Наша история!

Промышленный холдинг «Челябинский инструмент» является крупнейшим отечественным разработчиком и производителем качественного измерительного инструмента, приборов, средств автоматизированного контроля размеров, резьбовых калибров, железнодорожных шаблонов и слесарного инструмента. Холдинг объединяет несколько предприятий, каждое из которых специализируется на выпуске определенной группы средств измерений. Основным предприятием холдинга «Челябинский инструмент» является Челябинский Инструментальный Завод, основанный в 1942 году на базе эвакуированного в годы Великой Отечественной войны московского завода «Калибр». Вот уже более 75 лет ЧИЗ специализируется на разработке и производстве высокоточных средств измерений линейных и угловых размеров, продолжая лучшие традиции российских инструментальщиков.

23 апреля 2003 года в составе холдинга был создан Челябинский научно-исследовательский и конструкторский институт средств контроля и измерений в машиностроении (ЗАО «ЧелябНИИконтроль»), на который возложено решение задач по выпуску традиционной номенклатуры измерительных приборов Челябинского инструментального завода, конструированию и изготовлению новых конструкций измерительных приборов и систем для контроля размерных параметров в машиностроении, приборов автоматического управления ходом технологического процесса, разработке специализированного метрологического программного обеспечения, модернизации (ретрофиттингу) выпущенных ранее приборов и средств измерения, разработке технологии контроля, стандартов, методик выполнения измерений.

За прошедшие годы была создана хорошая материальная база (производственный участок, метрологическая и исследовательская лаборатории) для производства высокоточных измерительных приборов и систем, проводится работа по внесению новых приборов в Госреестр средств измерения.

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии зарегистрировало деятельность ЗАО «ЧелябНИИконтроль» в реестре уведомлений по производсту эталонов единиц величин, стандартных образцов и средств измерений (№ 120СИ0009820913 от 23 сентября 2013г.) 22 августа 2016 года мы получили свидетельство Федеральной службы по интеллектуальной собственности на товарный знак ЧелябНИИконтроль.

Успех в решении сложных исследовательских и производственных задач обеспечивает высокий уровень профессиональной подготовки технических специалистов нашего предприятия. Помимо опытных работников большой вклад в развитие института вносят молодые специалисты- исследователи.

В своей работе специалисты «ЧелябНИИконтроль» используют современные компьютерные технологии для проектирования и анализа функциональных возможностей разрабатываемых приборов и систем технического контроля. Для проведения предварительного анализа кинематики приборов, особенностей закрепления различных конструкций и типоразмеров измеряемых деталей производится компьютерное моделирование вариантов структур и компоновок измерительных систем. Широко используются принципы сквозного компьютерного проектирования (CAD/CAM/CAE/CAI технологии). Сокращение времени разработки и снижение себестоимости изготовления новых измерительных приборов достигается за счет обеспечения модульности конструкций механических узлов, электронных блоков и программного обеспечения. Унификация модулей позволяет получить широкую гамму измерительных приборов и систем различного назначения и компоновки из ограниченного числа функциональных модулей и узлов.

Используются модули и узлы собственной разработки, комплектующие ведущих мировых производителей, а также модернизированные узлы существующих конструкций приборов. Замена механических модулей мехатронными позволяет значительно повысить точность и степень автоматизации процессов контроля.

Мировые тенденции развития систем контроля и сокращение кадров квалифицированных метрологов и контролеров требуют создания многофункциональных систем и приборов с высокой степенью автоматизации, особенно в области обработки метрологической и технологической информации.

Большая проблема возникает при измерениях геометрических параметров прецизионных изделий со сложнопрофильными поверхностями: зубчатые колёса различного профиля, резьбовые калибры, железнодорожные шаблоны, червячные фрезы, долбяки и т.д. Эти изделия широко используются в производственных цехах и лабораториях машиностроительных предприятий (в том числе, оборонных), в подразделениях ОАО РЖД, на предприятиях металлургии и нефтегазового комплекса.

Специалисты ЗАО «ЧелябНИИконтроль» сосредоточили усилия на разработке новой серии многофункциональных измерительных приборов и систем модульной конструкции, предназначенных для высокоточных измерений деталей и инструментов со сложнопрофильными поверхностями.

В рамках выполнения НИОКР по проектированию новой серии многофункциональных модульных измерительных систем и приборов в ЗАО «ЧелябНИИконтроль» проводится разработка координатно-измерительного оборудования, а также методического, математического, информационного и программного обеспечения процессов координатных измерений. В соответствии с планами НИОКР ЗАО «ЧелябНИИконтроль» на 2006-2018 гг. уже разработаны и серийно производятся координатные измерительные приборы и системы НИИК-481КМ2, НИИК-484, НИИК-701, НИИК-703, НИИК-483. Продолжаются испытания опытного экземпляра четырехкоординатной измерительной системы НИИК-485.

Новые измерительные системы и модернизированные приборы оснащаются специализированным метрологическим ПО собственной разработки, которое включает в себя все модули необходимые для настройки и управления работой координатно-измерительного оборудования, средства для получения, обработки и анализа измерительной информации, удобные графические интерфейсы пользователя, настраиваемые на конкретную операцию измерения, а также средства для формирования подробных отчетов и статистической обработки результатов измерения. Разработанное ЗАО «ЧелябНИИконтроль» ПО для КИМ «ТЕХНОкоорд» (Технология Координатных Измерений) обеспечивает работу с трехмерными моделями измеряемых деталей в соответствии со стандартами CALS-технологий. В ПО интегрированы модули для выполнения процессов калибровки аппаратной части, учета результатов калибровки при определении и коррекции координат измеренных точек.

В зависимости от функционального назначения КИМ или КИС в базовое ПО «ТЕХНОкоорд» включаются дополнительные программные модули: «ТЕХНОкоорд-ОптИС» (работа с «системой технического зрения»), «ТЕХНОкоорд-Эвольвента» (измерение зубчатых колес), «ТЕХНОкоорд-Резьба» (измерение резьбовых конических калибров), «ТЕХНОкоорд-4К» (управление четырехкоординатными измерительными системами с поворотным столом (типа НИИК-483 или НИИК-485)) и др.

ПО «ТЕХНОкоорд» может быть использовано не только для непосредственного управления работой КИМ в on-line режиме (функции CAI-системы). Функции CAIP-системы дают возможность работать в off-line режиме (без подключения к КИМ). Виртуальная 3D-среда обеспечивает полную симуляцию процесса измерения, позволяет разработать, проверить и откорректировать управляющую программу, которая в дальнейшем может быть запущена на реальной КИМ или КИС.

Опыт эксплуатации существующей версии базового ПО «ТЕХНОкоорд» и дополнительных программных модулей показал, что выбор методики координатных измерений (МКИ) для каждой измеряемой детали является наиболее трудоемким и длительным этапом в проектировании технологий координатных измерений. Повышение степени автоматизации этого этапа обеспечит значительный рост производительности процессов проектирования, снизит влияние субъективных факторов.

В соответствии с планом НИОКР специалисты ЗАО «ЧелябНИИконтроль» проводят разработку новой версии базового ПО «ТЕХНОкоорд».

Основной упор делается на превращение CAIP/CAI системы «ТЕХНОкоорд» в полноценную часть единого информационного пространства в рамках концепции CALS технологий. Чтобы соответствовать требованиям сегодняшнего дня, процесс автоматизации проектирования технологий координатных измерений необходимо рассматривать в комплексе, как систему взаимосвязанных конструкторских (CAD/CAE), технологических (CAPP/CAM) и метрологических (CAIP/CAI) программных инструментов на всех стадиях машиностроительного производства.

23 декабря 2016 года мы получили свидетельство Федеральной службы по интеллектуальной собственности на товарный знак ТЕХНОкоорд.

Для обеспечения возможности бесконтактных измерений сложнопрофильных поверхностей (железнодорожные шаблоны, формообразующие кромки режущих инструментов) разработана оптико-электронная измерительная система НИИК-890 «ОптИС». Система может быть использована как самостоятельное средство измерения, так и в качестве дополнительного модуля при модернизации различного измерительного оборудования.

В рамках плана НИОКР на стадиях проектирования, изготовления и испытаний новых измерительных приборов и систем проводятся масштабные теоретические и экспериментальные исследовательские работы:

• Определяются факторы, влияющие на погрешность определения координат массива точек, принадлежащих измеряемым деталям (поверхностям).
• Разрабатываются методики объемной калибровки КИМ и КИС для компенсации систематических погрешностей.
• Проводятся исследования и разработки методик координатных измерений для определения геометрических параметров различных деталей и инструментов, в т.ч. со сложнопрофильными поверхностями.
• Формируются рекомендации по выбору оптимальных стратегий и методов аппроксимации заменяющих поверхностей при многоточечных координатных измерениях.

Результаты научных исследований используются не только при проектировании и производстве новых измерительных приборов и систем, создании ПО для координатных измерений, но и для разработки нормативной документации: методик измерений, поверки и калибровки, технических условий, стандартов.

С момента основания (2006 г.) представители ЗАО «ЧелябНИИконтроль» вошли в состав подкомитета ПК7 «Трубы нарезные нефтяного сортамента» технического комитета РФ по стандартизации ТК357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны» (ПК7/ТК357). В 2015 г. по решению Межгосударственного совета по стандартизации ТК357 приобрел статус межгосударственного технического комитета МТК7 и право разработки межгосударственных стандартов. С 2007 по 2014 гг. представители ЗАО «ЧелябНИИконтроль» участвовали на постоянной основе в заседаниях рабочей группы РГ3 «Резьбовые соединения труб и методы их испытаний», а с 2015 г. вошли в состав новой рабочей группы РГ5 «Контроль резьбовых соединений». Проводилась активная работа по обсуждению проектов российских (ГОСТ Р) и межгосударственных стандартов, подготовке замечаний, многие из которых были учтены в окончательной редакции принятых нормативных документов.

Приобретенный опыт позволил ЗАО «ЧелябНИИконтроль» приступить к самостоятельной разработке проектов стандартов в области измерений геометрических параметров резьбовых соединений. Для унификации стандартных средств и методов контроля геометрических параметров резьбовых и гладких конических калибров нефтегазового сортамента, а также внедрения в практику работы метрологических подразделений координатных методов измерения, специалистами ЗАО «ЧелябНИИконтроль» были разработаны проекты межгосударственных стандартов «Калибры для соединений с конической резьбой обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и трубопроводных труб. Методика калибровки», «Калибры для соединений с конической резьбой обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и трубопроводных труб. Методы измерений геометрических параметров», «Трубы обсадные, насосно-компрессорные и бурильные для нефтяной и газовой промышленности. Методика измерений геометрических параметров резьбовых соединений»(NEQ) (с учетом положений API RP 5B1, API Spec 5B, API 7-2).

Учитывая, что передовые российские предприятия все в большей степени оснащаются современными многофункциональными измерительными приборами и системами с высокой степенью автоматизации, необходимым элементом обучения студентов машиностроительных специальностей становятся лабораторные работы, на которых они смогут приобрести навыки эксплуатации измерительного оборудования с ЧПУ, проектирования технологических процессов контроля с использованием сложных автоматизированных систем с компьютерным управлением. Начиная с 2003 г. группа преподавателей кафедры технологии машиностроения Южно-Уральского государственного университета совместно со специалистами ЗАО «ЧелябНИИконтроль» разрабатывают и изготавливают учебные лабораторные комплексы различной сложности и комплектации. Поставка и монтаж учебного оборудования в образовательные учреждения России и стран СНГ осуществляется через ООО НПП «Учтех-Профи» (г. Челябинск ). Комплектация лабораторий, количество и тематика лабораторных работ зависят от специфики учебных планов и рабочих программ изучаемых дисциплин.

Для получения навыков правильного обслуживания КИМ, умения самостоятельно программировать сложные измерительные циклы, разработаны несколько вариантов учебных КИМ с числовым программным управлением в настольном исполнении. Оснащение базового варианта трехкоординатной учебной КИМ НИИК-701 или НИИК-702 (с утяжеленной виброустойчивой станиной) поворотным столом с ЧПУ НИИК-703 предоставляет возможность для изучения особенностей программирования четырехкоординатных циклов измерения деталей и инструментов с поверхностями сложной формы, в том числе, конических резьбовых калибров.

Для обучения студентов профильных учебных заведений особенностям технологий контроля типовых деталей в разных отраслях промышленности (нефтегазовый комплекс, трубопрокатные заводы, авиационная промышленность, предприятия ОАО «Российские железные дороги») выпускаются специализированные лабораторные комплексы.