1 中國鑄造行業(yè)的現(xiàn)狀
中國已是鑄造大國，但遠(yuǎn)非鑄造強(qiáng)國。中國的鑄件年產(chǎn)量年達(dá)到1395多萬t，超過了美國，成為了世界最大鑄件生產(chǎn)國， 2003年已占世界總產(chǎn)量的26． 4％；中國各類鑄件出口量2003年也已超過170萬t，占到了當(dāng)年鑄件產(chǎn)量的8． 6％，總金額達(dá)到了10． 42億美元，也具備了一定的進(jìn)入國際市場競爭的能力。在大量引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備，加大消化吸收和自主技術(shù)開發(fā)的進(jìn)程中，中國的鑄造技術(shù)取得了明顯的進(jìn)展，主要體現(xiàn)在造型材料原砂加工、鑄型涂料、鑄造粘結(jié)劑、鑄造工藝、鑄造設(shè)備、鑄造合金材料、熔煉以及計(jì)算機(jī)等新技術(shù)在鑄造中的應(yīng)用等。我國的鑄造行業(yè)經(jīng)過近些年的發(fā)展，逐漸在各地區(qū)形成了以鑄造產(chǎn)業(yè)為核心的鑄造產(chǎn)業(yè)集群。鑄造行業(yè)作為當(dāng)?shù)氐闹е孕袠I(yè)，如機(jī)械、冶金、汽車、建筑等的配套行業(yè)，呈現(xiàn)明顯的地區(qū)性特征。
2 中國鑄造行業(yè)面臨形勢
目前，中國的鑄造行業(yè)正面臨著良好的發(fā)展機(jī)遇。一是國內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展；二是經(jīng)濟(jì)全球化導(dǎo)致的世界范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大規(guī)模調(diào)整。中國作為發(fā)展中國家，加入世貿(mào)后，必將會從中受益匪淺，包括可享受發(fā)達(dá)國家鑄造產(chǎn)品進(jìn)出口關(guān)稅的最惠國待遇。這些均給中國鑄造行業(yè)實(shí)現(xiàn)由“鑄造大國”向“鑄造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變提供很好的契機(jī)。
中國鑄造行業(yè)的發(fā)展方向分析2005年國慶前夕，柳百成院士在華南理工大學(xué)作了題為“中國制造業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略”的學(xué)術(shù)報(bào)告。該報(bào)告此前直接面向溫家寶總理及國家科技領(lǐng)導(dǎo)小組作的匯報(bào)。該報(bào)告指出，我國制造業(yè)及制造科技面臨全球化挑戰(zhàn)，因而面臨著新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。制造業(yè)未來的競爭是自主創(chuàng)新能力的競爭，中國的制造業(yè)目前還處于“復(fù)制”階段，要逐漸向“創(chuàng)新”乃至“發(fā)明”階段發(fā)展。該報(bào)告還指出了中國制造科學(xué)與技術(shù)的4大發(fā)展趨勢與制造科技發(fā)展的3個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，確定了中國制造業(yè)的發(fā)展目標(biāo)：到2020年，力爭進(jìn)入世界制造強(qiáng)國行列，成為世界制造中心之一，制造科技的總體水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列；據(jù)此，制定了我國科技發(fā)展要實(shí)行開放式自主創(chuàng)新戰(zhàn)略；可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；重點(diǎn)突破裝備制造業(yè)、提高裝備設(shè)計(jì)與制造及系統(tǒng)集成與成套能力戰(zhàn)略；高新技術(shù)促進(jìn)與提升制造技術(shù)水平戰(zhàn)略；以及培養(yǎng)創(chuàng)新意識人才和高級技能人才戰(zhàn)略。鑄造技術(shù)是制造業(yè)的重要組成部分，也是先進(jìn)制造技術(shù)的重要內(nèi)容。面向21世紀(jì)的鑄造技術(shù)正在朝著更輕、更薄、更精、更強(qiáng)、更韌及質(zhì)量高、成本低、流程短的方向發(fā)展。大型化、輕量化、精確化、高效化、數(shù)字化及綠色化將是未來鑄造等材料成形加工技術(shù)的重要發(fā)展方向。
(1) 鑄件的大型化
隨著我國汽車、機(jī)械、石油等工業(yè)發(fā)展，鋁、鐵、鋼鑄件向大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化發(fā)展�，F(xiàn)在的大型鑄件單件重量已不單只停留在幾噸、幾十噸的重量，而是達(dá)到了幾百噸。如馬鞍山鋼鐵公司澆注成功的熱軋薄板用軋機(jī)機(jī)架鑄件重達(dá)218t，還有長江三峽70萬kW水輪機(jī)僅轉(zhuǎn)輪就重達(dá)430t。
(2) 鑄件的輕量化
汽車工業(yè)和電子工業(yè)的迅速發(fā)展，要求降低產(chǎn)品的自重，降低能源消耗和減少污染包括汽車尾氣和廢舊塑料。針對于此，輕量化的綠色環(huán)保材料一鎂、鋁合金鑄件得到了廣泛的應(yīng)用。如寶馬公司推出的新5系列由于搭載了最新一代鎂鋁合金直列六缸發(fā)動機(jī)，重量較上一代減少了10kg；日本豐田公司最新推出的一款4座輕量小型概念車ES3，白重僅700kg，百公里耗油僅2.7L。2005年上海汽車國際汽車展展出的一款紅旗HQD，整車采用了全鋁車身。在2002年美國鑄造協(xié)會“鑄造年”活動中，展出的一款I(lǐng)nFocus投影儀的機(jī)殼就是一個(gè)AZ91D鎂合金鑄件，取代了以前需要的多個(gè)塑料附件。鎂合金鑄件在航空航天上的應(yīng)用也很廣泛，可用作直升機(jī)的齒輪傳動箱、天棚結(jié)構(gòu)和進(jìn)風(fēng)口等。最近發(fā)射成功的神州6號載人飛船上的電器箱，由于采用了長春應(yīng)化所開發(fā)的MB26鎂合金材料，實(shí)現(xiàn)減重13kg。
(3) 鑄件的精確化
鑄件的成形工藝正在朝著高精度、短流程、潔凈化、高品質(zhì)近終成形等方向發(fā)展。先進(jìn)鑄造工藝有消失模鑄造新工藝、半固態(tài)鑄造及快速或直接鑄造成形技術(shù)等。其中，消失模鑄造因其設(shè)計(jì)制造靈活，生產(chǎn)工序簡潔，生產(chǎn)效率高且綠色環(huán)保、復(fù)雜形狀構(gòu)件精確成形，鑄件質(zhì)量好，更是被譽(yù)為21世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”、“鑄造中的綠色工程”。如通用及寶馬汽車公司的鋁合金發(fā)動機(jī)缸體就采用了消失模鑄造新工藝。采用新興的定向凝固熔模鑄造新技術(shù)可以直接生產(chǎn)高溫合金單晶體燃?xì)廨啓C(jī)葉片，該技術(shù)體現(xiàn)了材料與成形技術(shù)的高度集成，如美國第4代戰(zhàn)斗機(jī)F22所用的推重比十發(fā)動機(jī)F119就采用了該技術(shù)生產(chǎn)的高壓渦輪空心工作葉片。這些技術(shù)在鑄造行業(yè)的應(yīng)用，極大地縮短了鑄件的生產(chǎn)周期，提高了鑄件的質(zhì)量，由于精確成形，從而減少機(jī)械加工的費(fèi)用。
(4) 鑄造的數(shù)字化
計(jì)算機(jī)技術(shù)與鑄造的結(jié)合全面地提升了鑄造技術(shù)水平，可縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和試制周期等。如將其用于預(yù)測鑄件中的縮松縮孔等鑄造缺陷，可輔助工藝人員進(jìn)行工藝優(yōu)化，指導(dǎo)鑄件實(shí)際生產(chǎn)。尤其將模擬仿真技術(shù)應(yīng)用于大型鑄件的生產(chǎn)，更能體現(xiàn)其價(jià)值，如采用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)對長江三峽重62t的水輪機(jī)葉片鑄造工藝進(jìn)行模擬，優(yōu)化鑄造工藝。又如對于凈重64t的大型軋鋼機(jī)機(jī)架，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬、優(yōu)化鑄造工藝，整體鑄造，一次成型，不僅節(jié)約了費(fèi)用，而且鑄件的鑄造質(zhì)量優(yōu)良。馬鞍山鋼鐵公司制造廠僅用10個(gè)月就完成了全部18片冷熱軋機(jī)機(jī)架鑄件的生產(chǎn)任務(wù) (每片重218t)�，F(xiàn)在，鑄造過程的模擬軟件已經(jīng)成熟并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，如MAGMA， PROCAST， DE—FORM及中國的鑄造之星 (FT-STAR)、CASTsoft／CAE和／、經(jīng)緯鑄造工裝CAD軟件JW-FCAD和鑄造工藝JW-FCAE、以及“鑄造質(zhì)量專家FQExpert鑄件缺陷專家分析系統(tǒng)等口引。李依依院士認(rèn)為，提升傳統(tǒng)鑄造行業(yè)的根本出路在于采用計(jì)算機(jī)模擬，實(shí)現(xiàn)對材料制備過程的可視化鑄造技術(shù)，以達(dá)到省時(shí)、省力、保證質(zhì)量和降低成本的目的。目前中科院金屬所與英國合作，采用可視化鑄造技術(shù)已在沈陽鐵路局*心軌、中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司50t鑄鋼支撐輥等鑄件的生產(chǎn)中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
（5）鑄造的網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化
制造是企業(yè)為應(yīng)對知識、經(jīng)濟(jì)和制造全球化的挑戰(zhàn)，以快速響應(yīng)市場需求和提高企業(yè)競爭力為主要目標(biāo)，而實(shí)施的一種先進(jìn)制造模式。該技術(shù)廣泛采用模擬仿真技術(shù)，做到產(chǎn)品及零部件的一次研發(fā)成功，可在功能、質(zhì)量、可*性與成本方面提供最優(yōu)產(chǎn)品。如美國的通用汽車公司于2001年建成了全球超級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可大大縮短汽車產(chǎn)品計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／制造 (CAD／CAM)的時(shí)間。在超七型飛機(jī)的研制中，三維實(shí)體數(shù)字化設(shè)計(jì)全部零部件，飛機(jī)制造廠通過網(wǎng)絡(luò)接收，只用一兩周就可以生產(chǎn)出成品。而傳統(tǒng)的在二維平面上進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，制造廠則需要三四個(gè)月進(jìn)行加工。針對制造的網(wǎng)絡(luò)化，美國先進(jìn)金屬材料加工工程研究中心提出
在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下，在產(chǎn)品零部件的設(shè)計(jì)過程中，通過對鑄造等材料成形制造過程進(jìn)行建模與仿真，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零部件的"3P分析” (即： Productivity-生產(chǎn)率分析、Producibility-可制造性、Predictability-可預(yù)測性及3E分析” (即： Energy-能源分析、Environment一環(huán)境分析、Economy-經(jīng)濟(jì)分析)。
(6) 綠色制造
綠色制造是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)的體現(xiàn)。在鑄造行業(yè)，就是在鑄件從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)“產(chǎn)品生命”周期中，對環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源效率最高。綠色制造不僅是企業(yè)自身發(fā)展的需要，同時(shí)也是進(jìn)入國際市場的“通行證”。更有許多國家，特別是有些發(fā)達(dá)國家，以此為由限制國際產(chǎn)品特別是發(fā)展中國家產(chǎn)品進(jìn)入本國市場，即設(shè)置“綠色貿(mào)易壁壘”。實(shí)施綠色制造已是大勢所趨。世界各國紛紛出臺政策以滿足綠色制造提出的要求。美國在展望2010年的制造業(yè)前景時(shí)，提出了“無廢棄物制造 (Waste-freeProcess)”的新理念。德國制定了《產(chǎn)品回收法規(guī)》；日本鑄造工廠更是提出了3R的環(huán)境保護(hù)新概念，即：減少廢棄物 (Reduce)、再利用 (Reuse)及再循環(huán) (Recycling)。歐盟也頒布了“汽車材料回收”法規(guī)，從2005年起，要求新生產(chǎn)的汽車材料的85％能再利用。中國香港成立了“香港綠色制造聯(lián)盟”，以督促生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到綠色制造要求，保證本地工業(yè)的競爭力及市場占有率。中國更是在2005年伊始，國家環(huán)保總局發(fā)起了一次“環(huán)保風(fēng)暴”，加大了環(huán)保執(zhí)法力度； 2005年春節(jié)剛過，中國決策高層便提出了“構(gòu)建中國和諧社會”的理念口引，提出經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境保護(hù)要協(xié)調(diào)。
3 高校及科研單位的研究重點(diǎn)
(1)加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)及研究
未來的競爭是自主創(chuàng)新能力的競爭。在中國的十六大報(bào)告中明確提出了：“堅(jiān)持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。”作為我國科技工作的一支重要力量，高校及科研院所除了承擔(dān)培養(yǎng)鑄造專業(yè)的人才之外，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，要著力提高解決當(dāng)前和未來我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大科技問題的能力，圍繞國家目標(biāo)，加強(qiáng)科技攻關(guān)，大力推動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，為國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和行業(yè)技術(shù)升級做出更大貢獻(xiàn)；研究若干高效、節(jié)能、環(huán)保和可循環(huán)的新型制造工藝，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料 (鋁合金、鎂合金、鈦合金等高性能金屬材料及其復(fù)合材料)的制造及其零部件的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，突破某些重要產(chǎn)品主要依賴從國外購買的局面。在鑄造行業(yè)，將研究開發(fā)先進(jìn)的鑄造環(huán)保新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備為己任，獲得一系列的科研成果，將之推廣到鑄造企業(yè)，推動鑄造企業(yè)的技術(shù)升級，提高競爭力。
(2)加強(qiáng)鑄造共性技術(shù)的研究
在進(jìn)行新技術(shù)、新工藝等研究開發(fā)的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對鑄造共性技術(shù)的研究，充分發(fā)揮在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢和科技創(chuàng)新的生力軍作用，成為科技創(chuàng)新的源泉，著力提高為落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀提供知識基礎(chǔ)和技術(shù)支撐的能力。鑄造共性技術(shù)是鑄造行業(yè)的基礎(chǔ)。目前，我國鑄造行業(yè)的整體技術(shù)水平還不高，“一口吃成個(gè)大胖子”是不可能的。只有鑄造行業(yè)的整體共性技術(shù)水平提高了，才能進(jìn)行新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等的應(yīng)用，否則難免會在技術(shù)的消化吸收上出現(xiàn)“消化不良”。
(3)加強(qiáng)“校一校”或“校一研”聯(lián)合
高校和科研院所的研究方向一般均具有較強(qiáng)的專業(yè)性。對于重大成套的鑄造設(shè)備的研制來說，將涉及到如材料學(xué)、電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制等很多方面，單*某個(gè)高�；蚩蒲性核请y以完成的。這就需要多個(gè)高�；蚩蒲性核�(lián)合起來，發(fā)揮各自的研究優(yōu)勢，共同完成。面對著中國人世給鑄造行業(yè)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，中國的鑄造行業(yè)應(yīng)把握時(shí)機(jī)，正確定位企業(yè)的發(fā)展方向，發(fā)展、振興中國的鑄造行業(yè)。
綜合來看，采取的主要措施有：
(1) 通過技術(shù)改造，采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，提高鑄件質(zhì)量。
人世后，鑄造行業(yè)應(yīng)盡快提高產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品上檔次，從而在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢。這就要求鑄造企業(yè)通過技術(shù)改造，引進(jìn)適合本企業(yè)的先進(jìn)、成熟的工藝技術(shù)與裝備；同時(shí)，注重對技術(shù)的消化與吸收，以及自主開發(fā)能力的培養(yǎng)。采用高新技術(shù)對鑄造行業(yè)進(jìn)行改造，重在提高計(jì)算機(jī)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬等，近凈成形、機(jī)械化、自動化、智能化等在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用，促進(jìn)企業(yè)技術(shù)升級，使企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。
(2) 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的專業(yè)化、多元化和經(jīng)濟(jì)規(guī)�；�。
據(jù)世界工業(yè)國家的鑄件產(chǎn)品構(gòu)成可以發(fā)現(xiàn)，球墨鑄鐵件和鋁合金鑄件的產(chǎn)量持續(xù)增長，鎂合金的應(yīng)用也得到日益廣泛的關(guān)注。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，球墨鑄鐵件的產(chǎn)量在鑄件總產(chǎn)量中占25％以上，而我國僅占16％左右，鋁合金鑄件也只占6%左右。我國鑄件的檔次較低，因此應(yīng)盡快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加球墨鑄鐵件和鋁合金鑄件的產(chǎn)出。同時(shí)，以產(chǎn)權(quán)、所有制調(diào)整為契機(jī)，切實(shí)調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，形成產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)化，樹立企業(yè)品牌形象；通過兼并、重組、聯(lián)合等形式，形成以多個(gè)產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)方向?yàn)橹攸c(diǎn)的多元化生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模，在提高鑄造企業(yè)競爭力的同時(shí)，向規(guī)模要效益。
(3) 對市場進(jìn)行調(diào)查研究，確定鑄件生產(chǎn)戰(zhàn)略性方案。
企業(yè)投人生產(chǎn)前，對采用鑄件的產(chǎn)品市場進(jìn)行充分的調(diào)研。不僅掌握產(chǎn)品在市場上目前的銷售狀況，更重要的是它們今后發(fā)展的趨勢，而且實(shí)時(shí)跟蹤市場的動態(tài)變化。這樣，才能正確確定企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方向，使企業(yè)本身得到發(fā)展的同時(shí)，更好地為用戶服務(wù)并取得信任，在市場競爭中取得主動。以汽車對鑄件的需求市場為例，我國的汽車用鑄件量只占鑄件總用量的11． 7％，美國則達(dá)到33％；再者， 21世紀(jì)亞洲汽車用量將以每年7％速度增長，我國也將成為世界上最大的汽車用戶。據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心預(yù)測，到2015年，我國汽車總需求量為1457萬輛，其中轎車為1126萬輛，按照一般汽車零部件約占整車產(chǎn)值的60％計(jì)算，零部件的市場前景十分廣闊。據(jù)悉，美國通用、福特等汽車公司，去年在中國市場采購以鑄件部分的汽車零部件訂單就達(dá)50億美元，今后5年將達(dá)65億美元。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民收入增加，汽車工業(yè)受消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級拉動， 2002年起進(jìn)入快速成長時(shí)期，汽車行業(yè)景氣指數(shù)直線攀升。
(4) 降低能耗、清潔化生產(chǎn)，走可持續(xù)發(fā)展的綠色鑄造行業(yè)發(fā)展之路。
鑄造行業(yè)正在向清潔化、綠色制造的方向發(fā)展，而我國鑄造行業(yè)資源消耗大、污染嚴(yán)重也是一個(gè)不爭的事實(shí)。企業(yè)要從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，大力抓好節(jié)能、清潔化生產(chǎn)。在鑄造生產(chǎn)中，企業(yè)除了要加大資金投入，引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備外，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)和員工的環(huán)保意識，對員工提出的節(jié)能、環(huán)保性措施和建議進(jìn)行鼓勵或獎勵，形成良好的環(huán)保氛圍。鑄造企業(yè)要相繼進(jìn)行質(zhì)量 (IS090000)、安全、環(huán)境 (IS014000)體系的認(rèn)證工作，加快采用國際標(biāo)準(zhǔn)的步伐，以增強(qiáng)參與國際市場競爭的能力。
(5) 熟悉世貿(mào)規(guī)則及相關(guān)法律，提高國際化經(jīng)營水平。
隨著中國人世，國家雖然對一些出口政策進(jìn)行調(diào)整，為企業(yè)的改革和發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。但同時(shí)中國的鑄造行業(yè)遇到越來越多的反傾銷訴訟。鑄造行業(yè)一定要熟悉世貿(mào)組織規(guī)則，學(xué)習(xí)運(yùn)用世貿(mào)反傾銷法和我國相關(guān)法律法規(guī)，進(jìn)行自我保護(hù)；在企業(yè)內(nèi)部建立適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)和世貿(mào)規(guī)則的健全管理體制：加強(qiáng)管理，規(guī)范操作；以誠信為本，嚴(yán)格履行產(chǎn)品合同和交貨期，提高國際化經(jīng)營水平。
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