Создание производства инновационного импортозамещающего безвольфрамового твердого сплава на основе боридов

Инвестиционный проект «Создание
производства инновационного импортозамещающего безвольфрамового твердого сплава
на основе боридов» нацелен на освоение в серийном производстве и вывод на рынок
продукции, изготавливаемой из нового материала – кермета  на основе боридов молибдена и железа,
обладающего потребительскими свойствами, превосходящими мировые аналоги, а
также характеризующегося пониженной на 20-30 % стоимостью сырья.

К продукции, изготавливаемой
из нового материала, относится:

-     
металлорежущий инструмент (напайные токарные резцы,
сменные многогранные неперетачиваемые пластины для фрез и токарных резцов,
осевой инструмент – сверла, фрезы и т.п.);

-     
высоконагруженные подшипники скольжения для погружных
центробежных и скважинных насосов нефтедобычи;

-     
породоразрушающий инструмент (шарошки, долота, буровые
коронки, асфальтовые резцы и т.п.).

Ближайшими и основными
широко распространенными аналогами (конкурентами) нового кермета по спектру
применения и потребительским характеристикам являются традиционные твердые
сплавы на основе карбида вольфрама.

Рыночный потенциал
инвестиционного проекта обеспечивается его преимуществами по сравнению с
основным рыночным конкурентом (твердыми сплавами):

-      стоимость сырья для изготовления
одного изделия из данного Кермета на 20-30% меньше, чем из аналогов;

-      нет зависимости от Китая в поставке
сырья (нет вольфрама в составе кермета);

-      технологический процесс получения
кермета и изделий из него реализуется на стандартном промышленном оборудовании;

-      потребительские характеристики выше, а
по некоторым параметрам достигается кратное увеличение производительности
операций, выполняемых инструментом из данного кермета.

Рыночной предпосылкой реализации
инвестиционного проекта является высокий спрос на данные виды продукции, как в
России, так и за рубежом. Потенциальная емкость российского рынка продукции
достигает 60 млрд. руб. в год. Потенциальная емкость зарубежных рынков - 40 млрд.
долларов в год.

При этом известно, что политика
Китая в поставках компонентов твердого сплава заключается в ежегодном повышении
стоимости продукции от 10 до 20 %.

Проект нуждается в
инвестициях от 100 млн рублей до 220 млн рублей. От объёма инвестиций зависит
скорость выхода проекта на окупаемость и снижение рисков, связанных с возможным
(теоретически, поскольку у разработчика нет данных о подобных исследованиях и
работах) появлением альтернативных видов сплавов. Для реализации проекта у
разработчика есть производственные площади и кадры, участвовавшие в НИРовском
этапе, поэтому риски, связанные с запуском производства отсутствуют.

Для начала продаж имеются
налаженные контакты с потенциальными потребителями в России. Выход на
максимальные объёмы производства и продаж может быть сокращён за счёт участия
предприятия в федеральных программах.

Готовы к обсуждению
различных форм сотрудничества с инвестором, в том числе создание производств на
сторонних территориях.   

Описание проекта

«Создание производства инновационного
импортозамещающего безвольфрамового

твердого сплава на основе боридов»

СОДЕРЖАНИЕ

1.    РЕЗЮМЕ
ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА.. 2

2.    РЫНОЧНАЯ
ОРИЕНТАЦИЯ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА.. 3

2.1. Рынок продукции. 3

2.2. Описание технологического направления и его
преимуществ. 5

3. Основные выводы                                                                                                                       
10

1.   
РЕЗЮМЕ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА

Инвестиционный проект «Создание
производства инновационного импортозамещающего безвольфрамового твердого сплава
на основе боридов» нацелен на освоение в серийном производстве и вывод на рынок
продукции, изготавливаемой из нового материала – кермета  на основе боридов молибдена и железа,
обладающего потребительскими свойствами, превосходящими мировые аналоги, а
также характеризующегося пониженной на 20-30 % стоимостью сырья.

К продукции, изготавливаемой
из нового материала, относится:

-     
металлорежущий инструмент (напайные токарные резцы,
сменные многогранные неперетачиваемые пластины для фрез и токарных резцов,
осевой инструмент – сверла, фрезы и т.п.);

-     
высоконагруженные подшипники скольжения для погружных
центробежных и скважинных насосов нефтедобычи;

-     
породоразрушающий инструмент (шарошки, долота, буровые
коронки, асфальтовые резцы и т.п.).

Ближайшими и основными
широко распространенными аналогами (конкурентами) нового кермета по спектру
применения и потребительским характеристикам являются традиционные твердые
сплавы на основе карбида вольфрама.

Рыночный потенциал
инвестиционного проекта обеспечивается его преимуществами по сравнению с
основным рыночным конкурентом (твердыми сплавами):

-      стоимость сырья для изготовления
одного изделия из данного Кермета на 20-30% меньше, чем из аналогов;

-      нет зависимости от Китая в поставке
сырья (нет вольфрама в составе кермета);

-      технологический процесс получения
кермета и изделий из него реализуется на стандартном промышленном оборудовании;

-      потребительские характеристики выше, а
по некоторым параметрам достигается кратное увеличение производительности
операций, выполняемых инструментом из данного кермета.

Рыночной предпосылкой реализации
инвестиционного проекта является высокий спрос на данные виды продукции, как в
России, так и за рубежом. Потенциальная емкость российского рынка продукции
достигает 60 млрд. руб. в год. Потенциальная емкость зарубежных рынков - 40 млрд.
долларов в год.

При этом известно, что политика
Китая в поставках компонентов твердого сплава заключается в ежегодном повышении
стоимости продукции от 10 до 20 %.

Проект нуждается в
инвестициях от 100 млн рублей до 220 млн рублей. От объёма инвестиций зависит
скорость выхода проекта на окупаемость и снижение рисков, связанных с возможным
(теоретически, поскольку у разработчика нет данных о подобных исследованиях и
работах) появлением альтернативных видов сплавов. Для реализации проекта у
разработчика есть производственные площади и кадры, участвовавшие в НИРовском
этапе, поэтому риски, связанные с запуском производства отсутствуют.

Для начала продаж имеются
налаженные контакты с потенциальными потребителями в России. Выход на
максимальные объёмы производства и продаж может быть сокращён за счёт участия
предприятия в федеральных программах.

Готовы к обсуждению
различных форм сотрудничества с инвестором, в том числе создание производств на
сторонних территориях.   

2.       РЫНОЧНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА

2.1. Рынок продукции

Подробное рассмотрение рынка проведено в области
металлорежущего инструмента, по которому уже завершена стадия НИОКР, достигнуты
основные необходимые технические характеристики продукции, получены протоколы
испытаний.

Металлорежущий инструмент используется во всех сферах
тяжелого и среднего машиностроения. Таким образом, рынок данного проекта –
металлорежущий инструмент, сегментами которого являются сменные многогранные
пластины для токарной и фрезерной обработки, осевой инструмент (фрезы и сверла),
напайные токарные пластины, а также инструмент для обработки металла давлением.

Потребности российского рынка в металлорежущем
инструменте покрываются в основном за счет ввоза зарубежной продукции. В целом
в соответствии с оценками АО «Станкопром» на долю зарубежных поставок приходится
свыше 90 % российского рынка металлорежущего инструмента (не более 2 млрд. руб.
объемов отечественного производства при общем рынке потребления порядка 60
млрд. руб.).

Таблица – объем импорта твердосплавного металлорежущего инструмента
в 2016 году.

Бесспорным
лидером среди ввозимых марок является марка «Sandvik» из Швеции. Её доля на российском рынке составляет порядка 40
%. На втором месте расположилась продукция марки «Iscar» из Израиля – 11 %. Всего
поставки с долей рынка свыше 6 % осуществляли не менее 5
компаний-производителей.

Несмотря
на то, что потребление режущего инструмента в РФ показывает отрицательную
динамику – снизилось почти вдвое со 110 млрд. руб. в 2012 году, мировой рынок
остается динамично развивающимся. Поэтому экспортная ориентированность
продукции с учетом её инновационной составляющей очевидна. Производимый в
рамках реализации настоящего проекта металлорежущий инструмент относится к
перечню объектов технического регулирования, подлежащих подтверждению
соответствия требованиям технического регламента Таможенного союза ТР ТС
010/2011  "О безопасности машин и
оборудования" в форме декларирования соответствия.

Спрос
на металлорежущий инструмент в РФ в ближайшее время будет поддерживаться за
счет программ производства продукции двойного назначения и освоения Арктики.

Можно
привести несколько слов о рынке второго значимого продукта – подшипников
скольжения для погружных центробежных и скважинных насосов нефтедобычи.
Очевидно, что в условиях санкций вопрос об импортозамещении оборудования
нефтедобычи встал очень остро. Примером тому является развитие производства
одного из основных внутрироссийских конкурентов – компании «Вириал» (г.
Санкт-Петербург). Официально объем выпуска продукции этого предприятия в
последние годы составляет чуть более 1 млрд. руб. При этом согласно источникам
с предприятия, объем выпуска твердого сплава составляет свыше 240 тонн в год
(20 тонн в месяц!!!). Подавляющая часть продукции – подшипники. При всех
конкурентных преимуществах кермета перед твердыми сплавами по цене и
потребительским характеристикам, выход на объемы производства не менее 10 тонн
в месяц – вопрос времени по проведению квалифицированных производственных
испытаний и маркетинга, в том числе на государственном уровне.

Подводя
итоги раздела, отметим следующие основные характеристики рынка продукции,
создаваемой в рамках реализации проекта:

·      
РФ является 4-ой страной в мире по объемам импорта
режущего инструмента, что связано с тем, что РФ является и будет одной из
крупнейших стран в области машиностроения;

·      
общий годовой объем потребления металлорежущего
инструмента в РФ составляет свыше 50 млрд. руб., при этом на 90 % - это
импортная продукция;

·       реальной
мерой качественного изменения ситуации по импортозамещению и развитию отрасли
является опережающее развитие инструментальной промышленности путем внедрения в
производство, широкое использование в машиностроении и вывод на экспорт
инновационного инструмента на основе принципиально новых материалов, аналогов
которым в мире нет, которые существенно превосходят рыночных конкурентов по
потребительским характеристикам, имеют сниженную себестоимость производства,
основанного исключительно на отечественной сырьевой базе.

2.2. Описание технологического
направления и его преимуществ

Разработанный
кермет на основе боридов – принципиально новый патентоспособный материал, ранее
не применявшийся в промышленности и не исследованный в лабораториях.

Уникальность
нового кермета – это рекордное сочетание твердости и вязкости (трещиностойкости)
среди всех известных материалов – промышленных и лабораторных (всех известных твердых
сплавов и керметов). При этом кермет обладает существенно более высокой
жаропрочностью по сравнению с твердыми сплавами, следовательно, способностью
сохранять твердость и прочность при высокой температуре, характерной для
высокопроизводительного резания металла при больших подачах и скоростях.

Дополнительные
преимущества нового кермета перед твердыми сплавами:

·      
более низкий коэффициент трения, в т.ч. при высоких
температурах;

·      
более низкая схватываемость с обрабатываемыми
металлами;

·      
более высокая стойкость к износу, в т.ч. при высоких
температурах;

·      
невысокая плотность (не более 9 г/см3).

При
планировании любого производства для предприятий эффективность определяется
оптимизацией расходов при максимальной производительности труда. При
механической обработке металла это достигается по следующим направлениям:

•
эффективность металлорезания;

•
загрузка станков и оборудования;

•
общее время производства.

Производительность
любой операции по металлообработке напрямую связана с эффективностью резания,
то есть скоростью съёма материала. Именно скорость съема металла считается
самым критическим параметром в металлообрабатывающем производстве.

Для
обеспечения высокой производительности материал, из которого изготовлен
инструмент, должен обладать высокой износостойкостью, высокой жаропрочностью, а
также высокой трещиностойкостью, которая обеспечивает возможность прерывистого
резания, например, при фрезеровании и черновом точении.

Производственные
испытания на крупных предприятиях Нижегородской области пилотных образцов
продукции, созданных нами в лабораторных условиях, показали существенные
преимущества новых керметов по сравнению со всеми существующими аналогами:
твердыми сплавами и керметами на основе карбонитрида титана. Инновационный
режущий инструмент характеризуется унификацией: один резец перекрывает группы
резания Р40-Р10 и М40-М10 (по ISO 513), позволяет проводить одним инструментом
как прерывистую обработку с ударной нагрузкой, основную высокопроизводительную
обработку по съему металла (черновое и получистовой точение и фрезерование),
так и чистовую обработку различных сталей, в том числе легированных и
нержавеющих. Испытания показали одновременное повышение производительности и
стойкости инструмента по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами.

Например,
экспериментальный кермет «57» использовался для обработки жаропрочной
высоколегированной стали 08Х21Н6М2Т. Высокопроизводительное точение (в том
числе прерывистое по слитку) проводилось с глубиной обработки 5 мм, подачей 0,4
мм и скоростью 94 м/мин. Чистовая обработка осуществляется при скорости 128
м/мин (резец без покрытий). Стойкость инструмента в указанных режимах
составляет не менее 2 часов.

Лучшие
промышленные отечественные аналоги твердых сплавов без покрытий (сплавы ВК8, ТТ10К8Б,
ТТ20К9 и ТТ8К6, которые относятся к подгруппам М10-М40) по данным А.А. Липатова
(Липатов А. А. Работоспособность титанотанталовых твердых сплавов при резании
труднообрабатываемых материалов / Известия ВолгГТУ. 2006 №2. С. 33–35) имеют в
2,5 раза меньшую производительность (скорость съема металла) при черновой обработке
и уступают в производительности чистовой обработки от 10 до 20 %.

Уступают
оригинальному кермету в производительности точения и зарубежные лучшие аналоги,
в том числе сменные многогранные пластины с лучшими покрытиями. Например,
инструмент из сплава LC240F (подгрупп HC-P40, HC-M40) Австрийской компании Boehlerit ограничен в аналогичных
применениях скоростями резания 120 м/мин на чистовой обработке, при этом на
черновых операциях имеет производительность в 1,5-2,0 раза меньшую, чем
разработанный материал  (http://www.boehlerit.at ).

Потенциально сырьевая
база для производства новых безвольфрамовых керметов может быть на 100 %
локализована на территории РФ (начиная от добычи руды). В отличие от твердых
сплавов в разработанном кермете отсутствует вольфрам (90 % добычи и оборота
которого контролирует Китай), основной тугоплавкий компонент – молибден,
добывается, обогащается и перерабатывается во многих странах мира (включая РФ,
Армению и т.д.). Плотность материала на 30-50 % ниже твердого сплава (в
зависимости от состава), что обеспечивает при прочих равных условиях на 20 - 30%
меньшую себестоимость закупаемого сырья на единицу продукции.

Большая часть
технологических операций при изготовлении кермета выполняется на стандартном
оборудовании для производства твердых сплавов (барабанные мельницы-смесители,
распылительная сушка, пресс-автомат или пресс-экструдер, печь
вакуумно-компрессионная, прецизионные заточные и шлифовальные станки), т.е. не
требует разработки спецоборудования, а лишь корректировки технологического
процесса с учетом специфики нового материала.

Именно
благодаря пониженной плотности кермета и относительно невысокой массовой доле
тугоплавких компонентов в его составе выход на рынок данного вида инновационной
продукции на первом этапе может быть осуществлен путем ценового стимулирования
потребителя. При очевидных более высоких потребительских характеристиках это
гарантирует успех в захвате сегмента рынка дешевых и простых в изготовлении
напайных пластин и нешлифованных сменных многогранных пластин для фрезерования.
Последующий НИОКР по повышению качества производства, освоению глубокой
переработки сырья и нанесению функциональных покрытий, а также инвестирование в
высокотехнологичное шлифовальное оборудование и установки по модификации
поверхности, позволят освоить производство более высокотехнологичной продукции
(сменные многогранные пластины с покрытиями, осевой инструмент, подшипники
скольжения), для которой потребительские характеристики (производительность
обработки, срок службы) будут являться определяющими для импортозамещения с
перспективой ориентации на экспорт.

3.ОСНОВНЫЕ
ВЫВОДЫ

Созданный новый кермет
обладает комплексом уникальных технико-экономических характеристик, сочетание
которых недостижимо ни для одного из используемых в промышленности или
разработанных в лабораториях материалов для металлорежущего инструмента. Это рекордное сочетание твердости и
трещиностойкости, высокая жаропрочность и износостойкость, низкий коэффициент
трения и невысокая плотность при существенно сниженной себестоимости
производства. В первую очередь, это обеспечивает существенное повышение
производительности при обработке металла резанием по сравнению со всеми
существующими твердыми сплавами и керметами, следовательно, является критерием
выбора данного типа инструмента в машиностроительном производстве. Это и
является ключевым фактором, определяющим успешность реализации инвестиционного
проекта с точки зрения его рыночного потенциала.

Необходимо отметить, что
сырьевая база для производства керметов (безвольфрамовых) потенциально может быть
на 100 % локализована на территории РФ (начиная от добычи руды) и не требовать
импортных компонентов. Тем не менее, сырье для производства кермета не имеет
географической привязки к какой-либо одной стране. Благодаря пониженной
плотности кермета стоимость сырьевых компонентов необходимых для его
производства на 20-30 % ниже, чем у рыночных конкурентов-аналогов.

Потенциальным крупным рынком
для кермета является производство высоконагруженных подшипников скольжения для
насосов нефтедобычи и производство породоразрушающего инструмента.

Для организации
производства в пе6рвый год необходимая сумма инвестиций составляет 114,35 млн.
руб. В пессимистичном варианте развития производства и продвижения продукции на
рынок Индекс доходности составляет PI>2,5.