Производство «Сименс» в России: завод по изготовлению газовых турбин

Д. А. Капралов – ООО «Турбомашины»

Компания «Сименс» завершает строительство завода по производству газовых турбин большой мощности в п. Горелово Ленинградской области, на территории индустриального парка Greenstate.
Проект стоимостью до 275 млн евро наглядно демонстрирует серьезность планов компании на российском рынке. Официальное открытие нового производственного комплекса планируется в текущем году.

Компания «Сименс Технологии Газовых Турбин» (ООО «СТГТ») строит комплекс мирового уровня по производству и обслуживанию газовых турбин «Сименс». В первую очередь, это высокоэффективные газовые турбины SGT5-2000E и SGT5-4000F мощностью 172 и 307 МВт соответственно.
Общая площадь завода составляет около 21000 м2. Комплекс включает основное производственное здание, офис, склад запасных частей, медицинский центр, столовую. Административно-бытовой корпус будет сдан в эксплуатацию в марте этого года. В производственном здании идет установка высокотехнологичных современных станков Pama, Carnaghi, Haane. Открытие нового завода планируется в текущем году.
В 2012 г. ООО «СТГТ» приобрело для строительства завода земельный участок площадью 3,8 га, расположенный на южной границе С.-Петербурга, на территории производственной зоны Горелово. Площадка выбрана после тщательного анализа существующих в городе и области возможных для размещения производства участков. Специалисты компании «Сименс» провели серьезный анализ технических, экологических, юридических вопросов.
Один из ключевых критериев при выборе – удобная логистика при отгрузке продукции. Энергетические газовые турбины являются крупногабаритным и тяжелым грузом. Для обеспечения своевременной поставки необходимо наличие железнодорожных путей и водного сообщения, расположенных максимально близко к производственной площадке. Именно поэтому окончательное решение было сделано в пользу участка в п. Горелово. Одновременно с приобретением участка был подписан договор с правительством Ленинградской области, предусматривающий поддержку при реализации инвестиционного проекта.
ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин», совместное предприятие «Сименс АГ» (65 %) и «Силовые машины» (35 %), создано 1 декабря 2011 года. Занимается разработкой газовых турбин, локализацией производства, сборкой, продажей, управлением проектами и обслуживанием газовых турбин в России и СНГ. Сегодня компания поставляет такие газовые турбины, как SGT5-2000E мощностью 172 МВт, SGT5-4000F – 307 МВт, SGT5-8000H – 400 МВт, одновальные и многовальные парогазовые установки конденсационного и теплофикационного типа.
Производственный комплекс, построенный «с нуля», будет оснащен современным многофункциональным оборудованием. В соответствии с программой локализации на нем уже с 2015 г. будут изготавливаться отдельные компоненты ГТУ, производиться механическая обработка роторных деталей и статорных узлов турбин, выполняться полный цикл сборочных работ, консервация и отгрузка готовой продукции заказчику. При этом в рамках стратегии развития компании планируется постепенно увеличивать долю локализации изготавливаемых компонентов путем привлечения российских предприятий.
Одна из приоритетных задач «СТГТ» – это максимальная локализация производства газовых турбин мощностью более 60 МВт в России. Для решения именно этой задачи и строится завод в Ленинградской области.
«Организация производства в России позволит нам в полной мере применить знания и опыт мировой сети по производству газовых турбин «Сименс» большой мощности и встать в один ряд с отлично зарекомендовавшими себя заводами в городах Шарлотт, Берлин, Шанхай», – подчеркнул на церемонии закладки фундамента нового завода в октябре 2013 г. Ральф Шнайдер, генеральный директор ООО «СТГТ». – Наша главная задача – предложить заказчикам в России и СНГ современные технические решения «Сименс» с учетом локализации производства в Ленинградской области».
Завод оснащается современным оборудованием для сварки, термообработки, дробеструйной очистки, механической обработки и покраски корпусных деталей и роторов газовых турбин. Станочный парк включает в себя расточные, фрезерные, карусельные, токарные станки с программным управлением, а также специальное оборудование, такое как станок для шлифовки хиртовых зацеплений и протяжной станок. Для обеспечения высокого уровня всех технологических процессов и с расчетом на перспективу компания приобрела оборудование у самых передовых поставщиков – Pama, Carnaghi, Waldrich и др.
Производственные и сварочные процессы максимально автоматизированы, применено оборудование с использованием поворотных столов и промышленных роботов. Наличие современных станков и квалифицированного персонала позволит предприятию изготавливать детали сложной формы с высокой точностью.
Производственный корпус площадью 14 тыс. м2 состоит из трех пролетов и поделен на сегменты. Для ритмичного взаимодействия сегментов используются прогрессивные технологии Milkrun, Каnban и Five S, позволяющие организовать работу предприятия по принципу «бережливого производства». Это оптимизирует систему логистики, повышает культуру производства на рабочих местах, упрощает процесс стандартизации продукции и, в конечном счете, положительно отражается на производительности труда.

Технологический процесс
На предприятии будет осуществляться технологическая подготовка производства узлов с полным циклом изготовления – корпус газовой турбины (средний корпус), ротор, общая сборка газотурбинной установки. Инженеры компании прорабатывают технологию использования режущего инструмента, станочной оснастки и методов контроля для обеспечения высокого качества изготовления деталей. При этом используются самые передовые программы 3D-моделирования, такие как Siemens NX 8,5.
Основные процессы изготовления:
Заготовительный. На этом этапе выполняется обработка листового проката. На участке применяется водоабразивный станок с программным управлением NC 4060 5X (производства Water Jet Sweden) для изготовления деталей сложной формы. На нем можно выполнять резку плоских деталей из листов размером 4 х 6 м и толщиной до 100 мм с высокой точностью (до ±0,6 мм) и качеством поверхности реза Rz40. Детали в дальнейшем поступают на сварочный участок для сборки узлов газовой турбины. Вальцегибочные машины MSB3076 позволяют производить гибку листов шириной до 3 м и толщиной до 94 мм для изготовления заготовок таких сложных деталей, как специальная труба, обечайка и полуобечайка, кольцо и полукольцо из листового проката.
Сварочный. Здесь будет выполняться сварка узлов корпуса газовой турбины различными способами (ручная, полуавтоматическая и автоматическая). Участок оснащен многофункциональной роботизированной установкой. Максимальный обрабатываемый размер детали за одну установку – 4,6 м, масса детали – 10 т. Такое оборудование позволяет выполнять лазерное напыление металлов под флюсом (в т.ч. кобальтовых сплавов), а также плазменную и газовую резку криволинейных поверхностей объемных деталей и сварных конструкций. Будет смонтирована установка с поворотным столом для автоматизированной сварки и наплавки под флюсом деталей с максимальным диаметром 5,5 м.
Механический. На участке будет производиться механическая обработка всех входящих узлов, включающая такие операции, как токарная, фрезерная, расточная, сверление, хиртошлифовальная и протяжная. Это один из самых больших участков предприятия. Он оснащается новейшим оборудованием ведущих мировых производителей. Среди наиболее крупных станков отметим следующие:
•    горизонтальный фрезерно-расточной станок Speedram 2000 (Pama) обеспечивает растачивание, сверление, нарезание резьбы, обработку цилиндрических поверхностей, цилиндрическое и торцевое фрезерование крупногабаритных заготовок длиной до 9 м и высотой до 3,5 м. Станок оснащен двумя столами (2,5 х 2,5 м) с вращательным и поступательным перемещением. Максимальная рабочая нагрузка – 25 т;
•    пятикоординатный токарно-карусельный станок TG 30/4500 (Мario Сarnaghi) с системой управления Siemens 840D имеет два независимых шпинделя для сверления, фрезерования и токарной обработки. Токарная обработка габаритных деталей с фрезерованием элементов выполняется на нем за одну установку детали. Диаметр планшайбы 4 м, максимальный вес обрабатываемой детали – 55 т;
•    портальный обрабатывающий центр PowerTec 6000 AG-M3 (Waldrich Coburg) – на нем производится сверление, нарезание резьбы и фрезерование крупноразмерных заготовок (рам, плит, корпусов, крышек) с высокой точностью. Токарно-карусельная обработка габаритных деталей с фрезерованием элементов выполняется за одну установку. Размеры рабочего стола составляют 5 х 8 м, максимальная нагрузка на 1 м2 поверхности – 25 т. Диаметр планшайбы – 5 м, максимальная грузоподъемность планшайбы – 80 т. Станки планируется ввести в эксплуатацию в апреле этого года;
•    протяжной станок S RASMX 25x3750x800 (Hoffmann) предназначен для обработки пазов по периферии дисков и шестерен. Его преимуществом является высокая точность и скорость обработки;
•    токарный станок GTD 4000/15000/180 (GEORG) позволяет обрабатывать детали длиной 15 м. Максимальная масса заготовки при установке в передней бабке и гидростатическом узле – 180 т. Станок оснащен координатно-измерительной системой, на нем будут обрабатываться валы, роторы и другие тела вращения диаметром до 4 м.
Участок покраски. Оснащен пескоструйной камерой и комбинированной кабиной очистки, окраски и просушки с внутренними размерами 7 х 6 х 5 м. В камере будет выполняться предварительная очистка и качественная окраска различных металлических деталей и сварных металлоконструкций.
Термический участок. Здесь смонтируют газовую печь с выкатным подом фирмы Bosio. Внутренние размеры печи – 7 х 5 х 3 м. В печи производится термическая обработка металлических изделий и сварных конструкций для снятия внутренних напряжений, термический отпуск, отжиг, нормализация.
Сборочный участок. На нем осуществляется сборка всех входящих узлов с дальнейшей общей сборкой газовой турбины. Участок поделен на группы сборки турбин и камер сгорания.

Кооперация с отечественными производителями
В рамках локализации также решается вопрос привлечения российских поставщиков готовых комплектующих газовых турбин и их полуфабрикатов. Компания «Сименс» поддерживает высокие стандарты качества, поэтому все поставщики до размещения заказа проходят аудит системы менеджмента качества и технический аудит для подтверждения своих возможностей.
Далее у поставщика последовательно размещаются три заказа, изготовление которых пошагово контролируется со стороны заказчика. На этом этапе заказчик убеждается, что все процессы на предприятии удовлетворяют требованиям. От такого подхода выигрывают все: с одной стороны, повышается конкурентоспособность поставщика на рынке, а «СТГТ», со своей стороны, получает продукт гарантированно высокого качества.
На российском рынке компания сталкивается с проблемой применяемых материалов. Это связано с необходимостью использования местными поставщиками европейских марок стали, а также с выполнением работ по европейским стандартам и техническим условиям DIN, EN, TLV, SLV. Сегодня ситуация на рынке заставляет производства диверсифицировать рынки сбыта, и поставщики в России готовы нести затраты на освоение новых технологий и развитие производства.
Сейчас «СТГТ» проводит аттестацию двух российских предпиятий. В текущем году на предприятии «ОМЗ–Спецсталь» будет изготовлен комплект из 28 поковок роторной группы для турбины SGT5-2000Е и комплект из четырех стальных отливок для той же турбины на «ОМЗ–Литейное производство». Уже сегодня можно утверждать, что данные предприятия являются лидерами в этих видах работ: контроль, проведенный в рамках аттестации, показывает высокое качество металла.
Инженеры компании «СТГТ» активно ищут поставщиков литья из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки GGG40 (ВЧ 40), заготовок из проката и поковок из стали 16Мо3. Пока эти заготовки и изделия планируется импортировать и обрабатывать на предприятии. В будущем они должны поступать от российских производителей.
На рис. показан план локализации компонентов на примере турбины SGT5-2000Е. Из схемы видно, что до 2020 г. планируется достичь максимальной локализации производства SGT5-2000Е в России, составляющей около 60 % в стоимостном выражении.

Подготовка специалистов
Обрабатывающие центры и станки, монтаж которых ведется сейчас на «СТГТ», требуют глубоких знаний от всех специалистов: от операторов, которые будут управлять этим оборудованием, от программистов и технологов, которые создадут программы и «научат» станки выполнять обработку, от обслуживающего персонала и т.д. Для этого запланировано большое количество программ обучения. Большинство курсов разделено на два этапа – обучение на заводах-изготовителях и обучение на заводе «СТГТ» после окончания монтажа и ввода оборудования в эксплуатацию. Окончательный этап – изготовление тестовых деталей по чертежам компании «Сименс».
Такой подход позволит наиболее полно освоить оборудование и приступить к производству.
Специалисты предприятия уже прошли обучение в Италии на заводе Pama, в Германии на предприятии Waldrich Coburg. В ближайшее время начнется обучение на заводе Maegerle в Швейцарии, Hoffman и Georg в Германии.
Таким образом, ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» комплексно подходит к решению своей главной задачи – реализации программы локализации по всем направлениям. В первую очередь, речь идет о локализации производства, включая привлечение российских поставщиков материалов и комплектующих. Важной составляющей является передача передовых технологий для повышения конкурентоспособности энергетической отрасли РФ. Изготовление газовых турбин – наукоемкое производство, требующее не только наличия квалифицированной рабочей силы, но и компетентной команды инженеров, обладающих знаниями в области современных технологий и проектирования, с одной стороны, и учитывающих местную специфику при реализации проектов согласно стандартам и требованиям, принятым в РФ. Для решения этой задачи «СТГТ» работает в тесном сотрудничестве с высшими учебными заведениями и занимается подготовкой собственных инженерных кадров.
Кроме того, для более быстрого реагирования и снижения стоимости технического обслуживания на предприятии организовано собственное сервисное подразделение, выделена площадь под склад запчастей.
Следуя комплексному подходу, включающему, помимо вышеперечисленного, обеспечение экологических норм и социальную поддержку, ООО «СТГТ» вносит вклад в реализацию программы по импортозамещению и поддерживает стратегию модернизации в РФ. Турбины и Дизели