Пример: Анодирование алюминия в РФ¶

Демонстрация методологии Призма на реальной задаче. Методология описана в обзоре.

Шаг 0 — Исследовательский бриф¶

БРИФ ИССЛЕДОВАНИЯ
═══════════════════════════════════════════════════
Тема:           Методы анодирования алюминия
Контекст:       Нужно определить наиболее эффективные методы
                анодирования для российского производства,
                чтобы принять решение о выборе технологии
Тип задачи:     [x] Выбор подхода
Горизонт:       1–2 дня
Ограничения:    Российский рынок; нормативка ГОСТ/ТУ;
                реально доступные производственные линии;
                без доступа к закрытым отраслевым БД
Гипотеза:       Сернокислотное анодирование — «по умолчанию
                лучшее» для большинства декоративных задач
Целевая фаза:   Ф3 (методы и правила) + элементы Ф5 (валидация)
═══════════════════════════════════════════════════

Ф1 — Ориентация¶

Ключевой вопрос: «Что это и из чего состоит?»

П4. Потоки информации (ищем первыми)¶

Какие артефакты существуют в этой области:

• ГОСТ 9.031-74 — требования к анодно-окисным покрытиям на алюминии (толщина, внешний вид, контроль)
• ГОСТ 9.301-86 — общие требования к неорганическим покрытиям и контролю качества
• ISO 7599:2018 — международная спецификация свойств/испытаний анодных покрытий
• ТУ/спецификации конкретных производств (обычно закрытые)
• Паспорта партий и протоколы испытаний (толщина, цвет, коррозия)
• Карты процессов производственных линий
• Научно-технические обзоры по МДО/ПЭО (журналы, диссертации)
• Каталоги и технические описания производителей оборудования/химии

Что публично: ГОСТы (тексты доступны), ISO (платно, но структура/оглавление открыты), научные обзоры (частично open access), каталоги оборудования. Что нужно добывать: реальные ТУ производств, протоколы испытаний, данные по стабильности партий, себестоимость.

П1. Предметная область¶

Границы: анодно-окисные покрытия на алюминии и его сплавах. Внутри — методы электрохимического оксидирования. Снаружи — другие виды покрытий (гальваника, напыление, окраска), литьё, механообработка.

Деление области по назначению:

• Защитно-декоративные покрытия (профили, фурнитура, корпуса, интерьер/экстерьер)
• Функциональные покрытия (износостойкость, электроизоляция, адгезия под клей/окраску, оптика)

Роли/акторы: заказчик изделия → проектировщик (задаёт требования) → технолог анодирования → оператор линии → ОТК/лаборатория (контроль) → поставщик химии/оборудования.

П2. Понятия¶

Ключевые термины:

• Анодирование / анодное оксидирование — электрохимический процесс формирования оксидного слоя на алюминии
• Толщина слоя — ключевой параметр, задаётся в мкм; определяет защитные свойства
• Пористость — структура оксидного слоя; влияет на окрашиваемость и коррозионную стойкость
• Уплотнение (sealing) — закрытие пор после анодирования; критично для коррозионной стойкости
• Сплав / марка алюминия — состав сплава напрямую влияет на цвет и равномерность покрытия
• Твёрдое анодирование (Hardcoat / Type III) — режим получения толстых, твёрдых покрытий
• МДО / ПЭО (MAO / PEO) — микродуговое / плазменно-электролитическое оксидирование; керамикоподобный слой
• Type II — условное обозначение стандартного сернокислотного анодирования

Синонимы/жаргон: анодировка (разг.), «анод» (жарг.), оксидирование = анодирование, sealing = уплотнение = герметизация.

П3. Процессы¶

Базовый workflow (большинство линий):

1. Подготовка поверхности (обезжиривание, травление, осветление)
2. Анодирование (электрохимический процесс в электролите)
3. Окрашивание (опционально — химическое, электролитическое или органическое)
4. Уплотнение (sealing — горячая вода, пар, холодное уплотнение)
5. Контроль (толщина, внешний вид, качество уплотнения, при необходимости — испытания)

Ключевая развилка: выбор электролита и режима (шаг 2) определяет тип покрытия и, следовательно, всю дальнейшую цепочку.

Выход Ф1¶

• Карта области: анодирование как электрохимический процесс, деление на декоративное/функциональное
• Глоссарий: ~15 ключевых терминов (для полного прохода нужно 30–80, здесь сокращено для примера)
• Типы источников: ГОСТы, ISO, ТУ, протоколы испытаний, научные обзоры, каталоги оборудования

Ф2 — Модель¶

Ключевой вопрос: «Как и зачем это работает?»

П4. Потоки информации¶

Новые артефакты, обнаруженные на этом уровне:

• Научно-технические обзоры (surveys) по методам анодирования — сравнительные исследования свойств покрытий
• Тендерные ТЗ / спецификации закупок — показывают, какие параметры реально запрашивают заказчики
• Рекламации и акты ОТК — показывают, что реально ломается/не устраивает

П1. Сценарии (акторы + цели + контексты)¶

Типовые задачи в РФ:

П2. Модель влияния (что на что влияет)¶

Три главных «рычага» результата:

1. Метод анодирования (электролит + режим) — определяет структуру и свойства слоя
2. Марка сплава + подготовка поверхности — определяет внешний вид и равномерность; на некоторых сплавах невозможен ровный цвет
3. Метод уплотнения + контроль — определяет долговечность; без качественного уплотнения даже «лучший» метод анодирования даст нестабильный результат

П3. Процессы в разрезе ролей¶

• Проектировщик задаёт требования к покрытию (толщина, класс, внешний вид) → ссылается на ГОСТ/ТУ
• Технолог выбирает метод + режим + химию → составляет карту процесса
• Оператор выполняет процесс → фиксирует параметры (ток, время, температура)
• ОТК проверяет → выдаёт протокол (толщина, внешний вид, качество уплотнения)
• Заказчик принимает → на основании протокола и спецификации

Выход Ф2¶

• 4 типовых сценария с KPI
• Модель влияния: 3 рычага (метод + сплав + уплотнение/контроль)
• Карта ролей и артефактов по шагам

Ф3 — Методы и правила¶

Ключевой вопрос: «Какие подходы есть и что обязательно?»

П4. Потоки информации¶

Ключевые артефакты для сравнения методов:

• ГОСТ 9.031-74 — задаёт требования к покрытиям по группам (толщина, контроль, марки сплавов)
• ГОСТ 9.301-86 — общие требования к процессу и контролю качества
• ISO 7599:2018 — международный язык спецификации (перечисляет связанные стандарты испытаний)
• Протоколы сравнительных испытаний (если доступны)
• Публикации с экспериментальными данными по МДО/ПЭО

Уровень уверенности:

• ГОСТы и ISO — факт (нормативные документы)
• Сравнительные данные из обзоров — гипотеза (зависят от условий эксперимента)
• Реальная себестоимость — пробел (нужны данные конкретных производств)

П1. Классы методов/подходов¶

П2. Критерии сравнения¶

На основании модели влияния (Ф2) и найденных стандартов, выделяем критерии:

1. Коррозионная стойкость (после уплотнения)
2. Износостойкость / твёрдость
3. Декоративность (цвет, однородность)
4. Повторяемость партии (стабильность процесса)
5. Стоимость владения (энергия, химия, очистка стоков, производительность)
6. Совместимость со сплавом (какие марки «анодируются красиво»)
7. Закрываемость стандартами (ГОСТ/ТУ/ISO — можно ли нормировать и проверить)

П3. Сравнительная таблица методов¶

ТаблицаРекомендация по сценариям

Критерий	Сернокислотное (Type II)	Твёрдое (Type III)	МДО/ПЭО	Фосфорнокислотное	Хромовокислотное
Коррозия
Износ/твёрдость
Декоративность
Повторяемость
Стоимость владения					(экология)
Совместимость
Стандарты (РФ)

Сценарий	Наиболее эффективный метод	Почему
Архитектурный / декор	Сернокислотное (Type II)	Лучшее соотношение «стоимость ↔ внешний вид ↔ коррозия». Легко стандартизировать по ГОСТ.
Машиностроение / износ	Твёрдое (Type III)	Значительно выше износостойкость. Оптимальный компромисс «износ ↔ масса ↔ технологичность».
Адгезия / склейка	Фосфорнокислотное (PAA)	Целевой метод для задач сцепления; не универсальный, но «точечно лучший».
Экстремальные условия	МДО/ПЭО	Керамикоподобный слой; лучшие функциональные свойства, но выше себестоимость и сложность.
Спецприменения (авиа-ТУ)	Хромовокислотное (CAA)	Определяется отраслевой документацией, не свободным выбором. Экологические ограничения.

Ограничения и стандарты¶

• ГОСТ 9.031-74 — базовый контур для анодно-окисных покрытий; задаёт допуски по толщине, внешнему виду, перечисляет марки сплавов и их особенности
• ГОСТ 9.301-86 — общие требования к процессу и контролю
• ISO 7599:2018 — если нужен международно понятный язык спецификации
• Практический фильтр для РФ: не все методы реально поддерживаются на существующих линиях; МДО/ПЭО — нишевое оборудование, сернокислотное — массовое

Выход Ф3¶

• Сравнительная таблица 5 методов по 7 критериям
• Рекомендация по 5 сценариям с обоснованием
• Список стандартов и ограничений
• Уровни уверенности помечены ( факт / гипотеза / пробел)

Ф5 (частично) — Валидация¶

Ключевой вопрос: «Как доказать, что метод эффективен?»

П4. Потоки информации («источники правды»)¶

Где лежит реальная правда об эффективности метода:

П2. Метрики эффективности¶

Обычно подтверждают:

1. Толщина и равномерность — основной количественный параметр
2. Качество уплотнения — проверяется тестами (капельный, импедансный и др.)
3. Износостойкость — при функциональных задачах
4. Внешний вид / цвет — при декоративных задачах
5. Коррозионные испытания — ускоренные тесты (соляной туман и др.)

П3. Как проходит валидация на практике¶

1. Заказчик формулирует требования → ссылка на ГОСТ/ТУ/ISO
2. Производство делает пробную партию → фиксирует параметры процесса
3. ОТК проводит контроль → протокол (толщина, внешний вид, уплотнение)
4. При необходимости — лабораторные испытания (коррозия, износ)
5. Заказчик сверяет протокол со спецификацией → принимает/отклоняет

Выход Ф5 (частичный)¶

• Таблица «артефакт → что доказывает → где добыть»
• 5 метрик эффективности
• Процесс валидации (5 шагов)

Итерации (возвраты)¶

В ходе исследования зафиксированы следующие возвраты:

Итог¶

Ответ на вопрос брифа: «Наиболее эффективные методы анодирования для РФ»¶

Сценарий	Метод		Уверенность
Декоративно-защитный (массовый)	Сернокислотное (Type II)		Факт — подтверждено ГОСТами и массовой практикой
Износостойкость/ресурс	Твёрдое (Type III / Hardcoat)		Факт — подтверждено стандартами и сравнительными данными
Экстремальные функциональные требования	МДО/ПЭО (MAO/PEO)		Гипотеза — подтверждено обзорами, но ограничено нишевым применением
Адгезия (склейка/композиты)	Фосфорнокислотное (PAA)		Факт — целевой метод для этой задачи

Пробелы (что не удалось закрыть)¶

• Реальная себестоимость по методам (нужны данные конкретных производств)
• Актуальная карта оборудования в РФ (какие линии где стоят)
• Количественные данные стабильности партий по методам (нужны протоколы)

Гипотеза из брифа: подтверждена с уточнением¶