铸造行业向“智能”“质变”，该如何突围？

近年来，伴随着信息技术的快速发展，人工成本逐年上涨，各行业同质化竞争愈演愈烈，利润空间被严重压缩，导致各企业发展都受到了制约。所以，对企业而言，怎样能够保持长久活力，面对市场和时代的发展规律，面对国家政策和改变“顺势而生”、“适时而变”？

对于铸造行业而言，近些年竞争压力不断增大，受上游产业（原辅材料）和下游企业（客户）的影响，中小型铸造企业的生存空间不断被挤压。生产过程中出现的人工效率低、产品质量不稳定、环境污染严重等一系列问题日渐凸显，面对越来越多与环保、安全、健康等相关的法规约束，如何找到一种可以完全替代人工，在提高产品质量和工作效率的同时保证工厂环境无污染的一站式解决方式，成为所有铸造企业眼下亟待解决的难题。

一、自动化生产程度低，成为企业发展桎梏

对于传统中小型铸造企业，自动化水平较低，生产过程主要以手工重体力为主，对于产品生产加工打磨等关键环节，由于产线自动化智能化程度低，依赖于人工经验，导致技术人员招聘难，人工成本高，且生产效率低，产品质量不稳定，无法生产大批量、高精密、大尺寸产品，造成企业发展受限。此外，由于生产方式相对落后，造成生产过程中材料的大量耗损浪费，同时也加剧了周边环境污染。在当前绿色环保背景下，传统铸造企业不仅无法顺应高精度、高质量、批量定制化生产的时代发展需求，而且要时刻经受国家环保政策高污染勒令停产的考验，不改变，只能面临淘汰！

变则通，通则达，达则成。对于以上遇到发展桎梏的铸造企业而言，如果在生产源头中发展低碳能源和清洁生产，淘汰低效产能，落实好产能置换；在整体生产线上，对能源结构和工艺流程进行优化，做好生产过程监控管理；在产品供给上，对业务结构和产品结构进行调整，提升产品供给质量，减少无效生产；对于整个车间生产管理和企业综合管理，通过信息技术的应用，强化数字化、智能化的应用和管理，这样不仅能够降低生产成本，提高生产效率和产品质量，攻破企业生产多项痛点难题，还能解决企业环保问题，实现企业价值大幅度提升。

二、突破铸造多项难题，助推行业企业转型发展

不断进取创新，是企业持续发展的动力保障，遇到问题并解决问题，则是企业立于不败之地的首要条件。针对以上传统中小型铸造企业面临的困境，国家智能铸造产业创新中心智能铸造团队，结合共享集团50余年的铸造经验，深挖企业痛点，经过细致的研究和对设备的反复调试，逐一攻破操作实施中的技术壁垒，打造出了行业领先的铸造3D打印全流程智能生产模式，为行业打造标杆示范，助推行业企业转型发展。

难题NO.1：铸造工作方式和生产环境脏乱差问题

难点攻破：3D打印技术、工业机器人、微波烘干设备等先进技术的成功应用，通过智能化方式改善了铸造工作方式和生产环境，让员工可以在“五无”环境下轻松工作。

传统铸造企业加工生产环节完全通过人工来搬运、整理，大批量的待加工工件因为人工承重及技术受限，处于散乱无序的堆放状态，造成生产环境脏乱，工件统计管控难，人工劳动强度大，生产机件尺寸受限等问题。

基于此，国家智能铸造产业创新中心孵化研发铸造3D打印机、工业机器人、微波烘干设备等先进硬件设备，在生产过程中，可以通过3D打印机实现砂芯打印，工业机器人转运，在智能单元的指令要求下，移动机器人、桁架机器人、微波烘干设备、智能立体库等，实现了从铺沙打印、抓芯清砂、烘干固化、熔炼浇筑全流程自动化，让员工可以在“五无”环境下轻松工作。这样既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，确保了大批量产品质量的一致性，同时也大大提高了生产效率，降低了生产成本，真正达到了提质降本增效。

难题NO.2：车间生产过程管理“黑箱化”,数据信息获取难问题

难点攻破：实施MES系统，打通了生产管理部门和生产执行部门的信息壁垒，从生产计划的执行、生产过程的追溯、工人的排班和激励机制等多个维度确保生产任务的高效完成。

传统铸造车间生产管理普遍存在管理生产者对于生产工艺缺乏明确的数据支撑，以人工经验把控生产过程，产前缺乏明确计划，生产过程中信息难以统计，生产订单跟踪管控受限，产品质量问题难以追溯……很多细小环节信息模糊管理，就会造成车间批量生产效率低，废品率高，利润小等一系列问题，长久生产会形成一个恶性循环。

铸造MES系统，可以对人员、设备、工具、物料、工时等进行管理，保证生产正常进行，能高效的进行排产，对生产进度进行监督/跟踪/查询，并能够对生产过程中产生的数据进行统计分析查询，形成相应报表，为后续工作提供参考数据与决策支持。使用MES系统，不仅可以降低人、机、物消耗成本，还可以提高铸件流转跟踪效率，提升产品订单交付及时率，最终达到提质降本增效。

难题NO.3：铸造工艺难管控，生产过程耗时长，产品质量难保障等问题

难点攻破：采用全流程虚拟铸造系统，围绕铸造产品全生命周期工艺设计，实现铸造全流程生产过程闭环管控，帮助企业全方位提高工艺设计质量和效率。

传统铸造生产大体以手工型铸造为主，由于工艺设计完全依靠个人经验和直觉且生产过程必需大量手动查表和计算，导致生产效率低、出错率高且产品差异性较大，此外，由于工艺设计流程相对较集中且工艺设计与生产制造衔接度不够，造成工艺要求不能有效执行，企业只能基于经验生产单一品类产品。伴随着铸造产品品类的增加及快速工艺设计、快速样件生产的高要求提出，传统的工艺设计方法已经无法满足企业快速发展的需求。

全流程虚拟铸造系统（VCS），在生产层面，可以将铸造流程中相对独立的各个工序进行无缝连接，实现铸造全流程生产过程的关键控制参数自动下发、执行、反馈和分析的闭环管控；在管理层面，VCS可以统筹管理产品全生命周期数据，将生产过程参数化，通过收集所有工序的关键参数，构建专家库来协助产品策划设计、自动推荐设计工艺；在技术层面对产品设计进行预审，可以摆脱传统铸造过程中凭个人经验试错，凭模糊感觉设计等不确定事件发生，通过全流程管控保障铸造过程设计参数可视化，可追溯。

难题NO.4：检测数据传递效率低，关键监测设备管理难，产品质量标准数据更新慢等问题

难点攻破：运用实验室管理系统（LIMS）,帮助企业实现检验业务流程化，检验数据实时电子化，管理流程规范化，分析过程自动化产品质量数据可追溯、设备检测/计量精准化。

随着科技的进步与发展，人们对于试验分析研究的要求无论是在分析周期、分析手段、数据量，还是数据准确性等方面都提出了越来越高的标准。对于铸造企业而言，需要对原辅材料、半成品、产成品的专业理化检测数据的真实性和准确性严格把控，但是面对大量信息的保护、管理、维护、传递，与客户交互、对仪器进行维护等各种问题常常让管理人员感到焦躁难安。

通过LIMS（实验室管理系统）建立企业检验数据管理平台，将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理、客户管理等等因素有机结合，帮助企业轻松实现检测工作中的要素、流程、设备、数据的管理、实现产品检测数据的追溯。不仅可以提高检测效率、实验结果的可靠性，还能实现实验室资源共享，及量化管理，能够轻松解决实验室的痛点问题。

难题NO.5：在熔炼、成形、精整、加工过程中数据采集难，生产配料难把控、现场操作难管控等问题

难点攻破：打造生产智能化管控系统，将成形、熔炼浇注、后处理、加工过程中的物料、设备等关键参数进行采集控制，统计分析，帮助企业轻松管控整个生产过程。

铸造过程中，物料配比较复杂，成分调整过程对生产成本和生产效率都有着很大的影响。传统铸造模式下，整个生产过程数据记录都是通过人工手动录入，且多为事后数据记录，记录繁琐且常常会导致数据失真，且现场操作工对工艺参数的执行情况常常无法有效控制，导致生产过程记录的数据无法给后续生产提供数据支撑，无法精准分析掌控生产，造成废品率高、生产效率低，生产成本大，铸件质量难保证，给铸造企业发展带来巨大影响。

国家智能铸造产业创新中心通过总结共享集团50余年的铸造经验，基于公司先进的制造技术和IT技术，打造生产智能化管控平台，为铸造企业提供成形、熔炼浇注、后处理、加工四大智能生产单元解决方案。平台涵盖计划排产、过程控制、物料管理、设备管理、统计分析、成本核算等八大功能，从六个维度（生产、质量、设备、人力、成本、环境）采集并集成控制关键参数，可与MES系统、LIMIS系统、全流程虚拟铸造等系统集成，通过智能机器人实现现场精准操作，帮助企业轻松取数，精准生产，实现提质、降本、增效。

国家智能铸造产业创新中心致力于成为铸造行业一流的智能制造系统解决方案供应商。目前，公司已打造了多款行业专用的生产、质量、工艺等特色软件产品，如制造执行系统（MES）、全流程虚拟设计系统（VCS）、实验室管理系统（LIMS）、成形/熔炼/精整/加工/压铸等智能单元控制与管理系统，具有具备知识产权的铸造3D打印成套设备，可以为铸造企业提供ERP系统实施及优化管理咨询、智能工厂/数字化车间咨询、诊断、规划、设计等总体解决方案和交钥匙工程等服务，助力企业数字化网络化智能化发展。