Стандартизовано руководство по проектированию и проверке клеевых соединений для железнодорожного подвижного состава
ФГБУ «Российский институт стандартизации» (ФГБУ «Институт стандартизации») при активном и непосредственном участии организаций - членов ОПЖТ разработало серию стандартов на клеевые соединения при производстве и ремонте железнодорожного подвижного состава:
- ГОСТ Р 71153.1-2024 «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава. Часть 1. Требования к квалификации предприятий»;
- ГОСТ Р 71153.2-2024 «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава. Часть 2. Руководство по проектированию и проверке клеевых соединений для железнодорожного подвижного состава»;
- ГОСТ Р 71153.3-2024 «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава. Часть 3. Правила выполнения работ и обеспечение качества».
Документы разрабатывались в рамках Перечня работ по стандартизации ОПЖТ и Программы национальной стандартизации в части работ ТК 045 «Железнодорожный транспорт», а также во исполнение пункта 5 Протокола совещания по вопросу выработки единых подходов к применению зарубежных, отраслевых и иных документов по стандартизации в зарегистрированных российских системах добровольной сертификации под председательством руководителя Росстандарта А. П. Шалаева от 31.03.2022 № АШ-9пр.
При изготовлении железнодорожной техники специальный производственный процесс «Склеивание» начали применять относительно недавно.
Так, например, на предприятии «Уральские локомотивы» процессы склеивания материалов широко начали использовать при производстве скоростных электропоездов с 2013 года.
В вагонах электропоезда производятся работы по вклеиванию:
- боковых окон пассажирского салона;
- элементов системы пола (бруски, балки);
- маски фронтальной;
- элементов входных дверей в пассажирский салон;
- дверей в служебный тамбур и т.д.
В данном проекте использовались следующие клеевые соединения:
- вклеивание обтекателя лобового в модуль кабины машиниста;
- сборка окна (рама + остекление) и вклеивание его в модуль кабины машиниста;
- вклеивание боковых окон в модуль кабины машиниста;
- вклеивание остекления прожектора и т.д.
Для обеспечения высокого качества выполнения клеевых соединений при производстве электропоездов и электровозов «Уральские локомотивы» выступили с инициативой о необходимости разработать отечественную систему стандартов, внедрение которой позволило бы решить следующие задачи при производстве клеевых работ:
- регламентировать требования к проектированию, выполнению и контролю клеевых процессов;
- создать в Российской Федерации системы проектирования, выполнения и надзора за клеевыми процессами при изготовлении железнодорожного подвижного состава;
- определить единые требования к квалификации персонала, занятого в изготовлении продукции с применением клеевых процессов;
- выстроить алгоритмы взаимодействия конечных потребителей продукции, при изготовлении которой применяются клеевые процессы, с изготовителями и поставщиками входящих компонентов.
Разработанная серия ГОСТ Р 71153 содержит технические требования для процесса склеивания. Так, ГОСТ Р 71153.1 распространяется на склеивание и герметизацию соединяемых деталей и узлов при проектировании, изготовлении и ремонте железнодорожного подвижного состава. Он определяет общие термины и основные процессы для выполнения склеивания и герметизации. В частности, применение стандарта направлено на проектирование, изготовление, ремонт, контроль качества процессов склеивания. Кроме того, стандарт применяют при производстве стеклопакетов с использованием клеев и герметиков, комбинированных материалов с помощью клеев и герметиков (например, склеенных сэндвич-компонентов).
Основной раздел стандарта содержит в себе требования, предъявляемые к предприятию, на котором проводятся работы по проектированию, исполнению, контролю и испытаниям клеевых соединений. Так, например, предприятие должно обладать персоналом соответствующей квалификации для выполнения и контроля работ.
В соответствии с положением стандарта уровни квалификации персонала подразделяются на:
- инженера технического склеивания;
- специалиста технического склеивания;
- сборщика-клейщика конструкции.
Помимо исполнительного персонала, выполняющего основные работы по клеевым соединениям, на предприятии должен присутствовать контролирующий персонал для планирования и проведения мониторинга, контроля качества, тестирования и проверки клеевых соединений продукции.
Также в стандарте отражены требования к качеству клеевых соединений и к документации.
ГОСТ Р 71153.2 описывает порядок проектирования и выполнения проверки (испытаний) клеевых соединений металлических и неметаллических материалов при изготовлении и ремонте деталей и узлов железнодорожного подвижного состава.
Данный стандарт устанавливает квалификацию клеевых соединений, перечень требований к технологии склеивания, которые определяются на этапе разработки технического задания, требования к выбору клеевой системы, а также определяет объем проверки соединений в зависимости от класса самого соединения.
Согласно положению документа, клеевые соединения в зависимости от предъявляемых требований безопасности классифицируют следующим образом:
| Класс | Требования безопасности клеевого соединения | Описание возможных последствий |
| A1 | Высокие | Разрушение клеевого соединения приведет к нарушению безопасной эксплуатации железнодорожного подвижного состава |
| A2 | Средние | Разрушение клеевого соединения приведет к нарушению функций железнодорожного подвижного состава |
| A3 | Низкие | Разрушение клеевого соединения приведет в наихудшем случае к неудобствам при эксплуатации железнодорожного подвижного состава |
| Б | Отсутствуют | Разрушение клеевого соединения не приведет к нарушению эксплуатации железнодорожного подвижного состава |
Классификация клеевых соединений осуществляется ответственным проектировщиком с учетом возможных последствий самопроизвольного и полного разрушения клеевого соединения.
ГОСТ Р 71153.3 распространяется на склеивание и герметизацию соединяемых деталей при изготовлении и ремонте железнодорожного подвижного состава, его деталей и узлов. Устанавливает основные правила выполнения работ и обеспечение качества.
В том числе, стандарты устанавливают новые термины и их определения: изготовление, исполнение, клеевая система, клеевые технологии, конструирование, логистика, монтаж склеенных компонентов, ответственный контролер, передача в подряд внешним поставщикам, прослеживаемость, разработка технологического процесса, ремонт, специальные знания, технический контроль, ответственный проектировщик, колебательная нагрузка, температура стеклования, фотохимические реакции, воздействие окружающей среды, термические напряжения, когезионное разрушение клеевого соединения, квалификационные испытания, акклиматизация, вспомогательные связующие вещества, гелькоут, измерительный прибор, пластик (полимер) армированный волокном, поликонденсационные клеи, руководитель выполнения клеевых работ, трафаретная печать, рабочий образец.
Применение разработанных стандартов серии ГОСТ 71153 при изготовлении железнодорожного подвижного состава позволит:
- обеспечить единообразие предъявления и выполнения требований к клеевым процессам для изготовителей и конечных потребителей железнодорожной техники;
- создать центры обучения и подготовки специалистов, занятых на производствах, применяющих клеевые процессы.
Стандарты разрабатывались с сентября 2022 г. За время публичного обсуждения первых редакций проектов стандартов и неоднократного рассмотрения их окончательных редакций разработчику поступили замечания и предложения от следующих организаций: «Уральские локомотивы», АО «Трансмашхолдинг», ООО «КСК», «Синара-Транспортные Машины», ООО «ТМХ Инжиниринг», а также от других организаций-членов ОПЖТ и ТК 045.
В соответствии с приказами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 января 2024 г. №№ 27-ст, 28-ст национальные стандарты ГОСТ Р 71153.1-2024, ГОСТ Р 71153.2-2024 и ГОСТ Р 71153.3-2024 вводятся в действие с 15 июня 2024 г.
С текстами стандартов можно ознакомиться на сайте Росстандарта. Приобрести официальное издание стандартов можно на сайте ФГБУ «Институт стандартизации». Также доступ к официальному тексту документа можно получить в рамках электронного фонда правовых и нормативно-технических документов системы «Техэксперт» компании «Кодекс».
В связи с введением в действие новых стандартов заместитель генерального директора – начальник департамента по управлению качеством предприятия «Уральские локомотивы» Иван Ерохин дал специальное интервью ОПЖТ.
ГОСТ Р 71153.2 описывает порядок проектирования и выполнения проверки (испытаний) клеевых соединений металлических и неметаллических материалов при изготовлении и ремонте деталей и узлов железнодорожного подвижного состава. Требует ли введение Стандарта модернизации производственных площадок, закупки иных материалов или они полностью соответствуют требованиям?
Для эффективного применения данной серии стандартов на предприятиях, которые планируют использовать клеевой способ соединения компонентов и деталей, необходимо будет скорректировать технические требования конструкторской документации на подвижной состав, а также актуализировать технологическую и контрольную документации, провести дополнительный инструктаж исполнителей по вновь введённым документам и реализовать контроль за исполнением изложенных в них требований.
Подчеркну, что именно на нашем предприятии склеивание впервые массово начали применять в российском железнодорожном машиностроении при изготовлении скоростных электропоездов «Ласточка». Оно отнесено к разряду специальных процессов в рамках выполнения требований стандарта ISO 22163. Производственная площадка была изначально спроектирована согласно требованиям международного стандарта по клеевым процессам DIN 6701.
Поскольку при разработке серии национальных стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава» за основу был взят стандарт DIN 6701, то основополагающие требования к производственным площадкам, организации проектирования, выполнения клеевых соединений и функционирования системы и управления клеевыми процессами на предприятии остались прежними.
Серия стандартов ГОСТ Р 71153 разрабатывалась для применения на территории Российской Федерации, соответственно были учтены требования национального законодательства, произведена адаптация и гармонизация с действующей нормативно-технической документацией. До 2021 года сотрудники завода проходили обучение и сертификацию по склеиванию в европейских организациях. Принимая во внимание все большее внедрение в конструкцию подвижного состава клеевых соединений и возрастающую потребность в квалифицированном персонале, принято решение о проработке отечественных норм и требований по выполнению процесса склеивания.
Вами сделаны объемные и актуальные предложения при рассмотрении стандартов. Каким образом разрабатывались эти предложения? Были ли они сформированы с учетом практики производства? Включены ли они в утвержденную редакцию стандартов или есть необходимость в их доработке с учетом практики применения?
Необходимость разработки и внедрения национальных стандартов по склейке связана с тем, что в настоящее время клеевые материалы всё шире используются при производстве высокотехнологичного железнодорожного подвижного состава и его компонентов. Это обусловлено современной конкурентной средой, ростом требований к дизайну, безопасности, экологичности, активным внедрением новых технологий в производство с использованием современных полимерных и композитных материалов.
С целью разработки и подготовки предложений для включения в стандарты на «Уральских локомотивах» была сформирована рабочая группа по изучению, обсуждению и консолидации единых требований к клеевым процессам, в состав которой вошли представители конструкторского и технологического блоков, производственных департаментов и службы контроля качества. Для максимальной эффективности с учётом многолетнего опыта применения клеевых материалов при изготовлении железнодорожного подвижного состава привлекались и наши поставщики.
Для дальнейшего рассмотрения и обсуждения наших предложений и проекта серии стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава» была организована рабочая группа на площадке ОПЖТ, охватившая более 30 предприятий, применяющих или планирующих применять клеевые процессы при изготовлении подвижного состава и комплектующих к нему.
В ходе обсуждения на площадке ОПЖТ требований, необходимых к включению в стандарты ГОСТ Р 71153, совместно принимались решения с учётом возможностей предприятий, сложившихся практик, вектора развития и опыта международных компаний. Все разработанные предложения были внесены в окончательную версию стандартов.
Решение о необходимости доработки серии стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) будет принято после его введения в действие и применения предприятиями железнодорожной отрасли в процессе разработки и изготовления продукции с применением специального процесса «Склеивание».
Как на Ваш взгляд введение стандартов повлияет на работы, выполняемые на производственных предприятиях? Как быстро удастся внедрить новые стандарты на производственной площадке «Уральских локомотивов»?
Применение этих стандартов предприятиями, разработчиками и изготовителями железнодорожного подвижного состава позволит установить общие требования к проектированию, выполнению клеевых соединений в конструкциях и контролю их качества. Внедрение будет способствовать повышению механической безопасности изделий, созданию условий для разработки и внедрения высокотехнологичного подвижного состава, а также улучшению производственной деятельности и развития систем управления качеством.
Кроме того, разработка, внедрение и применение национальных стандартов позволит усилить внутреннюю технологическую независимость и обеспечит развитие железнодорожной отрасли в России в части применения современных методов надёжного соединения компонентов подвижного состава.
Что касается изготовления клеевых материалов, то внедрение стандарта по склейке станет одним из условий развития в Российской Федерации химической промышленности в части разработки необходимых отечественных клеёв для машиностроения.
На предприятии «Уральские локомотивы» уже более 10 лет успешно применяются процессы склеивания, поэтому серию стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) удастся полностью внедрить в производство и обеспечить его эффективное применение в течение года.
Имеют ли стандарты, на Ваш взгляд, отличия от тех регламентов, региональных норм, которыми ранее руководствовалось Ваше предприятие? Как Вы оцениваете эти нововведения?
Серия стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава», в силу того, что разрабатывалась для применения на территории Российской Федерации, имеет ряд существенных отличий и положительных изменений от ранее действующих международных нормативов, а именно:
- в национальных стандартах регламентированы системы расчёта клеевых соединений, ранее не применяемых в России;
- изменены требования к квалификации персонала, занятого в изготовлении продукции с применением клеевых процессов и сертификационным органам, имеющим право на сертификацию персонала;
- даны определения классам клеевых соединений с учётом специфики производства в России;
- определены требования к работе с клеевыми материалами с истекающими сроками гарантийного хранения.
Эти нововведения были инициированы рабочей группой нашего предприятия с учётом большого опыта использования зарубежной нормативно-технической документации и изготовления высокотехнологичного скоростного подвижного состава. Поэтому все изменения, включенные в стандарты ГОСТ Р 71153, мы считаем необходимыми и позволяющими организовать эффективное управление клеевыми процессами на предприятии.
Способствует ли введение стандартов в действие обеспечению контроля за выполняемыми работами на предприятиях и обучению персонала?
Введение серии национальных стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) «Соединения клеевые деталей и узлов железнодорожного подвижного состава» не только позволит обеспечить надзор за проектированием, изготовлением и контролем качества продукции, но и поможет расширению сообщества профессионалов, участвующих в клеевых процессах.
Для поддержания на должном уровне процессов разработки, изготовления и контроля качества клеевых процессов нами принято решение о развитии направления по обучению и аттестации персонала на базе сварочной школы завода «Уральские локомотивы». Дополнительно создано подразделение по обучению и аттестации персонала по клеевым процессам. В ноябре 2023 года на предприятии было впервые в Российской Федерации проведено обучение и аттестация 12 работников завода и наших поставщиков по программе «Специалист по склеиванию». Обучение проводилось совместно с Международным центром аттестации и сертификации, одобренным в рамках Системы добровольной сертификации ОПЖТ. В дальнейшем планируется проведение обучения по программам «Специалист технического склеивания» (СТС) и «Сборщик-клейщик конструкций» (СКК).
Помогут ли стандарты урегулировать взаимоотношения с конечным потребителем продукции при проведении регламентных и ремонтных работ? Отвечают ли стандарты запросам и производителя, и потребителя?
Внедрение единой стандартизованной процедуры в части установления чётких требований к использованию клеевых процессов при изготовлении, ремонте и техническом обслуживании продукции железнодорожного назначения имеет важнейшее значение не только для производителей железнодорожной техники, но и для предприятий, производящих техническое обслуживание и ремонт подвижного состава. Область применения стандартов учитывает все стадии жизненного цикла железнодорожного подвижного состава.
Применение единого подхода, стандартизованного на территории Российской Федерации, в части использования ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) предприятиями отрасли на протяжении всего жизненного цикла продукции позволит урегулировать взаимоотношения с конечным потребителем продукции и обеспечит унифицированный подход к регламентным работам при изготовлении и обслуживании.
Какой экономический эффект ожидают «Уральские локомотивы» от внедрения новых стандартов?
Результатом внедрения стандартов на предприятии «Уральские локомотивы» станет повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции. Применение национальной стандартизованной процедуры по клеевым процессам позволит укрепить технологические и производственные связи между изготовителем железнодорожной техники, поставщиками комплектующих компонентов, применяющими в своём производстве клеевые процессы, и конечным потребителем продукции, тем самым снизит издержки на ремонт и устранение несоответствий, выявляемых в процессе приёмки продукции и её эксплуатации на протяжении всего жизненного цикла.
Назовите, пожалуйста, модели подвижного состава, где используется склеивание.
На сегодняшний день мы изготавливаем электропоезда серии ЭС104, которые в основе конструкции применено более 70 % клеевых соединений в качестве сборочных (установка маски кабины машиниста, установка системы пола, установка окон салона и т.д.). Нами принято решение о тиражировании данной технологии на вновь разрабатываемые электровозы на базовой платформе 3ЭС8 «Малахит». В процессе разработки электровоза 3ЭС8 применены конструктивные решения по монтажу маски кабины машиниста, боковых окон, буферных фонарей и прожектора с применением клеевых соединений.
Кроме того, мы планируем применять стандарты при разработке и изготовлении отечественного высокоскоростного электропоезда, который сейчас находится в стадии проектирования и подготовки производства с проецированием требований стандартов на склеивание на поставщиков комплектующих.
Сколько сейчас склейщиков работает на «Уральских локомотивах»? Нужно ли их обучать новым стандартам?
На предприятии трудятся более 30 обученных и сертифицированных по склейке работников, в том числе специалисты по склеиванию (EAS), склейщики (EAB), работники, выполняющие операции по бесклассовому соединению.
Обучение клеевым процессам новых работников будет производиться в соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) согласно установленным уровням квалификации специалистов по склеиванию:
- инженер технического склеивания (ИТС);
- специалист технического склеивания (СТС);
- сборщик-клейщик конструкций (СКС).
Это обучение подразумевает под собой и обучение стандартам смежным ГОСТ Р 71153 (ч.1-3) и тем, на которые он ссылается.
Необходимо отметить, что клеевые процессы все больше и больше применяются при разработке, изготовлении и обслуживании железнодорожного подвижного состава, что в свою очередь требует от разработчиков и изготовителей высококвалифицированного персонала – инженеров-конструкторов/технологов, специалистов по контролю качества клеевых процессов. Поэтому вопрос создания системы обучения и сертификации данного персонала выходит на более высокий уровень, который нам необходимо решить совместными усилиями, в том числе с привлечением ОПЖТ.
текст в сокращении