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    中國鑄造行業發展戰略分析

    來源:連云港江南精工機械有限公司  閱讀次數: 3642


    1 中國鑄造行業的現狀
    中國已是鑄造大國,但遠非鑄造強國。中國的鑄件年產量年達到1395多萬t,超過了美國,成為了世界最大鑄件生產國, 2003年已占世界總產量的26. 4%;中國各類鑄件出口量2003年也已超過170萬t,占到了當年鑄件產量的8. 6%,總金額達到了10. 42億美元,也具備了一定的進入國際市場競爭的能力。在大量引進國外技術和設備,加大消化吸收和自主技術開發的進程中,中國的鑄造技術取得了明顯的進展,主要體現在造型材料原砂加工、鑄型涂料、鑄造粘結劑、鑄造工藝、鑄造設備、鑄造合金材料、熔煉以及計算機等新技術在鑄造中的應用等。我國的鑄造行業經過近些年的發展,逐漸在各地區形成了以鑄造產業為核心的鑄造產業集群。鑄造行業作為當地的支柱性行業,如機械、冶金、汽車、建筑等的配套行業,呈現明顯的地區性特征。
    2 中國鑄造行業面臨形勢
    目前,中國的鑄造行業正面臨著良好的發展機遇。一是國內國民經濟的持續發展;二是經濟全球化導致的世界范圍內產業結構大規模調整。中國作為發展中國家,加入世貿后,必將會從中受益匪淺,包括可享受發達國家鑄造產品進出口關稅的最惠國待遇。這些均給中國鑄造行業實現由“鑄造大國”向“鑄造強國”轉變提供很好的契機。
    中國鑄造行業的發展方向分析2005年國慶前夕,柳百成院士在華南理工大學作了題為“中國制造業科技發展戰略”的學術報告。該報告此前直接面向溫家寶總理及國家科技領導小組作的匯報。該報告指出,我國制造業及制造科技面臨全球化挑戰,因而面臨著新的挑戰與機遇。制造業未來的競爭是自主創新能力的競爭,中國的制造業目前還處于“復制”階段,要逐漸向“創新”乃至“發明”階段發展。該報告還指出了中國制造科學與技術的4大發展趨勢與制造科技發展的3個重點領域,確定了中國制造業的發展目標:到2020年,力爭進入世界制造強國行列,成為世界制造中心之一,制造科技的總體水平進入國際先進行列;據此,制定了我國科技發展要實行開放式自主創新戰略;可持續發展戰略;重點突破裝備制造業、提高裝備設計與制造及系統集成與成套能力戰略;高新技術促進與提升制造技術水平戰略;以及培養創新意識人才和高級技能人才戰略。鑄造技術是制造業的重要組成部分,也是先進制造技術的重要內容。面向21世紀的鑄造技術正在朝著更輕、更薄、更精、更強、更韌及質量高、成本低、流程短的方向發展。大型化、輕量化、精確化、高效化、數字化及綠色化將是未來鑄造等材料成形加工技術的重要發展方向。
     (1) 鑄件的大型化
    隨著我國汽車、機械、石油等工業發展,鋁、鐵、鋼鑄件向大型化、結構復雜化發展,F在的大型鑄件單件重量已不單只停留在幾噸、幾十噸的重量,而是達到了幾百噸。如馬鞍山鋼鐵公司澆注成功的熱軋薄板用軋機機架鑄件重達218t,還有長江三峽70萬kW水輪機僅轉輪就重達430t。
    (2) 鑄件的輕量化
    汽車工業和電子工業的迅速發展,要求降低產品的自重,降低能源消耗和減少污染包括汽車尾氣和廢舊塑料。針對于此,輕量化的綠色環保材料一鎂、鋁合金鑄件得到了廣泛的應用。如寶馬公司推出的新5系列由于搭載了最新一代鎂鋁合金直列六缸發動機,重量較上一代減少了10kg;日本豐田公司最新推出的一款4座輕量小型概念車ES3,白重僅700kg,百公里耗油僅2.7L。2005年上海汽車國際汽車展展出的一款紅旗HQD,整車采用了全鋁車身。在2002年美國鑄造協會“鑄造年”活動中,展出的一款InFocus投影儀的機殼就是一個AZ91D鎂合金鑄件,取代了以前需要的多個塑料附件。鎂合金鑄件在航空航天上的應用也很廣泛,可用作直升機的齒輪傳動箱、天棚結構和進風口等。最近發射成功的神州6號載人飛船上的電器箱,由于采用了長春應化所開發的MB26鎂合金材料,實現減重13kg。
    (3) 鑄件的精確化
    鑄件的成形工藝正在朝著高精度、短流程、潔凈化、高品質近終成形等方向發展。先進鑄造工藝有消失模鑄造新工藝、半固態鑄造及快速或直接鑄造成形技術等。其中,消失模鑄造因其設計制造靈活,生產工序簡潔,生產效率高且綠色環保、復雜形狀構件精確成形,鑄件質量好,更是被譽為21世紀的鑄造新技術”、“鑄造中的綠色工程”。如通用及寶馬汽車公司的鋁合金發動機缸體就采用了消失模鑄造新工藝。采用新興的定向凝固熔模鑄造新技術可以直接生產高溫合金單晶體燃氣輪機葉片,該技術體現了材料與成形技術的高度集成,如美國第4代戰斗機F22所用的推重比十發動機F119就采用了該技術生產的高壓渦輪空心工作葉片。這些技術在鑄造行業的應用,極大地縮短了鑄件的生產周期,提高了鑄件的質量,由于精確成形,從而減少機械加工的費用。
    (4) 鑄造的數字化
    計算機技術與鑄造的結合全面地提升了鑄造技術水平,可縮短產品的設計和試制周期等。如將其用于預測鑄件中的縮松縮孔等鑄造缺陷,可輔助工藝人員進行工藝優化,指導鑄件實際生產。尤其將模擬仿真技術應用于大型鑄件的生產,更能體現其價值,如采用計算機模擬仿真技術對長江三峽重62t的水輪機葉片鑄造工藝進行模擬,優化鑄造工藝。又如對于凈重64t的大型軋鋼機機架,采用計算機進行模擬、優化鑄造工藝,整體鑄造,一次成型,不僅節約了費用,而且鑄件的鑄造質量優良。馬鞍山鋼鐵公司制造廠僅用10個月就完成了全部18片冷熱軋機機架鑄件的生產任務 (每片重218t),F在,鑄造過程的模擬軟件已經成熟并實現了商業化,如MAGMA, PROCAST, DE—FORM及中國的鑄造之星 (FT-STAR)、CASTsoft/CAE和/、經緯鑄造工裝CAD軟件JW-FCAD和鑄造工藝JW-FCAE、以及“鑄造質量專家FQExpert鑄件缺陷專家分析系統等口引。李依依院士認為,提升傳統鑄造行業的根本出路在于采用計算機模擬,實現對材料制備過程的可視化鑄造技術,以達到省時、省力、保證質量和降低成本的目的。目前中科院金屬所與英國合作,采用可視化鑄造技術已在沈陽鐵路局*心軌、中國第一重型機械集團公司50t鑄鋼支撐輥等鑄件的生產中得到成功應用,產生了明顯的經濟效益和社會效益。
    (5)鑄造的網絡化網絡化
    制造是企業為應對知識、經濟和制造全球化的挑戰,以快速響應市場需求和提高企業競爭力為主要目標,而實施的一種先進制造模式。該技術廣泛采用模擬仿真技術,做到產品及零部件的一次研發成功,可在功能、質量、可*性與成本方面提供最優產品。如美國的通用汽車公司于2001年建成了全球超級計算機網絡,可大大縮短汽車產品計算機輔助設計/制造 (CAD/CAM)的時間。在超七型飛機的研制中,三維實體數字化設計全部零部件,飛機制造廠通過網絡接收,只用一兩周就可以生產出成品。而傳統的在二維平面上進行設計的方法,制造廠則需要三四個月進行加工。針對制造的網絡化,美國先進金屬材料加工工程研究中心提出
    在網絡化環境下,在產品零部件的設計過程中,通過對鑄造等材料成形制造過程進行建模與仿真,可以實現產品零部件的"3P分析” (即: Productivity-生產率分析、Producibility-可制造性、Predictability-可預測性及3E分析” (即: Energy-能源分析、Environment一環境分析、Economy-經濟分析)。
    (6) 綠色制造
    綠色制造是人類可持續發展戰略在制造業的體現。在鑄造行業,就是在鑄件從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個“產品生命”周期中,對環境的負面影響最小,資源效率最高。綠色制造不僅是企業自身發展的需要,同時也是進入國際市場的“通行證”。更有許多國家,特別是有些發達國家,以此為由限制國際產品特別是發展中國家產品進入本國市場,即設置“綠色貿易壁壘”。實施綠色制造已是大勢所趨。世界各國紛紛出臺政策以滿足綠色制造提出的要求。美國在展望2010年的制造業前景時,提出了“無廢棄物制造 (Waste-freeProcess)”的新理念。德國制定了《產品回收法規》;日本鑄造工廠更是提出了3R的環境保護新概念,即:減少廢棄物 (Reduce)、再利用 (Reuse)及再循環 (Recycling)。歐盟也頒布了“汽車材料回收”法規,從2005年起,要求新生產的汽車材料的85%能再利用。中國香港成立了“香港綠色制造聯盟”,以督促生產的產品達到綠色制造要求,保證本地工業的競爭力及市場占有率。中國更是在2005年伊始,國家環?偩职l起了一次“環保風暴”,加大了環保執法力度; 2005年春節剛過,中國決策高層便提出了“構建中國和諧社會”的理念口引,提出經濟發展與自然環境保護要協調。
    3 高校及科研單位的研究重點
    (1)加強自主創新能力培養及研究
    未來的競爭是自主創新能力的競爭。在中國的十六大報告中明確提出了:“堅持以信息化帶動工業化,以工業化促進信息化,走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化路子!弊鳛槲覈萍脊ぷ鞯囊恢е匾α,高校及科研院所除了承擔培養鑄造專業的人才之外,加強自主創新能力,要著力提高解決當前和未來我國經濟社會發展的重大科技問題的能力,圍繞國家目標,加強科技攻關,大力推動高新技術產業化,為國家產業結構調整和行業技術升級做出更大貢獻;研究若干高效、節能、環保和可循環的新型制造工藝,實現關鍵材料 (鋁合金、鎂合金、鈦合金等高性能金屬材料及其復合材料)的制造及其零部件的開發與產業化,突破某些重要產品主要依賴從國外購買的局面。在鑄造行業,將研究開發先進的鑄造環保新技術、新工藝、新材料、新設備為己任,獲得一系列的科研成果,將之推廣到鑄造企業,推動鑄造企業的技術升級,提高競爭力。
    (2)加強鑄造共性技術的研究
    在進行新技術、新工藝等研究開發的同時,還應加強對鑄造共性技術的研究,充分發揮在基礎研究領域的優勢和科技創新的生力軍作用,成為科技創新的源泉,著力提高為落實科學發展觀提供知識基礎和技術支撐的能力。鑄造共性技術是鑄造行業的基礎。目前,我國鑄造行業的整體技術水平還不高,“一口吃成個大胖子”是不可能的。只有鑄造行業的整體共性技術水平提高了,才能進行新技術、新工藝、新設備等的應用,否則難免會在技術的消化吸收上出現“消化不良”。
    (3)加強“校一!被颉靶R谎小甭摵
    高校和科研院所的研究方向一般均具有較強的專業性。對于重大成套的鑄造設備的研制來說,將涉及到如材料學、電路設計、系統控制等很多方面,單*某個高;蚩蒲性核请y以完成的。這就需要多個高;蚩蒲性核摵掀饋,發揮各自的研究優勢,共同完成。面對著中國人世給鑄造行業帶來的機遇和挑戰,中國的鑄造行業應把握時機,正確定位企業的發展方向,發展、振興中國的鑄造行業。
    綜合來看,采取的主要措施有:
    (1) 通過技術改造,采用新材料、新技術、新工藝、新設備,提高鑄件質量。
    人世后,鑄造行業應盡快提高產品質量,使產品上檔次,從而在市場競爭中占據優勢。這就要求鑄造企業通過技術改造,引進適合本企業的先進、成熟的工藝技術與裝備;同時,注重對技術的消化與吸收,以及自主開發能力的培養。采用高新技術對鑄造行業進行改造,重在提高計算機技術,如計算機輔助設計、數值模擬等,近凈成形、機械化、自動化、智能化等在鑄造生產中的應用,促進企業技術升級,使企業產品質量不斷提高。
    (2) 調整產品結構,加強產業結構調整,實現產品的專業化、多元化和經濟規;。
    據世界工業國家的鑄件產品構成可以發現,球墨鑄鐵件和鋁合金鑄件的產量持續增長,鎂合金的應用也得到日益廣泛的關注。在工業發達國家,球墨鑄鐵件的產量在鑄件總產量中占25%以上,而我國僅占16%左右,鋁合金鑄件也只占6%左右。我國鑄件的檔次較低,因此應盡快調整產品結構,增加球墨鑄鐵件和鋁合金鑄件的產出。同時,以產權、所有制調整為契機,切實調整和優化產業結構,形成產品生產的專業化,樹立企業品牌形象;通過兼并、重組、聯合等形式,形成以多個產品專業化生產方向為重點的多元化生產經濟規模,在提高鑄造企業競爭力的同時,向規模要效益。
    (3) 對市場進行調查研究,確定鑄件生產戰略性方案。
    企業投人生產前,對采用鑄件的產品市場進行充分的調研。不僅掌握產品在市場上目前的銷售狀況,更重要的是它們今后發展的趨勢,而且實時跟蹤市場的動態變化。這樣,才能正確確定企業產品的生產方向,使企業本身得到發展的同時,更好地為用戶服務并取得信任,在市場競爭中取得主動。以汽車對鑄件的需求市場為例,我國的汽車用鑄件量只占鑄件總用量的11. 7%,美國則達到33%;再者, 21世紀亞洲汽車用量將以每年7%速度增長,我國也將成為世界上最大的汽車用戶。據國務院發展研究中心預測,到2015年,我國汽車總需求量為1457萬輛,其中轎車為1126萬輛,按照一般汽車零部件約占整車產值的60%計算,零部件的市場前景十分廣闊。據悉,美國通用、福特等汽車公司,去年在中國市場采購以鑄件部分的汽車零部件訂單就達50億美元,今后5年將達65億美元。隨著國民經濟的發展和居民收入增加,汽車工業受消費結構升級拉動, 2002年起進入快速成長時期,汽車行業景氣指數直線攀升。
    (4) 降低能耗、清潔化生產,走可持續發展的綠色鑄造行業發展之路。
    鑄造行業正在向清潔化、綠色制造的方向發展,而我國鑄造行業資源消耗大、污染嚴重也是一個不爭的事實。企業要從可持續發展的戰略高度出發,大力抓好節能、清潔化生產。在鑄造生產中,企業除了要加大資金投入,引進新技術、新工藝、新設備外,加強領導和員工的環保意識,對員工提出的節能、環保性措施和建議進行鼓勵或獎勵,形成良好的環保氛圍。鑄造企業要相繼進行質量 (IS090000)、安全、環境 (IS014000)體系的認證工作,加快采用國際標準的步伐,以增強參與國際市場競爭的能力。
    (5) 熟悉世貿規則及相關法律,提高國際化經營水平。
    隨著中國人世,國家雖然對一些出口政策進行調整,為企業的改革和發展創造良好的外部環境。但同時中國的鑄造行業遇到越來越多的反傾銷訴訟。鑄造行業一定要熟悉世貿組織規則,學習運用世貿反傾銷法和我國相關法律法規,進行自我保護;在企業內部建立適應市場經濟和世貿規則的健全管理體制:加強管理,規范操作;以誠信為本,嚴格履行產品合同和交貨期,提高國際化經營水平。
     
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