—砂型鑄造裝備領域“小巨人”企業(ye) 數字化轉型紀實

　　由“智變”引發的質變

　　◎本報記者 張 曄

　　近日，科技日報記者來到蘇州明誌科技股份有限公司(以下簡稱明誌科技)采訪。走進鋁合金熱交換器智能生產(chan) 車間，這裏既沒有煙塵，也沒有工人忙碌的身影。

　　在智能車間的中控大屏上，實時顯示著鋁液溫度、液麵高度、廢氣溫度等參數。工人隻需輕觸設備，一台台精密的鋁合金熱交換器就源源不斷地從(cong) 智能鑄造流水線產(chan) 出。

　　明誌科技總經理邱壑告訴記者，這一批熱交換器即將出口歐洲，用於(yu) 製造冷凝式燃氣壁掛爐，目前公司生產(chan) 的鋁合金熱交換器已占據全球三分之一的市場。

　　明誌科技產(chan) 品成功打入歐美高端市場的動力源於(yu) 數字賦能。作為(wei) 江蘇一家傳(chuan) 統的鑄造企業(ye) ，明誌科技自2014年建立國內(nei) 鑄造行業(ye) 首個(ge) 智能製造示範車間，實施智能化改造、數字化轉型以來，生產(chan) 效率和質量明顯提升，成為(wei) 國內(nei) 砂型鑄造裝備領域的“小巨人”企業(ye) 。

　　從(cong) 製芯“跟跑者”到“領跑者”

　　早在公元前1700多年，我國就掌握了青銅鑄造的技術。進入工業(ye) 革命後，鑄造更是成為(wei) 製造業(ye) 的基礎領域。

　　走進明誌科技大樓，一眼就可以看到兩(liang) 個(ge) 碩大的砂芯。

　　“這就是用製芯機製造出來的高鐵列車整體(ti) 搖枕砂芯及側(ce) 架砂芯。”邱壑告訴記者，鑄造行業(ye) 按工藝類別可分為(wei) 砂型鑄造、精密鑄造、壓鑄等，其中砂型鑄造是鑄件生產(chan) 的重要方式，大多數金屬鑄件都可以用砂型鑄造的方式獲得。

　　製芯機是砂型鑄造的關(guan) 鍵核心設備。在這一領域，從(cong) 最初的“跟跑者”，到成為(wei) 如今的“領跑者”，明誌科技僅(jin) 用了20年。

　　過去，我國的鑄造業(ye) 從(cong) 材料、工藝到理念等各方麵都與(yu) 世界先進水平有較大差距。為(wei) 了追趕世界一流水平，明誌科技與(yu) 清華大學合作，開展製芯工藝原理研究，用高速攝影機拍攝射芯過程，搞清楚製芯氣相—顆粒雙相流射砂充填原理，確保砂芯的緊實度和強度以及一致性達到設計要求。同時，明誌科技特地建設了一個(ge) 鑄造車間進行鑄件生產(chan) ，用實踐檢驗新品並指導研發。

　　閥體(ti) 是火車刹車的中樞控製係統，但生產(chan) 複雜閥體(ti) 的技術難度非常大。即便是在歐美國家，複雜閥體(ti) 的廢品率也接近50%。但是明誌科技總工程師楊林龍堅信他能攻下這個(ge) 難關(guan) ，他從(cong) 提升原材料力學性能入手，以精密組芯動態坐標係理論指導改進生產(chan) 工藝，使閥體(ti) 的廢品率大幅下降，從(cong) 而使產(chan) 品順利打入美國市場。

　　德國一家采暖鍋爐企業(ye) 需要一批熱交換器。這種熱交換器裏管道密布，A4紙大小的砂芯像蜂窩板一樣布滿上千個(ge) 孔洞，孔洞最小間距隻有1.8毫米。這個(ge) 訂單歐洲不敢接，但明誌科技僅(jin) 用3個(ge) 月就交付。如今，明誌科技生產(chan) 的鋁合金熱交換器已占據全球三分之一市場。

　　在完成追趕國際先進鑄造裝備技術的基礎上，2016年，明誌科技更以綠色智能為(wei) 公司裝備的發展方向，推出自主研發的MiCC300集成式智能製芯單元，並配置了運行大腦MiCL智能製芯控製係統。這不僅(jin) 提升了製芯裝備的可靠性，還實現了工藝參數的智能化控製，在保證製芯質量可靠的同時，製芯單元比傳(chuan) 統設備降低能耗近50%，效率提升近30%，占地減少25%。這一製芯裝備目前已經進入全麵推廣階段。

　　讓工人告別“苦、髒、累”

　　鑄造業(ye) 長期以來都是“苦、髒、累”的代名詞。但明誌科技的生產(chan) 車間裏則是另一番景象：機器人上崗承擔了繁重複雜的“體(ti) 力勞動”，工人升崗成為(wei) 智能係統的操作員。記者走進明誌科技的鑄造車間，這裏沒有漫天煙塵，也沒有刺鼻氣味，隻有平整光潔的地麵與(yu) 為(wei) 數不多的工人。

　　早在2003年成立之初，明誌科技就率先將工業(ye) 機器人用於(yu) 企業(ye) 的智能化改造中。後來，企業(ye) 陸續配置了50多台工業(ye) 機器人。這成為(wei) 企業(ye) 智能製造不可或缺的一環。

　　“工人已經告別了‘苦、髒、累’，機器人和智能設備承擔了大部分重複機械的操作工作。”明誌科技研發中心副經理陸高春告訴記者，鑄造業(ye) 工作強度大、工作環境差，經常麵臨(lin) “用工荒”難題。明誌科技引入智能設備後，再也不為(wei) 用工發愁了。

　　砂芯製成後重量超過200公斤，搬運起來不僅(jin) 費力，還很危險。但現在有了機械手臂這個(ge) “大力士”，一切都變得輕鬆又安全。在現場，一位工人提前設定好工作時間，機械手臂就會(hui) 按照設定好的程序自動運行，不出40秒，一塊砂芯就穩穩地落在了記者的麵前。

　　過去，翻砂工作需要近10人來完成，而現在，這項工作隻需一個(ge) 人、一台機器就可以完成。

　　記者了解到，明誌科技智能鑄造示範車間自動化程度高達90%以上。自車間投產(chan) 以來，產(chan) 品定製周期從(cong) 7天減少到半天、員工人數減少70%、人均生產(chan) 效率提升221%、產(chan) 品廢品率下降70%。

　　老師傅服了大數據

　　一個(ge) “傻大粗”鑄造件的背後，有著怎樣的高新科技？明誌科技用數字化創新不斷探尋著答案。

　　傳(chuan) 統的鑄造車間總體(ti) 分為(wei) 製芯、澆注、加工三大工段。不同工序操作複雜，許多環節格外依賴老師傅們(men) 的手藝。這種以人工為(wei) 主的方式，不僅(jin) 效率低，而且在製造過程中的人為(wei) 幹預還為(wei) 產(chan) 品質量帶來了不穩定因素。

　　在傳(chuan) 統的鑄造過程中，“老師傅的手藝就是標準”，而明誌科技通過數字化技術，將過去由老師傅把關(guan) 的環節變成了一道道檢測點，用智能係統代替人為(wei) 把關(guan) 。

　　在明誌科技工業(ye) 互聯網平台上，各類數據一目了然，平台可對生產(chan) 進度、設備狀態、加工製作等參數進行精準分析。“車間現場所有的製芯設備上都帶有一個(ge) 明誌科技開發的MES(製造執行係統)係統，設備所有的運行數據和生產(chan) 數據都可以通過智能化平台傳(chuan) 輸給管理人員，為(wei) 管理和決(jue) 策提供了可靠的依據。”陸高春介紹。

　　截至目前，明誌科技鑄造車間采用智能化設備79台(套)，智能化率84%，聯網設備40台(套)，設備聯網率42.55%。

　　明誌科技通過設備、物料、人之間的數據互聯，構建了生產(chan) 物料精準配送、生產(chan) 過程實時管控、生產(chan) 信息跟蹤追溯、能源消耗智能管控、安全環保智能管控、車間內(nei) 外聯動的協同體(ti) 係，實現了企業(ye) 信息化、工廠自動化的深度融合，在降低人員操作要求的同時，大大提升了生產(chan) 效率及產(chan) 品質量。

　　2022年，專(zhuan) 注砂型鑄造的明誌科技成為(wei) 國家專(zhuan) 精特新“小巨人”企業(ye) ，並入選江蘇省智能製造示範車間名單，也是蘇州市高端裝備製造和數字化改造標杆企業(ye) 。

　　“現在，我們(men) 不僅(jin) 出售高端智能製芯設備，還會(hui) 輸出智能生產(chan) 線的項目策劃和工藝，幫助更多鑄造企業(ye) 實現‘智改數轉’，創造更多價(jia) 值。”陸高春表示，明誌科技將繼續聚焦數字化創新，不斷進行智能產(chan) 線迭代升級。公司正在研製應用新一代MES係統，並啟動建設一條新的智能鑄造生產(chan) 線。