Каждая производящая и продающая компания утверждает, что у нее качественные запчасти. Однако на практике мы сталкиваемся с тем, что часто продукция на вторичном рынке не дотягивает до оригинальных стандартов.

Проблемы «аналоговых» запчастей начинаются с того, что многие производители не могут повторить конструкцию оригинальных деталей, поскольку их исследовательские и производственные мощности во много раз скромнее, чем у производителей оригинальных запчастей. Производители же мирового уровня, выпуская копию оригинальной запчасти, точно повторяют не только размеры, но и функциональные параметры оригинального компонента. А это совсем не так легко, как может показаться на первый взгляд.

У крупных международных компаний, таких как Federal-Mogul, есть все инженерные возможности и для разработки новых компонентов для рынка оригинальных запчастей, и для воссоздания любых деталей для вторичного рынка. И ключевую роль в обеспечении того, чтобы детали на вторичном рынке отвечали спецификациям и производительности оригинальных эквивалентов, играет лаборатория измерений и испытаний.

У FederalMogul, как у ведущего поставщика для ОЕМ и независимого вторичного рынка, есть несколько лабораторий по всему миру, и недавно компания открыла еще одну в Бельгии, которая призвана обслуживать рынок вторичных запчастей в Европе, на Ближнем Востоке и в Африке (регион ЕМЕА).

Измерительная лаборатория должна быть идеально чистой, поэтому все механические операции проводятся в смежном помещении.

Европейский центр инжиниринга, измерений и анализа

Лаборатория была открыта в начале 2015 года при европейской штаб-квартире Federal-Mogul в бельгийском городе Контих. Ее цель – локализация работ, связанных с разработкой, измерением и анализом запчастей, а также обеспечение качества и поддержка страховых департаментов в ЕМЕА.

Прообразом новой бельгийской лаборатории послужили испытательные лаборатории компании в Скоки и Сент-Луисе, США. Конечно, пока в бельгийском Контихе, как видно из названия, запущена только лаборатория для анализа и измерений, в то время как американские лаборатории проводят ресурсные испытания и тестирование. Тем не менее, новая лаборатория значительно снимает нагрузку с американских и ускоряет введение новых запчастей для рынка стран ЕМЕА – теперь не надо каждый раз отправлять деталь в Соединенные Штаты и ждать результата.

Процесс разработки новой запчасти обычно начинается с приобретения запчасти у первичного производителя. Деталь всесторонне изучается – измеряются все ее компоненты, исследуется состав использованных материалов, определяются функциональные параметры. Исходя из этого изготовляются чертежи и определяются технологии производства, необходимые для достижения аналогичного результата.

Затем документация передается на завод, где данная деталь будет производиться. Там выпускают опытную партию, которая снова поступает в лабораторию. Прототипы измеряются и проходят испытания в условиях симулирования реальной среды. Полученные результаты сравниваются с данными оригинальной части. Когда результаты совпадают с оригиналом, деталь передается в производство. Такой процесс называется реинжинирингом (обратная разработка).

Лаборатория в Контихе выполняет двойную функцию. Для некоторых производственных линий она поддерживает полный процесс реинжиниринга – от начального анализа до испытания готовых запчастей, для других производственных линий, таких как детали шасси для EMEA, она используется для проверки прототипов и изделий от сторонних поставщиков, которые проводят обратный инжениринг, как описано выше. То есть инженеры отдела качества Federal-Mogul проводят аудит и сертификацию процессов обратной разработки и производства на предприятиях сторонних поставщиков.

Иногда еще в процессе исследования оригинальной и вторичной детали обнаруживаются возможности для ее улучшения. Эти усовершенствования, как правило, продлевают срок службы изделия. Однако очень важно, чтобы функциональные параметры запчасти оставались неизменными. Каждый компонент является частью системы. Изменение одного компонента может изменить поведение и производительность всей системы. Простой пример: предположим, производитель вторичных запчастей меняет резину втулки рычага независимой подвески на более жесткую и прочную, что увеличивает срок эксплуатации втулки. Что произойдет, если заменить рычаг подвески только с одной стороны? Поведение подвески и рулевого управления автомобиля изменится, так как одна сторона будет мягче, чем другая.

Прототипы улучшенных запчастей отправляются в лаборатории в Контихе и Сент-Луисе для проверки и испытания жизненного цикла. Лаборатория в Сент-Луисе полностью оборудована для моделирования жизненного цикла автомобиля и проводит испытания жизненного цикла детали в ускоренном режиме.

Как уже было сказано, лаборатории играют важную роль в рассмотрении гарантийных претензий. И хотя случаи производственного брака крайне редки, и обычно выясняется, что поломка детали стала следствием неправильной установки, слишком жестких условий эксплуатации или приложения запредельных усилий, исследование деталей может дать ценную информацию для улучшения процесса производства. Сломанные при эксплуатации в гарантийный период детали направляются в лабораторию Federal-Mogul, где их анализируют. В случае обнаружения дефекта конструкции или производственной ошибки активируется процесс улучшения качества.

Температура и чистота воздуха круглые сутки поддерживаются на заданном уровне с помощью систем кондиционирования и вентиляции.

В случае дефекта конструкции процесс начинается с покупки новейшей оригинальной запчасти и проверки правильности обратного технологического процесса (реинжиниринга). Также выясняется, не была ли оригинальная деталь усовершенствована. Необходимо понимать, что OEM часто выпускают несколько сотен тысяч автомобилей одной модели. Поэтому любой недостаток конструкции прежде все проявляется на уровне оригинальных запчастей. Учитывая большой объем, логично предположить, что оригинальный производитель быстро решит проблему. В случае выявления дефекта конструкции инженеры лаборатории запчастей Federal-Mogul разбирают проблему, разрабатывают и испытывают новую деталь, пока не получат удовлетворительные результаты. Для этого они часто сотрудничают с техническими отделами на производствах.

Если анализ запчасти на гарантии указывает на погрешность изготовления, активируется процесс контроля качества и проводятся корректирующие действия. Этот процесс начинается с блокировки и проверки всех запасов.

Если проблема не выявляется у запчастей из одной партии – а на каждую деталь наносится код партии и дата производства – тогда процесс корректировки ограничивается анализом и улучшением процесса контроля качества на производственной линии для предотвращения повторения проблемы, а также тщательным наблюдением за гарантийными обязательствами для конкретной детали.

Если та же проблема выявлена в других деталях на складе, тогда отзываются все складские запасы у продавца или установщика.

В случае появления таких проблем всегда проводится анализ рисков. Если риск и последствия высоки, проводится от зыв для проверки или даже полный отзыв товара. К счастью, данный худший сценарий реализуется крайне редко.

Со времен экономического спада 2008/2009 гг. такие компании как Federal-Mogul Motorparts и их сертифицированные поставщики вложили значительные средства в повышение качества продукции на рынке вторичных запчастей, что сократило количество гарантийных претензий и снизило риски дорогостоящих отзывов продукции. Сегодня процесс проверки и испытаний, производства и контроля качества достиг высочайшего уровня. Соответственно, покупатель на вторичном рынке выиграл от этих улучшений.

Цель лаборатории - локализация работ, связанных с разработкой, измерением и анализом запчастей. В первую очередь здесь налажен полный цикл работ с деталями подвески марки MOOG. Новая лаборатория значительно ускоряет введение новых запчастей MOOG для рынка стран ЕМЕА.

Цифровой штангенциркуль позволяет замерить ширину гильзы сайлентблока с точностью до второго знака после запятой.

Гироскопический измеритель угла наклона применяется для измерения максимального угла отклонения пальца в шарнире.

Высокоточный микрометр позволяет замерить диаметр шара (например, цапфы шарового шарнира) с точностью до тысячных долей миллиметра (микрон).

Высотомер по принципу действия схож со штангенциркулем – он измеряет точную высоту определенной точки над поверхностью, на которой расположена измеряемая деталь.

Динамометрические инструменты применяются для определения усилия, необходимого для смещения пальца шарнира или для проворачивания цапфы в шарнире вокруг оси пальца (с точностью до сотых долей Ньютон/метра).

Толщина покрытия металлических деталей измеряется с помощью электромагнитного толщиномера с точностью до десятых долей микрометра (т.е. до 0,0001 мм).

Лабораторный инструментарий

Непосредственно измерениями и анализом запчастей в лаборатории в Контихе занимается семь технических специалистов. Это очень небольшое количество по сравнению с несколькими сотнями инженеров Federal-Mogul, работающих по всему миру. Для достижения своих целей инженерная команда в Контихе тесно сотрудничает со своими коллегами по всему миру и с техническими командами подрядчиков.

По мере расширения новой лаборатории ее технический штат будет увеличиваться. На данный момент персонала вполне достаточно для работы с тем оборудованием, которое есть в наличии.

Рассмотрим измерительное оборудование. Для облегчения погружения в работу лаборатории начнем с ручных измерительных инструментов. В лаборатории используются штангенциркули, микромеры, угломеры и толщиномеры, различные измерители усилий. Естественно, в отличие от обычного инструмента, используемого в мастерских, это высокоточные электронные приборы от мирового лидера в области измерительных систем – японской компании Mitutoyo.

Измерения проводятся не только по геометрическим, но и по функциональным параметрам деталей. К примеру, при исследовании усилия углового смещения пальца в шарнире необходимо узнать два значения: усилие начала движения пальца (сдвига из начального положения) и усилие крутящего момента.

Жесткость металлических элементов – обычная характеристика материала – определяется при помощитеста Роквелла. Метод Роквелла основан на проникновении твердого наконечника (индентора) в материал. Сначала к образцу прикладывается предварительное испытательное усилие с использованием алмазного наконечника. Эта нагрузка представляет собой нулевое или исходное положение, необходимое для прорыва покрытия поверхности. После предварительной нагрузки применяется дополнительная нагрузка, так называемая основная нагрузка – для достижения общей требуемой нагрузки испытания. Это усилие при лагается в течение заданного периода времени, чтобы обеспечить упругое восстановление материала. Затем основная нагрузка убирается и измеряется окончательная позиция против позиции, полученной после предварительной нагрузки. Это расстояние преобразуется в число твердости.

Твердомер Роквелла – машина для определения твердости материалов путем измерения относительной глубины проникновения твердого наконечника в исследуемый материал.

Большое значение имеют исследования характеристик и химического состава упругих резиновых элементов. Так, измеряется не только степень жесткости втулки сайлентблока, но и ее химический состав. Жесткость резины измеряется при различных температурах. Кроме того, с помощью спектроскопа исследуется и химический состав резиновой смеси.

Естественно, как и во всяком офисе, в лаборатории есть сканер и принтер. Только сканер – не совсем обычный. Это специальный лазерный двухмерный сканер, который с точностью до сотых долей миллиметра "срисовывает" размеры плоских деталей, в частности – прокладок головки блока цилиндров и других уплотнений. Ну а большой принтер, естественно, предназначен для распечатки широкоформатных чертежей.

Механическая упругость резины определяется довольно простым способом, однако с высокой точностью.

В барокамере резина нагревается до требуемых температур

Этот аппарат, размером немного больше офисного принтера, на самом деле – спектрометр, стоящий как приличный легковой автомобиль

Лазерный сканер для копирования размеров прокладок.

Профиль-проектор, используемый для копирования геометрических параметров мелких деталей.

Измерение мелких деталей производится с помощью устройства, называемого профильпроектором. Это оптический прибор, который выводит на экран многократно увеличенное изображение детали, что позволяет инженеру точно определять размеры мелких компонентов.

Пожалуй, наиболее интересное устройство в лаборатории – стенд для съема геометрических параметров объемных конструкций. Напоминает он портовый кран в миниатюре – над столом двигается рампа, по которой в свою очередь перемещается консоль с выдвижной штангой, на конце которой имеется измерительная головка. Стенд последовательно обмеряет детали сложной формы, прикасаясь концом измерительной головки к различным точкам детали. При измерении деталей сложной формы такое обмеривание может длиться часами.

И конечно, в лаборатории, которая занимается деталями подвески, есть нагрузочный стенд. Оборудование итальянской фирмы Galdabini может сжимать и растягивать детали различной формы, для установки которых на стенд есть несколько видов зажимов. На этом же стенде производятся тесты на усилие разрушения деталей – ведь чтобы понять, насколько что-либо прочно, его надо сломать.

В заключение хочется подытожить, что оснащение лаборатории в Контихе – самое современное и дорогостоящее. В Federal-Mogul понимают, что высокая точность стоит дорого, и компания намерена сделать все возможное для выпуска продукции, отвечающей высочайшим стандартам качества.

Сложные зажимы предназначены для испытаний на разрыв деталей подвески, рулевых тяг с наконечниками т.п.

Стенд для снятия геометрии с деталей сложной формы.

Тест на выдавливание цапфы из шарнира.

Александр Кельм, Денис Петров
Киев – Контих – Киев