智能铸造助力铸造行业向高端化转型

目前，正值我国工业经济结构调整、转型升级的关键时期，智能、高效、节能、环保的铸造装备渐成行业发展主流。《铸造行业准入条件》的3大核心任务，就是提高铸件的产品质量，实现生产过程的节能、降耗、减排，以及清洁、安全生产，实现铸造行业的健康、可持续发展目标。

当下，我国中低端铸件大范围地在各行业均出现了严重的产能过剩，而高端铸件产能不足，通过实施行业准入等国家相关产业政策以及市场机制的作用，将能耗高、污染严重、环保和安全不达标的企业和设备淘汰出局，使产业结构进一步优化升级，产品走向数字化、网络化和智能化。行业准入的实施，无疑从源头上对铸造装备提出了节能、环保要求，保证产品结构由中低端向中高端调整，最终实现智能铸造、绿色铸造的“强国梦”。

在大数据铺天盖地而来的新时期，传统的铸造企业、传统的生产方式受到严重挑战。“智能铸造”、“数字化”这些新鲜词汇带来希望也带来迷惑。“智能铸造”具体是什么?它离我们有多远?

“智能铸造”是信息化与铸造生产高度融合的产物，包括智能铸造技术和智能铸造系统。前瞻产业研究院指出：智能铸造技术包括数字模拟、3D打印、机器人、ERP等;智能铸造系统是具有学习能力的大数据知识库，能够通过对环境信息和自身信息的对比分析而进行自我规划、自我改善。“智能铸造”典型应用模式为“数字化铸造厂”，“数字化铸造厂”全部采用信息化手段管理生产流程、质量控制流程、财务流程、产品开发流程、人力资源管理培训流程等所有内部流程，同时用信息化手段处理与供应商、与客户的关联流程。可以对整个生产过程进行模拟仿真和调控。在“数字化铸造厂”里，基本消除了重体力劳动，80%的员工可以在空调房里工作，环境清洁，同时生产效率和效益大幅度提高。

“智能铸造”离我们并不遥远，宁夏共享集团股份有限公司、青岛海纳重工集团、广西玉柴机器股份有限公司、重庆机电控股集团铸造有限公司、中航力源液压股份有限公司等多家企业均已经开始建设“数字化铸造厂”或“智能铸造车间”，在“十三五”期间将陆续与大家见面。

“智能铸造”所需要的设备和技术在中国市场日趋成熟，并将在“第十四届中国国际铸造博览会”上系统展示：智能铸造必备设备、技术之一是快速成型设备。快速成型分为增材类快速成型(或称3D打印)和减材快速成型,两种快速成型方式均具有无模具快速自由成形，复杂构件近净成形以至净成形，全数字化、高柔性，可实现多材料任意复合制造等特征。是新产品的快速开发的有效工具，更是“智能制造”的必备生产设备。

智能铸造必备设备、技术之二是机器人。精准、高效是智能铸造的典型特征，而机器人是“智能铸造”理想的选择也是必备生产装备，在“数值化铸造厂”里，机器人广泛用于造型、制芯、浇注、清理等工序，与工人并肩合作或独立完成工作。为推动机器人在我国铸造业的深入应用，中国铸造协会在“第十四届中国国际铸造博览会”黄金区域首次开辟 “机器人演示专区”，直观展示机器人给铸造业带来的高效、便捷。

智能铸造必备设备、技术之三是模拟仿真。近年来，我国铸造模拟仿真技术在轻金属材料铸造成形方面的研究和发展势头强劲，在铝、镁合金铸造及凝固过程宏/微观建模与仿真研究、铸件充型凝固过程微观模拟方面取得重要进展。微观模拟的尺度包括纳米级、微米级及毫米级，涉及结晶生核长大、树枝晶与柱状晶转变到金属基体控制等各个方面。另外，质量控制模拟正在向微观组织模拟、性能及使用寿命预测的方向发展。

智能铸造必备设备、技术之四是虚拟制造。虚拟制造是“数字化铸造厂”提高生产效率的有效途径之一，包括虚拟设计、虚拟检验、仿真分析等，通过“人脑+电脑”配合大数据资源，在正式生产前发现并解决产品的质量、成本、效率、关键参数等方面问题，进而大幅度提高生产效率和产品质量。目前这些虚拟制造技术在国内日益成熟。