硬核筑能|中机六院以一体化方案驱动铸造产业绿色智能升级

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铸造是装备制造业的重要基础工艺,其发展水平直接关系高端装备制造能力与产业链供应链韧性。面对传统铸造高能耗、高排放、生产效率与智能化水平有待提升等行业挑战,绿色化、智能化转型已成为产业提质升级的重要方向。

工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部联合印发的《关于推动铸造和锻压行业高质量发展的指导意见》,明确提出推动生产方式绿色化、智能化变革。在这一背景下,国机工程集团成员企业中机六院(SIPPR)立足铸造工程领域的技术积淀与项目经验,聚焦智能制造、节能降碳和环保治理,融合智能装备、数字管控、能碳管理等技术,贯通工艺设计、产线集成、环境治理、工程建设与运营管理,构建绿色智能铸造一体化解决方案,推动传统铸造工厂向高效、精准、清洁、智能转型。

智能产线与数字管控

让生产更高效、更精准铸造智能工厂建设,关键在于以智能装备和数字技术重塑生产组织方式。中机六院采用智能单元模式,对铸造车间进行系统规划与功能划分,集成制芯单元、垂直造型线、静压线、树脂砂造型线、中频感应炉及专业机器人等装备,并配置立体仓库、机器人自动上下料系统等智能设施,构建柔性化、自动化生产体系。

在此基础上,中机六院融合制造执行系统(MES)、SAP、QIMS、生产看板及物联网技术,搭建覆盖智能装备、在制产品、物料、人员、控制系统和信息系统的车间无线网络,建立贯穿生产全过程的数字化管理体系,实现生产调度、状态监控、质量管控与成本分析协同联动,推动生产过程由经验驱动向数据驱动转变,在提升产品质量和生产效率的同时,降低生产成本。针对铸造车间物料种类多、运输载荷大、作业环境复杂等特点,中机六院还将AGV智能转运技术融入生产物流系统。通过耐高温、防尘等工况适配,以及激光SLAM自主导航和智能调度技术,铸造专用AGV可实现模具、铸件、金属液等物料的自动化、无人化转运,并与MES、WMS等系统打通数据链路,提升物流效率与生产节拍稳定性,减少高危人工操作和物料损耗,推动车间物流向安全化、自动化、精益化升级。

烟尘治理与循环用风

让车间更清洁、更节能

铸造车间作业范围广、烟尘产生点分散,传统除尘方式往往面临捕集难度大、通风能耗高等问题。针对离散型铸造车间的特点,中机六院综合采用移动式、伸缩式、壁式、屋顶式等多种烟尘捕集装置,因地制宜组织气流,通过空气幕优化烟尘捕集效果,降低系统所需通风量。

同时,系统采用循环风技术,减少除尘系统排风量,相较普通除尘系统节能35%以上,在改善车间作业环境的同时降低通风能耗,实现环保治理与节能降耗协同推进。

从智能产线、无人化物流到烟尘精准捕集与循环用风,中机六院将生产装备、数字系统与环保技术集成应用,推动铸造车间由单点设备自动化向生产、物流、环境协同优化转变。

标杆项目与海外实践

让技术方案转化为工程实效

一体化解决方案的价值,最终要通过工程实践检验。围绕大型铸钢件、风电铸件、汽车零部件等不同生产场景,中机六院持续开展技术集成与工程应用,形成覆盖国内重点产业项目和海外制造业项目的实践成果。

中信重工高端材料绿色智能制造EPC项目位于河南洛阳,建筑面积约2.8万平方米,年产高端铸钢件2万吨。中机六院承担全部方案设计、规划设计、施工图设计及总承包管理工作,采用大型自动浇钢车、移动式和整体式环保设备等技术装备,针对大型铸造车间劳动强度大、作业环境复杂等问题开展系统优化,为大型铸件生产企业绿色智能化改造提供工程实践。

酒泉一重西北高端装备制造基地项目位于甘肃酒泉,用地面积约384亩,总建筑面积约16.5万平方米,年产风电铸件10万吨。针对多规格、小批量、专业化重型铸造的生产特点,项目采用自动化造型圈与重型AGV协同作业,其中自动化造型圈载荷达200吨,AGV载荷达450吨,推动重型物料转运和造型作业向自动化升级,有效降低劳动强度、改善车间环境。项目设计成果荣获机械工业优秀工程勘察设计奖一等奖。

龙泰汽车零部件产业园项目位于泰国罗勇府,占地面积约101亩,建筑面积约6万平方米,年产涡壳、排气歧管等铸件2万吨。项目采用智能化设备与生产线,服务高端汽车零部件制造,是中机六院在海外大型铸造工程设计领域的重要业绩,也体现了其将国内积累的铸造工程技术与系统集成能力延伸至海外市场的实践成果。

阳煤千军新能源智造产业园项目位于山西运城,占地面积约203亩,建筑面积约8万平方米,采用重力金属型铸造和覆膜砂铸造工艺生产铝合金铸件,达产后可年产传统汽车及新能源汽车核心零部件3.4万吨。项目贯通设计研发、生产制造与运营管理,通过高度自动化生产线和多系统数据协同,提升生产及设备运行效率,推动节能降耗、提质降本。

从大型铸钢件到风电铸件,从汽车零部件到海外制造业项目,中机六院持续将专业技术、智能装备与工程实施相结合,以不同应用场景验证绿色智能铸造整体解决方案的适配能力与落地成效。

标准引领与行业协同

夯实专业技术优势

从单项技术到系统解决方案,从工程应用到行业标准,中机六院持续深化技术积累、标准建设与产业协同,推动专业优势向行业影响力转化。

中机六院是中国铸造协会副会长单位、中国智能铸造产业联盟副理事长单位、中国机械工程学会铸造分会副主任委员单位,参与铸造领域行业交流、技术协同和标准建设。其主编的标准包括《铸造防尘技术规程》《制造工业工程设计信息模型应用标准》《绿色工业建筑评价标准》《绿色铸造企业评价规则》《铸造行业绿色工厂评价导则》等,覆盖环保治理、数字化设计、绿色建筑与绿色铸造评价等多个方向。

依托大型企业工程设计、生产线建设及智能工厂系统集成经验,中机六院逐步构建智能制造与绿色低碳技术体系,服务中信重工、鑫矿智维、徐工精密、酒泉一重、肇庆动力等企业,业务覆盖机床工具、重矿机械、工程机械、有色金属、新能源、通用机械等领域,持续拓展铸造工程技术的行业应用。

技术带头人:刘统洲

技术积累离不开专业人才的持续引领。中机六院新材料与循环经济院院长、正高级工程师刘统洲长期深耕铸造技术研究与工程实践,兼任中国智能铸造产业联盟副理事长、全国铸造标准化技术委员会委员、中国机械工程学会铸造分会常务委员等职务,并担任多本行业期刊编委。他累计获得论文及专利20余项、省部级奖励30余项,其中省部级科学技术进步奖8项;参与智能制造相关科研项目,主持《绿色铸造企业评价规则》《铸造工业大气污染防治技术规范》《铸造企业生产能力核算方法》等标准编写、修订工作。

专业人才、标准建设、技术研发与工程实践相互支撑,构成中机六院持续提升绿色智能铸造服务能力的重要基础。

从智能单元与数字管控,到AGV智能转运和绿色除尘;从国内重点铸造项目,到海外制造业工程实践,再到标准编制与行业协同,中机六院正将专业积淀转化为贯穿技术、装备、工程与管理的系统化服务能力,为铸造产业绿色化、智能化升级提供可落地的解决方案。

面向未来,中机六院将持续发挥铸造工程领域的技术与集成优势,深化智能制造、节能环保与工程建设协同创新,以更系统的解决方案、更扎实的工程实践,服务先进制造业转型升级,为培育新质生产力、增强产业链竞争力贡献专业力量。

素材来源:中机六院责编:李菀菲

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