铸造行业“十四五”发展规划
铸造是装备制造业发展不可或缺的重要环节,是众多主机和重大技术装备发展的重要支撑。受益于装备制造业对铸件市场的庞大需求,2020年我国铸件总产量达5195万吨,已连续21年位居世界首位。十三五期间,我国铸造用原辅材料、铸造设备、铸造模具和铸件生产协同发展,有力地保障了产业整体规模的相对平稳;受主机行业需求放缓、汽车轻量化以及国际贸易摩擦等综合因素的影响,我国铸件产量增速有所放缓,2016~2020年平均增速为2.6%,铸件产量整体保持了平稳发展(见表1)。
表1 我国2016~2020年铸件产量及增长率
年 份 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
铸件总产量(万吨) |
4720 |
4940 |
4935 |
4875 |
5195 |
比上一年增长(%) |
3.5 |
4.7 |
-0.1 |
-1.2 |
6.6 |
“十三五”中后期,下游行业对铸件需求增速放缓,铸造市场竞争加剧,另外,国家强化了对工业领域的污染防治。在市场竞争加剧和环保要求日益严格的环境下,我国铸造行业呈现出两级分化走势。一批企业持续推进技改提升、实施精细化管理和环保安全治理,整体水平已处于国际先进地位,并逐步成为具有国际竞争力的龙头骨干企业;部分企业因环保安全等综合因素加快了退出步伐。目前,我国铸造企业数量较“十三五”初期有了显著减少,企业平均规模有了较大提高,年铸件产量万吨以上的企业超过千家;其中,年铸件产量5万吨以上的企业近200家,产业集中度明显提高。
“十三五”期间,我国铸造产业集群(园区)建设明显提速,并在泊头、彰武、坊子、溧阳等地区形成了特色产业发展模式。以河北省泊头市为例,在地方政府产业政策引导下,该地区铸造产业加速转型升级,企业数量从“十三五”初期的近700家减少至目前的300余家,铸件总产量却实现了一定程度的正增长,产业走上了更加规范和高质量的发展道路。
“十三五”期间,在物流成本等市场要素驱动下,我国铸造产业布局紧随汽车及装备制造企业的区域分布加快了调整步伐。在京津冀、长三角和粤港澳大湾区经济一体化发展的进程中,铸造产业发挥了重要作用,吸引行业优势资源聚集发展;尤其是随着汽车轻量化的快速发展,宁波、南通、苏州、肇庆、重庆、天津、芜湖等地区的压铸产业发展速度加快,形成了一批轻合金压铸产业基地。
适应主机行业和重大装备对高端铸件的需求,我国铸造工艺技术水平稳步提高,高压鋳造、半固态铸造、挤压铸造、精密组芯造型、电渣熔铸、快速铸造等工艺技术取得了较大突破。企业强化关键铸件的研发生产,百万千瓦级以上三代核电设备高压外缸大型铸钢件,百万千瓦600℃等级超超临界汽轮机机组超高压外缸、高压内缸、高压主气门及高中压调节阀壳铸钢件,超大型、超厚断面球墨铸铁中压外缸与轴承座,超大型耐腐蚀高镍基球墨铸铁泵体,大功率水轮机铸件,百万伏高压输变电铸铝壳体铸件,大兆瓦风电轮毂低温球墨铸铁件,大型海装工程耐蚀双相不锈钢铸件,工程机械液压铸件,超大型机床球墨铸铁件,高强度高韧性铝合金汽车结构件,5G通信基站大型薄壁铝合金散热壳体铸件等众多领域都有了较大突破;多数领域关键铸件已实现自主化制造,产品质量稳步提高,国际竞争力也明显加强。
随着主机及装备制造业需求的变化,我国铸件材质结构也发生了较大变化。球墨铸铁件的应用范围逐年扩大,其中新型城镇化供排水系统建设和风力发电设备等快速发展带动了球墨铸铁件的需求快速增长,2020年球(蠕)墨铸铁件产量为1530万吨,较2015年增长270万吨,占所有铸件比例增长至29.5%;受汽车轻量化和新能源汽车、通讯3C等产品的快速发展,2020年铝(镁)合金铸件产量达680万吨,占所有铸件比例达到13.1%。
依托铸造企业新建项目和技改提升的需求,我国铸造装备制造水平有了显著提升。铸造装备企业加大自主研发投入,通过技术引进、消化吸收以及国外收购等多种措施,形成一批自主研发能力较强的骨干制造企业;行业也加快了兼并重组的步伐,铸造装备集团化发展趋势初显。中频感应电炉、铝合金燃气熔化炉等熔化设备向更高效节能方向发展,自动定量浇注设备、金属液转运系统在企业得到更广泛应用;静压造型线、垂直造型线、水平脱箱线、粘土砂砂处理成套设备、自硬砂成套设备、制芯设备的研发与制造水平均有了很大提升;国内已成功开发了6000t大吨位压铸机,智能压铸岛在压铸企业得到推广应用,差压、挤压和半固态成套装备也取得了较大突破并正得到深化应用;砂型喷墨打印(3DP)、砂型切削及复合成形设备发展迅猛,带动了相关领域智能化工厂的建设发展。
近年来,国内龙头企业走出国门收购国际知名铸造设备制造企业,中国铸造装备在国际市场的竞争力逐步提升。
“十三五”期间,我国铸造原辅材料企业专业化水平进一步提高,在金属炉料、增碳剂、孕育剂、球化剂、蠕化剂、预处理剂、精炼剂和铸造用砂及各种粘土砂的添加剂、树脂、涂料、发热保温冒口等众多领域都形成了一批专业化的生产基地。在黑色金属原材料方面,一批符合国家产业政策的优质铸造用生铁生产基地得到进一步提升,铸造用高纯、超高纯生铁生产取得突破,大幅降低了对进口优质生铁的依赖;在有色金属原材料方面,形成了一批铸造铝合金锭专业化生产企业,并采用铝液直供的方式配套压铸企业采用“短流程”工艺生产;北方地区铸造硅砂生产基地建设逐步规范,熔融和烧结陶瓷砂等特种铸造用砂取得较快发展;树脂粘结剂、涂料、过滤器等造型材料领域专业化生产能力越来越高,无机粘结剂的研发和应用取得了一定的突破。
为加快推进工业领域环保治理,国家陆续颁布了一系列法律、法规和污染物排放标准,尤其是生态环境重点区域的要求更加严格。由中国铸造协会牵头制定的《铸造工业大气污染物排放标准》和《排污许可申请与核发技术规范 金属铸造工业》正式发布并实施,生态环境重点区域对铸造企业按照环保绩效分级实施差异化管控。“十三五”期间,企业环保治理投入大幅增加,环保治理水平整体有了明显提升,部分企业的环保治理水平已经处于世界同行的前列。为适应行业节能减排和可持续发展的需要,由中国铸造协会起草的《铸造行业绿色工厂评价要求》、《铸铁熔炼工序能耗限额》及《铸造企业资源综合利用设计及评价规范》等一系列行业标准即将颁布实施,“绿色铸造”成为众多企业的追求目标,行业陆续涌现出一批绿色铸造企业,在工信部开展的前五批绿色工厂评定中,有43家企业成功入围。另外,行业建成了一批铸造固体废弃物再生循环利用基地,年废砂再生量已超过400万吨,废砂再生循环利用比例逐年提高,环保型粘结剂等绿色铸造辅助材料的研制应用也取得较快进展。
“十三五”期间,智能制造在铸造行业呈现出快速发展的态势,不同企业处于智能制造的不同发展阶段,多数规模以上企业广泛采用了自动化生产线,部分企业建成了数字化生产车间,少数企业走在了智能铸造领域的前沿,如发动机缸体数字化车间、砂型3D打印智能工厂。龙头企业通过智能制造示范项目打造出行业细分领域的成熟模式,并通过示范引领推进行业加快智能制造的实施。通过智能制造的建设,在减少用工成本、提升产品质量、减少能耗物耗、提高生产效率、改善劳动环境等方面都取得了较好的效果。
《中华人民共和国标准化法》赋予团体标准法律地位,国家标准、行业标准、团体标准、企业标准和国际标准取得不同进展,尤其是团体标准得到了快速发展。中国铸造协会作为中国团体标准化发展联盟副主席单位、中国机械工业标准化技术协会副理事长及铸造专业委员会秘书处挂靠单位,大力推进铸造团体标准的制修订,截至2021年4月,累计发布 111部团体标准,其中17 部标准入围工信部《百项团体标准应用示范项目》,标准的制定质量和市场应用均取得了良好效果。团体标准作为标准体系的重要组成部分,正成为助推行业高质量发展的重要支撑。2017年6月,国际标准化组织铸造机械技术委员会(ISO/TC306)落户中国济南;2019年5月,国际标准化组织正式发布实施由中国主导制定的《ISO 945-4 Microstructure of cast irons—Part 4: Test method for evaluating nodularity in spheroidal graphite cast irons》(中文名称:《铸铁显微组织—第4部分:球墨铸铁球化率评定方法》);2020年8月,国家技术标准创新基地(智能铸造)获得国家标准化管理委员会批准筹建。
一批铸造企业的工艺装备和产品质量均已达到世界先进水平,中国铸件以优质优价正在赢得更多国际中高端铸件市场份额;为适应全球制造业布局调整以及贸易摩擦的影响,不少铸造企业通过收购国外工厂或走出国门自行建厂深度参与国际市场的竞争。另外,铸造材料和装备企业也加快了国际化步伐,部分高端产品已进入工业发达国家市场。“十三五”期间,国内铸造装备企业在压铸机、静压造型和树脂砂设备等领域,收购了国际知名品牌的海外工厂,并逐步建立了全球研发中心,中国品牌的铸造装备正在走向世界。
“十三五”期间,在激烈的市场竞争和安全环保要求下,部分生产工艺装备落后、环保治理不完善的铸造企业逐步退出。尽管目前企业数量有较大幅度减少,现有2万多家铸造工厂数量仍然偏多,企业平均规模偏小,企业间发展水平严重失衡,且仍有一批企业在工艺装备、产品质量及环保治理水平方面相对落后,平均劳动生产率与工业发达国家仍有一定差距。行业需要一批专精特新的优势小规模企业,但绝大多数批量铸件生产企业应走规模化生产模式;企业规模过小,不利于采用更为高效智能的生产装备,不利于提高劳动生产率,难以进行集约式生产以实现更高的规模效益,与此同时,企业的安全环保综合治理难度也较大。除此之外,企业数量偏多,也往往会在一些领域出现低价格、低质量的恶意竞争,扰乱市场竞争秩序,不利于产业整体健康发展。
长期以来,装备制造业发展存在的“重主机轻零部件”和“重冷轻热”的问题仍然比较突出,铸造在制造业产业链的重要程度仍被认识不足;多数主机行业长期采用低成本采购策略,高品质铸件在产业链上难以形成优质优价,铸造行业整体利润偏低,使得铸造企业的研发投入严重不足。行业创新需要铸造产业链中的基础材料、关键工艺和重大装备协同创新,与铸造相关材料和设备企业的研发投入也明显不足。另外,人才短缺也是行业创新能力不强的重要原因,特别在细分领域缺少高层次领军人才。目前行业研发机构较少,关键共性技术研究弱化,科研机构研究成果市场转化率低,产学研用相结合的协同技术创新体系作用不明显,行业内公共技术服务平台支撑严重不足。
我国绝大多数领域关键铸件已实现自主化制造,但尚有少数关键铸件(如重型燃气轮机热端部件与燃烧室喷嘴室部件超大型单晶铸造动叶片和静叶片、核燃料储运罐、高铁铸钢制动盘、航空发动机叶片等)不能完全满足主机和重大技术装备的要求;同时,很多关键铸件(如高压大流量液压铸件、汽车发动机关键铸件、超大型舰船用的中低速柴油机的灰铸铁缸套等)在产品性能一致性和质量稳定性方面仍需进一步提升。
“十三五”期间,骨干企业具有了较高的精益化管理水平,在发展方式上也更加注重向质量和效益型转变,但我国企业数量众多、发展不平衡问题仍然突出。在激烈的市场竞争环境下,企业更多关注发展的规模和速度,偏重于以低价获得更多的市场订单,在研发投入方面重视不够,行业整体信息化建设滞后,精益管理水平不高,产品综合废品率偏高,节能减排和污染治理仍有很大提升空间。铸造产业集群(园区)的发展更多侧重新项目引进和区域规模总量增加,在产业链协同、特色企业培育、产品差异化发展和公共平台建设等方面的规划和建设不足。
行业面临的环保问题是一个长期积累的过程,适用于铸造企业的国家环保标准长期缺失和相关环保标准严重滞后是行业环保治理水平不高的主要原因。“十三五”期间,铸造企业环保治理投入大幅增加,但因为没有统一排放标准遵循,很多企业环保治理并不科学,重复治理现象突出,行业环保治理任务仍十分艰巨。行业企业数量众多,安全生产意识和水平参差不齐,部分企业安全生产预防能力不强、安全风险辨识不到位、安全生产投入不足,行业整体安全生产管理水平仍需进一步提升。
“十三五”期间,铸造行业标准体系进一步完善,特别是中国铸造协会开展团体标准的制修订工作,对引领技术进步、实施行业管理、加快转型升级以及适应市场发挥了重要作用。我国铸造产业已迈入转型升级高质量发展的阶段,各类标准供给仍旧明显不足,部分领域标准仍然缺失,特别是先进制造技术、绿色铸造技术、智能铸造技术、制造与服务、检测与评价、关键核心铸件标准供给不足,由中国主导的国际标准数量甚少,对引导企业技术创新和产品国际化竞争支撑作用不强。
“十三五”时期,中国铸造协会与国家开放大学联合成立的国家开放大学铸造学院,目前在校学生已达到万人规模,在行业学历人才培养方面发挥了重要作用。中国铸造协会通过编辑出版各类专业教材、开展线上远程教育、举办线下技术培训、组织全国职业技能大赛等多种形式促进铸造从业人员的技能提升。但是,自上世纪九十年代中期始,教育部学科目录将原来的铸造、锻压和焊接合并为材料成型及控制工程专业,高等院校学生在校期间对铸造专业知识学习不够系统,毕业后进入工厂实用性不强,而工作后的继续教育途径也不通畅;现阶段,我国设立材料成型及控制工程专业铸造方向的职业院校数量极少,无法满足铸造行业发展对技能人才的需求;与此同时,铸造企业就业吸引力相对较弱。多重作用下,目前行业各领域不同层次从业人员短缺仍是行业发展中的突出问题。
铸件市场取决于主机行业需求以及参与国际市场的份额。汽车工业是铸件最大需求用户,国内乘用车、商用车、新能源汽车以及轻量化发展趋势对铸件需求影响非常大,从各主机行业的需求来看,未来对铸件的需求相对平稳。国际出口市场对于中国铸造发展规模同样举足轻重,当前全球制造业增长疲软,欧美 “再工业化”实施吸引中高端制造业回流,贸易摩擦带来关税增加,提高了企业出口成本,发展中国家参与全球产业再分工承接制造产业转移加快,制造成本、贸易政策、环境容量等综合因素正在影响全球制造业产业链布局。近年来,就有不少国内以出口铸件为主的企业选择在泰国、越南等“一带一路”国家和地区新建铸造工厂。
据不完全统计,近十年,我国仅砂型铸造生产线新增超过六千条;同时,受汽车轻量化对铝镁轻合金铸件需求增长的拉动,压铸机数量快速增长,近十年我国进口压铸机数量达到1685台。高效率铸造装备的投入,极大提高了企业生产效率,企业铸造生产能力也在不断提高。面对国内市场需求增长空间有限、国际市场需求放缓以及制造业向发展中国家转移,中国铸造产业的市场竞争将进一步加剧。
“十四五”期间,适应主机市场的需求,我国铸件材质结构将进一步变化。在铸铁件产品中,高性能球墨铸铁、蠕墨铸铁材质铸件占比将进一步增长;在轻量化发展趋势以及新能源汽车快速发展和5G通讯新基站加快建设的背景下,部分传统黑色铸件将被轻合金铸件替代,铝、镁等轻合金应用将进一步扩大,在铸件市场中的占比将持续增长。
在国家发展数字化经济、加快实施工业和信息化深度融合的背景下,加速推进新一代信息技术与传统铸造行业的深度融合已经成为发展趋势,通过两化融合可以促进企业提高效率、提升管理水平和转型升级发展。另外,人力成本逐年上升、招工难是企业面临的最大压力,成本上升造成市场竞争力下降,铸造行业亟需通过关键工序自动化、关键岗位机器人替代、生产过程管理的智能优化控制,实现降低成本、提升产品质量、提高生产效率和降低作业强度的目标,让铸造业在产业链中更具竞争力。行业将持续探索不同铸造工艺企业智能化生产模式,通过典型企业示范带动行业走智能制造发展模式。
铸造作为热加工制造工艺,生产工艺流程长、工艺装备和物流设施复杂众多,且存在高温作业、安全生产影响因素多等特点;《全国安全生产专项整治三年行动计划》的实施,使全行业牢固树立起了安全生产的发展理念,企业将主动作为,推动新工艺和新技术广泛应用,在安全生产相关法律法规和技术支撑下,安全生产的整体水平会有更大的提升。
打好污染防治攻坚战是党的第十九大确定的三大攻坚任务之一。尽管铸造企业环保治理水平普遍有了明显提升,但距离适应国家新的环保要求还有不小差距。目前铸造企业被纳入“一证式”排污许可监管范围,适用铸造企业的大气污染物排放标准指标更严、覆盖范围更宽,无组织排放全面纳入标准的控制要求,国家对生态环境重点区域制定了更为严格的管控要求,环保排放水平监测要求更高,各级环保部门对企业的环保监管更全面、更系统。“十四五”期间,铸造行业将深入开展工业污染治理,企业的环境管理水平将会进一步提高,铸造企业也将在环保压力下加速分化,行业内将涌现更多的绿色铸造企业,同时也将有相当数量的企业无法适应新的环保要求加速淘汰;铸造产业集群(园区)环保综合整治加速推进,集群(园区)建设将更加规范和有序。
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,牢固树立和贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念,加快补齐产业发展短板,提升铸造基础制造和协同创新能力;完善自身产业链协同水平,深化产业结构调整,转变行业发展方式,加速推进铸造行业向绿色智能化方向发展,迈上高质量发展的新阶段。
实现由铸造大国向铸造强国转变,铸件质量是关键。要聚焦主机和重大技术装备对关键铸件的需求,强化质量意识;要适应铸造生产工序流程长、工艺控制复杂的特点,推进并实施精益化管理,提升铸造生产全流程的质量控制能力,提高铸件的可靠性、性能一致性和质量稳定性。
坚持将创新作为推进铸造行业高质量发展的核心,营造有利于铸造行业创新发展的环境,推进科研院所、高等院校和企业科研力量优化配置和资源共享。强化企业创新主体地位,促进各类创新要素向企业集聚,形成以企业为主体、市场为导向、政产学研用深度融合的技术创新体系。重点围绕产业发展短板,聚焦先进铸造原辅材料、高性能铸造合金材质、先进铸造技术和重大铸造装备的突破与提升,攻克影响装备制造业所需关键铸件的制造。
贯彻国家“碳达峰、碳中和”发展战略,按照国家最新环保法规和标准要求,加快走绿色可持续发展之路。要推进绿色铸造方式贯穿铸造全产业链,开发绿色铸造原辅材料、推广绿色铸造工艺、开展绿色产品设计、建设绿色铸造工厂、构建绿色产业链、发展绿色铸造园区,尤其要加快推进企业能源低碳化、用地集约化、原料无害化和生产洁净化。
铸造生产工艺方法众多,普遍具有工艺流程长、生产过程复杂、质量控制因素多和现场劳动强度大等特点,为提高生产效率、提升质量控制能力和降低劳动强度,智能铸造是行业发展的方向。不同企业应根据自身发展水平、现有条件,选择向自动化、数字化和智能化不同发展阶段进行提升,具备条件的企业最终实现智能转型。
专业化生产有利于企业聚焦主要生产工艺提升技术水平和聚焦主要产品提升产品质量并实施批量化生产,有利于企业走“专精特新”道路提升核心竞争力。规模化生产有利于企业更好地组织生产要素、投入先进生产设备、提升生产效率、降低综合运营成本,也有利于企业实现环保综合有效治理。通过实施专业化和规模化发展,可以进一步减少企业数量、提高产业集中度,以利于行业规范发展和整体竞争能力提升。
实施人才优先发展战略,提升铸造各层级从业人员水平。既要注重对科研技术人员的培养,也要重视对生产操作人员技能的提升。要开拓高等院校、科研院所、现代职业教育、企业内部培训、对外研学交流等多渠道、多层级人才培养方式;要继续完善各层级人才培养机制、使用机制、激励机制,营造人才发展良好环境;要在全行业中大力弘扬“工匠精神”,营造“干一行、爱一行、钻一行”的氛围,并将“工匠精神”和创新精神有机结合,为铸造行业高质量发展提供人才保障。
铸件材质结构:预计到2025年,球(蠕)墨铸铁件产量占铸铁件总产量的比例达到47%以上,蠕墨铸铁及各种特殊用途的高端球墨铸铁、等温淬火球墨铸铁(ADI、CADI)在相关领域得到进一步扩大应用;铝(镁)等轻合金铸件产量占铸件总产量的比例达到18%以上。
质量提升:耐高温合金叶片、超大型单晶铸造叶片、舰船用超大型大功率中低速柴油机关键部件、大功率海上风电铸件、核废料储存罐、高端液压铸件等关键铸件制造能力进一步提升,关键铸件自主化制造达98%以上,基本满足主机行业和重大技术装备的需求。推进并实施精益化管理,制定不同铸造工艺生产过程关键工艺参数检测以及生产全流程质量能力评价标准,进一步提高铸件的可靠性、性能一致性和质量稳定性。到2025年,重点建设10个以上的行业检测试验中心。
创新发展:铸件、铸造材料和铸造装备企业及产业链协同创新能力得到进一步提升,先进铸造材料、先进工艺和关键装备能够实现有效突破,快速成型等创新技术与传统铸造进一步深度融合。到2025年,铸造行业细分领域建设5个以上的特色产业研究院或创新中心,采用快速成型技术生产的铸件超过50万吨。
绿色铸造:通过铸造工业大气污染物排放标准及相关法律法规的实施,行业整体环保治理水平有大幅度提升,“十四五”期间行业颗粒物污染排放量较“十三五”减少50%以上。大力推进节能减排绿色铸造技术研发及推广应用,到2025年,实现无机粘结剂等绿色造型材料的示范应用,年铸造废砂再生循环利用达到800万吨以上,吨铸件综合能耗显著降低,培育200家以上绿色铸造工厂,行业绿色铸造发展水平持续提升。
智能制造:加快行业信息化建设步伐,形成适用典型铸造工艺和不同产品的智能制造成熟模式,制订智能铸造及成熟度评价系列标准,通过典型数字化车间/智能工厂示范建设,引领行业智能制造快速发展。到2025年,培育200个以上数字化车间/智能工厂。
产业集中度:通过市场竞争优胜劣汰,在安全、环保等强制法律法规要求及相关产业政策的引导下,到2025年,铸造企业数量较十三五末期预计下降20%,形成10个以上具有示范效应的产业集群(园区),实现产业集中度和聚集度的进一步提高。
随着主机和重大技术装备的发展,对一些关键铸件提出了更高的质量要求。“十四五”期间,铸造行业需要重点攻克一批影响高端装备制造业发展瓶颈的关键铸件自主化制造,同时要提高关键铸件产品的性能一致性和质量稳定性(见表2)。
表2 关键铸件
序号 |
分 类 |
具 体 关 键 铸 件 |
1 |
汽车铸件 |
汽车结构件:采用高压/低压/半固态/挤压等工艺成型的各类汽车轻合金结构铸件,车身多个部件一体化铸造等。 新能源汽车压铸关键铸件:电机壳、 电池壳体组件、逆变器(控制器)壳体等。 底盘铸件:乘用车灰铸铁/球墨铸铁制动盘,铝基复合材料制动盘等;重卡车用蠕墨铸铁铁制动毂、复合材料制动毂/轮毂;商用车大型制动盘;汽车底盘ADI上下控制臂、支架铸件等。 发动机铸件:灰铸铁高强度缸盖,蠕墨铸铁缸体、缸盖,ADI齿轮和曲轴,耐高温排气歧管、涡轮增压器壳体;高压铸造铝合金发动机缸体、重卡变速器壳体等。 |
2 |
能源动力及输变电装备铸件 |
核电设备:1000MW以上核电设备主泵泵体等超大型不锈钢铸件;百吨级超大断面(≥500mm)球墨铸铁核乏燃料储运容器铸件等。 风电设备:12兆瓦及以上海装风电机组轮毂、底座、齿轮箱壳体、行星架系列铸件。 火电设备:耐高温620℃以上的超超临界、二次再热超超临界汽轮机关键部件高压进汽缸、排气缸、高中压阀体、内缸等高合金耐热钢铸件。 水电设备:百万千瓦级水轮机转轮上冠、下环和叶片等超低碳不锈钢材质铸件。 重型燃气轮机:50MW以上重型燃气轮机耐高温热部件如导流体、轮毂、内外缸体、耐高温单晶铸造叶片、燃烧喷嘴耐高温合金部件等。 输变电设备:高压、超高压输变电工程用大型铝合金壳体铸件。 |
3 |
矿冶重机、石化铸件 |
特种大型复合冶金轧辊; 大型锻压机械的机座、十字架、横梁、机架等铸钢件; 大型连轧轧钢机架、轴承座等关键铸件; 大型金属破碎机筛条、大型半自磨机衬板等耐受冲击磨损铸钢件; 单重100吨及以上的矿山、冶金、石油、化工等设备用铸件; 400吨以上特大型合金钢铸锭。 |
4 |
轨道交通铸件 |
高速列车铸钢制动盘;大型复杂铝合金齿轮箱等关键铸件;抗低温高韧性齿轮箱壳体等球墨铸铁件等。 |
5 |
航空航天、船舶、兵器等军工铸件 |
航空航天、军工行业所需钛合金、高温合金、镁合金、铝合金复杂铸件,如大推力航空发动机用高温合金定向凝固柱晶/单晶涡轮叶片、大型钛合金机匣等;大型船用柴油机机体、缸盖、曲轴铸件,船用螺旋桨等关键铸件;坦克变速箱壳体等。 |
6 |
其它领域关键铸件 |
蠕墨铸铁件;等温淬火球铁(ADI/CADI)铸件;-50℃及以下低温高韧性球墨铸铁件,固溶强化铁素体球墨铸铁件,高强度高韧性球墨铸铁件;高强度、高韧性铝(镁)合金铸件等;耐磨、耐热、耐蚀铸件;高压、大流量、高精度液压铸件;高压阀门铸件;高档数控机床用高精度及高精度保持性机床铸件;大型长寿面陶瓷复合铸造磨辊、磨盘铸件;海洋工程装备耐蚀的铸造双相不锈钢铸件、超级奥氏体不锈钢铸件、耐腐蚀的高铬镍球墨铸铁件;特大口径(DN ≥2800及以上)球墨铸铁管及顶管;适应超限高层建筑筑柔性接口球墨铸铁雨水管、管件及配套产品。 |
加强对高性能铸件材质、先进铸造原辅材料、关键生产技术、先进铸造工艺、质量检测及修复和热处理技术的研发与攻关,提升复杂关键铸件生产制造能力,开展对节能减排及资源再生循环利用、智能制造的研究与应用,推动行业智能与绿色发展。铸造行业需要在众多领域开展共性技术的研究与应用(见表3)。
序号 |
分 类 |
内 容 |
1 |
高性能铸件材料技术 |
铸铁:高强度高韧性球墨铸铁,固溶强化铁素体球墨铸铁,低温高强度高韧性铁素体球墨铸铁,等温淬火球墨铸铁(ADI/CADI),合金蠕墨铸铁,高强度高弹性模量低应力灰铸铁,高性能合成铸铁等。 铸钢:沉淀强化马氏体不锈钢(耐热),双相不锈钢(耐蚀性),高合金耐热钢,超低温用铸钢,低温高强度用铸钢,超级合金母料等。 有色合金:高强度高韧性铝合金和镁合金系列材料,高强耐热镁合金,高强高韧耐热钛合金。 铸造金属基复合材料:碳纤维、陶瓷纤维等铝基复合材料,超轻铸造镁锂合金材料,其他高性能镁基、铜基、钛基复合材料。 耐磨材料:高硬高韧耐磨材料,高耐磨蚀性的合金材料,低成本耐磨材料,陶瓷/钢铁基耐磨复合材料,高性能贝氏体钢;铸造不锈钢丸,铸造锌丸等金属磨料。 |
2 |
先进铸造原辅材料 |
铸造用生铁:铸造用高纯生铁、超高纯生铁。 金属熔炼辅料:铸铁生产用特种球化剂、蠕化剂、孕育剂,铝合金熔炼高效环保精炼剂。 砂型铸造材料:环保型有机粘结剂、无机粘结剂、水基涂料、低碳/无碳粘土湿型砂等少无污染的绿色砂型铸造原辅材料,功能型铸造用树脂,铸造用高硅砂,铸造用熔融/烧结陶瓷砂等铸造原辅材料。 熔模精密铸造材料:快干型硅溶胶,高品质锆英砂等耐火材料,高品质填充蜡,无硬脂酸低温模料,特种涂料添加剂,陶瓷型芯,电容石英等。 消失模/V法铸造材料:专用珠粒,专用涂料。 铸造用增材制造材料:快速铸造工艺相适应的造型材料【光固化成型(SLA)光敏树脂等材料、选区激光烧结(SLS)成形系列粉末材料、砂型喷墨打印(3DP)专用铸造用砂等】,砂型喷墨打印(3DP)专用粘结剂/固化剂,熔融沉积<FDM>快速铸造的制模系列材料等。 其它:适合压铸的可溶性型芯材料,环保型发热保温冒口和高发热冒口,过滤器等。 |
3 |
关键生产技术 |
超大断面(≥500mm)球墨铸铁件生产技术; 蠕化处理稳定控制技术; 铸态下高强高韧球墨铸铁件生产技术,耐低温球墨铸铁件生产技术; 百吨级以上大型合金钢铸件的纯净、致密、均质铸造技术; 高温合金定向凝固及单晶铸件的铸造技术; 铸造复合金属材料的生产技术; 铸造用高纯生铁、超高纯生铁生产控制技术; 熔模铸造用复杂陶瓷型芯成型/脱除工艺技术; 铸造合金高效、环保精炼和变质处理技术; 大型复杂精密铝、镁、钛等合金铸件的铸造技术; 复杂型芯系统的高效、高精度制备和除芯清理技术; 智能化多功能热分析法在铸铁熔体质量控制技术。 |
4 |
先进铸造工艺 |
高真空压铸技术; 挤压铸造技术; 差压铸造技术; 半固浆料制备及半固态高压铸造技术; 精密组芯造型技术; 消失模铸造工艺生产铝镁合金铸件技术; 采用垂直造型线生产铝镁合金铸件技术; 大型曲面等异形件电渣熔铸成形技术; 高炉—感应电炉“短流程”熔炼工艺生产技术; 快速铸造成型技术:①应用于熔模铸造快速成型技术【选区激光烧结(SLS)、光固化(SLA)、熔融沉积(FDM)】;②铸造砂型或壳型快速成型技术【砂型喷墨打印(3DP)、选区激光烧结(SLS)、砂型无模数控切削、砂型切削与砂型喷墨打印(3DP)一体化成型技术】;③增材制造陶瓷型芯制造技术;④铸造+快速成型复合铸造成形技术;⑤快速成型大批量产业化应用技术。 |
5 |
质量检测及修复 |
铸件残余应力、弹性模量、断裂韧性等关键性能指标的精确检测技术;铸件工业CT无损检测技术; 铸件三维光学照相尺寸测量技术,铸件壁厚超声测量技术; 砂型在线检测技术; 铸件激光熔覆和焊补修复技术; 铸件热等静压处理技术; 轻合金铸件浸渗密封技术。 |
6 |
铸件热处理技术 |
厚度(≥150mm)铸铁件稳定淬透性生产技术;等温淬火球墨铸铁(ADI/CADI)热处理技术; 大型铸钢件(尺寸大、壁厚不均匀)热处理技术; 双金属复合铸件热处理技术; 压铸结构件热处理技术; 耐磨材料热处理技术(提高耐磨铸件强度、韧性和使用寿命,降低合金元素用量,防止厚大耐磨件开裂,减少耐磨钢铁件表面脱碳)。 |
7 |
节能减排及资源再生循环利用 |
铸造生产粉尘、烟尘、有害气体净化处理技术;树脂砂VOCs整套治理技术; 消失模铸造专用VOCs环保治理技术; 硅酸盐类无机粘结剂砂型(芯)废砂再生处理技术; 高再生率碱酚醛树脂砂再生技术; 铸造熔炼节能技术; 铸造生产余热回收利用技术。 |
8 |
智能制造 |
铸造工业软件:基于物联网技术的关键过程参数控制系统研究,柔性化制造执行系统研发,面向铸造生产智能单元管理与控制系统研发。 智能检测技术:铸件智能化无损检测技术、图像识别技术在铸造企业的应用研究。 工业互联网:面向铸造行业的工业互联网平台开发及建设,标识解析体系在铸造企业的应用研究,远程运维技术及平台的应用研究,基于数值模拟技术的“1+N”铸造数字化智能化创新平台。 |
通过技术引进、消化吸收、自主创新及国外并购等措施,我国铸造装备制造水平得到显著提升,基本可以满足国内铸造行业发展的需要,但尚有部分领域与国际知名品牌制造商存在一定差距,需要在大型设备、关键设备、快速制造及机器人智能制造设备上实现自主化制造,在设备效率、精度与稳定性方面取得突破并引领世界。“十四五”期间,我国铸造行业需重点发展一批高端铸造装备(见表4),并加快其在行业中应用。
序号 |
类别 |
设 备 名 称 |
1 |
熔炼及周边设备 |
高温合金真空熔炼定向凝固设备 |
钛合金真空感应熔化浇注设备 |
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高效节能铝合金熔化设备 |
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高效节能镁合金熔化设备 |
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电渣熔铸成套设备 |
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大吨位(10吨/小时以上)外热送风水冷长炉龄冲天炉 |
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铁液自动化转运装备 |
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铁液智能化浇注机 |
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蠕墨铸铁蠕化喂丝装备 |
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铁液质量热分析仪 |
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2 |
砂型/芯铸造设备 |
粘土砂垂直造型生产线:高紧实度、造型效率≥500型/h |
粘土砂静压造型生产线:高紧实度、造型效率≥160型/h <双主机>、适合大件砂箱尺寸≥1400mm |
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粘土湿型砂高效成套砂处理设备 |
||
大型自硬砂成套设备:≥100t/h连续式混砂机、百吨及以上振实台、百吨及以上起模机 |
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铸造用原砂、型(芯)砂性能监测设备及在线检测仪器 |
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自动化智能制芯中心:集成化、模块化、柔性化制芯中心 |
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精密组芯造型设备系统 |
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铸造用高硅砂提纯工艺及其成套装备 |
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废(旧)砂(粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等)再生成套设备 |
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自硬砂大型多功能柔性抓取合箱装备 |
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3 |
熔模精密铸造设备 |
高效自动化熔模铸造生产线 |
超大型合模力注蜡机:合模力≥300t,一次注蜡量最高为30L |
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液态注蜡机 |
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可变流量智能射蜡机:全过程控制射蜡温度、压力、时间,控制不同阶段的射蜡流量 |
||
精密铸造大型脱芯釜 |
||
精密铸造用微波脱蜡设备 |
||
制壳智能机器人系统:适用多品种小批量生产,大幅度减少制壳能耗,降低操作技能要求 |
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多头多臂制壳机器人:三头六臂或者四头八臂制壳机器人 |
||
精铸件内浇口自动打磨设备:双工位,单工位圆盘,弧形及锥形浇口打磨 |
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4 |
消失模/V法铸造设备 |
高效消失模/V法铸造生产线 |
消失模铸造振动台 |
||
5 |
有色合金压铸/挤压/差压/半固态设备 |
8000T及以上超大吨位压铸机 |
智能压铸岛:以压铸机为核心,配备给汤机械手、喷涂机械手、取件机械手、压铸件切浇口装置、压铸件打码机、快速换模系统、镶嵌件装置、产品输送装置等多种自动化设备 |
||
差压铸造成套设备 |
||
挤压铸造成套设备 |
||
大容量高固相半固态铝合金浆料制备设备 |
||
压铸模具高效微喷涂装置 |
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6 |
离心铸造设备 |
智能化离心铸造生产线 |
超大直径,大吨位立式离心铸造设备 |
||
特大口径离心球墨铸铁管生产设备 |
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7 |
铸造用快速成型设备 |
大尺寸、高效率、高稳定性的砂型喷墨打印(3DP)成形设备:大型化打印最大特征尺寸≥2000mm、打印效率≥500L/h、连续无故障运行≥120h |
大型砂型喷墨打印(3DP)成形设备打印喷头:分辨率>300dpi、墨滴体积≥80pl、最高振动频率20kHz |
||
适合大尺寸砂型烘干的微波烘干设备 |
||
砂型切削与砂型喷墨打印(3DP)一体化成型设备 |
||
砂型挤压成型与砂型喷墨打印(3DP)一体化成型设备 |
||
应用于熔模铸造的光固化成型(SLA)设备 |
||
8 |
面向复杂工况条件下的业机器人 |
大型砂型、重型砂箱/铸件抓取机器人 |
铸件柔性打磨机器人 |
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铸件缺陷焊补机器人 |
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重载移动搬运机器人:AGV/RGV |
||
铸件内部缺陷射线检测机器人 |
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9 |
铸件打磨设备 |
铸件高效自动化打磨/切削专机或打磨机器人单元 |
八自由度智能喷砂机器人 |
||
智能抛丸清理成套装备/线 |
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大型铸件清理打磨机器人 |
||
10 |
铸造专用环保设备 |
适用于铸造的高效智能除尘系统 |
消失模铸造专用VOCs环保治理设备 |
我国已经建立了覆盖主要铸造方法、主要铸件材质,相对完善的铸造过程模拟仿真研究体系,国产铸造数值模拟软件也逐渐从充型凝固过程扩展到生产全流程的模拟仿真,并在实际生产中发挥了越来越重要的作用。铸造数值模拟既要加强全流程、多尺度、多相以及铸造工艺/组织/缺陷/性能的模拟仿真与耦合模拟的基础研究,又要加强铸造工艺数值模拟与铸造CAD/CAE/ERP等集成一体数字化平台的开发,还要在重点领域关注铸造工艺数值模拟个性化需求,如定向凝固、蜡模充填、铸锭偏析、砂芯射砂、挤压铸造、消失模铸造、电渣熔铸、双金属复合铸造等数值模拟技术;同时要开展铸造工艺数值模拟的应用化研究,如铸造热物性参数数据库的建设。“十四五”时期,我国铸造工艺数值模拟仿真重点发展方向见表5。
表5 铸造工艺数值模拟仿真发展方向
序号 |
具体内容 |
1 |
铸造过程宏/介/微观多尺度与气/液/固多相耦合数值模拟方法 |
2 |
复杂铸件工艺/组织/力学或使用性能的耦合数值模拟方法 |
3 |
高精高效的铸造缺陷定量化预测方法 |
4 |
铸造熔炼/型芯成形/浇注凝固/热处理工序全流程数值模拟及工艺优化技术 |
5 |
基于数值模拟的智能化铸造工艺优化设计技术 |
6 |
基于云计算的网络化模拟仿真技术 |
7 |
先进的数值模拟物理实验验证系统 |
8 |
建立与完善数值模拟用铸造原辅材料热物性参数数据库 |
9 |
铸造模具制造企业数值模拟软件的普及应用 |
10 |
基于数值模拟技术的智能化铸造数字平台的普及应用 |
——提升国家智能铸造产业创新中心、铸造行业国家工程技术研究中心、国家重点实验室、国家级企业技术研发中心等研发创新机构建设水平及其行业公共服务能力;推进科研院所、高等院校、行业专家工作站、企业科研力量优化配置和资源共享。
——提升企业技术创新能力,强化企业创新主体地位,促进各类创新要素向企业集聚,形成以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的技术创新体系;依托行业龙头企业,聚集相关优势资源,建立一批细分领域铸造技术产业研究院或创新中心,加大关键技术和重点铸件的研发力度,加快工程化产业化的突破;增强行业创新服务能力;鼓励铸造企业积极参与主机产品设计以及关键铸件制造的协同攻关。
提升铸造企业环保治理水平:
——严格贯彻落实《排污许可管理条例》和《排污许可证申请与核发技术规范 金属铸造工业》,推进铸造企业规范申请排污许可证,实现依法持证排污。
——加快执行《铸造工业大气污染物排放标准》等环保强制标准,推进企业采用高效环保治理设施,强化无组织排放管控,推进企业达标排放;推进企业环保“一企一策”深度治理,创新行业“环保管家”等服务新模式,推行污染物集中治理和第三方环境管理,提升铸造企业环保管理水平。
加大先进节能减排技术应用:
——关注铸造生产重点用能设备,推进企业采用高效节能熔炼设备、热处理设备和节能压铸机等设备;关注铸造生产全过程能源管控,重点推进铸造生产余热回收及利用。
——鼓励符合产业政策的铸造用生铁企业,采用“短流程”工艺生产铸铁件或开展铁液集中配送,鼓励具备条件的企业开展铝液集中配送生产铝合金铸件,减少金属的二次熔化并降低综合能耗。
——大力开发和应用环保树脂、无机粘结剂、水基涂料、高效发热冒口、环保型精炼剂、低碳/无碳粘土湿型砂、熔融/烧结陶瓷砂等先进铸造原辅材料,减少污染物的产生量;建立一批绿色铸造原辅材料产业化应用示范基地。
——建立全国铸造废砂再生处理基地,鼓励大型铸造企业购置废砂再生处理设备并协同周边企业废砂处理,推进铸造企业集聚区建立第三方废砂再生处理中心,提高全行业废砂再生处理比例,实现铸造废砂年再生量800万吨以上。
大力培育绿色铸造工厂建设:推进企业将绿色铸造理念贯彻于生产全过程,走低碳化、循环化和集约化绿色发展道路,按照《铸造行业绿色工厂评价要求》,培育200家以上绿色铸造工厂建设,树立绿色企业发展典型,引导行业实现绿色发展。
建立健全绿色铸造标准规范:制修订铸造行业能耗、物耗、污染控制、资源综合利用及清洁生产等标准规范,完善产品从设计、制造、使用、回收到再制造的全生命周期绿色标准,制修订绿色工厂、园区、供应链标准,强化标准实施,开展对标达标和领跑者活动,推进标准实施效果评价。
推进废旧金属循环再生与利用:积极推广“合成铸铁”生产技术和再生铝应用技术,进一步扩大铸造行业对废钢、废铝等废旧金属的使用量和应用范围,让铸造产业成为废旧金属循环再生与利用的重要应用领域。
——重点推进铸造模拟仿真技术在铸造工艺设计和生产中的应用,优化铸造工艺设计、降低研发和生产成本、提高铸件产品质量。
——重点推进工业机器人在铸造生产过程(如造型/制芯、熔模精铸取模/组树/挂浆制壳、模具/砂型喷涂、浇注、铸件抓取、浇冒口切除、铸件清理打磨、检测等)的深度推广与应用,提升生产自动化程度。
——重点推进砂型快速成型技术(砂型喷墨打印<3DP>、砂型数控铣削加工、选区激光烧结SLS)的扩大应用,推进熔模增材制造技术、陶瓷型芯增材制造技术应用,推进在相关领域的批量产业化应用。
——重点发展成套智能铸造设备和生产线,形成与生产工艺相结合的模块化智能制造生产单元。
——重点推进研发设计类软件(CAD/CAE/CAPP/CAM/PLE/PDM)、制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)、工业APP等工业软件在铸造企业的应用。
——建立完善的智能铸造标准体系,制定一批智能铸造标准,制定智能铸造成熟度评价相关标准,大力推进标准实施。
——推进企业智能化改造,开展智能制造诊断及成熟度评价,培育200家以上数字化车间/智能工厂标杆企业,逐步建立针对不同铸造工艺、不同铸件产品的智能铸造成熟生产模式,通过典型企业示范和成熟智能铸造生产模式的推广,推动行业向智能铸造方向发展。
——培育一批为铸造企业提供完整智能铸造系统解决方案的服务商。
——深化互联网技术在铸造领域的应用,发展基于云制造新型制造模式,开展协同设计、智能监测、远程运维服务、个性化定制等工业互联网应用。
——标准是质量技术基础的核心要素,要充分发挥标准的支撑和引领作用,加快制定铸造行业相关质量技术标准,重点开展铸造生产全流程质量控制与评价标准的制定,用先进标准推进产品质量升级,促进铸造产品迈向中高端。
——推进铸造企业开展质量提升工程,建立全面质量管理体系,强化工艺技术创新,提升企业质量管理和精益化管理水平,降本增效,提高铸件产品性能一致性和质量稳定性。
——进一步开展质量品牌建设,提高我国铸件在国际高端铸件市场的占有率,提升“中国铸造”品牌形象;在全社会营造政府重视质量、企业追求质量、社会崇尚质量的良好氛围,营造优质优价的公平竞争市场环境。
——提升企业品牌的核心竞争力,重点支持铸造行业“综合实力百强、压铸50强、压铸模具20强等分行业排头兵以及‘专精特新’企业”做优做强,推动行业细分领域单项冠军和专精特新“小巨人”企业增强国际竞争力,推进特色铸件、原辅材料、铸造装备和铸造模具等相关领域特色产业基地的建设,重点在海南等地建立铸件生产用高硅砂、3D打印专用砂基地。
——引导铸造企业根据生产铸件的材质、品种和批量,合理选择低污染、低排放、低能耗、经济高效的铸造工艺;贯彻和落实国家节能、环保和安全法律法规及相关产业政策规定,加快淘汰铸造行业落后生产工艺和装备,加快淘汰铸造行业落后产能。
——强化标准引导,深化实施《铸造企业规范条件》、《铸造用生铁企业规范条件》、《铸造企业生产能力核算方法》、《铸造用硅砂生产企业规范条件》等团体标准,引导企业对标规范发展,指导区域产能管理,加强铸造行业自律,减少行业盲目投资和低水平重复建设。
——加强产业规划引导,地方政府应强化铸造产业集群(园区)规划顶层设计,完善产业政策配套,深入开展铸造产业集群(园区)质量提升行动,推进铸造产业集群(园区)的规范化、规模化、集约化发展,推进产业集群(园区)废弃资源集中再生和循环利用,培育绿色铸造产业园区的建设。
大力推进铸造行业服务型制造的发展,把服务型制造作为推进铸造行业提质增效和转型升级的重要支撑,培育一批服务型制造企业,创新服务型制造模式。
工业设计:搭建网络化的协同设计平台,推进有条件的铸造企业参与主机产品协同设计;重点发展基于铸造模拟仿真技术的共享服务平台,支持面向众多企业的产品在线制造工艺开发需求。
共享铸造:根据铸造产业布局,建设3D打印服务中心,推进新产品研发和快速铸造。鼓励铸造产业集群围绕企业共性需求,集中配置相关生产设备,创新资源共享机制,如开展铁液或铝液集中配送、砂芯集中制芯、检验检测设备、废砂集中处理、仓储物流等方面开展共享铸造模式。
铸造云平台:推进行业铸造云服务平台建设,在工业软件云化部署、产品设计、个性化定制、工业展厅、电子交易、供应链管理、供应链金融等方面开展服务。
培育服务型制造机构:重点在铸造行业培育一批服务型制造机构,为企业提供研发设计、成果转化、绿色、智能及3D打印服务、检验检测认证、节能/安全/环保诊断、管理咨询、园区运营等专业服务。
——积极发挥中国铸造业标准联盟的协调作用,突出联盟内铸造标准化技术委员会、铸造机械标准化技术委员会、增材制造标准化技术委员会、绿色铸造标准化技术委员会、智能制造标准化技术委员会、机械安全标准化技术委员会、中国铸造协会和骨干企业的技术优势,着力建设和完善由政府主导制定的标准与市场自主制定的标准协同发展、协调配套的新型铸造标准体系。
——深入贯彻落实国务院《深化标准化工作改革方案》,加快推动有关强制性行业标准、地方标准整合为强制性国家标准,形成规模适度、结构合理的强制性国家标准体系;严格控制推荐性国家标准规模,推荐性国家标准重点制定基础通用、与强制性国家标准配套的标准。加大行业标准的整合优化力度,重点制定行业重要产品、技术、服务和行业管理标准,适量控制新增行业标准规模,提升单项标准覆盖面,逐步减少一般性产品和服务领域的行业标准。充分发挥团体标准的市场性和灵活性优势,聚焦铸造新技术、新产品、新模式,重点突出中国铸造协会在行业管理、产业应用及相关技术优势,加大团体标准的供给,进一步补充和完善我国铸造标准体系。加强对企业标准的监督检查力度,提升企业标准质量水平,鼓励更多铸造企业参与千企对标达标提升行动,持续推进铸造企业标准化良好行为评价和第三方评估。
——适应全球新一轮科技革命和产业变革机遇的需求,推动增材制造、绿色铸造、智能制造、安全生产、行业管理、两化融合、铸造生产全流程质量控制以及制造服务等分领域的标准体系建设及标准供给,重点推动国家技术标准创新基地(智能铸造)的建设。推动新能源汽车、5G设备通讯、航空航天、轨道交通、机器人、核电等战略新兴产业需求铸件分领域的标准体系建设及高质量标准的供给。积极开展标准化的国际交流与合作,主导或参与一批国际标准的制修订,增加我国铸造行业的国际话语权。
——更新行业职业教育教材和培训课程。由中国铸造协会职业教育培训工作委员会和国家开放大学铸造学院牵头,协调国内大专院校和培训机构,根据现代铸造发展需要增加“智能铸造”“计算机技术”“压铸及特种铸造技术”“型砂检测”等专业教材和培训课程;同时对现有行业职教课程进行迭代升级,推进建设铸造系列科普片,与时俱进推进现代铸造职业教育工作。
——扩大行业学历教育和非学历培训覆盖范围。充分利用大学、职业院校、国家开放大学铸造学院、各培训机构、教铸在线等平台及相关网络教学资源,线上线下相结合,大力推进铸造行业学历教育和非学历培训。
——规范开展职业技能人才评价。通过铸造工培训与能力水平认证、理化检测人员技术培训与能力认定等工作,对职业技能人才进行培训及科学评价。
——规范开展行业人才培养基地建设。通过国家开放大学铸造学院学习中心建设、中国铸造协会教育培训基地建设、机械工业铸造行业高技能人才培养基地建设,打造行业人才培养基地体系。
——大力发展铸造行业职业教育,整合相关资源,建立中国铸造行业职教集团(联盟)。
促进铸造领域国际交流与合作,建立全球化的视野,实施“走出去”、“引进来”的双向交流发展战略,重点推进铸造材料、铸造装备企业实施国际化发展战略,依托金砖国家铸造业联合会、亚洲铸造业联合会、“一带一路”工商协会联盟铸造业工作委员会等国际性交流平台,进一步加强与世界各国和地区铸造行业的交流,开展国际项目合作,为我国铸造企业进入国际市场提供合作机会。建设2个以上面向全球的集展览展示、成套项目、设备租赁、实操培训等功能的铸件、铸造装备、铸造原辅材料接单中心。
进一步提高我国铸造企业在国际贸易中的维权意识,维护铸造行业产业安全,保护自主知识产权,通过多种途径减少铸件国际贸易摩擦。整合行业资源,广泛建立海外联络体系,为国内企业“走出去”发展及开展对外合作提供商务、金融、法律等方面服务。加强国际间的技术交流与合作,举办金砖国家铸造业高层论坛、亚洲铸造论坛等国际性会议,提升国际会议水平;进一步提升我国自主品牌展会中国国际铸造博览会、中国国际压铸工业展览会国际展商、观众占比及参与程度,组织中国铸造企业参加国际大型展会,紧随中国铸造企业走出去步伐,在具备条件的国家举办自主品牌展会,提升中国铸造企业在国际上的影响力。
以社会主义核心价值观为指导,开展铸造企业与行业文化的价值理念体系研究,开展企业文化体系内涵与外延课题的研究,推进文化建设和企业发展战略的深度融合,构建文化体系框架。挖掘并树立“百年”企业和现代新兴铸造文创企业典范,加快培育一批不同类型的企业文化(示范)基地,引导和推进文化体系建设活动项目的广泛开展,用文化建设激活企业发展的新动力,促进行业与企业的高质量发展。
加强文创产业和艺术铸造领域的政策研究、引导与扶植,加快3D打印等先进技术的应用,不断创新迭代新产品,推进铸造文创产业链企业间的协同发展,通过强链补链的再造工程,打造新型艺术铸造品牌企业。鼓励开发和保护铸造工业文化遗址;鼓励有条件的产业集群(园区)和企业,把红色基因融入现代艺术铸造之中。积极发挥行业组织作用,建立并完善相关文创产品的标准体系,建立铸造工业遗产等级评价标准,建立铸造行业文创、工美大师人才的等级评价标准。
发挥好铸造云行业平台的优势,搭建文创产品开发和文化基地建设的现代公共服务平台。进一步推进中国工业博物馆(线下铸造馆、线上青铜器馆)等场馆建设,构建面向公众开放、线上线下结合的铸造工业文化体验馆、创意园以及铸造文化特色小镇等工业旅游体系。
大力推进《中国铸造发展史》现代卷的编撰和相关系列丛书的编辑出版,广泛征集典型铸造厂史及企业家、专家、老铸造工作者的工作回忆录。鼓励开展铸造科普走进校园活动,持续推动企业之歌、行业之歌的传唱和文艺汇演活动。积极支持具有自主品牌的“国际铸造博览会”、“中国铸造节”、“中国铸造活动周”等行业活动的举办,促进铸造工业文化的国际交流与合作,增强铸造工业文化的影响力。不断探索工业文化的创新宣传途径,借助影视作品、宣传册、网络直播及公益广告等形式,大力宣传行业文化活动,崇尚优秀企业家、大工匠、卓越工程师、突出(杰出)人物以及从业30年及以上铸造工作者的敬业爱业精神,使社会公众全面了解铸造工业与文化。
铸造与主机行业在产业链上高度关联,是装备制造业发展的重要支撑,中国铸造在全球市场的竞争力也是中国很多主机产品在全球具备市场竞争力的重要支撑。近年来,铸造行业的产业发展环境面临不少困境,国家层面需要进一步优化产业发展环境,加快理顺铸造行业发展的政策规定,强化在涉及铸造的环保、安全、能耗方面标准的科学制定,依法依规特别是通过标准规范行业发展,破解企业在项目建设、环评立项和融资信贷等方面面临的困扰,强化上下游产业协同发展,促进各类要素合理流动和高效集聚,营造一个更有利于铸造基础产业发展的公平竞争环境。
强化制造业产业链协同,推进装备制造业高质量发展,需要对铸造等基础产业给予更多的关注。提升铸造基础制造能力,需要重点开发一批高性能铸造合金及先进铸造原辅材料、开展关键共性铸造技术和先进铸造工艺研究、突破铸造领域重大技术装备的自主化制造,最终实现影响主机和重大技术装备关键铸件的高质量制造。实施产业基础再造工程,提升铸造产业配套能力,需要国家对铸造领域的材料、技术、工艺和装备高度关注,加大政策支持逐步提升铸造产业链的发展短板。
我国铸造产业在国际上都具有很强的竞争优势,在发展新兴产业的同时,应大力扶持铸造产业的改造升级,激发传统铸造产业的发展潜能,更有利于提升我国制造产业的国际竞争力。建议国家相关产业政策重点支持铸造行业节能减排技术与装备的研制,加大成熟节能减排技术与装备的推广应用,支持铸造企业进行提质增效、节能减排、环保提升等方面的改造,加快助推铸造行业新旧动能转换。
支持企业提升自主研发和技术创新能力与水平,建议国家加大具有自主知识产权科技成果市场转化的资金、政策扶持力度,保持企业研发费用加计扣除等财税政策的延续性。重点认定一批“国家级企业技术研发中心”、“国家工程技术研究中心”和“国家重点实验室”等创新中心,支持“产、学、研、用”创新平台建设;在铸造不同细分领域扶持一批产业研究院,并依托这些平台开展关键共性技术研发和产业化工程化推广应用。建议重点建设一批国家认定的“铸造行业检测中心”,提升产品检测和生产全流程质量控制评价服务能力,支持产业集群(工业园)的产品开发、检验检测和咨询服务等公共技术服务平台建设。
发展产业集群可以实现区域内企业专业分工,节约资源、提高效率和效益,共享公共服务平台,提高区域创新能力,创建区域品牌,实现集约化生产,形成规模竞争优势,是铸造行业未来转型发展的重点方向,也是我国实现铸造业由大变强的战略举措。铸造行业要改变产业集群发展不平衡、整体竞争力不强的现状,要把现有的“产业集聚”转型发展成为“产业集群”,建议国家重点扶持一批特色铸造产业集群(园区),进行科学规划引导,促进产业集群(园区)产业结构调整和升级,推进技术进步,优化产业集聚环境,突出优势和特色,提高专业化协作水平,增强自主创新能力,加强资源节约和环境保护,推进绿色生态型集群(园区)建设。树立产业集群(园区)发展典范,因地制宜推广泊头、彰武、坊子、溧阳等特色铸造产业集群发展模式,推进各地铸造产业集群(园区)高水平建设。
建议进一步发挥行业组织熟悉行业、熟悉企业的优势,让行业组织充分参与或承担政府部门主导的行业发展规划、产业政策和相关标准制定。涉及行业发展的重大政策和法律法规,应充分听取行业组织的建议;在规范行业发展秩序、促进行业技术进步、开展行业数据分析与运行监测、制定行业标准、推进行业绿色智能发展、扩大企业国际交流与合作、开展职业教育与职业技能培训等各方面,让行业组织发挥更大的作用。