探索铸造发展与转型理念

汤宗成，周　舟

（1.芜湖市铸造协会/学会，安徽芜湖241000；2.安徽工程大学，安徽芜湖241000）

探索铸造发展与转型理念

汤宗成1，周舟2

（1.芜湖市铸造协会/学会，安徽芜湖241000；2.安徽工程大学，安徽芜湖241000）

全球增速尚需时日，WTO框架下全球市场“碎片化”。劳力、成本增高、经济发展不确定因素增多，战争、防恐、灾害制约经济的发展。为实现《中国制造2025》等计划，系统工程设计应有新思维，推动铸造走出去，适应“一带一路”全球经济发展的战略。国家（级）设计院（所）是铸造产、学、研、用发展的纽带。建国以来凝结的科技成果，被用于铸造中，推动了铸业走向世界。在21世纪瞬息万变环境中，建设数字化铸造工程项目，应有动态思维和对策来防范风险。

设计内涵；防范理念；逻辑思维；集成措施

1　设计内涵（工厂设计）

1.1定位

1）快——新中国处于封锁的战争环境中，全民争分夺秒建设自己的工业，铸造工作者学习苏联设计经验，在实践中走自己的路。

例如：原苏联建设一座机械化铸造工厂，全程投产要4～5年，54年齐齐哈尔机床厂建成用时3~4年，在实践中探索，将工艺、机械化、土建、公用设计组合一起，优化了设计、程序。机床厂平地建厂（一年设计打基础、来年土建建设，第三年安装调试投产），又如北京机床厂工厂设计周期8个月。其措施：机械化采用标准单元、设计型片、模块拼接、结构规范化、标准化、集中会战等措施。

由于钢产量低，大多数工业厂房采用钢混结构，预制现浇时间长，如果采用钢结构厂房，周期将减半。

2）稳——铸造工厂设计有繁琐的土建特构设计，厂房排架计算，没有计算机，用计算尺是常态。土建设计每个获得数据保证了建筑厂房的安全。

其二：正确选址。铸造是国家基础工业，有铁、有钢、有机床、拖拉机，可造坦克、大炮。援建“156”项目奠定了国家工业基础，产业典范也决定了城市发展的定位。例如洛阳一拖厂、矿机厂、轴承厂的建立拉动河南工业体系，工厂设计建设定位为21世纪打下稳健基础。2016年3月郑洛新国家自主创新示范区获批，获3亿专项资金拉动新技术长效增速将达11%，连接国家示范区，直接助推2025的战略。

3）学——援建项目中，提供了学习实践的课堂，在千万张图纸施工实践中，传承了苏联工厂设计的理念。从留存记录中了解苏联专家的敬业精神值得点赞。

苏联专家工厂设计理念回顾：没有产品图纸，也可用指标和预定产业框架来进行工厂设计。如按门类：工厂用t/m2指标总面积占地，不是用项目来圈地，钢水用轨道运送，3t电炉可超40%负荷工作，大落砂机可用几台小落砂机组合，控制铸件冷却速度，防铸件开裂、“吊车”选用成双，坏一台不停产，造型选用重量级吊车，关心冬天工人在车间用餐，防伤风感冒。变电所不能布置高温区，氧气、乙炔室远离生活间等。处于经济封锁年代，156项工程项目促进了铸造工业的发展。

4）产——“工厂设计不是新产品实验室”这是五十年代前辈设计工作者传承格言。科技成果通过生产实践的考验才能用于工厂设计中。

例1：首台气冲造型线，在某发动机厂首用液压系统控制，质量不过关难控制，待工长，效率低，成死线。

例2：首制外购：热风炉胆首炉未成功，因制造车间变更，图纸工艺不完善，靠工人技艺，变更工人达不到产品性能，造成试炉失败。

例3：首用旧砂再生线是热门成套产品，再生机设计质量不过关，现场难正常运行，未到一年拆线至废。

例4：首购，市场经济转型中存在灰色营销产业链，工程项目全程环节中，培植透明建设的环境是成功的保障。上世纪工程中存在表象：先订设备后设计，国外考查先拍板。重设备轻工艺、引进装备难配套、外购装备难见效，挂“项目”就有钱，买装备促进度，按投资控进度，炉子冒烟是成果，银行投资划句号。

结论：科学程序促成功。

1.2星火能燎原

例1：齐齐哈尔一机床厂，五十年代初进行铸造技术改造。设计是一机二局设计处进行（原东北第三技术分局）。其原则：大件地坑造型，尽量采用机械化，用两台吊车合作起吊超大铸件，车间主面积不扩建。其工艺：500 kg以上铸件造型采用坐标型板，地坑式造型等，泥芯加入锯木、化铁三排风口，附加氧气送风，采用易割冒口，全车间设大、中、小工部，年产万吨铸件。清理：50kg全部水力清砂，其15%小件滚筒清理，人工铲刺打磨作业，抛丸清理表面，移动砂轮机作业。115混砂机配砂，最大件17t，水玻璃砂件最重达8t，回用50%水玻璃砂等。六十年后的今天，齐齐哈尔市是装备供应基地，拥有中国一重、齐齐哈尔轨道交通、机床第一、第二厂大型企业制造能力，具有中高端铸造产品制造传统的优势。

例2：百年创建见证产业星火；

1905年戚墅堰车辆厂、铸造分厂；

1914年大连重型钢、铁厂；

1926年天津机械铸造厂；

1937年济南机床厂（54年二局设计处自行设计2万/吨铸件车间）；

1940年上海汽轮机厂（宏钢前身）；

1945年无锡水泵厂铸件分厂；

1946年南京铸造厂；

1948年哈尔滨安东发动机厂；

1952年苏州阀门厂（核工业部）；

1953年第一汽车厂、无锡柴油机厂、南昌柴油机厂；

1954年青岛铸机厂、齐齐哈尔重机厂、机床厂；

1955年柳州铸造厂、苏州铸机厂、哈尔滨汽轮机厂、广州有色铸造厂、沈阳机床厂；

1958年武汉重型机床厂、太原重机铸铁厂、合肥铸锻厂、兰州电机厂、太原重机铸钢厂；

1959年洛阳拖拉机厂、矿山机械厂、轴承厂。感悟：设计院（处、所）设计项目均能燎原，至今。规划决定发展。

2　防范理念

2.1程序运行

选址定位，编写文件、初步设计、项目实施。风险定位：谁投资、谁决策。谁拍板、谁监控。董事会拟定监控程序，按部门职能建责任制。设计院承担项目工程效果，承担技术软硬件使用成效责任，选用装备能达到满足生产铸件产重与质量达标。

2.2动态思维

应对市场无形操手，抓机遇按程序完工。

例示：计划经济等、靠、要惯性的思维，工程以至拖至7～8年完成。市场经济时代加速，一般1～2年竣工，企业抢市场求生存，购入装备性能质量是第一要素，设计院事前通过论证选好优质装备，确保装备整体运行质量，防止死线，企业关门“破产”重组。

2.3教训提示

工厂设计立足企业转型为转型铺路，采取可行措施，使投资效益尽快回报，不使资金链断裂。吃透生产纲领内涵，有适应市场应变能力。用成组思维来选用装备，有柔性应变能力。企业发展能以自己装备特色优势与国内外特色企业互动、配套结盟共享、共赢、产业发展走转型之路。

上世纪计划经济定态，铸造项目必须由国家级设计院完成的设计，立项由省、部向国家要钱要设备，是常态。只要立成项，资金装备能保证，银行项目对号发款，但有的铸造改造建设项目中途而败。

例示1：为中东生产烤炉企业，效益好，但投资上一条700×630无箱垂直分型造型线（日本进口），计划40万台烤炉（铸件壁厚3.5 mm）因中东发生战争，产销终断，大型射压造型线无产品转型生产，造成负债卖线，工厂倒闭。

例示2：一条500×400垂直分型无箱射压线为了生产1 400 t/a炉排片的技术改造，立项就有钱，等、靠、要经历近8年项目才划句号。

教训提示：

1）正确选址、土建有特构、水塘建厂房土建成本高。

2）射压线先进，但不适宜烤炉件、炉排片造型的铸件特点，投资装备费用又高。

3）战争会干扰铸件供求关系，上线应有生产多方案铸件措施。

4）投资与回报应平衡，时间就是金钱、早投产减风险，决策必须经济测评，把好设计程序关。

2.4面临考验（工厂设计）

面对经济下滑，工业结构调整，把握经济运行常态，应对各种不确定因素，在设计施工，建成2～3年时间中掌握工程生存机遇，应有理念：

1）整合工厂设计流程，按程序做好前期基础工作，根据产品生产特点，国内外同类产品生产企业调查，提出拟定创新设计方案和论证。

2）智能化、数字化集成项目上下游产业链企业以共享、共存、共赢，互利原则建立产业联盟，依据结盟成效融入工厂设计规划方案中。

例示1：与物流集团结盟，依据材料如生铁原辅材料到达时间以时、天、月的精度，布局生产材料库或不设计料库，开炉进料到现场（减少厂房用地）。

例示2：与主要装备供应集团结盟，承接装备保养、维护、大修作业、与计量仪表生产供应商结盟，承接工厂运行仪器仪表维护、测检、大修，确保运行精度计量标准与社会服务机构发展同步，铸造企业中不设食堂，不设托儿所（社区布局），不设医务所（城市建网）。上述值得总体设计中探建一座现代化数字工厂，资金应用于主项，节约占地就是节约项目投资。

3）总体设计中对产品具有柔性，专业化总体设计中逻辑思维留存差距化，产品制造可能的柔性铸造系统、自动化程度的情况下可进行多品种、小批量生产。即提高铸件质量和生产应变能力，是应对市场经济金融危机冲击的防范措施，为未来应细化。

3　逻辑思维

3.1逻辑设计先行点赞研发精神

1956年导弹研究机构五院成立，梁启超幼子梁思礼任命控制系统研究室副主任，是钱学森院长手下的10个室主任之一。

1962年梁思礼参加一次导弹发射实验，导弹刚起飞就掉下来，距发射点只有300 m，深深大坑心痛万分。总结经验1964年梁思礼作为控制系统主要技术负责人，参加了第一个自行设计的中近程地地导弹的研制，一举成功。1963年东风五号洲际导弹开始设计，受条件限制，大数据靠手工穿孔纸输入，运行要花很多时间。梁思礼经常到实验室了解掌握：指标计算、逻辑设计、依据逻辑设计做线路、版图制做、芯片制备、器件组装、整机调试、运行考核、三防处理、例行试验、一系列的程序。全部工作如流水线一样来运行。

1966年一台全部国产22位双极小规模集成电路弹载计算机终告完成，一个指标未达标，体积过大装不进弹舱，而组件多，可靠性不高。

梁思礼破解，唯有提高芯片的集成度，芯片用得少，体积就小，组件少，可靠性相对提高了。其思路：重新推导制导方程和关机方程，弹上计算机采用的是增量计算方案，没有乘除，只有加减，虽然粗了一些，但是少用了近1/3的集成电路。解决小型化的难题。

无数中华儿女，回国后和第一代航天战士一起，创建了中国航天事业，值得留世点赞。

3.2整零关系

整车厂商以自己为核心，不重视供应商的声音和诉求，是存在矛盾的关键。工业百年长河，站的久，立得住的企业，除了创新和精益管理之外，即与供应商保持良好的关系，在业绩与效益上获得同步提升是关键。良好整零关系是企业能够持续发展最好的润滑剂。布置上整零关系体现双方合作与利益关系，如果抛开相互间的互惠互利，双方之间不存在什么关系，只剩下供与收的整与零之分了。实际上铸造产业链存在上下游密切配合运行的从原辅材、装备、能源、环保及智能系统控制等组成平行供应体系的关系，产销合作深度决定合作级别，包涵合作中先进设计技术、质量、成本、信誉感的基因来完善的协同系统的工程，能充分挖掘产业链的潜力，实现企业高效率，低成本的运作。

建铸造生产体系产业联盟或技术联盟，上下游企业产业链重组组合只有通过资本纽带把上下游企业，甚至研究设计院（所）与大学等研发机构聚集在一起，以具体项目为突破点，从技术项目来实现铸造工厂设计，实现铸造产业化发展新的模式。通过产业联盟来形成产业链中利益共同体与技术发展的共同体，联手共同发展，在双赢的基础上优化整零关系。

3.3走智能化路聚集机器人

例1：重庆市政府《关于推进机器人产业发展的指导意见》到2015年机器人企业已达60多家，形成了集研发、整机制造、系统集成、零部件配套和应用服务于一体，智能装备产业的雏形。集聚一批机器人本体制造及系统集成企业、智能化改造企业、工业4.0企业，建成中国智能制造产业高地。

到2020年实现智能汽车50万辆产值700亿。

例2：安徽海立精密铸造有限公司以环保、节能、绿色为基点建成智能化铸造产业，水工厂循环使用，消耗绿色排放。其特点把清理工作率先用机器人代人在线抓取铸件完成铸件冲压工序，切除铸件拔模斜度及飞边，提高铸件精度，机械手送铸件到线上皮带机，进入人工打磨最后工序。工人线上感知毛刺，飞边清除最后作业，铸件高精度、重量以克定位。强力抽风，线上无尘。

例3：昆山的富士康工厂近年来技术改造，转型升级机器代替了人员，工人总数从8万减到4万，而产值增加了一倍，但人往何方？项目工程投资风险和整体投资效益是工程存亡的关键。产业联盟、市场定位、动态设计思维可能突破难题。

3.4联盟逻辑——创新

2016年1月中国大型复杂压铸技术联盟在上海成立，为联盟成员搭建“政、产、学、研、用”协同创新平台，通过技术研发、共享、交流、交易等方式创新与推广行业的发展和进步。

2016年3月京津冀铸造产业联盟在铸造名城泊头成立。中国铸协牵头，北京、天津、河北，泊头作为创始协会。中国铸造协会执行副会长支晓恒担任联盟主席。构建企业为主体，科工贸相连跨区联盟体系平台，实现地区铸造互惠互补，互利共享，共同发展，推动产业升级，提高市场竞争力。

新型产业联盟，集成北京科技人才、天津港口和经济中心、河北制造面广量大、泊头历史文化悠久，差异化组合，具有更大创新发展动力。

2016年5月第2届中国铸造协会成立30周庆典在北京隆重举办，同期中国铸造行业媒体联盟成立在京举行。

媒体联盟得到了铸造界杂志、网络传媒等20余家媒体的支持。中国铸协将利用自身资源及平台聚合力量，为实现“中国铸造由大变强”携手共进。

4　集成措施（转型模式）

4.1品牌建厂

2016年1月华晨宝马新发动机工厂揭幕在沈阳举行。配备装备，含德国库尔特低压铸造机，一模可生产两件缸体。该厂是宝马唯一拥有铸造全工艺发动机工厂，有机械总装车间及物流体系，将生产3缸和涡轮增压发动机。近一年调试各项指标达到宝马总部检测标准，一期20万台。

4.2柔性集成

东风汽车铸件公司为东风井生产农机配件：2016年1月公司瞄准农机配件市场，预期达到5000 t供货量。定位汽车铸件生产进入农机配件市场柔性的发展。

4.3远离鸡群

县企合作保定维尔搬迁改造签约15亿投资：保定铸机五十年代起步，以造型机械为特点，进入新世纪形成国内铸造机械研发、制造、营销、服务的大型企业，为打造“保西新经济增长极”的目标，承接京津保产业转移定位，为顺平县勾画“规划整图”，实施“差异化”战略，远离鸡群，创新发展。

4.4退一进二

通力与法国FONDARC合资成立，“常州法迪尔克”掌握经营主动权，技术与质量是合资首要目的。通过10年努力在混砂机、冷却器在质量、处理能力、数量超过合资单位，产品返销法国，出口美、意、日等国。暂时放低姿态是为更快强大自己，最终实现超越目标——值得点赞，做减法也是一种发展。

4.5兼并重组

立足“四个市场”助力金贸发展。2013年江西华伍制动器股份有限公司投资4 000万元持有芜湖市金贸流体科技股份有限公司51.22%股份。重组运营，减少了公司融资风险，减低生产成本，提高了市场信誉度，增添了“金贸”发展活力。

金贸公司2015年投入研发资金3 000万元，弥补企业发展短板，互联网+助推企业发展；用1 000万人民币境外并购西班牙RC水系统公司全资收购，并成立新的“帕拉汀飒RC水系公司”。境外并购，极大地提升金贸产品国际竞争能力和国外销售渠道。公司又投资1000多万元建“金贸流体阿里巴巴国内站”、“金贸流体阿里巴巴国际站”、“金贸阀门商城”等互联网平台，实现电子采购、销售、交易、节约采购和销售成本。互联网助推企业发展。

同例：2016年2月中化集团收购瑞士先正达，象征中国燃起新的国际资本雄心。国外并购也是铸造发展的转型。

4.6熊猫集群

“新兴铸管”是芜湖经济发展支柱产业，离心铸管产能居世界第三位。拥有50万t级短流程铁水运作的产能，他是具有熊猫级的明星铸业。面临工业产能过剩，组合现有产业优质资源，强强联手，共同借力“一带一路”的发展战略，创新产品开拓国际市场。国内世界级智能品牌集团有望来芜与铸管集团共同分享50万t级短流程铁水蛋糕。用智能化手段，优化组合，错位发展，生产高端新产品提高装备制造国际的竞争力。

4.7联合起来（恐惧对策）

唯恐沦为代工厂“奔驰”已经感到恐惧

变革时代，我国铸造企业不能把鸡蛋放在“技术”这一个篮子里，然而科技的涵盖范围却非常之广。许多铸企只关注规模，不了解或远离互联网、新媒体等平台，将错失智能转型发展的机会。

2016年3月德国汽车集团流露出对未来的担忧，唯恐奔驰沦为代工厂。奔驰品牌在业内已打下了“不可动摇”的江山，但最近依然也不能寐，对未来感到惶恐。早在3年前，奔驰只需要与宝马、奥迪等公司在质量与舒适度方面的竞争，但现在不得不联合起来，斥资28亿欧元，协力在科技上与谷歌和苹果对抗，否则未来奔驰汽车将能装着一颗“别人的心脏”。智能制造中国铸造装备，加快助推智能化和工业化深度融合，乃是创新的关键。

4.8债务风险

1）高投资率与低投资效率矛盾。铸造乃是重工业，会引发债务危机，市场变化资金链裂以至破产。国家出台对首台、首座、首件创新项目有优惠政策护航。

2）项目企业与装备制造商成效结盟，并占有投资股份，共享装备投产效率成果与风险。

3）生产纲领是死的，市场是动态的，工厂顶层设计应把握全球可变因素，有柔性思路对策。企业能应变生存。

4）采取一切手段，缩短项目竣工期，尽快投产。

例示：科学程序、协同同步施工、组装、调试，人才先行、外地培训、厂校合作、整合产业链、缩短调试周期，确保资金链正常运行。

4.9保护产权

灰色产业存在，很多企业不愿自己创新开发新产品，而是花精力关注其他从事创新企业，一旦有成熟新产品和新模式，通过“猎头”公司合作用极低的成本获得，把新产品或人一起挖过来，知识产权难以保护，这是中国技术创新发展的毒瘤，根治定能促发展。

4.10形成拳头

铸造沿着一带一路走出去

1）集成设计：设计院（所）布控：京、沪、津、郑、洛、杭、重、蚌、沈等地均有自己特色和业绩。设计是产业发展基础。从工厂设计开始设计中国式现代化智能铸造工厂。为丝路沿线发展国家经济再平衡服务。建“中国铸造工业设计产业联盟”集成中国品牌的铸造技术、装备、工艺、材料等，为发展中国家建设平战结合的基础的铸造工业。

2）装备优先：中国铸造装备走出国门应率先自我整合，精细生产打造中国智造产品。硬件整合，软件组合。从一个配件、每个传感元件抓起，抓配套就是抓整机质量。抓市场竞争抓手，推动中国铸造装备品牌走出国门。

3）科学组织：协调分工，国外援建策划先行。

例示：中国铸造协会/学会共同研究组织，总体工程发展构思和措施，有一个权威常态组织来运行，有保障服务体系。

4）、协会/学会牵头，以某设计院（所）为基础，创建中国铸造装备质量跟踪、检查实验室，把好质量关，把中国好装备用于丝路铸造工业中，为丝路国家造福。

［1］借力智慧技术中机六院实现跨越发展［N/OL］.中国工业报，［2013-11-14］.http://www.ceeia.com/News_View.aspx newsid=48321&classId=32.

［2］石磊.梁启超幼子梁思礼：必生结缘中国航天［N］.大家文摘报，2016-04-01.

［3］中国铸造协会.中国铸造行业名录大全［M］.北京：机械工业出版社，1993.

［4］汤宗成，孙述全.以人为本做强铸业——解析铸造事故传承科学理念［J］.铸造设备与工艺，2012（2）:55-60.

［5］汤宗成，朱先琦.科技集聚铸业集群——芜湖铸造工艺示范集群园拟建构思与措施［J］.铸造设备与工艺，2011（6）:50-54.

［6］汤宗成，刘嘉.和谐铸造创新未来——探索未来十年铸业发展理念与措施［J］.铸造设备与工艺，2011（4）:52-56.

TG2

A

1674-6694（2016）05-0065-05

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.05.020

2016-07-23

汤宗成（1937-），男，高级工程师，主要从事农机科研，铸造非标设计模具教等工作。