетельствует о твердой уверенности руководства этих компаний и совместного предприятия в перспективах российской экономики.

Как сказал участвовавший в торжественном мероприятии Стив Чапман, вице-президент Cummins Inc.: «В течение 30-лет мы работаем в России с КАМАЗом и несмотря на изменения политического климата отношения наших компаний остаются стабильными и продолжают развиваться. Cummins очень заинтересован в сотрудничестве с КАМАЗом, в успешной деятельности совместного предприятия. Мы очень рады, что номенклатура расширена и будет выпускаться еще одна серия двигателей». Практически то же повторил в своей речи и заместитель Ген. директора ПАО КАМАЗ, директор по развитию Ирек Фролович Гумеров.