受当前铸造行业面临的诸多问题的影响,不少铸造同行对铸造未来失去信心,甚至觉得铸造行业没有未来!
那么当前我国铸造行业现状怎样?
铸造行业的未来前景如何?
一、我国铸造技术发展现状
目前,我国在铸造领域的研究发展较快,并且有着诸多的研究成果在世界上占据一席之地。
但是,我国在实验室内的技术在转化为生产力的时候,显然力度不够,很多技术不能转化为生产力。我国的铸造产品生产企业中,仅有一小部分的企业具有独立的研发能力,技术水平在行业内也具于较高的水平,但是我国的铸造行业整体的技术水平是低下的;铸件的质量和性能较差,同时消耗的材料和能源过多,造成大的浪费;铸件的经济效益较差,不能给企业带来较高的利润;铸件生产过程中,对环境造成较大的污染;铸造企业中以小企业居多, 从业人员的素质参差不齐,专业人才缺乏。与发达国家相比具有较大的差距。
从总体上来说,发达国家在铸造领域具有很大的优势,首先其具有较先进的铸造技术,铸造产品性能好、质量优;其次,其企业的生产效率较高,这就意味着生产成本低,在市场上竞争力强;最后其生产造成的环境污染小,资源消耗少。
另外,国外的一些国家从挖掘、生产、销售已经形成产业化和统一化,在生产过程中严格的执行技术标准, 这样一来,铸件废品率可以严格的控制在较低的水平。同时,将传统技术与计算机技术相结合,利用信息化和产业化的优势提高铸造工艺水平,利用应用软件技术对生产流程进行模拟,对铸造工艺的各个环节进行优化。
从产量和生产效率方面来看,发达国家占据着优势,根据世界有关组织的统计:日本的铸件劳动生产率是每人每年250左右,而我国约为100吨左右。我国人工成本在2010年左右仅为发达国家的十分之一,当时对于我国来说,铸件出口国外是具有较强的竞争优势的。
但是由于最近近年我国人工成本逐渐上涨,铸造行业人工成本与发达国家差距已经很小,另外用于铸件生产的材料价格不断上涨,导致我国铸件在成本方面存在的优势荡然无存。
另外,还因为我国的产品质量性能落后于发达的国家,这就导致了我国铸件在国际上的竞争力不足。从我国铸件出口的历史数据来看:出口的铸件中,普遍质量不高。主要是中低档产品,主要依靠低成本的优势。
在21世纪,我国的铸件年产量20年位于世界第一的位置,其中2020年为5195万t,铸件总产量是世界总产量50%左右,俨然已经成为了“世界铸造工厂”。
在国内,铸造业是基础性产业,在我国装备制造业中的占据重要地位,同时也是石油化工、钢铁、纺织等支柱产业的基础。
在机械制造业中,铸件占据着重要的地位,尤其是整机铸造,其中汽车的内燃机生产占据75%,拖拉机生产占65%,冶金、矿山等大型设备基本都是大型铸锻件。
换句话说,机械整机的性能与铸件的质量密不可分。
目前,据有关数据表明:我国铸造企业约有2.6万多家,涉及员工近两百万。从产业的结构看,不仅有附属于大企业的铸造车间,也有专门的铸造研究所,甚至还有一些小型的铸造作坊。从铸造水平来看,不仅有工艺先进、机械化程度高的大型铸造厂,也有工艺设备落后、手工操作的小型铸造厂。
二、我国铸造业存在的问题
由于历史原因,我国铸造行业的整体技术水平较低,落后于发达国家。铸造业存在着诸多的问题,主要有生产技术落后、设备简陋、生产材料消耗过高、环境污染严重等问题,具体表现在:
第一,铸造技术水平低,铸件性能差。首先,我国的铸件原材料消耗大,这是因为铸件设计的缺陷,甚至一部分企业没有专业的设计人员,还有一些设计人员凭经验操作,丝毫没有按照规范进行设计,这就导致了铸件加工的材料剩余量远高于国外同类产品,甚至达到国外产品生产的三倍多。原材料消耗过多,再加之生产的周期长,社会生产效率低下,一直制约着铸造行业的前进和发展。其次,我国的铸件质量不佳,杂质较多,我国的铸件产品以中低档为主,这是受设备和技术所限,产品质量一直得不到提高。最后,信息技术的应用没有普及。西方国家在生产铸件过程中往往事先进行铸造模拟。我国的铸造业信息技术使用较晚,从整体使用计算机技术的能力欠缺,不能熟练的使用软件操作,在商业化软件开发方面落后于发达国家一大截。目前,虽然很多企业认识到了信息技术对铸造的重要性,但在自身能力有限,软件技术在短期内还不能发挥作用,当前急需对员工进行相关的技能培训。
第二,能源以及原材料的消耗过高。在我国机械行业无疑是一个“耗能大户”,而铸造行业又是机械行业中的一个“耗能大户”,占机械行业耗能的三成左右,是铸造行业发达国家的3倍左右。
据能源部统计:我国,每生产1t合格的铸铁件的能耗折算为标准煤为600-750kg,而国外发达国家仅为260-440kg标准煤;我国每生产1t合格铸铝件的能耗折算为标准煤为900-1100kg,而国外发达国家仅为450-750kg标准煤。一般来说,在铸件生产过程中,原材料和能源的投入占很大的产值。我国铸铁件的出品率仅为60%,而国外的同类产品可以达到75%。
第三,先进的铸造工艺,有着先进的设备和完善的污染物处理设备。除此之外的大多数铸造厂都存在着共同的问题:生产技术落后,机械设备陈旧,污染物处理不到位。
在1978年前后,伴随着改革开放的浪潮,我国政府对小规模的、技术水平低、污染严重的铸造类企业进行结构调整,提升了企业的生产能力,但是我国铸造行业的生产环境问题一直没有得到改善,铸件生产车间环境恶劣、员工防护措施不到位、粗放式生产的铸造企业比比皆是。
第四,铸造领域人才短缺。技术人才严重短缺是我国制造业普遍存在的问题,在铸造业更为严重。
首先,专业的管理人员数量稀缺,行业内比例失调。有些企业的管理层人员仅占总职工人数的3%,而有的工厂却占到35%,差距巨大且明显。
其次,高级技术数量少。铸造企业技术人才学历偏低,主要的技术人员为大中专生学历,研究生很少,更不用说博士了。
再次,人才来源途径少。铸造专业在很多的高校已经不单独设置课程了,加之一些厂办学校的专业人才数量减少,这就导致了专业人才来源途径减少。
三、我国铸造业发展的对策
现阶段,我国铸造业已从飞速发展的阶段转为稳定发展状。处于从铸造大国向铸造强国转型的阶段。
我们必须要解决现有的一系列问题的困扰。抓住这一机遇,加强技术研发,提升管理水平,提高铸件的质量,提升中国铸件在国际上的形象。政府提出新的政策,大力扶持具有先进技术的企业,提升它们的国际竞争力,进而带动我国铸造行业整体向前发展。
第一,加强对铸造新工艺的研发力度,利用新材料和新设备进行生产。加强对铸造材料的研发,同时还要注重提升工艺水平,采用计算机等先进的技术来提高产品的质量。在铸造领域很多材料具有通用性,必须要加强这类材料的工艺设计方面的研究,还要加强其质量稳定方面的研究,进而提升铸造产品的质量。
第二,加强合作交流,建立互联网信息交互平台。
首先,对于铸造企业存在的共同问题,要集中解决,注重提高铸件的合格率,降低生产过程中能耗的消耗,减轻对环境的污染。科研单位加强合作,共同解决现有的问题,面向市场解决实际问题,这是铸造技术发展的主要目标。其次,利用现有的网络,建立技术传输平台。不仅在国内要进行信息交互,还要同国外的企业合作,引进消化吸收新型的铸造技术,攻克技术难题,并且尽快将技术转化为生产力。政府要积极地鼓励科研机构与大型企业共同合作, 着力解决关键铸件的国产化问题。
第三,建立健全能源与环保方面的法律法规。在我国,铸造行业的生产环境普遍恶劣,不仅危害了工人的身心健康,还对环境造成了损害。有关部门应该加快制定相关的政策法规,规范企业生产行为,环保部门加大查处力度,对技术落后以及污染严重的铸造厂及时的关闭处理。提高在铸造车间一线工人的待遇,强制提供保险。
第四,引进专业人才,加强技能培训。铸造行业是一个环境较差的行业,大多数人不愿意干,技术和管理人员也唯恐避之不及,这就导致了技术人才短缺现象严重。从长远来看,企业应该制定稳定人才的政策,积极地吸引人才。企业可以委托相关的高校定向培养专业人才,对现有的员工要加强计算机技能的培训。另外,对领导层人员加强管理知识培训,对管理人员也要加强相应技能培训,提升其专业素质,利用管理知识提高企业效益。
第五,加强自主创新能力。对于同质化严重的铸造企业进行兼并,加强专业化生产,提升竞争力,还要建立产业链,加强产业聚集,实现基础的资源共享;在企业聚集的同时,还可以实现信息的集聚,实现专业人才的集聚,实现技术的集聚。企业对于加强技术研发,提高设备质量,还要加强自主创新能力,生产出一系列的先进铸件,力争在国际市场上占据一席之地。
四、我国铸造技术发展趋势
第一,开发优质合金材料,尤其是金属复合材料。加强对金属合金中各种元素作用的研究。对于合理降低合金中微量元素的含量而产生的作用展开研究,积极地对金属变质处理和热加工工艺展开研究,还要大力开发新型的铸造合金材料,如镁合金和高锌铝合金等。
第二,完善合金熔炼设备功能,解决铸型材料存在的问题。对于真空下铸造产品的性能进行积极研究,解决杂质元素对铸件质量产生的影响;另外,优化不同温度下合金材料的各项参数,对热等静压合铸件焊补技术也要积极地研究。
第三,改善铸件整体的质量,同时还要减少材料的浪费。在今后一段时间里,主要的发展方向是中小型铸件,必须要对中小型铸件加强研发力度。利用气冲、高温高压技术生产高精度的铸件,采用纳米技术提高膨润土的质量和性能,也可以通过添加适量的粘结剂来提高膨润土质量。
第四,开发新型的铸造模具,加快对精密和薄壁铸模成形技术进行研究;利用快速成形技术代替传统的技术,同时还要缩短产品的制造周期,提升产品质量。还要增加铸造合金的种类,扩大其应用范围。
第五,加强信息化建设,建设集成化、自动化以及智能化生产流水线,积极地对铸造生产各环节进行检测。在未来的时间里,要将各环节智能的监控系统与企业信息管理中心网络相结合,可以实时快速的对产品质量进行预测和控制。一旦出现问题,有关专家可以远程处理。