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铸造行业也从传统走向智能

铸造是一个古老的行业。利用材料的物理特性可成形为形状复杂、结构各异、不同尺度的铸件,再加工成我们需要的各类产品。影响铸件品质的因素很多,尤其是各种铸造缺陷的产生。随着计算机数值模拟技术的应用,就是在技术层面对产品设计进行预审对工艺参数细化量化。通过铸造工艺仿真使技术人员摆脱铸造过程凭个人经验试错,凭模糊感觉设计等随机现象的发生。保障铸造的设计和制造参数能可视化和定量化。促进数字化的应用,铸造的每一个操作过程,尤其是关键工序和关键环节,如模具制造、型芯制造、涂料烘烤等都由执行着统一标准的定量化参数控制。如今的3D打印技术、工业机器人等先进技术的成功应用,就是通过大量数据的交互完成同一产品统一精准的操作,保证了产品制造的重现性。在线数字化控制就是摆脱了传统铸造的粗放式管理,解决了操作人员因情绪因素变化、环境天气差异或人员流失等导致的质量不稳定问题,以确保大批量产品质量的一致性。

目前我国的传统铸造行业还存在下列问题急需改善。其一是,我国铸造行业人环保意识较差,耗能大。国外的铸造企业在提高铸造技术的同时也在关注环保的重要性,而国内的铸造企业在这方面比较欠缺。一直都是高污染高消耗的粗放型发展,并没有采取环保措施。其二是我国铸造技术与设备相对落后。我国技术水平和装备较为突出的仅限于少数的骨干企业,在产品质量上远远不能满足新工艺新技术的要求。而发达国家在技术上和设备上普遍实现了高端化、自动化。其三是我国铸造行业生产方面铸件等级较低。精度差,在工艺水平方面,更是不可与国外同日而语。其四是发展规模小。经济效益差,虽然每年铸造行业的厂家增长速度加快,但多是一些作坊式的小厂家,规模较小,技术和人力上投入较小,因此很难取得可观的经济效益。

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。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。

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