
一、我國鑄造企業發展方向
我國是 鑄件生產大國,不乏有國際頂尖的鑄造企業,這些企業代表了我國鑄造方面的先進水平,但更多的企業是 落后的鑄造裝備。中國制造2025要求鑄件質量更高;鑄件品種極端化——大型化、微小化、輕量化;鑄件生產工藝多樣化;鑄造裝備更先進——機械化、自動化、智能化、系統化及綠色化。這就決定了我國鑄造企業的發展方向是 :選用最合適的鑄造工藝,采用先進智能的鑄造裝備,依靠現代化的管理手段,借助全面系統的檢驗設備,滿足各種鑄件生產的需求。
1、選用最合適的鑄造工藝
每種鑄件有其最合適的鑄造工藝,在邁向質量時代、建設質量強國的今天,制造業對鑄件質量要求越來越高。為此,鑄造企業拿到訂單后要分析適合鑄件的最佳工藝,用工藝保質量。由于這種需求,決定了不少專業鑄造企業有多種鑄造工藝形式,這些工藝有:潮模砂工藝、消失模工藝、V法工藝、樹脂砂工藝、金屬型工藝、殼型工藝、失蠟工藝、壓鑄工藝、石墨型工藝等等。
2、采用先進智能的鑄造裝備
鑄造企業的發展必然走向數字化工廠,而數字化的鑄造廠離不開先進智能的鑄造裝備。為了滿足用戶對鑄件質量和供貨周期的要求,加上人工成本和環保的壓力,很多企業生產是 訂單式生產,采用過去手工作坊式的生產方式,已經不能滿足鑄件各方面的需求,為了企業聲譽和產品質量,必然是 選用自動化、智能化的
造型機和鑄造裝備,用裝備的可靠性、先進性來保證工藝參數和工藝流程的實現。
3、依靠現代化的管理手段
計算機技術和新的制造技術與鑄造相結合,全面提升了鑄造技術水平,數字化設計軟件的應用,不僅能對產品開發過程進行建模與仿真,而且還可根據產品的變化對生產系統的重組和運行進行仿真,使生產系統在投入運行前就了解系統的使用性能,分析其可靠性、經濟性、質量、工期等,從而在建設過程中不斷優化,得到最合理的工藝布局和設備選型,減少資源消耗。有了這些技術和裝備,鑄造企業就具備了現代化管理的條件,就可以用現代化的管理手段對項目建設、產品開發、設備管理、生產管理、銷售管理等等。
4、借助全面系統的檢驗設備
中國制造2025要求鑄件質量必須提高,逐步實現每個鑄件都有可追溯性。為此,很多鑄造企業設立了完備的檢驗設備,如:光譜分析儀;C、S分析儀、激光刻字機、圖像識別系統、超聲波檢測儀、磁粉探傷機、音頻檢測儀等等。現代制造技術提供了鑄件生產全過程可視化的可能,企業利用這些檢測設備,保證了提供合格鑄件的可能。
二、數字化鑄造廠對鑄造裝備的要求
首先,數字化鑄造廠要求鑄造裝備的自動化水平要高。數字化鑄造廠是 利用“數字化工廠”軟件,由一個虛擬的鑄造廠通過仿真而來的。從“數字化工廠”的定義可以看出,數字化鑄造廠離不開自動化的
造型線設備和鑄造裝備,沒有自動化的鑄造裝備,數字化鑄造廠虛擬的動作和節拍就無法保障,數字化鑄造廠就失去了意義。當然,數字化鑄造廠不一定需要全都是 自動化的鑄造裝備,但企業鑄造裝備的自動化水平和比例,決定了數字化鑄造廠的實施價值和利用程度。
其次,數字化鑄造廠的裝備還需要智能化。數字化鑄造廠要求鑄造裝備準確無誤的完成每一個動作,而裝備的工況每時每刻都在變化,因此,要求裝備本身具有根據不同情況完成動作的功能。比如:爐料配制系統具有自動稱量、自動補償、動態取樣、自動累計、超差報警、自動補償等功能,從而使成分穩定、配料合理。電爐除塵風量控制,在每個爐體的風管中加裝電動蝶閥,蝶閥的開啟狀態與電爐實際運行聯鎖,從而自動調節風量大小,實現對應爐體在各個工作狀態(加料、熔化、出鐵)配置不同的抽風量,進而達到減少熱能損失和節能降耗的目的。再如混砂水分控制,可根據舊砂水分、舊砂溫度和預設置的型砂參數,來決定和供給所需加水量。還有
鑄造造型線液壓、氣動系統,都有氣壓、液壓系統意外失壓、斷電保護裝置。
第三,數字化鑄造廠還需要信息化。數字化鑄造廠要求將鑄造裝備的每一個動作進行采集,并準確無誤的傳輸到系統中,為此將有大量數據交換,因此,數字化鑄造廠還需要信息化。一般企業都具有有線通信系統、計算機網絡(Intranet)系統、遠程抄表系統、安全防范系統、有線電視系統、一卡通綜合管理系統等。數字化鑄造廠使用的鑄造裝備要具有遠程診斷、管理功能,并可利用以太網將所有的過程參數,在交換機上生成EXCEL表,與企業的MES管理軟件系統對接。
中國制造2025是 鑄造裝備提升的保障:到2020年,我國基本實現工業化,制造業大國地位進一步鞏固,制造業信息化水平大幅提升。制造業數字化、網絡化、智能化取得明顯進展。到2025年,制造業整體素質大幅提升,創新能力顯著增強,全員勞動生產率明顯提高,兩化(工業化和信息化)融合邁上新臺階。到2035年,我國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平。創新能力大幅提升,重點領域發展取得重大突破,整體競爭力明顯增強,優越性行業形成全球創新引領能力,全面實現工業化。新中國成立100年時,制造業大國地位更加鞏固,綜合實力進入世界制造強國前列。裝備制造業的發展目標和步驟已經確定,鑄造裝備是 中國制造2025的一部分,鑄造裝備的水平取決于中國制造2025的水平,中國制造2025是 鑄造裝備水平提高的保障,鑄造裝備要借助信息化設計、過程集成設計、復雜過程和系統設計等技術,開發具有自主知識產權的新裝備,將來鑄造裝備業要有自己的創新中心,過去我們經常說我國的鑄造裝備技術不比國外的差,差的是 基礎工業——核心基礎零部件(元器偉、先進基礎工藝、關鍵基礎材料和產業技術基礎等。中國制造2025后,我國基礎產品的質量、可靠性和壽命得到提升,鑄造裝備質量將會大幅提高,加上數字化、網絡化、智能化的利用,各鑄造裝備生產企業在創新驅動下,新的鑄造裝備將不斷出現,逐漸引領世界。
中國制造2025為鑄造裝備提出了新的要求:中國制造2025提出全面推行綠色制造,加大先進節能環保技術、工藝和裝備的研發力度,加快制造業綠色改造升級。大力研發推廣余熱余壓回收、水循環利用、廢渣資源化、脫硫脫硝除塵等綠色工藝技術裝備,加快應用清潔高效鑄造、鍛壓、焊接、表面處理、切削等加工工藝,實現綠色生產。到2020年工業固體廢物綜合利用率要到79%。鑄造是 能耗大戶且產塵較多,要實現這些目標,必須成立專門的機構進行專項研發,利用新的技術,研發出節能、環保的綠色鑄造裝備。
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