熱搜關鍵詞:
鑄成是金屬成型的一種最主要方法,它是熱加工的基礎。鑄成的產業發展史與光大現代文明的產業發展史一樣古老,我們的先祖在4000多年前就鑄成出了“良渚”那樣精美的青銅器,其技術水準令人嘆為觀止,然而到了現代,作為全球模具出口量第一大國,中國的鑄成水準卻滯后于產業發展中國家。
一、我省鑄成業的概況
我省模具出口量從2000年起超越美國已連續6年位居當今世界第一,其中2004年為2242億噸,2005年估算為2600億噸,模具年產量值超過2500億元,模具出口量占當今世界總出口量的1/4之多,已正式成為當今世界鑄成制造基地。根據全球主要模具制造國2004年的出口量統計可以看出,十大模具制造國可分為兩類。一類是產業發展中國家,雖然出口量大,但模具技術含量低,小民營企業多,從業者隊伍龐大,黑色金屬比重大。另一類是產業發展中國家,如日本、美國及西歐等,他們采用高新技術主要制造高技術含量模具。
產業發展中國家總體上鑄成技術一流、產品產品質量好、制造工作效率高、環境問題小、原輔金屬材料已形成系列化。西歐已建立跨國服務系統,制造實現機械化、自動化、智能化。制造操作過程從嚴執行技術標準,模具仿曬約為2%—5%。重視用信息化提升鑄成工藝設計水準,普遍應用領域軟件進行充型凝結操作過程演示和工藝優化設計。
從批量和勞動制造率看,歐、美、日的競爭優勢很大,日本的勞動制造率是人均年產量模具140噸,我省估算約為20噸,相距7倍。我省成本增加低于1美元/小時,與產業發展中國家相距幾十倍,因而出口產品模具具有競爭優勢。但近年來鋼鐵價格猛漲,使我省出口產品模具在金屬材料成本方面的競爭優勢消失殆盡。在產品產品質量和檔次方面,我們遠滯后于產業發展中國家。近年我省模具出口產品雖有所增長,但出口產品只占我省總出口量的97%,占當今世界模具市場流通量不出8%,總體增速緩慢,表現為產品質量極差、價格低。長期以來,出口產品的模具以中高檔產品為主,各類機械加工、風扇、炊具及氯己定占到36%。一些出口產品模具埃坦縣達到國際標準,但要達到歐美國家客戶標準還有距離。
在國內,鑄成業是關系國計民生的重要金融行業,是電動汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、紡織、武器裝備制造等支柱產業的基礎,是制造業的重要組成部份。在機械武器裝備中,模具占整機重量的比例很高,內燃機車機占80%、拖拉機占50%—80%、DAT160、泵類機械占50%—60%。電動汽車中的關鍵部件幾乎全部鑄成而成;冶金、礦山、電站等重大設備都依賴于大型鍛鑄,模具的產品質量直接影響著整機的產品質量和性能。
我省鑄成制造民營企業主要分布在東部,西部出口量較少。目前全國鑄成民營企業約有24000家、從業者約120多萬。從產業結構看,既有從屬于主機制造廠的鑄成分廠或車間,也有專業鑄成廠,還有大量的鄉鎮鑄成廠。就規模和水準而言,既有工藝一流、機械化程度高、年產量數億噸模具的大型鑄成廠,如重型金融行業、電動汽車金融行業、航空工業的一些一流的鑄成廠;也有工藝滯后、設備簡陋、機械式,年產量模具百余噸的小型鑄成廠。
二、我省鑄成業存有的難題
我省鑄成金融行業的技術水準比產業發展中國家滯后約20年,無法滿足國民經濟快速產業發展的需要。技術落后、設備陳舊、可再生能源耗用和原料耗用高、環境問題輕微以及工人作業交通不便等難題,已經正式成為金融行業的共識。
具體表現在:
(1)工藝水準低,模具產品質量差
①模具加工穩定度大。由于缺少科學的設計指導,工藝設計人員憑經驗難以控制變形難題,鑄成的加工穩定度一般比歐美國家國家大1—3倍。加工穩定度大,模具的可再生能源耗用和原料耗用輕微,加工周期長,制造工作效率低,已正式成為制約金融行業產業發展的瓶頸。
②大型模具偏析和參雜物瑕疵輕微。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝結結束后,在冒口根部、模具的厚大斷面存有宏觀偏析、晶粒粗大難題。
③模具裂紋難題輕微。
④澆鑄系統設計不合理。由于設計不當,存有卷氣、參雜等瑕疵,導致模具出品率和符合要求率低。
⑤演示軟件應用領域不普及。鑄成操作過程演示是鑄件制造的一個必要環節,在歐美國家國家,如果沒有排序機演示技術,就拿不出訂單。我省的鑄成業排序機演示起步較早,雖然核心理念排序部分開發能力較強,但整體軟件包裝能力極差,導致成熟的商業化軟件開發遠滯后于產業發展中國家,相當一部分鑄成民營企業對排序機演示技術望而卻步,缺少信任。目前這種局面雖有所好轉,但在購買了鑄成演示軟件的民營企業中,能夠發揮其作用的還不多見,急需對民營企業員工進行軟件應用領域培訓。
⑥普通模具的制造能力過剩,高精密模具的制造依然困難,核心理念技術和關鍵產品仍依賴進口。
(2)可再生能源耗用和原料耗用高
我省鑄成金融行業的可再生能源耗用占機械工業總耗能的25%—30%,可再生能源平均利用率為17%,可再生能源耗用約為鑄成產業發展中國家的2倍。我省每制造1噸符合要求鑄鐵件的可再生能源耗用為550—700千克標準煤,歐美國家國家為300—400千克標準煤,我省每制造1噸符合要求鑄鋼件的可再生能源耗用為800—1000千克標準煤,歐美國家國家為500—800千克標準煤。據統計,模具制造操作過程中金屬材料和可再生能源的投入約占產值的55%—70%。中國模具毛重比歐美國家國家平均高出10%—20%,鑄鋼件工藝出品率平均為55%,歐美國家國家可達70%。
(3)環境問題輕微、作業交通不便
我省除少數大型民營企業如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等制造設備精良、鑄成技術一流、環保措施基本到位以外,多數鑄成廠點制造設備陳舊、技術滯后、一般很少顧及環保難題。上世紀80年代,政府對規模小、技術水準低、污染輕微的民營企業進行了專業化調整,提高了民營企業的集約化程度,但鑄成制造的粗放型特征沒有得到根本改變。制造現場交通不便、作業條件差、技術滯后、粗放式制造的鑄成民營企業占90%以上;1998年在匈牙利舉辦的第63屆當今世界鑄成會議上頒發了環境保護獎,獲獎鑄成廠中沒有一個在中國,這與中國的鑄成大國地位極不相稱。我省鑄成業的環境難題還表現在對自然資源的超量耗用上。
鑄成制造中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆鑄、冷卻、落砂、清理和后處理等工序,就其作業內容來講是在機械振動和噪聲中進行,有的還在高溫?如熔化、澆鑄中作業,有的產生刺激性氣味,粉塵作業環境更是惡劣。在我省鑄成車間每制造1噸模具,約散發50千克粉塵,熔煉和澆鑄工序排放廢渣200千克、廢氣20立方米,造型和清理排廢砂約13—15噸。以年產量2200億噸模具計,每年排污物總量為:廢渣440億噸、廢砂近1650億噸、廢氣4億立方米。這些數據足以說明我省鑄成金融行業環境難題的嚴峻程度,采用高技術實現綠色鑄成是當前需要重點解決的關鍵難題。 (4)人才短缺
鑄成技術人才輕微短缺是制約我省鑄成技術產業發展的關鍵。主要表現在:①技術及管理人員數量偏少,分布不均,最少的工廠技術及管理僅占總職工人數的12%,最多的工廠占到323%,相距27倍之多,國企尤其是軍工民營企業比例高。②高級人才數量少。鑄成民營企業技術管理人才基本以中專、大專和本科生為主,特別是中專、大專生數量為多,研究生很少。③新人才來源困難。很多高校在上世紀90年代后不再設置鑄成專業,一些大中民營企業的廠辦學校也有下降趨勢,新人才的來源日益困難。
鑄成人才缺少的根本原因在于民營企業待遇低、工作環境差。國有民營企業在崗職工年齡40歲以上的占80%,20—40歲的人員很少,出現斷檔。民營民營企業從事鑄成的專業技術人才,從年齡上看,大部分也在60歲以上,絕大多數工人更是極少經過專業培訓,許多是農民工從事鑄成制造。整個金融行業的技術水準尤其是產品質量意識和產品質量控制水準不適應市場競爭的要求。
三、我省鑄成業產業發展的對策
我省鑄成業正處在從鑄成大國向鑄成強國起步的新階段。必須克服現實的可再生能源、資源、人才瓶頸和環境難題的困擾。因此,必須抓住機遇,利用高技術提升模具產品質量,扭轉中國模具在國際市場上技術含量不高、價格低廉的形象。要扶持一批具有競爭優勢的鑄成民營企業使之正式成為具有國際競爭力的帶動中國模具出口產品的龍頭民營企業。
(1)加強對鑄成新工藝、新金屬材料、新設備的研究
加強鑄成業的基礎研究和應用領域研究,鑄成金融行業中許多金屬金屬材料都是通用的和關鍵的,因而應注重工藝研究和改進,同時又要加強金屬材料工藝及排序機演示等一流技術的采用以穩定產品產品質量。實際上,國內過分強調產業發展新金屬材料而忽視通用關鍵金屬材料的工藝設計和產品質量穩定等方面研究,而制造設備上許多難題卻都出在這里,如三峽使用的水輪機轉輪金屬材料。 逐步減少和消除小沖天爐,產業發展10噸/小時以上大型沖天爐,并根據需要采用外熱送風、水冷無爐襯連續作業沖天爐;推行沖天爐?感應爐雙聯熔煉工藝;推廣沖天爐除濕送風技術,沖天爐變頻控制技術,增加除塵裝置,減少電力耗費。
深入開展大型鑄鋼件的冶煉和澆鑄工藝研究。采用精煉技術、氣體保護澆鑄技術,AOD精煉技術和選擇合適的耐火金屬材料提高模具的純凈度,提升模具產品質量。采用新型澆鑄系統和冒口設計原則,提高模具產品質量和工藝出品率。以可視化鑄成技術產業發展起來的新型無氣隙澆鑄系統設計是鑄成工藝的一項重大創新,金屬所與一重集團利用此技術已能夠制造大型鑄鋼支承輥。
(2)開發環保型鑄成原輔金屬材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應的原輔金屬材料體系,根據不同合金、模具特點、制造環境、開發不同品種的原砂、無污染的優質殼芯砂;抓緊我省原砂資源的調研與開發,開展取代特種砂的研究和開發人造鑄成用砂;研究并推廣使用清潔無毒的原輔金屬材料,使用無毒無味的變質劑、精煉劑、粘結劑,開發環保型砂芯無機粘結劑;用濕型砂無毒無污染粉料光潔劑代替煤粉等;采用高潰散性型砂工藝,如樹脂砂、改性酯硬化水玻璃砂工藝、新型酯固化水玻璃,納米改性水玻璃;加強對水玻璃砂吸濕性、潰散性研究,尤其應大力開發舊砂回用新技術,環保型砂處理及再生技術;盡可能再生回用鑄成舊砂,研究鑄成用后的舊砂用于高速公路路基金屬材料,特別是鉻鐵礦砂的回收利用。產業發展循環經濟,以“減量化?REDUCE、再利用(REUSE)、再循環(RECYCLE)”為金融行業準則(3R原則),走集約化清潔制造之路,合理使用資源,使用可再生金屬材料和可再生能源,確保鑄成業的可持續產業發展。
(3)構建共性技術和高技術傳輸平臺
①針對民營企業存有的共性難題,提高產品的符合要求率和工藝出品率,降低可再生能源耗用和原料耗用,實現綠色鑄成。支持科研單位面向制造需求、著力解決制造實際難題,這應當正式成為鑄成技術研究的主攻方向。
②建立高技術傳輸平臺。開發關鍵件的鑄成技術,實現國產化。通過與歐美國家國家的研究機構和民營企業合作,引進消化高新鑄成技術,與工廠一道開發關鍵件的鑄成技術研究,并轉化為新產品進入市場。希望政府在這方面加強投入,鼓勵大的科研機構與大型民營企業集團共同合作,解決事關國計民生的關鍵件的國產化難題。
(4)注重可再生能源與環保立法
鑄成金融行業勞動條件惡劣,對環境的危害也較大。應加大政策法規對這方面的限制力度,環保勞保的準入門檻也應升高,已有的技術滯后、污染輕微的鑄成廠點應關閉。提高從事冶煉、澆鑄和清理作業的工人和臨時工的待遇,并為其提供保險。加強可再生能源的科學管理,加強節能技術改造或高耗能設備的更新換代。
(5)制定人才政策,加強技能培訓
由于鑄成是個苦臟累的金融行業,待遇也低,因此學生不愿學,工人不愿干,許多跨入這個金融行業的人也想盡辦法跳槽,造成人才短缺。國家應從長遠考慮,制定吸引和穩定人才的政策。針對目前許多高校不設鑄成專業的情況,可采取民營企業委托培養及廠校聯合辦學方式培養人,并且要特別重視對其排序機軟件的培訓。通過建立全國性和地區性的技術培訓基地,提高技術人員和工人的鑄成水準。同時還要加強鑄成民營企業的領導和管理人員的培訓,使其掌握現代管理知識,建立起現代管理體系,使民營企業依靠管理出效益。
(6)注重自主創新加大鑄成民營企業的重組和結構調整,進行專業化制造,實現地域化聚集,壯大龍頭民營企業,使中小民營企業圍繞產業鏈集聚,實現基礎配套、特殊工序武器裝備、檢測設備、信息網絡、環保設施等資源共享;充分權衡當地的資源、人力、資本和市場,把握競爭優勢,突出集群的特點。在民營企業、產品集聚的同時,實現信息的集聚、人才的集聚、技術的集聚,甚至競爭的集聚,產生規模效應。不應盲目地購買技術、設備和產品,必須加強自主創新,制造更多滿足國民經濟和國防安全的高精尖鑄件,并將金屬材料研究融入其中,參與國際競爭。
【本文標簽】
【數控車床加工零件】版權所有
咨詢熱線
13751188387