Аддитивные технологии: каковы перспективы для нефтегазовой отрасли?
Аддитивные технологии — давно уже не новинка на рынке. Как пишут аналитики Techart в своём исследовании «3D-печать в нефтегазовой отрасли: стимулы и ограничения», первые опыты в этом направления были почти 40 лет назад. Тем не менее аддитивные технологии долгое время оставались в тени, в том числе и в нашей стране.
Ситуация поменялась после введения санкций, и сегодня технологии 3D-печати — один из главных инструментов импортозамещения. Прогнозами развития индустрии поделились участники сессии «Аддитивные технологии и импортозамещение: научный, производственный и коммерческий потенциал» в рамках Национального нефтегазового форума.
3D-печать: чем полезна технология для нефтегаза?
Какое именно применение аддитивные технологии могут найти в нефтегазовой промышленности? Аналитики Techart выделяют следующие возможности 3D-печати:
— прототипирование (сокращение времени на разработку новых решений);
— изготовление деталей со сложной геометрической формой (позволяет сократить число составных элементов, что облегчает сборку и улучшает производительность);
— производство запасных частей (малосерийное производство);
— восстановление изношенных запасных частей (особенно актуально для удалённых объектов).
Высоко оценивают перспективы использования аддитивных технологий и некоторые представители нефтегазовых компаний.
«Технологии 3D-печати формируют иные подходы к инжинирингу, проектированию узлов или оборудования. С их помощью можно повысить технические характеристики, экономическую эффективность. Конечно, одна из ключевых сфер — производство материально-технических ресурсов с применением аддитивных технологий, проведение ремонтно-восстановительных работ, в частности с применением лазерной наплавки», — отмечает начальник управления аддитивных технологий ООО «Газпромнефть-ИТО» Данар Подкопаев.
Кроме этого, аддитивные технологии позволяют улучшить технические характеристики изделий за счёт применения новых материалов.
«При этом имеется в виду не только то, что научные организации разрабатывают в лабораториях с нуля, но и те материалы, которые до этого не применялись для того или иного узла, оборудования ввиду технических или экономических ограничений. Иной подход к инжинирингу как раз позволяет увеличить сферу их использования», — рассуждает г-н Подкопаев.
Санкции как импульс к развитию
Несмотря на это нефтегазовый сектор долгое время не входил в число отраслей, где 3D-печать получила широкое распространение.
«В нефтегазовую отрасль (НГО) аддитивные технологии проникают медленнее, чем во многие другие схожие по сложности и масштабу отрасли. Распространённое объяснение этому — отсутствие исторически проверенной практики применения и значимого числа активных инноваторов-внедренцев среди нефтегазовых компаний.
Кроме того, на сложившуюся ситуацию большое влияние оказывают особенности отрасли: консервативность, государственное участие, глобальность игроков, жёсткие стандарты и требования к безопасности, высокие инвестиции и длительные сроки реализации и эксплуатации проектов, разнообразие оборудования и высокая металлоёмкость и др.», — указано в исследовании Techart «3D-печать в нефтегазовой отрасли: стимулы и ограничения».
К этим ограничениям, конечно, стоит добавить и высокую себестоимость продукции, произведённой с использованием аддитивных технологий.
Серьёзным импульсом к развитию индустрии стали санкции. После того как ряд компаний из недружественных стран покинул Россию, остро встал вопрос с обслуживанием импортной техники.
В этих условиях высокая себестоимость уже не играет такой большой роли. Ведь 3D-печать во многих случаях — единственный способ получить нужную деталь, без которой производственный процесс просто встанет. А это миллионные убытки.
Рынок рос, растёт и будет расти?
Исходя из этого, эксперты строят оптимистичные прогнозы относительно темпов развития отрасли. Так, в «Стратегии развития аддитивных технологий», подготовленной Минпромторгом, отмечается, что к 2030 году объём рынка аддитивных технологий в России к 2030 году будет порядка 13–13,5 млрд рублей.
Для сравнения: по итогам 2023 года эта цифра составила 6,7 млрд рублей. Ещё более оптимистичные цифры содержатся в дорожной карте развития высокотехнологичного направления новых материалов и веществ, которую «Росатом» подписал с Правительством РФ. Её составители оценили размер российского рынка аддитивных технологий в 23,5 млрд рублей в 2030 году.
При этом, по словам исполнительного директора Ассоциации развития аддитивных технологий Ольги Оспенниковой, авторов прогнозов нельзя упрекнуть в излишнем оптимизме. Текущие темпы роста позволяют говорить, что намеченные индикаторы вполне достижимы.
«В 2022 году плановая цифра была 4 млрд рублей, реальная цифра — 6,4 млрд рублей. То есть мы видим фактически 20–25% рост. По 2023 году плановая цифра — около 6 млрд рублей, реально 6,7 млрд рублей. По 2024 году прогноз 6 млрд, мы планируем 8,4–8,5 млрд рублей», — перечисляет г-жа Оспенникова.
Директор департамента аддитивных технологий АО «Лазерные системы» Алексей Ким оценил текущий объём российского рынка в 7,4 млрд рублей. При этом на оборудование приходится 3,68 млрд рублей, материалы — 2,27 млрд рублей, оказание услуг — 1,5 млрд рублей.
«Пока рынок аддитивных услуг небольшой, но последние 2 года мы видим колоссальный рост интереса у производителей именно к оказанию услуг. Мы до недавнего времени коммерческую печать практически не осуществляли, тем не менее заказы всё время поступали», — говорит г-н Ким.
А что же добывающие компании? По словам Ольги Оспенниковой, на долю ТЭК (включая нефтегазовую отрасль) и химического машиностроения приходится 20% в общем объёме рынка аддитивных технологий. На первый взгляд — солидная цифра. Однако и консерватизм, присущий нефтегазовой отрасли, похоже, никуда не делся.
Так, по словам генерального директора НПО «3D-Интеграция» Михаила Родина, большая часть предприятий нефтегазовой отрасли по-прежнему находится в режиме ожидания и не спешит вкладываться в новые крупные проекты.
Будущее за центрами аддитивных технологий?
Конечно, конъюнктура рынка играет на руку аддитивным технологиям. И всё же это не отменяет задач по построению стратегии развития. Участники сессии на ННФ в качестве одного из ключевых вопросов выделили создание центров аддитивных технологий, где будут сосредоточенны передовые компетенции и оборудование. Зачем это нужно?
Предприятия могут и сами производить для себя запчасти посредством реверс-инжиниринга, согласен Михаил Родин. Но для этого им в своей структуре нужно будет создавать отдельные подразделения или даже собственные заводы.
«Заказчикам нужны не заготовки, которые можно изготавливать аддитивным способом, а конечные детали. Поэтому компаниям удобнее не искать по всему рынку, а прийти в какой‑то центр, где всё это могут достаточно оперативно изготовить. И таких центров по России должно быть минимум 5, максимум 10.
Кроме этого потребуется лаборатория метрологического контроля. Её достаточно одной. Там можно было бы выполнять НИОКР по созданию небольших серий новых изделий, подбирать техпроцессы и материалы. Плюс на базе центров и лаборатории могли бы проходить практику студенты вузов и колледжей», — рассуждает Михаил Родин.
В том, что развитие индустрии пойдёт по пути создания центров аддитивных технологий, убеждён и Алексей Ким.
«Технология SLM (селективного лазерного плавления, — прим. ред.) всё ещё достаточно дорогая и имеет большой порог вхождения. В то же время спрос на неё большой не только в нефтянке. В целом по стране он в 5–10 раз превосходит все производственные мощности. При этом не каждое предприятие готово оснащать себя аддитивным оборудованием.
Из-за того, что эта технология всё ещё новая, есть известные проблемы в стандартизации, сертификации, регулирующих нормативных документах, в кадрах. И оборудование в принципе сложное, а наша промышленность в целом консервативная.
Поэтому возникновение центров аддитивных технологий — это неизбежная тенденция, которая будет продолжаться в стране наравне с развитием самого оборудования. Кроме того, такие центры — это не только совершенствование технологии, но и получение прибыли, популяризации направления в целом. Такая практика давным-давно и в Европе, и в Азии стала обыденностью», — комментирует ситуацию представитель АО «Лазерные системы».
Можно сказать, что первые шаги в этом направлении уже сделаны. Так, Центры аддитивных технологий открыли в Ижевске и на территории ОЭЗ «Санкт-Петербург» в Стрельне. Там предприятия, не имеющие собственных 3D-принтеров, могут воспользоваться оборудованием для создания изделий из металла, сообщает портал «Промышленные страницы».
Оборудование импортозаместим, кадры обучим?
Следующий вопрос — оборудование. Не секрет, что 3D-принтеры на российских предприятиях — импортного производства. Впрочем, за последние два года здесь наметились серьёзные подвижки к лучшему.
«Разработкой аддитивного направления „Росатом” начал заниматься с конца 2018 года. Для себя в качестве перспективных технологий мы определили селективное и прямое лазерное плавление. Тогда же мы определили основные комплектующие, которые нам нужны. Основные проблемы возникли с крупносерийными деталями.
Это в первую очередь мехатроника (линейные направляющие, шарико-винтовые передачи и тому подобное), которые мы пока вынуждены заказывать из дружественных стран. Но в рамках импортозамещения все ключевые компоненты, крупные детали и узлы, от которых зависит работа оборудования, уже замещены, и мы можем производить их без особых проблем», — отмечает руководитель по направлению EBM ООО «РусАТ» Фёдор Вилков.
Если отойти от крупных корпораций, то важным событием для отрасли стал запуск производства лазеров для 3D-печати металлами и металлообрабатывающих станков в Челябинской области. До 2025 года не менее 30 лазеров мощностью 200, 400, 700 и 1000 Вт отправят на российские предприятия, пишет портал «Промышленные страницы».
Наконец остаётся потребность в кадрах. По словам генерального директора ООО «Академия аддитивных технологий «Цифра Цифра» Дарьи Дмитриевой, сейчас в этой отрасли работает около 3 тысяч человек. Этого явно недостаточно для решения стоящих перед отраслью задач.
При этом отрасль нуждается в представителях разных профессий: технологах, программистах, материаловедах, операторах установок. Понятно, что здесь не обойтись без участия государства. Нужно увеличивать цифры приёма, открывать новые специальности и направления подготовки в вузах и колледжах. Начать эту работу в Ассоциации развития аддитивных технологий предлагают с разработки единых подходов к образовательным программам.
Текст: Андрей Халбашкеев.
Фото: ru.freepik.com.
