—砂型鑄造裝備領(lǐng)域“小巨人”企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型紀(jì)實(shí)

　　由“智變”引發(fā)的質(zhì)變

　　◎本報(bào)記者 張 曄

　　近日，科技日?qǐng)?bào)記者來(lái)到蘇州明志科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱明志科技)采訪。走進(jìn)鋁合金熱交換器智能生產(chǎn)車(chē)間，這里既沒(méi)有煙塵，也沒(méi)有工人忙碌的身影。

　　在智能車(chē)間的中控大屏上，實(shí)時(shí)顯示著鋁液溫度、液面高度、廢氣溫度等參數(shù)。工人只需輕觸設(shè)備，一臺(tái)臺(tái)精密的鋁合金熱交換器就源源不斷地從智能鑄造流水線產(chǎn)出。

　　明志科技總經(jīng)理邱壑告訴記者，這一批熱交換器即將出口歐洲，用于制造冷凝式燃?xì)獗趻鞝t，目前公司生產(chǎn)的鋁合金熱交換器已占據(jù)全球三分之一的市場(chǎng)。

　　明志科技產(chǎn)品成功打入歐美高端市場(chǎng)的動(dòng)力源于數(shù)字賦能。作為江蘇一家傳統(tǒng)的鑄造企業(yè)，明志科技自2014年建立國(guó)內(nèi)鑄造行業(yè)首個(gè)智能制造示范車(chē)間，實(shí)施智能化改造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型以來(lái)，生產(chǎn)效率和質(zhì)量明顯提升，成為國(guó)內(nèi)砂型鑄造裝備領(lǐng)域的“小巨人”企業(yè)。

　　從制芯“跟跑者”到“領(lǐng)跑者”

　　早在公元前1700多年，我國(guó)就掌握了青銅鑄造的技術(shù)。進(jìn)入工業(yè)革命后，鑄造更是成為制造業(yè)的基礎(chǔ)領(lǐng)域。

　　走進(jìn)明志科技大樓，一眼就可以看到兩個(gè)碩大的砂芯。

　　“這就是用制芯機(jī)制造出來(lái)的高鐵列車(chē)整體搖枕砂芯及側(cè)架砂芯?！鼻褊指嬖V記者，鑄造行業(yè)按工藝類(lèi)別可分為砂型鑄造、精密鑄造、壓鑄等，其中砂型鑄造是鑄件生產(chǎn)的重要方式，大多數(shù)金屬鑄件都可以用砂型鑄造的方式獲得。

　　制芯機(jī)是砂型鑄造的關(guān)鍵核心設(shè)備。在這一領(lǐng)域，從最初的“跟跑者”，到成為如今的“領(lǐng)跑者”，明志科技僅用了20年。

　　過(guò)去，我國(guó)的鑄造業(yè)從材料、工藝到理念等各方面都與世界先進(jìn)水平有較大差距。為了追趕世界一流水平，明志科技與清華大學(xué)合作，開(kāi)展制芯工藝原理研究，用高速攝影機(jī)拍攝射芯過(guò)程，搞清楚制芯氣相—顆粒雙相流射砂充填原理，確保砂芯的緊實(shí)度和強(qiáng)度以及一致性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，明志科技特地建設(shè)了一個(gè)鑄造車(chē)間進(jìn)行鑄件生產(chǎn)，用實(shí)踐檢驗(yàn)新品并指導(dǎo)研發(fā)。

　　閥體是火車(chē)剎車(chē)的中樞控制系統(tǒng)，但生產(chǎn)復(fù)雜閥體的技術(shù)難度非常大。即便是在歐美國(guó)家，復(fù)雜閥體的廢品率也接近50%。但是明志科技總工程師楊林龍堅(jiān)信他能攻下這個(gè)難關(guān)，他從提升原材料力學(xué)性能入手，以精密組芯動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系理論指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，使閥體的廢品率大幅下降，從而使產(chǎn)品順利打入美國(guó)市場(chǎng)。

　　德國(guó)一家采暖鍋爐企業(yè)需要一批熱交換器。這種熱交換器里管道密布，A4紙大小的砂芯像蜂窩板一樣布滿上千個(gè)孔洞，孔洞最小間距只有1.8毫米。這個(gè)訂單歐洲不敢接，但明志科技僅用3個(gè)月就交付。如今，明志科技生產(chǎn)的鋁合金熱交換器已占據(jù)全球三分之一市場(chǎng)。

　　在完成追趕國(guó)際先進(jìn)鑄造裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，2016年，明志科技更以綠色智能為公司裝備的發(fā)展方向，推出自主研發(fā)的MiCC300集成式智能制芯單元，并配置了運(yùn)行大腦MiCL智能制芯控制系統(tǒng)。這不僅提升了制芯裝備的可靠性，還實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)的智能化控制，在保證制芯質(zhì)量可靠的同時(shí)，制芯單元比傳統(tǒng)設(shè)備降低能耗近50%，效率提升近30%，占地減少25%。這一制芯裝備目前已經(jīng)進(jìn)入全面推廣階段。

　　讓工人告別“苦、臟、累”

　　鑄造業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)都是“苦、臟、累”的代名詞。但明志科技的生產(chǎn)車(chē)間里則是另一番景象：機(jī)器人上崗承擔(dān)了繁重復(fù)雜的“體力勞動(dòng)”，工人升崗成為智能系統(tǒng)的操作員。記者走進(jìn)明志科技的鑄造車(chē)間，這里沒(méi)有漫天煙塵，也沒(méi)有刺鼻氣味，只有平整光潔的地面與為數(shù)不多的工人。

　　早在2003年成立之初，明志科技就率先將工業(yè)機(jī)器人用于企業(yè)的智能化改造中。后來(lái)，企業(yè)陸續(xù)配置了50多臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。這成為企業(yè)智能制造不可或缺的一環(huán)。

　　“工人已經(jīng)告別了‘苦、臟、累’，機(jī)器人和智能設(shè)備承擔(dān)了大部分重復(fù)機(jī)械的操作工作?！泵髦究萍佳邪l(fā)中心副經(jīng)理陸高春告訴記者，鑄造業(yè)工作強(qiáng)度大、工作環(huán)境差，經(jīng)常面臨“用工荒”難題。明志科技引入智能設(shè)備后，再也不為用工發(fā)愁了。

　　砂芯制成后重量超過(guò)200公斤，搬運(yùn)起來(lái)不僅費(fèi)力，還很危險(xiǎn)。但現(xiàn)在有了機(jī)械手臂這個(gè)“大力士”，一切都變得輕松又安全。在現(xiàn)場(chǎng)，一位工人提前設(shè)定好工作時(shí)間，機(jī)械手臂就會(huì)按照設(shè)定好的程序自動(dòng)運(yùn)行，不出40秒，一塊砂芯就穩(wěn)穩(wěn)地落在了記者的面前。

　　過(guò)去，翻砂工作需要近10人來(lái)完成，而現(xiàn)在，這項(xiàng)工作只需一個(gè)人、一臺(tái)機(jī)器就可以完成。

　　記者了解到，明志科技智能鑄造示范車(chē)間自動(dòng)化程度高達(dá)90%以上。自車(chē)間投產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)品定制周期從7天減少到半天、員工人數(shù)減少70%、人均生產(chǎn)效率提升221%、產(chǎn)品廢品率下降70%。

　　老師傅服了大數(shù)據(jù)

　　一個(gè)“傻大粗”鑄造件的背后，有著怎樣的高新科技？明志科技用數(shù)字化創(chuàng)新不斷探尋著答案。

　　傳統(tǒng)的鑄造車(chē)間總體分為制芯、澆注、加工三大工段。不同工序操作復(fù)雜，許多環(huán)節(jié)格外依賴?yán)蠋煾祩兊氖炙?。這種以人工為主的方式，不僅效率低，而且在制造過(guò)程中的人為干預(yù)還為產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)了不穩(wěn)定因素。

　　在傳統(tǒng)的鑄造過(guò)程中，“老師傅的手藝就是標(biāo)準(zhǔn)”，而明志科技通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，將過(guò)去由老師傅把關(guān)的環(huán)節(jié)變成了一道道檢測(cè)點(diǎn)，用智能系統(tǒng)代替人為把關(guān)。

　　在明志科技工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，各類(lèi)數(shù)據(jù)一目了然，平臺(tái)可對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備狀態(tài)、加工制作等參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析?！败?chē)間現(xiàn)場(chǎng)所有的制芯設(shè)備上都帶有一個(gè)明志科技開(kāi)發(fā)的MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))系統(tǒng)，設(shè)備所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以通過(guò)智能化平臺(tái)傳輸給管理人員，為管理和決策提供了可靠的依據(jù)。”陸高春介紹。

　　截至目前，明志科技鑄造車(chē)間采用智能化設(shè)備79臺(tái)(套)，智能化率84%，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備40臺(tái)(套)，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率42.55%。

　　明志科技通過(guò)設(shè)備、物料、人之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)，構(gòu)建了生產(chǎn)物料精準(zhǔn)配送、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)管控、生產(chǎn)信息跟蹤追溯、能源消耗智能管控、安全環(huán)保智能管控、車(chē)間內(nèi)外聯(lián)動(dòng)的協(xié)同體系，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)信息化、工廠自動(dòng)化的深度融合，在降低人員操作要求的同時(shí)，大大提升了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。

　　2022年，專(zhuān)注砂型鑄造的明志科技成為國(guó)家專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)，并入選江蘇省智能制造示范車(chē)間名單，也是蘇州市高端裝備制造和數(shù)字化改造標(biāo)桿企業(yè)。

　　“現(xiàn)在，我們不僅出售高端智能制芯設(shè)備，還會(huì)輸出智能生產(chǎn)線的項(xiàng)目策劃和工藝，幫助更多鑄造企業(yè)實(shí)現(xiàn)‘智改數(shù)轉(zhuǎn)’，創(chuàng)造更多價(jià)值?！标懜叽罕硎?，明志科技將繼續(xù)聚焦數(shù)字化創(chuàng)新，不斷進(jìn)行智能產(chǎn)線迭代升級(jí)。公司正在研制應(yīng)用新一代MES系統(tǒng)，并啟動(dòng)建設(shè)一條新的智能鑄造生產(chǎn)線。