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    铸造生产技术发展趋势以及对我国铸造行业↘技术改造的建议
    作者:admin  来源:本站  发表时间:2012/3/12  点击:2095
    一、概述
    铸造是获得机械产品毛坯的主要方法之一 ,是机械工▲业↘重要的基础工▲艺 ,在国民经济中占有重要的位置。 我国铸造业↘的现状是产量大 ,年产铸件约1,200万吨 ,厂点多 ,达2万多个 ,铸造业↘的从业↘人员在120万人以上  。我国铸造行业↘的一大特色是改革开放以来乡镇企业↘迅猛发展 ,成为我国铸造行业↘的一支重要力量。乡镇铸造厂点数已超过国有铸造厂点 ,乡镇铸造厂点的铸件产量约占全国铸件总产量的一半。

    当前世界上  工▲业↘发达国家铸造技术的发展归纳起来大致有四个目标 ,即:①保护环境 ,减少以至消除污染;②提高铸件质量№和可靠性 ,生产优质近终形铸件;③降低生产成本;④缩短交货期。 我国铸造行业↘除厂点多,从业↘人员多,产量大以外,与发达国家相比,在质量、效率、能〓源与材料→消耗、劳动条件与环境保护等方面都存在差距。造成这些差距的原因 是铸造厂点规模小 ,经济实力差 ,工▲艺№和设◢备落后 ,管理水平低 ,从业↘人员素质不高。 为了消除这些差距 ,为了满足我国经济建设◢的需要 ,也为了铸造行业↘自身的存在与发展 ,我国的铸造行业↘应以提高铸件质量№和经济效益为中心 ,面向国内№和国际两个市场;加▆强管理 ,打好基础 ,提高企业↘素质;调整产业↘结构 ,合理配置资源 ,提倡适度规模经营;继续以适用先进的生产工▲艺№和技术装备改造铸造行业↘ ,实现清洁化生产 ,保证可持续发展。
    1 效益是企业↘发展的基础 发展的基础是效益 ,发展又●是为了实现更高的效益。中国应该有一个高效益的铸造业↘。没有效益的企业↘连生存也是困难的 ,更谈不上  发展。为了提高效益 ,应从以下几方面着手: ①减员增效与节能〓降耗。 ②实现专业↘化生产。 ③采用新技术 ,实现科学管理。

    2 质量是企业↘的生命 质量№和效益有时看似矛盾 ,但两者是统一的。产品质量低劣的企业↘终←究是不能〓立足的 ,更谈不上  效益,也不可能〓持续发展。提高产品质量需从以下几方面着手: ①合理选购原辅材料→ ,正确制订及严格执行有关的工▲艺规程。 ②采用新技术、新工▲艺、新设◢备、新材料→。 a.加▆强计算︻机技术在铸造生产中应用的研←究。 b.在砂型铸造中采用高硬度及高均匀度的铸型,发展与推广相应的工▲艺与设◢备。 c.发展近净形及净形铸造成形新工▲艺。 d.发展液态金★属处理及净化的新工▲艺新技术 ,优化材料→性能〓。 e.发展机械化自动化 ,以保证铸件质量的稳定性、均一性 ,改善劳动条件。 f.加▆强铸造环保设◢备的研←究№和应用。 ③具有一支稳定的高素质的从业↘人员队伍。

    3 实现清洁化生产 清洁化生产是可持续发展的基本要求。清洁化生产的含义是:实现尽可能〓低的资源(原材料→)与能〓源消耗;实现宜人化的生产环境及最低或零污染物排放;生产清洁化的产品(产品耗能〓、耗材少,易于再生复用及符合人机工▲程要求)。铸造的清洁化生产,主要是应用新技术、新工▲艺、新材料→、新设◢备以实现低消耗、低污染或者无污染及铸造生产的宜人化环境等方面。
    二、坚持进行技术改造 ,采用成熟、适用、先进技术
    企业↘技术改造 ,要根据企业↘产品的结构特点、批量大小、质量要求 ,合理选用成熟、适用、先进的技术。首先 ,所选技术必须成熟可靠。因 为技术改造不是科研 ,不允许失败;也不是中间试验ζ ,可以小规模、小范围 ,而不讲时间№和条件。技术改造是要将成熟的科技成果应用于设◢计、生产中。同时所选技术对改造企业↘来讲还必须适用 ,保证在经济上  合理。实践告诉我们 ,并非凡是先进的、技术含量高的一定是适用的。各种技术都有一定的局限性№和适用范围 ,适合于一定的零件 ,选择不当 ,再先进的技术 ,也不能〓确保生产出优质的产品 ,不能〓保证产生高的经济效益。

    1 发展高性能〓铸造合金★ ,提高产品的材质水平 据近五年统计 ,我国铸铁件占铸件总产量的79%~80%(球铁约占13%) ,铸钢件占13%~14% ,有色合金★铸件约占7% ,(铝铸件约占5.5%)。发展趋势是灰铸铁件、铸钢件(主要是碳钢件)、可锻铸铁件呈下降趋势 ,球铁件在增长 ,轻合金★件占的比例越来越大。发达国家轻合金★铸件产量已超过铸钢件 ,其产值已远远超过铸钢件;日本1998年压铸件的产值已接近灰铸铁件;球墨铸铁件的产量为铸钢件的四倍多 ,产值为铸钢件的两倍。 今后 ,我国应提高球墨铸铁、蠕墨铸铁、高强度灰铸铁、合金★铸钢、铸造铝合金★、镁合金★的比例。 1)铸铁 (1)加▆强高强度薄壁灰铸铁生产技术的开发 低成本№和良好的铸造性能〓是灰铸铁的主要优势 ,所以灰铸铁已广泛应用于汽车、内燃机、农机、压缩机№和市政建设◢等领域。今后制约灰铸铁件增长№和发展的主要因 素之一是轻量化 ,铸铁轻量化将为铸铁工▲业↘注入新的活力 ,今后应加▆强高强度薄壁灰铸铁的生产技术的开发。 (2)进一步推广使用球墨铸铁 随着我国汽车工▲业↘№和铸管工▲业↘的发展 ,以及随着我国球墨铸铁生产水平的提高 ,应用领域的拓宽 ,预计进入21世纪 ,我国球铁件产量必将有大幅度的增长 ,应进一步扩大等温淬火球墨铸铁在承受强载荷工▲况机械零件№和耐磨件上  的应用。推广铸态球墨铸铁 ,节约能〓源 ,降低生产成本。 (3)扩大蠕墨铸铁的应用 蠕墨铸铁是一种新型材料→,它的强度、塑韧性高于灰铸铁,铸造性能〓优于球墨铸铁,具有优良的耐热疲劳性能〓№和导热性能〓,可在柴油机缸盖№和排气管、液压阀、机床床身、钢锭模、玻璃模具等铸件上  推广应用。 (4)抓好铸铁熔炼环节,提供优质铁水 抓好铸铁的熔炼环节,及时提供优质铁水,这是提高铸件综合质量的基本保证。所谓优质铁水,是指铁水温度高,成分合格,波动小,元素烧损少,增碳率高。 目前我国用于铸铁件生产的熔炼设◢备90%以上  为冲天炉,其中绝大部分又●是小型(≤5T/h)冷风冲天炉,且多使用冶金★焦。这种炉子的能〓量效率不高(约38.8%),连续工▲作时间短,难以熔炼出优质铁水。 为了获得优质铁水 ,应当推广铸造焦№和先进适用炉型。熔化量大的5t/h以上  的冲天炉宜采用外热风(>500℃)、水冷、连续作业↘、清洁、封闭冲天炉;流水线生产球墨铸铁、蠕墨铸铁、高强度薄壁灰铸铁件宜采用冲天炉感应电炉双联熔炼;生产特种小铸铁件 ,如供电条件好 ,可用感应电炉熔炼。熔炼过程中 ,还可采用加▆氧送风、等重除湿等先进技术。 小型冷风冲天炉或单炉胆热风冲天炉可改为双炉胆式高效内热风冲天炉 ,使热风温度由200℃提高到400℃左右;推广应用多孔塞脱硫技术 ,发展盖包、转包、喂丝等球化工▲艺 ,提高球铁铸件的质量。 在大批量流水生产中推广应用铁水流、孕育丝№和型内孕育等瞬时孕育技术及过滤网技术 ,提高材料→均匀性 ,并减少渣孔缺陷。 为及时掌握铁水的成份变化№和铁水处理的质量 ,应逐步在专业↘铸造厂配备一系列现代化的测试、分析№和管理手段 ,要提高监测设◢备的快速性、精密性及自动化程度。 逐步取▓消用炉前试块观测白口深度的原始粗测法 ,采用物理方法的铁水性能〓速测↓仪或热分析↓仪 ,快速测定C、Si、碳当量№和力学性能〓;资金★充裕者引进直读光谱↓仪。 冲天炉烟气净化的措施就是抽出烟气 ,使烟气中的CO二次燃烧 ,燃烧余热再预热冷空气并使热风鼓入冲天炉 ,同时达到提高铁水温度№和烟气净化的双重作用。 冲天炉除尘措施有: ①干式除尘☉器。投资少者可采用旋流除尘☉器、旋风除尘☉器(含多管旋风除尘☉器);投资较多者可采用袋式、静电、颗粒层等除尘☉器。 ②湿式除尘☉器或两级组合除尘(如旋风加▆布袋)。这要视要求排放标准№和投资多少而定 ,但要注意 ,常用的袋式除尘☉器要考虑烟气冷却№和布袋的使用寿命(特别是打炉时) ,湿式除尘要处理好含尘水排放堵塞下水道 ,造成二次污染的问题。 2)增加▆铸钢品种 ,提高铸钢件质量 铸钢工▲业↘发展的趋势将不再是铸钢件产量、铸钢厂数量№和生产能〓力的增加▆ ,而是铸钢件的质量、品种、性能〓以及合金★钢的比例的不断提高。我国合金★钢铸件的比例不足20% ,而工▲业↘发国家已达到42%~48%。随着合金★钢铸件比例的提高 ,对合金★钢液的精炼要求也愈来愈高。采用高新技术提高铸钢件性能〓 ,缩小铸钢件体积 ,提高铸钢件寿命是亟待解决的问题。建议在如下几方面开展工▲作。 ①开发铸钢中合金★钢新钢种 ,提高铸钢性能〓 ,部分顶替锻钢 ,提高材料→利用率 ,降低成本 ,缩短制造周期 ,节省能〓源、资源等。 ②采用高新技术提高铸钢钢液纯净度、均匀度与晶粒细化程度 ,进一步提高铸钢的强韧性 ,减轻铸件重量(与国外相比重10%~20%) ,降低废品率。精炼工▲艺有:氩气净化;钙线射入净化加▆氩气净化;AOD精炼;VOD、VODC炉精炼。 ③采用近终形铸造技术 ,进一步提高铸钢件尺寸精度与表面质量 ,减少加▆工▲余量(与国外相比 ,加▆工▲余量大1~3倍以上  )。 ④降低能〓源与新砂消耗(吨钢水耗电:我国700~850kWh ,日本450~550kWh)及提高铸钢件工▲艺出品率(我国55%~58% ,工▲业↘发达国家60%)。 ⑤开发钢基复合材料→。 ⑥提高环保水平 ,达到国家环保标准。 3)有色合金★铸造重点发展铝、镁等轻合金★铸造轻合金★由于具有密度小、比强度高、耐腐蚀等一系列优良特性 ,广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业↘。有色合金★熔炼应推广感应电炉。感应电炉热效率高 ,作业↘环境好 ,应是有色合金★熔炼的主要设◢备。应逐步淘汰燃油坩埚炉№和焦炭坩埚炉。燃油坩埚炉№和焦炭坩埚炉不但热效率低 ,而且会对周围环境造成污染。还应推广铝合金★气体喷吹无毒熔炼技术。
    2 发展先进的造型、制芯、落砂、清理工▲艺№和设◢备 先进、成熟、适用的铸造成型工▲艺方面 ,可按产品为对象 ,大致分为以下三种类型: (1)大批量生产的中小型铸件 ,应推广预紧实的高压、静压、射压或气冲造型高效流水线湿型砂造型 ,减少、淘汰震压式造型;推广树脂砂高效制芯(热、温№和冷芯盒 ,壳芯等) ,减少油砂或粘土砂制芯的比例。湿型铸造中推广煤粉代用材料→。 (2)单件、小批量生产的中、大型铸件 ,继续推广各种类型的树脂自硬砂(呋喃、Pepset法、碱性酚醛树脂砂等) ,在中、大型铸钢件生产中 ,也可推广采用酯硬化水玻玻璃砂 ,代替№和淘汰粘土砂干型。 (3)特定铸件应推广各种特种铸造 ,如离心铸管、轻合金★压铸、低压铸造、硅溶胶熔模铸造或硅溶胶-水玻璃复合制壳工▲艺、型材连铸、铁型覆砂、V法、消失模铸造等。 此外 ,还应开发№和推广能〓提高铸件精度№和表面质量的专用涂料系列№和涂敷技术 ,如不占位涂料、流涂涂料、能〓控制冷却速度的涂料等。 关于铸件清理 ,继续推广强力抛、喷丸等高效机械化清砂 ,淘汰水力清砂、水爆清砂 ,减少手工▲清砂。对铸铁件配备抛丸清理设◢备或清理生产线 ,铸钢件或较复杂的铸铁大件采用喷抛联合清理设◢备 ,液压件等小壳体类铸件可采用电液压或电化学清砂设◢备;如组织清整生产线要尽量考虑铸件的在线检测(如测尺寸精度、表面硬度等)、粗加▆工▲基准定位面 ,设◢置铸件的防锈处理(浸防锈液或涂底漆等)。 还应开发推广机械手№和机☉器人在落砂清理, 切割浇冒口, 打磨飞边毛刺中的应用, 改善工▲人的劳动条件。
    3 将计算︻机技术引入铸造领域 传统的铸造设◢计、生产方法已不能〓适应市场经济№和社会进步的要求 ,为了赢得竞争、占有市场、可持续发展 ,铸造生产厂必须变革传统的生产方法 ,引进新技术、新思维。将计算︻机技术引入铸造领域正是这一趋势的迫切要求。 以下就计算︻机在铸造领域应用的一些重要方面 ,包括计算︻机辅助设◢计与分析、计算︻机检测与控制、专家系统、信息处理系统、铸造工▲装的计算︻机应用以及Internet与铸造产业↘等进行阐述。 1)计算︻机辅助设◢计与分析 (1)计算︻机辅助设◢计 计算︻机辅助设◢计(Computer Aided Design,简称CAD)是以计算︻机为主要手段 ,辅助设◢计者完成某项设◢计工▲作的建立、修改、分析№和优化 ,输出信息全过程的综合性技术。 与传统铸造工▲艺设◢计方法相比 ,用计算︻机设◢计铸造工▲艺可以显著提高设◢计效率、缩短设◢计周期;能〓够实现设◢计与分析的统一;可以存贮并利用铸造工▲作者的经验ζ,较容易设◢计出合理的铸造工▲艺;同时为铸造计算︻机辅助工▲程(Computer Aided Engineering,简称CAE)、计算︻机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)、计算︻机辅助工▲艺规划(Computer Aided Process Planning,简称CAPP)及计算︻机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,简称CIMS)的实施准备完备的信息,奠定良好的基础。 经过几十年的努力,目前国内外研制开发的铸造工▲艺CAD系统,概括起来可以分为通用№和专用铸造工▲艺CAD两类: 通用铸造CAD系统:主要用于普通砂型铸造工▲艺的设◢计,又●分为铸钢、灰铸铁、球铁及有色等种类。功能〓包括浇注系统设◢计,补缩系统设◢计,分型面、拔模斜度、加▆工▲余量的确定,尺寸标注以及工▲艺图及工▲艺卡的输出。 专用铸造CAD系统:主要用于某些特定范围№和特定目的的铸造工▲艺设◢计,如压铸型CAD、齿轮类CAD、阀体类CAD、曲轴类CAD、机架类CAD、缸体类CAD、叶片类CAD、DISA造型线铸造工▲艺设◢计CAD等。 上  述铸造工▲艺CAD多为二维系统 ,以甩掉绘图板、红蓝铅笔及铸造手册为主要目的。 (2)计算︻机辅助分析 计算︻机辅助分析又●称计算︻机辅助工▲程(Computer Aided Engineering,简称CAE),是计算︻机应用的一个重要领域。一般说来,它是通过建立能〓够准确描述研←究对象某一过程的数学模型,采用合适可行的求解方法,使得在计算︻机上  模拟仿真出研←究对象的特定过程,分析有关影响因 素,预测这一特定过程的可能〓趋势与结果。铸造过程数值模拟技术便属于典型的CAE技术。 经过几十年的发展,铸造CAE所涉及的范围已相当广泛,归纳起来主要有表1所示的几个方面:
    表1 铸造CAE的内容、数学模型及用途
    内 容 数学模型 用 途
    温度场模拟 传热学原理 分析铸件的传热过程 ,模拟铸件的凝固进程 ,预测缩孔缩松缺陷
    流动场模拟 流体力学原理 分析铸件的充型过程 ,可以优化浇注系统 ,预测卷气、夹渣、冲砂等缺陷
    流动 ,传热耦合计算︻ 流体力学与传热学原理 在模拟充型同时 ,计算︻传热 ,可以预测浇不足、冷隔等缺陷 ,提高温场模拟精度
    应力场模拟 力学原理(有Heyn模型,弹塑性模型,Perzyna模型等),分固相及固液并存区两种类型 分析铸件的应力分布 ,预测热裂、冷裂、变形等缺陷
    组织模拟 确定性模型 ,Monte Carlo、Cellular Automaton等统计法模型 ,相场模型 分宏观,中观№和微观模拟,计算︻形核数,初晶类型,枝晶生长速度,组织转变,石墨形状、大小,预测性能〓
    其他过程模拟   冲天炉熔化过程模拟 ,型砂紧实过程模拟等
    上  述模拟技术已从最初的普通重力砂型铸造扩展到压铸、低压铸造、熔模铸造、电磁铸造、双辊连铸、电渣熔铸等众多铸造方法。 目前 ,铸造数值模拟技术尤其是三维温度场模拟、流动场模拟及弹塑性状态应力场模拟已逐步进入实用阶段 ,国内外一些商品化软件系统先后推向市场 ,对实际铸件生产起着越来越重要的作用。因 此 ,对计算︻机辅助设◢计与计算︻机辅助分析应以积极推广。 ①实施甩图板、甩红蓝铅笔、甩铸造手册工▲程 当前国内铸造生产依然是采用传统的工▲艺设◢计手段 ,铸造工▲艺CAD的应用几近空白 ,应当尽快实施甩图板、甩红蓝铅笔、甩铸造手册工▲程 ,实现铸造工▲艺的计算︻机设◢计。这是铸造行业↘技术改造的必然要求。 ②大力推广铸造CAE技术 目前国内采用铸造CAE技术的企业↘不到100家 ,仅占所有铸造厂家的0.5%左右 ,与西方工▲业↘发达国家(10%左右)差别很大 ,推广应用工▲作应大力加▆强。一方面国内铸造业↘应解放思想 ,大胆采用最新科技成果;另一方面还应正确认识铸造CAE系统的作用 ,它侧重于分析、优化铸造工▲艺 ,但它绝对不能〓完全代替铸造工▲程技术人员 ,不能〓神化它的功用 ,亦不应无视其作用 ,确切地说它是铸造工▲作者手中的有利工▲具。最后还需要政府的扶植 ,多渠道推广。 ③铸造工▲装初步实现CAD/CAE/CAM/RPM一体化 ,进一步实现远程制造 在整个铸造生产中 ,铸造工▲装尤其是铸造模具/模板的设◢计制造 ,比较易于实现CAD/CAE/CAM/RPM一体化。目前国内一些铸造工▲装企业↘已初步采用了上  述先进设◢计制造技术 ,甚至还实现了远程制造。但范围太小 ,需要进一步加▆大推广应用力度。 ④加▆强人才培训 铸造CAD、CAE推广应用的另一个关键是人才培训 ,性能〓先进的CAD、CAE软件系统只有配以高素质的应用人才才能〓达到最佳效果。因 此在推广高技术的同时应大力加▆强人才培训。 2)计算︻机检测与控制 利用计算︻机实现对生产设◢备或生产过程进行检测与控制是计算︻机在铸造生产中应用的重要内容。近些年来 ,已经出现了很多利用微机来测试各种参数、监视生产状况、控制生产过程的设◢备及装置 ,从而有效地提高了铸件质量及生产效率 ,降低铸造成本。铸造过程采用微电子及计算︻机技术进行检测与控制是生产高质量铸件的必备条件 ,也是现代铸造生产的一个重要标志。 微机检测与控制系统通常由计算︻机硬件与软件、I/O接口、模数转换☉器(A/D)、数模转换☉器(D/A)、传感☉器及执行机械等部分组成。 目前在铸造生产中运用的微机检测与控制系统主要有如下几个方面: ①型砂性能〓及砂处理过程微机检测与控制。主要功能〓有紧实率、抗压强度、抗拉强度、有效粘土含量、透气性测定及水分控制。 ②冲天炉熔炼的微机检测与控制。主要功能〓有配料的自动控制、风量调节、冷却水量控制、湿度及温度控制。 ③金★属液质量的炉前快速检测及微机处理。主要功能〓有各元素成分测定、金★属液温度、共晶度、孕育效果、抗拉强度、硬度的测定。 ④铸件成形过程的微机检测与控制。主要功能〓有金★属液流动性检测、铸型性能〓检测、造型线主辅机工▲作状态的监控。 ⑤铸件成品质量的微机检测。主要功能〓有检测铸件内部空洞的大小、检测铸件表面的粗糙度。 此外还有低压及压铸生产过程微机控制系统、料库监控系统及生产组织协调监控系统等。 随着科技的发展 ,铸造行业↘计算︻机检测与控制系统将越来越强调在线监控 ,强调集成化与智能〓化。 ①在线化 能〓够对铸造过程或设◢备进行在线检测与控制 ,能〓够及时准确地反映现场状态 ,实时控制有关生产设◢备 ,从而使铸造过程或设◢备保持着最佳状态。 ②集成化 各监控系统能〓够相互配合、相互协调 ,成为一个有机的整体。 ③智能〓化 监控系统能〓够根据现场实际情况 ,自动发出准确合理的指令控制相关对象。 ④远程化 利用Internet可以实现远程(异地)监控。 国内铸造企业↘这一领域的计算︻机应用相对较多,尤其是一些大规模专业↘铸造生产厂家,比较注重该方面技术的应用。但总的来说,应用面还不够宽,现有的检测与控制系统也大都是散兵游勇,各自为政,相对孤立地完成某一特定的工▲作。因 此铸造企业↘一方面在抓现有铸造监控系统现代化改造的同时,注重引进吸收先进在线化、智能〓化、集成化的监控技术,从而达到高效低耗生产出高质量铸件的目的。
    3)专家系统 专家系统(Expert System)是近几十年来人工▲智能〓领域研←究开发的计算︻机系统,它是人类长期以来对智能〓科学的探索成果№和实际问题求解需要相结合的必然产物。 专家系统是一种基于知识的智能〓系统,以求解那些人类专家才能〓解决的高难度问题为特征。一般包括知识库、数据库、推理机、知识获取▓机制、解释机制及用户接口等部分。 铸造生产是一个复杂的过程,产品质量受诸多影响因 素的制约。而这些因 素一般是随机的、复杂的、很难用数学公式描述。在处理一些突发事件时,往往需要丰富的知识与经验ζ,而这些知识与经验ζ并不是所有人都能〓够掌握的。一个性能〓优越的铸造生产专家系统就可以处理生产中错综复杂的情况,在不确定信息基础上  得到正确的结论,及时准确地解决问题。国外铸造专家系统的研制起始于80年代,一些不同类型的铸造专家系统先后推向市场,如冲天炉控制专家系统,铸件缺陷分析诊断专家系统,铸造过程规划、咨询系统,熔模铸造专家系统等,在实际生产中已取▓得较好的应用效果。 国内这一领域的研←究开发工▲作起步较晚 ,但在一些方面也取▓得了长足进步,先后推出了型砂质量管理专家系统,铸造缺陷分析专家系统,自硬砂质量分析专家系统,压铸工▲艺参数设◢计及缺陷诊断铸造生产专家系统等。 尽管铸造生产专家系统的研←究工▲作已在很多领域展开,并取▓得了一定的应用效果,但总的来说目前还处于初始阶段。一些技术及应用环节的障碍,如铸造知识类型复杂、知识表达困难、决策空间大、多目标№和多重约束、模糊性№和不确定性等都有待于进一步解决。 专家系统控制是智能〓控制的另一个重要分支,是专家系统应用研←究的前沿。在线专家系统控制更是倍受关注,铸造领域这方面的研←究将逐步展开。 铸造生产专家系统是一个与实际生产结合极其紧密的应用技术,需要从实际中来,到实际中去。铸造专家系统的研制及应用均需要铸造生产企业↘给予大力的帮助与支持,因 此应用推广工▲作应引起多方面高度重视。
    4)信息处理系统 信息社会的一个重要特征就是"信息爆炸",在这样的背景下,如何运用高效的管理手段及时准确地分析№和处理要"爆炸"的信息№和浩瀚的数据就显得非常重要了。对于一个铸造企业↘来说,企业↘内部各管理部门之间、各生产部门之间、管理№和生产部门之间以及企业↘№和外部之间需要传递大量的信息;另一方面企业↘内部各部门技术的进步往往会发生一些阻碍信息交流的"孤岛",一些处理系统如CAD、CAE、CAM、CAPP所需要的及所生成的数据彼此差异很大,需要协调管理,才能〓达到资源共享。根据上  述要求信息处理系统(Information Processing System)应运而生。 企业↘信息处理系统有别于管理信息系统(Management Informtation System,简称MIS)及产品数据管理(Production Data Management,简称PDM),是一个范围更广、内容更深,集整个企业↘所有行为为一体的信息处理系统。以铸造生产为例,一个铸造厂的信息处理系统应含盖该厂的所有行为,包括市场营销、物料进出、生产组织与协调、行政管理、与外界的信息交换等等。 当今世界信息技术即将成为第一大产业↘,各种各样信息处理技术大量涌现、日新月异,特别是信息高速公路的出现,使人类社会进入了一个崭新时代。但是与其他领域相比,铸造行业↘信息处理技术研←究、开发与应用显得过于落伍。特别是国内的铸造生产厂家,基本是拒信息技术于门外,尽管也有个别企业↘尝试采用现代先进信息处理技术,但毕竟凤毛麟角,远没有形成气候。总结国内铸造行业↘信息处理技术的开发应用现状,有以下特点: ①研←究开发没形成规模 基本上  处于手工▲、作坊式、来料加▆工▲方式,没有形成规模、特色。所采用的技术也远不是最先进的。 ②应用范围较窄 主要集中在铸造企业↘的财务、人事、库料管理等方面,现场生产管理很少,基本上  谈不上  系统集成。 ③缺乏先进信息技术的应用 如PDM技术、MRP-Ⅱ技术、Internet/Intranet技术等应用还处于起步阶段。 但是,作为机械产品毛坯重要的生产方式,铸造必须吸纳各种现代先进技术,以实现自身的完善与发展。先进信息处理技术的应用将是铸造产业↘现阶段及将来的技术进步最重要的领域之一。其发展也必将呈现集成化、国际化等趋势。 铸造企业↘信息处理系统是一个庞大的系统工▲程,需要有长远的目标与规划。该系统的实施与应用将彻底改变铸造企业↘传统的生产、管理方式。
    5)铸造工▲装的计算︻机应用 铸造工▲装尤其铸造模具、模板的设◢计制造与普通铸件生产过程相比,更方便采用现代先进制造技术。因 此,目前在整个铸造相关环节中,铸造工▲装的生产过程相对较多地应用了先进的设◢计与制造手段。 进入九十年代中期,国内外一些专业↘铸造模具/模板制造企业↘,已比较普遍采用以下列方面为代表的先进设◢计与制造手段,完全变革了传统的制模方式,带来了铸造工▲装生产的彻底性革命。 ①CAD/CAM一体化 在三维特征造型系统上  直接进行模具的设◢计,能〓够实现模具各部分的虚拟装配,自动检查干涉情况;能〓够完成走刀规划№和加▆工▲模拟;可以自动生成NC代码,迅速快捷地生产出高质量的铸造模具来。 ②快速原型制造 利用快速原型制造(RPM)技术,能〓够快速提供铸造工▲装的模样,可以显著缩短新产品开发周期 ,降低试制成本。 ③并行工▲程(CE) 在铸造模具/模板设◢计的一开始就综合并行考虑模具的设◢计、加▆工▲、装配、使用直到报废处理的所有环境,可以将设◢计错误降低到最低。 ④远程设◢计与制造 随着Internet的不断发展,铸造工▲装的异地设◢计、异地制造已成为现实,远程设◢计与制造技术能〓够充分发挥不同国家、不同地区的各种资源优势,达到最佳配置。 展望先进铸造工▲装生产技术的发展趋势 ,将呈现如下特点: ①并行环境下CAD/CAE/CAM/RPM集成 将CAE技术引入铸造工▲装的设◢计制造过程,分析预测产品制造及使用过程各物理特性的变化,从而优化设◢计与制造工▲艺。进一步将实现并行环境下CAD/CAE/CAM/RPM集成。 ②分散网络化制造(DNM) 作为远程设◢计与制造技术的发展,分散网络化制造能〓快速、并行地将不同的成员组合成铸造工▲装虚拟企业↘,以最大限度地满足市场需求,充分利用现有资源,保证可持续发展。 尽管国内铸造工▲装制造的计算︻机应用已倍受关注,也取▓得了巨大的进步,但与西方工▲业↘发达国家相比,国内的技术研←究开发水平还很落后,推广应用范围还很小,亟需迅速提高。
    6)Internet与铸造产业↘ 因 特网,即Internet是一个国际性的计算︻机互连网络,它由千百万计相互联接的计算︻机组成,范围已遍及五大洲几乎所有的国家,是现代社会传递信息的重要工▲具,对人类活动产生着日益深刻的影响。 与其他领域一样,因 特网对制造业↘的影响是巨大的。目前国外的先进制造企业↘50%左右的生产信息是通过因 特网传递的。一些企业↘的商务活动已过渡到网上  商务时代。因 特网正改变着传统企业↘的运作模式,使大部分企业↘行为方式发生了本质革命,主要体现在如下一些方面: ①新的商务模式 包括网上  企业↘主页信息发布;网上  产品与服务广告;网上  订货与销售等,Internet能〓够在企业↘与用户间、企业↘与协作企业↘间建立快速信息流传递,为制造业↘抓住商机、快速报价、签定合同、组织协作、建立供应链、敏捷响应用户需求提供了保证。 ②新的研←究、开发、设◢计与制造方式 利用Internet可以实现异地协同研←究、开发,异地协同设◢计及远程制造,充分合理利用、配置资源。 ③新的售前、售后服务方式 包括远程演示、远程培训、远程诊断服务、远程实时检测等崭新手段。 ④新的企业↘管理方式 Internet№和Intranet的应用可以使企业↘管理集约化。对供应链实行动态优化,减少库存,实时了解生产状态,能〓够提高管理水平,降低管理费用。 ⑤新的企业↘组织方式 利用Internet可以组织不同区域的相关企业↘,形成虚拟企业↘,实现分散网络化制造(DNM),能〓够发挥各自的优势,最大限度合理利用各种资源。 西方工▲业↘发达国家的铸造组织及铸造企业↘非常重视Internet的使用,纷纷建立自己的主页、站点,这些国家铸造产业↘的网上  电子商务、远程设◢计与制造、虚拟铸造工▲厂等领域都在飞速发展。 国内铸造业↘Internet发展也非常快,一些组织、企业↘都已拥有自己的主页、站点,部分铸造企业↘的网上  电子商务活动相当活跃,尤其是一些铸造模具生产厂家已实现了异地设◢计及远程制造。但总的来说应用面还不够广,尚需进一步拓宽,应用的层次还比较低,亟待进一步提高。 国内铸造企业↘应尽快驶上  "信息高速公路",首先建立自己的主页,逐步开展网上  电子商务。根据各自企业↘的实际情况,有计划、有步骤地采用网络化高新技术,来改进企业↘的生产手段,面向二十一世纪的中国铸造业↘必将焕然一新。

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