(Окончание. Начало в № 4 (32) Второй уровень – модернизация действующего оборудования. Оно может иметь прежние технические решения с улучшенными параметрами или изменёнными узлами и механизмами, но эти изменения носят характер улучшения и не содержат принципиально новых технических решений. Примеры модернизации оборудования: установка аэростатических направляющих для пил над и под распиливаемым материалом у лесопильных рам и круглопильных станков и отжимных аэростатиче-ских направляющих у ленточнопильных станков; установка в механизм натяжения ленточных пил упругих элементов, быстро реагирующих на изменение натяжения пил и быстро восстанавливающих его; замена однопильных ленточнопильных станков на сдвоенные при распиловке брёвен малых и средних диаметров. Могут быть и другие примеры.

Третий уровень – создание лесопильного оборудования нового поколения, а на его базе – новых высоких технологий. Основные недостатки, присущие существующим лесопильным станкам, не могут быть устранены путём модернизации. Необходимы станки нового типа. Такие станки дол-жны иметь новые узлы и механизмы, созданные на основе прин-
ципиально новых технических решений.

Характерные черты техники нового поколения, отличающие её от модернизированной техники: во-первых, реализация новой технической идеи – научного открытия, крупного изобретения, комплекса изобретений; во-вторых, скачкообразный рост эффективности, повышения производительности труда, экономия сырья, снижение материалоёмкости и энергозатрат. Для своевременной смены поколений техники необходимо, чтобы последние фазы жизненного цикла предыдущего поколения совпадали с первыми фазами цикла нового поколения. Поэтому важно вовремя переориентировать конструкторов и изготовителей на разработку и освоение техники нового поколения.

Создание современных машин, приборов, новых материалов и технологий – сложный процесс, требующий соответствующей государственной политики, создания или восстановления научных школ, аналитических центров, отраслевых конструкторских бюро, развития промышленного капитального строительства, подготовки творческих высококвалифицированных специалистов (рис. 1).

Аналитический центр отрасли изучает тенденции развития того или иного вида оборудования и с учётом научных открытий, научных изобретений, результатов фундаментальных и прикладных исследований, достижений в смежных отраслях промышленности, а также на основании анализа зарубежной технической информации выбирает и обосновывает направления работ по созданию станков, материалов и технологий нового поколения.

Следует подчеркнуть, что копирование даже передовых зарубежных разработок неминуемо приводит к техническому отставанию. Только изучение тенденций развития техники и упреждающий выход вперёд позволяет создавать высокоэффективную технику, не имеющую аналогов за рубежом.

Для определения потребного количества новой техники, возможностей её продажи в другие страны, влияния на развитие других отраслей промышленности, объёмов затрат на её разработку и освоение, сроков окупаемости затрат необходимо научно-экономическое прог-нозирование.

При положительном прогнозе выполняют прикладные научно-исследовательские работы, в результате которых создают экспериментальные установки, определяют основные параметры новой техники и разрабатывают техническое задание для проектирования нового изделия.

В ходе проведения конструкторских проектов разрабатывают техническую документацию для организации промышленного производства нового изделия. Если потребность в новых видах техники большая, а на существующих предприятиях нет возможности организовать её выпуск, необходимо капитальное строительство с введением новых производственных мощностей.

Подготовка регулярного производства включает комплекс конструкторских, технологических и организационных работ, связанных с переходом предприятия на массовый или серийный выпуск нового изделия. На этой стадии осуществляют корректировку конструкторской документации применительно к конкретным производственным условиям, разработку технологических процессов, проектирование и изготовление оснастки и инструмента, решение организационных вопросов и др. При необходимости выполняют производственные исследования, связанные с улучшением качества, повышением экономичности и надёжности новых изделий.

Освоение регулярного производства – завершающая стадия создания новой техники. Она включает работы, направленные на обеспечение данным предприятием ритмичного выпуска новых изделий с заданными технико-экономическими показателями.

Таким образом, создание новой техники – сложный процесс, требующий вложения больших финансовых средств, высокого уровня развития науки и техники и наличия высококвалифицированных творческих людей. Последнее связано с повышением качества высшего образования и увеличением социального стимулирования — как материального (вознаграждение, соответствующее творческим успехам), так и морального (почёт и уважение в обществе).

По мнению автора, поколения новой техники, технологии, средств контроля и управления могут быть реализованы в лесопилении при создании гибких автоматизированных лесопильных линий на базе ленточнопильных станков. С помощью этих линий можно не только получать пиломатериалы высокого качества при минимальном расходе энергии и сырья, но и упростить и удешевить работы на складах сырья и пиломатериалов. При создании таких линий необходимо решить следующие основные вопросы.

1. Создать однопильные ленточнопильные модули, обеспечивающие высокую точность пиления, большую долговечность пил, имеющие малые габаритные размеры и металлоёмкость. К таким модулям можно отнести станок с пилой, движущейся по криволинейным аэростатическим направляющим. (Конструкция его показана на рис. 2.) Замена вращающихся шкивов невращающимися криволинейными аэростатическими направляющими обеспечивает:

– повышение точности пиления за счёт уменьшения свободной длины пилы в плоскости её наибольшей жёсткости более чем в 5 раз;

– увеличение долговечности пил более чем в 30 раз;

– возможность использовать пилы, зубья которых оснащены твёрдыми и сверхтвёрдыми материалами, что сокращает расход пил и упрощает их подготовку;

– значительное уменьшение габаритов и металлоёмкости станка;

– минимальную ширину пропила и рациональный расход сырья.

2. Для ленточнопильных станков нового типа, обеспечивающих высокую долговечность пил, создать специальные ленточные пилы (увеличенной ширины при малой толщине) с зубьями, оснащёнными твёрдыми и сверхтвёрдыми материалами. Для подготовки и ремонта таких пил создать централизованные инструментальные мастерские, оснащённые современными станками.

3. Создать средства позиционирования однопильных модулей, обладающие высокой точностью и быстродействием, и механизм подачи с торцовыми захватами брёвен и предварительной ориентацией брёвен относительно ленточнопильных модулей.

4. Создать и наладить производство технических средств, автоматически определяющих основные геометрические характеристики поступающего на распиловку сырья и передающих полученную информацию компьютеру.

5. Разработать программы для выбора схемы раскроя и позиционирования ленточнопильных модулей для получения максимального (объёмного, спецификационного, ценностного, посортного) выхода пиломатериалов с учётом геометрических характеристик поступающего на распиловку пиловочного сырья.

6. Разработать средства автоматического контроля качества получаемых пиломатериалов для выбора оптимальных режимов пиления.

Решение поставленных вопросов позволит избежать отставания нашей лесопильной промышленности от стран, использующих высокие технологии.

Работы в данном направлении ведутся инициативно под руководством автора без поддержки государственных и иных организаций.

Г. Ф. Прокофьев,
доктор технических наук,
профессор, академик РАЕН,
заслуженный изобретатель РФ.