把你的鑄造廠建成世界一流的鑄造廠

把你的鑄造廠建成世界一流的鑄造廠

劉金城(英國鑄造工程師學會理事；清華大學工學碩士；英國曼徹斯特大學材料學博士)

摘要：近年來，中國金屬鑄件生產(chǎn)連年增長。中國現(xiàn)在可以說是世界鑄造大國了，但是還遠算不上是鑄造強國。無論你的鑄造廠是怎樣的鑄造廠，只要具有了建設世界一流鑄造廠的意識，只要加強管理，嚴格工藝規(guī)程的執(zhí)行，積極開發(fā)新產(chǎn)品，開發(fā)具有更高無形價值、更高附加值的高科技鑄件，你的鑄造廠完全可以建設成世界一流的高效益的鑄造廠。經(jīng)過鑄造界管理人員、科技人員、工程技術人員和工人的不懈努力，中國一定會成為世界一流的鑄造強國。

關鍵詞：鑄造強國；工藝規(guī)程；管理；質(zhì)量；高附加值鑄件

中圖分類號：TG236文獻標識碼：A文章編號：10014977(201*)06-054505

ConstructYourFoundryintoWorldClassFoundry

LlUJincheng(MemberofInstituteofCastMetalEngineers；UniversityofManchester，UK)

Abstract：InrecentyearsmetalcastingproductionofChinahasbeenincreasedcontinuously．NowChinabecomesabigcastingproducerintheworldbutiSnotadevelopedcastingproducingcountryyet．TobecomeadevelopedandpowerfulcastingproducerChinacastingindustryneedstostrengthenprocessingmanagement，strictlyimplementprocessingprocedureandalsoneedsmoreactivelyjoinincastingdesignandtoproducemorehightechandmoreintangiblevalueaddedcastingswithgoodappearance，weightreduction，betterproperties，betterservicelifeandtotalcostreductionforChineseequipmentmanufacturers．

Keywords：powerfulcastingcountry；processingmanagement；implement；quality；valueadded

Casting

1中國鑄造業(yè)目前的狀況

從1998年至201*年，中國金屬鑄件生產(chǎn)連年增長，201*年產(chǎn)量較之6年前的1998年增加一倍多。

中國自201*年起鑄件生產(chǎn)總噸數(shù)首次超過美國，并且此后一直位于世界前列。201*年中國金屬鑄件產(chǎn)量更超過世界第二(美國)和第三(日本)的總和，年產(chǎn)值1000億元以上，201*年比世界第二(美國)和第三(日本)的總和多3719882t

現(xiàn)在，中國不僅鑄件總產(chǎn)量世界第一，還每年出3200多萬噸物美價廉的鑄件。但是無論如何中國還遠遠算不上是鑄造強國。中國也進口相當數(shù)量價格昂貴，技術含量高的鑄件。就規(guī)模和水平而言，中國既有工藝先進、機械化程度高，年產(chǎn)鑄件達數(shù)萬噸的大型鑄造廠；也有工藝落后、設備簡陋、基本上手工操作，年產(chǎn)鑄件百噸的小鑄造廠。全員勞動生產(chǎn)率以鑄鐵件為例，全國平均水平僅為8～10t／(人年)�？傮w來說，我國鑄造業(yè)仍存在經(jīng)濟效益差，鑄件質(zhì)量低，能源、材料消耗高，廢品率高、工藝出品率低，勞動條件差，環(huán)境污染嚴重等問題。

2什么是世界一流的鑄造廠

要建設世界一流鑄造廠，首先要有建設世界一流鑄造廠的意識。那么，什么是世界一流的鑄造廠?

(1)能生產(chǎn)世界一流的產(chǎn)品，能生產(chǎn)無形價值、附加值高的產(chǎn)品；(2)工藝先進，生產(chǎn)效率高；

(3)生產(chǎn)成本低，人均生產(chǎn)鑄件噸數(shù)達到世界先進水平；(4)人均產(chǎn)值高，利潤高，效益高；(5)生產(chǎn)每噸鑄件能耗低；(6)排放的廢氣、廢液、廢渣少，環(huán)保問題少；(7)安全生產(chǎn)。

中國的鑄造廠是否可以建設成世界一流的高效益鑄造廠呢?當然可以。

中國鑄造工人的文化水平、技術水平、勤勞程度一點都不比發(fā)達國家的鑄造工人差，中國鑄造技術人員的學術背景和技術水平也一點不比國外鑄造廠的技術人員水平差，中國的不少鑄造廠家其鑄造設備不比發(fā)達國家差，中國的鑄造原材料也不比發(fā)達國家差；只要具有了建設世界一流鑄造廠的意識，只要加強管理，嚴格工藝規(guī)程的執(zhí)行，積極開發(fā)新產(chǎn)品，開發(fā)具有更高無形價值、更高附加值的高科技鑄件，你的鑄造廠完全可以建設成世界一流的高效益的鑄造廠。

3中國和發(fā)達國家鑄造業(yè)的比較

中國的鑄造業(yè)與國外發(fā)達國家的鑄造業(yè)相比有許多優(yōu)勢，有許多方面相差不多，也有些方面差距較大。

3．1人才方面(1)工人

中國鑄造工人的文化水平、智力水平一點都不比發(fā)達國家的鑄造工人差，只比他們強。雖然發(fā)達國家要求本國國民必須達到一定的教育程度(必須接受國家法律規(guī)定的教育至少到16歲)，相當于中國的初三或高一，但是美國、英國等發(fā)達國家的鑄造工人的實際文化水平未必都比中國好；其中不少工人來自發(fā)展中國家，許多人未受過基本教育，不能寫英文，甚至不能聽和說英文，許多情況下交流還需要翻譯。發(fā)達國家工人技術水平也不比中國鑄造工人高。經(jīng)筆者深入觀察、了解，世界各國的鑄造工人基本一樣，發(fā)達國家的鑄造工人流動性很大。(2)技術人員

西方發(fā)達國家的大學沒有鑄造專業(yè)。在工程及材料系的本科教育課程中，有關鑄造的課時遠較中國同類系的少，沒有要求嚴格的各種實習安排。其技術人員的專業(yè)背景多數(shù)不如中國的同類專業(yè)畢業(yè)生，很多技術人員為高中或大學非材料、工程專業(yè)學歷。但是，

3．2設備和原材料

近年來，美國、英國等發(fā)達國家的不少鑄造廠家的鑄造設備不比中國的新，也未必比中國好，甚至有的不如中國的廠家好。發(fā)達國家鑄造廠其原材料也未必比中國好多少，部分是從中國進口，如焦炭、增碳劑、鐵合金等。發(fā)達國家能源價格也與中國差不多。

他們的管理人員和技術人員的業(yè)務知識水平就其所負責的范圍來講，比國內(nèi)鑄造專業(yè)的同行一點都不差；不過，在其工作范圍以外的鑄造知識則知之不多。但這一點都不妨礙他們將本職工作做好，生產(chǎn)的鑄件能耗低、質(zhì)量好，效益高。計劃經(jīng)濟時代，我國有56所以上的大學設有鑄造專業(yè)，目前的大學里幾乎全部刪掉了鑄造專業(yè)，只在材料工程專業(yè)的教學中包含了一些鑄造的內(nèi)容。據(jù)對國內(nèi)7所著名理工科大學的調(diào)查，7所大學共設必修課298門，選修課198門，共496門，而真正與鑄造有關的卻只有l(wèi)O門，只占3．6％。即使如此，這也遠比國外大學工程和材料系的有關鑄造的課程多得多。3．3工藝技術

發(fā)達國家鑄造廠總體來講，其工藝、技術先進，但并不是各個方面都先進。比如，采用計算機凝固模擬的也只是少數(shù)廠家，多數(shù)還是靠經(jīng)驗做工藝設計。MODERNCASTlNG201*年lO月對關于計算機凝固模擬的問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計表明，不使用計算機凝固模擬的原因和所占比例：重復和簡單的鑄件，不必使用，占25．7％；人員和技能不足，占14．29％；技術缺乏，占17．14％；費用太高，占42．86％�？偣布s75％的回答說沒有對新鑄件應用計算機凝固模擬。

發(fā)達國家的鑄件能耗遠小于中國，而勞動生產(chǎn)率和全員產(chǎn)值則遠高于多數(shù)中國的鑄造廠。以鑄鐵件為例，發(fā)達國家的全員產(chǎn)量在每人每年60～300t，中國全國平均水平為8～10t／(人年)。發(fā)達國家的全員產(chǎn)值在每人每年7～20萬英鎊，還有的更高。因此，即使發(fā)達國家的勞動力成本比中國高出20倍，某些鑄件仍有相當競爭力。究竟是什么原因使得中國鑄造廠家在工人和技術人員的技術水平并不低情況下，卻鑄件能耗高，產(chǎn)量、產(chǎn)值低呢?發(fā)達國家的鑄造業(yè)究竟有那些方面值得我們借鑒呢?

4發(fā)達國家鑄造廠管理的特點

發(fā)達國家鑄造管理的最主要的特點是：工藝控制項目多，工藝管理規(guī)范細致，控制范圍嚴格，量化；執(zhí)行工藝嚴格，不折不扣；注重開發(fā)性和創(chuàng)造性，持續(xù)不斷地開發(fā)具有更高無形價值的高科技鑄件。4．1工藝管理控制項目多，工藝管理規(guī)范細致，范圍嚴格，量化

鑄造生產(chǎn)的目標是用最高的效率、最低的成本，生產(chǎn)出質(zhì)量合格，品質(zhì)一致的鑄件。質(zhì)量合格是指鑄件尺寸合格，沒有表面和內(nèi)部缺陷，材料性能滿足要求。品質(zhì)一致是指每一批的鑄件以及不同批次的鑄件性能、質(zhì)量一樣，一致性好。

4．1．1工藝管理控制

為了實現(xiàn)這一目標就需要一整套工藝和一整套設備。所有的設備都是為工藝服務的，生產(chǎn)的任何一道工序所需工藝都要控制。發(fā)達國家鑄造廠對于凡是科學技術上已經(jīng)證明生產(chǎn)上需要控制的項目，凡是能控制的地方都制定嚴格的控制范圍。原材料有嚴格的檢驗和控制，包括各種金屬材料、非金屬材料的成分和規(guī)格。對工藝過程中的各參數(shù)同樣是嚴加控制，例如對濕型砂檢查和控制緊實率、濕強度、干強度、水分、破碎指數(shù)、透氣率、有效粘土含量、揮發(fā)分、燒灼減量、死粘土含量、溫度、砂型硬度等。國內(nèi)不少鑄造廠家不檢測有效粘土含量，型砂中死粘土含量高，因而水分含量高。再比如，對球墨鑄鐵原鐵液化學成分，發(fā)達國家的鑄造廠一般控制范圍(質(zhì)量分數(shù)，下同)：±0．05％C；±0．1％Si，和其他先進的檢測設備，造成即使生產(chǎn)出好的鑄件也沒有足夠的檢測設備和數(shù)據(jù)來支持其產(chǎn)品質(zhì)量。歐美企業(yè)還具有很強的維修隊伍。

有些國內(nèi)鑄造企業(yè)技術和管理部門的同行擔心，如此嚴格的工藝規(guī)程及其不折不扣的執(zhí)行是否會因為某一環(huán)節(jié)出了問題從而造成生產(chǎn)停頓，影響生產(chǎn)節(jié)拍，影響生產(chǎn)率。在發(fā)達國家，并未發(fā)生因為嚴格的工藝規(guī)程及其不折不扣的執(zhí)行造成生產(chǎn)停頓，影響生產(chǎn)率。實際上，寬松的工藝規(guī)程，不夠嚴格的工藝規(guī)程執(zhí)行并不能提高生產(chǎn)率，反而有害于生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。相反，正是由于如此嚴格、細致的工藝規(guī)程及其不折不扣的執(zhí)行，發(fā)達國家的鑄件能耗遠小于中國，而勞動生產(chǎn)率和全員產(chǎn)值則遠高于中國的鑄造廠。

中國制造業(yè)生產(chǎn)普遍存在的問題是工藝管理規(guī)程規(guī)定的本身就比較寬松，工藝管理規(guī)程規(guī)定執(zhí)行的情況更是差強人意。例如，英國一家公司從中國進口的增碳劑，包裝要求每袋重25kg但是每批都有相當數(shù)這樣，每一工序的嚴格執(zhí)行也必然促使上一道工序要嚴格控制。例如，澆注溫度的嚴格控制，促使熔煉工對金屬液溫度的嚴格控制；造型工對型砂的嚴格要求，促使混砂工對型砂嚴格控制，也促使維修部門對設備的細心保養(yǎng)和監(jiān)控。

因此，如果出了產(chǎn)品質(zhì)量問題，不存在工藝執(zhí)行的問題，一定是工藝規(guī)程有問題。所要做的就是改進工藝，直至工藝能保證高質(zhì)量的鑄件。一旦這樣經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程制定出來，一旦有了能嚴格執(zhí)行工藝的人，無論誰來執(zhí)行都能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，而且人員流動不會對生產(chǎn)造成影響。

德國一家鑄造廠通過嚴格的工藝管理制度，生產(chǎn)鑄態(tài)低溫高沖擊韌性球鐵，無需熱處理。附鑄的試棒和鑄件本體就達到低溫高韌性球鐵的全部力學性能要求�？梢院敛豢鋸埖卣f，優(yōu)化的工藝規(guī)程及其嚴格的執(zhí)行實際上就是發(fā)達國家整個工業(yè)體系能夠持續(xù)不斷地生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的根本原因，或者說是訣竅。4．1．4人員培養(yǎng)和崗位設置

培養(yǎng)人員注重實效，需要什么培養(yǎng)什么。主要方法有培訓班(行業(yè)培訓班、大學的培訓班)，老職工與新職工之間的傳幫帶。培訓非常有針對性，非常實際。培訓不為文憑，不為證書，只為工作需要。如果可以用機械完成的工序，決不會用人；一個崗位需要一個人，絕不會用兩個人。例如：一家鑄造廠一個工人負責2條濕型砂生產(chǎn)線的砂處理系統(tǒng)，負責所有上料、煤粉、新砂、水等，檢查控制型砂性能、記錄數(shù)據(jù)，此外還負責試樣整理；清理車間一個專人負責檢驗，包括劃線檢驗樣件、鑄件尺寸檢驗、超聲檢驗球化率、內(nèi)部缺陷、x射線檢測表面裂紋、管理檢驗工具庫等。4．2嚴格執(zhí)行工藝

工藝被視為企業(yè)的生產(chǎn)法律。一旦制定了工藝，從工人到管理、技術人員，人人有責任執(zhí)行工藝。工人雖然文化程度不高，但執(zhí)行工藝的素質(zhì)不低，執(zhí)行工藝規(guī)定絕對不折不扣。如果不符合工藝條件，工人決不進行操作。例如，金屬液溫度、成分不合格，爐工絕不出爐；包內(nèi)金屬液溫度超過規(guī)定的澆注溫度范圍，澆注工絕對不進行澆注；寧肯澆成鑄錠；型砂溫度超過規(guī)定溫度，造型工不會進行造型；硬度、尺寸、表面質(zhì)量不合格的產(chǎn)品不會被放行。

設備、原材料等都是為工藝服務的。為了使工藝得以不折不扣執(zhí)行，不惜成本。例如，球鐵的球化率檢驗，采用金剛石拋光膏拋光，樣品質(zhì)量接近拍照水平；鑄件樣件的尺寸檢驗采用三坐標檢驗臺，檢驗內(nèi)部缺陷的其它先進的檢測設備，x射線、超聲探傷等樣樣必備。

量袋重不準的現(xiàn)象，少者十六七公斤，多者三十一二公斤。許多鑄造廠的情況也差不多。按理說，只要通過了任何一種國際質(zhì)量認證，就不應當出現(xiàn)工藝管理規(guī)定不合理，工藝未能得到執(zhí)行的問題。難怪繆良先生指出，國際質(zhì)量認證在國際商品市場上的份量很快就被我國的廠長經(jīng)理們所認識，現(xiàn)在國內(nèi)鑄造廠取得這一認證的，已經(jīng)為數(shù)不少，遺憾的是，只要去這些廠走一趟，就會發(fā)現(xiàn)，半數(shù)以上的企業(yè)不論是鑄件品質(zhì)，或是生產(chǎn)秩序，或是管理水平，都不像是經(jīng)過認證的哆1。也難怪需要鑄件的外國廠商要來中國鑄造廠多次實地考察才能開始小批量訂貨，甚至要派人監(jiān)督生產(chǎn)�？梢哉f，合理和優(yōu)化的工藝管理規(guī)程以及工藝規(guī)程的嚴格執(zhí)行，是當前中國工業(yè)生產(chǎn)亟待解決的問題。

4．3注重開發(fā)性和創(chuàng)造性，開發(fā)具有更高無形價值的高科技鑄件

發(fā)達國家的鑄造廠近年來努力改進客戶服務，積極參與和開發(fā)、設計和生產(chǎn)高科技鑄件，及含有更高附加值的高利潤鑄件[10]。近年來，由于鑄造金屬材料性能的不斷提高和鑄造方法的改進以及新的鑄造方法的出現(xiàn)，為新鑄件和鑄件設計提供新的發(fā)展天地。有些金屬鑄件甚至取代了塑料殼件…]。例如，美國在愛荷華州著名的生產(chǎn)拖拉機和工程車輛的JohnDeere鑄造廠生產(chǎn)球鐵(40％～45％)和灰鐵(55％"--"60％)件，主要有造型工藝(濕型砂上下箱造型線1067mmx1676mm和1270mmx1676mm，及樹脂砂)、制芯工藝(冷芯盒和樹脂砂芯)、熔煉(3臺世界最大的23top頻無心感應電爐)；鑄件主要為農(nóng)業(yè)和建筑機械的鑄件；201*年產(chǎn)量100000t；面積120萬平方英尺(11萬1500m2)；員工總數(shù)286人；每天生產(chǎn)400t鑄件(人均每天1．4t，人均每年350t)。從CAD設計到給客戶提供鑄件只需l1／b時48分鐘。該廠注重鑄件的開發(fā)性和創(chuàng)造性。過去3年有1201*t鑄件是從焊接件轉(zhuǎn)成鑄件的[12]。

美國在俄勒崗州波特蘭的生產(chǎn)汽車鑄件的著名的IntemationalWaukesha鑄造廠從競爭對手中將4件鑄鋼件組成的組裝件重新設計，生產(chǎn)成ADI鑄件一件，自1991年開始生產(chǎn)ADI至201*年，已經(jīng)生產(chǎn)了超過4萬噸ADI鑄件。201*年將卡車后彈簧座改設計為ADI鑄件，重量從34磅減為27磅美國在Minneapolis的Smith鑄造廠將原設計的由84件鋼零件裝配成的履帶驅(qū)動輪改為整體一件ADI驅(qū)動輪鑄件，重量減輕15％，成本降低55％。用戶每年節(jié)約成本19萬美元。較之原組裝件省去了30min的裝配時間，耐磨性提高，外型也更美觀[14]。由此可見，鑄件設計潛力巨大，鑄件的設計、創(chuàng)新和改進是無止境的。據(jù)筆者了解，歐美有許多鑄造廠正在與用戶合作，進行著鑄件的設計、創(chuàng)新和改進工作，有的公司每年有十多個這樣的項目。正如以上幾個例子說明的，目前利用新工藝、新合金材料開發(fā)新鑄件的主要工作是由鑄造廠和用戶相結(jié)合的方法來實現(xiàn)的，但是發(fā)達國家已經(jīng)出現(xiàn)了以鑄件設計為業(yè)務的公司[1516]，這些新興公司采用計算機凝固模擬技術，計算機鑄件設計技術，與鑄件用戶和鑄件生產(chǎn)廠家結(jié)合，以最快的速度開發(fā)新鑄件�？梢哉f，未來的鑄件將會是功能更多、性能更好、價格更便宜。中國鑄造業(yè)應該了解國際鑄造業(yè)的發(fā)展情況，把握機會，進一步發(fā)展和提高我國的鑄造工業(yè)水平.

5結(jié)束語

中國已經(jīng)是世界鑄件產(chǎn)量大國了，但離世界一流的鑄造強國還有很大距離。中國的鑄造工人的文化水平、技術水平、勤勞程度一點都不比發(fā)達國家的鑄造廠工人差。中國鑄造技術人員的學術背景和技術水平也一點不比國外鑄造廠的技術人員水平差。中國的不少鑄造廠家其鑄造設備不比發(fā)達國家差，中國的原材料也不比發(fā)達國家差。

你的鑄造廠完全可以建設成世界一流的、高效益的鑄造廠。所要做的就是，建立國際一流鑄造廠的意識；加強管理，工藝管理規(guī)范細致，量化，嚴格；強化工藝規(guī)程的執(zhí)行，執(zhí)行工藝不折不扣；積極參與新產(chǎn)品開發(fā)，開發(fā)有更高無形價值的高科技鑄件。

經(jīng)過我國鑄造界管理人員、科技人員、工程技術人員和工人的不懈努力，在不遠的將來，中國一定能真正建成不僅是世界鑄造產(chǎn)量大國，而且是世界一流的鑄造強國。

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從1998年至201*年，中國金屬鑄件生產(chǎn)連年增長，201*年產(chǎn)量較之6年前的1998年增加一倍多。中國自201*年起鑄件生產(chǎn)總噸數(shù)首次超過美國，并且此后一直位于世界前列。201*年中國金屬鑄件產(chǎn)量更超過世界第二（美國）和第三（日本）的總和，年產(chǎn)值1000億元以上，201*年比世界第二（美國）和第三（日本）的總和多3719882t。近年來中國金屬鑄件生產(chǎn)情況見表1[1-7]。

現(xiàn)在，中國不僅鑄件總產(chǎn)量世界第一，還每年出口200多萬噸物美價廉的鑄件。但是無論如何中國還遠遠算不上是鑄造強國。中國也進口相當數(shù)量價格昂貴，技術含量高的鑄件。就規(guī)模和水平而言，中國既有工藝先進、機械化程度高，年產(chǎn)鑄件達數(shù)萬噸的大型鑄造廠；也有工藝落后、設備簡陋、基本上手工操作，年產(chǎn)鑄件百噸的小鑄造廠。全員勞動生產(chǎn)率以鑄鐵件為例，全國平均水平僅為8～10t/(人年)�？傮w來說，我國鑄造業(yè)仍存在經(jīng)濟效益差，鑄件質(zhì)量低，能源、材料消耗高，廢品率高、工藝出品率低，勞動條件差，環(huán)境污染嚴重等問題。

Jun.201*Vol.55No.6

鑄造

FOUNDRY

收稿日期：201*-05-20收到修訂稿。

作者簡介：劉金城（1946-），男，陜西寶雞人，博士，英國鑄造學會理事，研究方向為凝固數(shù)值模擬、鑄件貿(mào)易、ADI開發(fā)和鑄造工藝。E-mail：jincheng.liu@googlemail.com

把你的鑄造廠建成世界一流的鑄造廠

劉金城

（英國鑄造工程師學會理事；清華大學工學碩士；英國曼徹斯特大學材料學博士）

摘要：近年來，中國金屬鑄件生產(chǎn)連年增長。中國現(xiàn)在可以說是世界鑄造大國了，但是還遠算不上是鑄造強國。無論

你的鑄造廠是怎樣的鑄造廠，只要具有了建設世界一流鑄造廠的意識，只要加強管理，嚴格工藝規(guī)程的執(zhí)行，積極開發(fā)新產(chǎn)品，開發(fā)具有更高無形價值、更高附加值的高科技鑄件，你的鑄造廠完全可以建設成世界一流的高效益的鑄造廠。經(jīng)過鑄造界管理人員、科技人員、工程技術人員和工人的不懈努力，中國一定會成為世界一流的鑄造強國。

關鍵詞：鑄造強國；工藝規(guī)程；管理；質(zhì)量；高附加值鑄件

中圖分類號：TG2-36文獻標識碼：A文章編號：1001-4977（201*）06-0545-05

ConstructYourFoundryintoWorldClassFoundry

LIUJin-cheng

（MemberofInstituteofCastMetalEngineers;UniversityofManchester,UK）

Abstract:InrecentyearsmetalcastingproductionofChinahasbeenincreasedcontinuously.NowChinabecomesabigcastingproducerintheworldbutisnotadevelopedcastingproducingcountryyet.TobecomeadevelopedandpowerfulcastingproducerChinacastingindustryneedsto

strengthenprocessingmanagement,strictlyimplementprocessingprocedureandalsoneedsmoreactivelyjoinincastingdesignandtoproducemorehigh-techandmoreintangiblevalueadded

castingswithgoodappearance,weightreduction,betterproperties,betterservicelifeandtotalcostreductionforChineseequipmentmanufacturers.

Keywords:powerfulcastingcountry;processingmanagement;implement;quality;valueaddedcasting

!!!!!"!"!!!!!"!"鑄造論壇

1中國鑄造業(yè)目前的狀況

與你分享發(fā)達國家鑄造廠的管理經(jīng)驗

表1近年來中國金屬鑄件生產(chǎn)情況

年度19981999201*201*201*201*201*鑄件總產(chǎn)量/t10194006126500001450000016261000224204521987050413950000比上年增長(%)-24.9%3.95%12.1%12.8%22.2%10.3%備注

鑄件產(chǎn)量超過美國，首次位居世界第一鑄件產(chǎn)量位居世界第一鑄件產(chǎn)量位居世界第一鑄件產(chǎn)量位居世界第一，超過美國和日本總和鑄件產(chǎn)量位居世界第一，比美國和日本總和多3719882t

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中國的鑄造廠是否可以建設成世界一流的高效益鑄造廠呢？當然可以。

中國鑄造工人的文化水平、技術水平、勤勞程度一點都不比發(fā)達國家的鑄造工人差，中國鑄造技術人員的學術背景和技術水平也一點不比國外鑄造廠的技術人員水平差，中國的不少鑄造廠家其鑄造設備不比發(fā)達國家差，中國的鑄造原材料也不比發(fā)達國家差；只要具有了建設世界一流鑄造廠的意識，只要加強管理，嚴格工藝規(guī)程的執(zhí)行，積極開發(fā)新產(chǎn)品，開發(fā)具有更高無形價值、更高附加值的高科技鑄件，你的鑄造廠完全可以建設成世界一流的高效益的鑄造廠。要建設世界一流鑄造廠，首先要有建設世界一流鑄造廠的意識。那么，什么是世界一流的鑄造廠？（1）能生產(chǎn)世界一流的產(chǎn)品，能生產(chǎn)無形價值、附加值高的產(chǎn)品；

（2）工藝先進，生產(chǎn)效率高；

（3）生產(chǎn)成本低，人均生產(chǎn)鑄件噸數(shù)達到世界先進水平；

（4）人均產(chǎn)值高，利潤高，效益高；（5）生產(chǎn)每噸鑄件能耗低；

（6）排放的廢氣、廢液、廢渣少，環(huán)保問題少；（7）安全生產(chǎn)。

中國的鑄造業(yè)與國外發(fā)達國家的鑄造業(yè)相比有許多優(yōu)勢，有許多方面相差不多，也有些方面差距較大。

3.1人才方面

（1）工人

中國鑄造工人的文化水平、智力水平一點都不比發(fā)達國家的鑄造工人差，只比他們強。雖然發(fā)達國家要求本國國民必須達到一定的教育程度（必須接受國家法律規(guī)定的教育至少到16歲），相當于中國的初三或高一，但是美國、英國等發(fā)達國家的鑄造工人的實際文化水平未必都比中國好；其中不少工人來自發(fā)展中國家，許多人未受過基本教育，不能寫英文，甚至不能聽和說英文，許多情況下交流還需要翻譯。發(fā)達國家工人技術水平也不比中國鑄造工人高。經(jīng)筆者深入觀察、了解，世界各國的鑄造工人基本一樣，發(fā)達國家的鑄造工人流動性很大。（2）技術人員

西方發(fā)達國家的大學沒有鑄造專業(yè)。在工程及材料系的本科教育課程中，有關鑄造的課時遠較中國同類系的少，沒有要求嚴格的各種實習安排。其技術人員的專業(yè)背景多數(shù)不如中國的同類專業(yè)畢業(yè)生，很多技術人員為高中或大學非材料、工程專業(yè)學歷。但是，他們的管理人員和技術人員的業(yè)務知識和水平就其所負責的范圍來講，比國內(nèi)鑄造專業(yè)的同行一點都不差；不過，在其工作范圍以外的鑄造知識則知之不多。但這一點都不妨礙他們將本職工作做好，生產(chǎn)的鑄件能耗低、質(zhì)量好，效益高。計劃經(jīng)濟時代，我國有56所以上的大學設有鑄造專業(yè)，目前的大學里幾乎全部刪掉了鑄造專業(yè)，只在材料工程專業(yè)的教學中包含了一些鑄造的內(nèi)容。據(jù)對國內(nèi)7所著名理工科大學的調(diào)查，7所大學共設必修課298門，選修課198門，共496門，而真正與鑄造有關的卻只有10門，只占3.6%[8]。即使如此，這也遠比國外大學工程和材料系的有關鑄造的課程多得多。

3.2設備和原材料

近年來，美國、英國等發(fā)達國家的不少鑄造廠家的鑄造設備不比中國的新，也未必比中國好，甚至有的不如中國的廠家好。發(fā)達國家鑄造廠其原材料也未必比中國好多少，部分是從中國進口，如焦炭、增碳劑、鐵合金等。發(fā)達國家能源價格也與中國差不多。

3.3工藝技術

發(fā)達國家鑄造廠總體來講，其工藝、技術先進，但并不是各個方面都先進。比如，采用計算機凝固模擬的也只是少數(shù)廠家，多數(shù)還是靠經(jīng)驗做工藝設計。MODERNCASTING201*年10月對關于計算機凝固模擬的問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計表明，不使用計算機凝固模擬的原因和所占比例：重復和簡單的鑄件，不必使用，占25.7%；人員和技能不足，占14.29%；技術缺乏，占17.14%；費用太高，占42.86%�？偣布s75%的回答說沒有對新鑄件應用計算機凝固模擬[9]。

發(fā)達國家的鑄件能耗遠小于中國，而勞動生產(chǎn)率和全員產(chǎn)值則遠高于多數(shù)中國的鑄造廠。以鑄鐵件為例，發(fā)達國家的全員產(chǎn)量在每人每年60～300t，中國全國平均水平為8～10t/(人年)。發(fā)達國家的全員產(chǎn)值在每人每年7～20萬英鎊，還有的更高。因此，即使發(fā)達國家的勞動力成本比中國高出20倍，某些鑄件仍有相當競爭力。究竟是什么原因使得中國鑄造廠家在工人和技術人員的技術水平并不低情況下，卻鑄件能耗高，產(chǎn)量、產(chǎn)值低呢？發(fā)達國家的鑄造業(yè)究竟有那些方面值得我們借鑒呢？

發(fā)達國家鑄造管理的最主要的特點是：工藝控制項目多，工藝管理規(guī)范細致，控制范圍嚴格，量化；執(zhí)行工藝嚴格，不折不扣；注重開發(fā)性和創(chuàng)造性，持續(xù)不斷地開發(fā)具有更高無形價值的高科技鑄件。

4.1工藝管理控制項目多，工藝管理規(guī)范細致，范圍嚴格，量化

鑄造生產(chǎn)的目標是用最高的效率、最低的成本，

2什么是世界一流的鑄造廠3中國和發(fā)達國家鑄造業(yè)的比較4發(fā)達國家鑄造廠管理的特點

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生產(chǎn)出質(zhì)量合格，品質(zhì)一致的鑄件。質(zhì)量合格是指鑄件尺寸合格，沒有表面和內(nèi)部缺陷，材料性能滿足要求。品質(zhì)一致是指每一批的鑄件以及不同批次的鑄件性能、質(zhì)量一樣，一致性好。4.1.1工藝管理控制為了實現(xiàn)這一目標就需要一整套工藝和一整套設備。所有的設備都是為工藝服務的，生產(chǎn)的任何一道工序所需工藝都要控制。發(fā)達國家鑄造廠對于凡是科學技術上已經(jīng)證明生產(chǎn)上需要控制的項目，凡是能控制的地方都制定嚴格的控制范圍。原材料有嚴格的檢驗和控制，包括各種金屬材料、非金屬材料的成分和規(guī)格。對工藝過程中的各參數(shù)同樣是嚴加控制，例如對濕型砂檢查和控制緊實率、濕強度、干強度、水分、破碎指數(shù)、透氣率、有效粘土含量、揮發(fā)分、燒灼減量、死粘土含量、溫度、砂型硬度等。國內(nèi)不少鑄造廠家不檢測有效粘土含量，型砂中死粘土含量高，因而水分含量高。再比如，對球墨鑄鐵原鐵液化學成分，發(fā)達國家的鑄造廠一般控制范圍（質(zhì)量分數(shù)，下同）：±0.05%C；±0.1%Si，要求。國內(nèi)有不少廠家，許多設備非常先進，世界一流，但有些設備又很差，不可靠，設備配套性不好。比如，許多國內(nèi)很著名的鑄造廠沒有三坐標檢驗臺和其他先進的檢測設備，造成即使生產(chǎn)出好的鑄件也沒有足夠的檢測設備和數(shù)據(jù)來支持其產(chǎn)品質(zhì)量。歐美企業(yè)還具有很強的維修隊伍。4.1.3質(zhì)量管理

由于生產(chǎn)過程的復雜性，再先進的質(zhì)量認證，再好的管理，再嚴格的執(zhí)行，也難免出現(xiàn)廢品。問題是對待廢品的態(tài)度。好的質(zhì)量體系講的是，人人都是質(zhì)量員，決不讓一個廢品從自己手下漏網(wǎng)，決不讓一個廢品出廠，更不會出現(xiàn)以次充好的現(xiàn)象。國際質(zhì)量認證(ISO9000)及各種特殊認證，都非常嚴格，不允許弄虛作假。質(zhì)量認證的檢查，不在于是否有問題，而在于是否有信譽。有問題可以經(jīng)過努力和改進，達到認證的要求。如果弄虛作假，則失去信譽，不會被認證。發(fā)達國家很少見到鑄造廠家對認證單位和人員有任何特殊對待，也很少有弄虛作假現(xiàn)象。即使如此，有的客戶還規(guī)定必需有第三方在場目睹力學性能檢驗，并共同填寫力學性能檢驗報告，可見其要求之嚴格。4.1.4人員培養(yǎng)和崗位設置

培養(yǎng)人員注重實效，需要什么培養(yǎng)什么。主要方法有培訓班（行業(yè)培訓班、大學的培訓班），老職工與新職工之間的傳幫帶。培訓非常有針對性，非常實際。培訓不為文憑，不為證書，只為工作需要。如果可以用機械完成的工序，決不會用人；一個崗位需要一個人，絕不會用兩個人。例如：一家鑄造廠一個工人負責2條濕型砂生產(chǎn)線的砂處理系統(tǒng)，負責所有上料、煤粉、新砂、水等，檢查控制型砂性能、記錄數(shù)據(jù)，此外還負責試樣整理；清理車間一個專人負責檢驗，包括劃線檢驗樣件、鑄件尺寸檢驗、超聲檢驗球化率、內(nèi)部缺陷、X射線檢測表面裂紋、管理檢驗工具庫等。

為了實現(xiàn)高效率、低能耗的生產(chǎn)，生產(chǎn)班次的安排上盡量使生產(chǎn)能連續(xù)進行，減少材料和能源消耗。例如，采用沖天爐-電爐雙聯(lián)的企業(yè)，安排每班12小時，每周4天工作。工藝還要考慮工人操作方便、安全、高效。例如，生產(chǎn)高溫合金精鑄件的蠟模是淡綠色，保護視力，又有利于生產(chǎn)。清理工部的工作臺選擇最合適的高度等。

鑄造劉金城：把你的鑄造廠建成世界一流的鑄造廠547

4.2嚴格執(zhí)行工藝

工藝被視為企業(yè)的生產(chǎn)法律。一旦制定了工藝，從工人到管理、技術人員，人人有責任執(zhí)行工藝。工人雖然文化程度不高，但執(zhí)行工藝的素質(zhì)不低，執(zhí)行工藝規(guī)定絕對不折不扣。如果不符合工藝條件，工人決不進行操作。例如，金屬液溫度、成分不合格，爐工絕不出爐；包內(nèi)金屬液溫度超過規(guī)定的澆注溫度范圍，澆注工絕對不進行澆注；寧肯澆成鑄錠；型砂溫度超過規(guī)定溫度，造型工不會進行造型；硬度、尺寸、表面質(zhì)量不合格的產(chǎn)品不會被放行。

設備、原材料等都是為工藝服務的。為了使工藝得以不折不扣執(zhí)行，不惜成本。例如，球鐵的球化率檢驗，采用金剛石拋光膏拋光，樣品質(zhì)量接近拍照水平；鑄件樣件的尺寸檢驗采用三坐標檢驗臺，檢驗內(nèi)部缺陷的其它先進的檢測設備，X射線、超聲探傷等樣樣必備。

這樣，每一工序的嚴格執(zhí)行也必然促使上一道工序要嚴格控制。例如，澆注溫度的嚴格控制，促使熔煉工對金屬液溫度的嚴格控制；造型工對型砂的嚴格要求，促使混砂工對型砂嚴格控制，也促使維修部門對設備的細心保養(yǎng)和監(jiān)控。

因此，如果出了產(chǎn)品質(zhì)量問題，不存在工藝執(zhí)行的問題，一定是工藝規(guī)程有問題。所要做的就是改進工藝，直至工藝能保證高質(zhì)量的鑄件。一旦這樣經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程制定出來，一旦有了能嚴格執(zhí)行工藝的人，無論誰來執(zhí)行都能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，而且人員流動不會對生產(chǎn)造成影響。

德國一家鑄造廠通過嚴格的工藝管理制度，生產(chǎn)鑄態(tài)低溫高沖擊韌性球鐵，無需熱處理。附鑄的試棒和鑄件本體就達到低溫高韌性球鐵的全部力學性能要求�？梢院敛豢鋸埖卣f，優(yōu)化的工藝規(guī)程及其嚴格的執(zhí)行實際上就是發(fā)達國家整個工業(yè)體系能夠持續(xù)不斷地生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的根本原因，或者說是訣竅。有些國內(nèi)鑄造企業(yè)技術和管理部門的同行擔心，如此嚴格的工藝規(guī)程及其不折不扣的執(zhí)行是否會因為某一環(huán)節(jié)出了問題從而造成生產(chǎn)停頓，影響生產(chǎn)節(jié)拍，影響生產(chǎn)率。在發(fā)達國家，并未發(fā)生因為嚴格的工藝規(guī)程及其不折不扣的執(zhí)行造成生產(chǎn)停頓，影響生產(chǎn)率。實際上，寬松的工藝規(guī)程，不夠嚴格的工藝規(guī)程執(zhí)行并不能提高生產(chǎn)率，反而有害于生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。相反，正是由于如此嚴格、細致的工藝規(guī)程及其不折不扣的執(zhí)行，發(fā)達國家的鑄件能耗遠小于中國，而勞動生產(chǎn)率和全員產(chǎn)值則遠高于中國的鑄造廠。中國制造業(yè)生產(chǎn)普遍存在的問題是工藝管理規(guī)程規(guī)定的本身就比較寬松，工藝管理規(guī)程規(guī)定執(zhí)行的情況更是差強人意。例如，英國一家公司從中國進口的增碳劑，包裝要求每袋重25kg，但是每批都有相當數(shù)量袋重不準的現(xiàn)象，少者十六七公斤，多者三十一二公斤。許多鑄造廠的情況也差不多。按理說，只要通過了任何一種國際質(zhì)量認證，就不應當出現(xiàn)工藝管理規(guī)定不合理，工藝未能得到執(zhí)行的問題。難怪繆良先生指出，國際質(zhì)量認證在國際商品市場上的份量很快就被我國的廠長經(jīng)理們所認識，現(xiàn)在國內(nèi)鑄造廠取得這一認證的，已經(jīng)為數(shù)不少，遺憾的是，只要去這些廠走一趟，就會發(fā)現(xiàn)，半數(shù)以上的企業(yè)不論是鑄件品質(zhì)，或是生產(chǎn)秩序，或是管理水平，都不像是經(jīng)過認證的[8]。也難怪需要鑄件的外國廠商要來中國鑄造廠多次實地考察才能開始小批量訂貨，甚至要派人監(jiān)督生產(chǎn)。可以說，合理和優(yōu)化的工藝管理規(guī)程以及工藝規(guī)程的嚴格執(zhí)行，是當前中國工業(yè)生產(chǎn)亟待解決的問題。

4.3注重開發(fā)性和創(chuàng)造性，開發(fā)具有更高無形價值的高科技鑄件

發(fā)達國家的鑄造廠近年來努力改進客戶服務，積極參與和開發(fā)、設計和生產(chǎn)高科技鑄件，及含有更高附加值的高利潤鑄件[10]。近年來，由于鑄造金屬材料性能的不斷提高和鑄造方法的改進以及新的鑄造方法的出現(xiàn)，為新鑄件和鑄件設計提供新的發(fā)展天地。有些金屬鑄件甚至取代了塑料殼件[11]。

例如，美國在愛荷華州著名的生產(chǎn)拖拉機和工程車輛的JohnDeere鑄造廠生產(chǎn)球鐵（40%～45%）和灰鐵（55%～60%）件，主要有造型工藝（濕型砂上下箱造型線1067mm×1676mm和1270mm×1676mm，及樹脂砂）、制芯工藝（冷芯盒和樹脂砂芯）、熔煉（3臺世界最大的23t中頻無心感應電爐）；鑄件主要為農(nóng)業(yè)和建筑機械的鑄件；201*年產(chǎn)量100000t；面積120萬平方英尺（11萬1500m2）；員工總數(shù)286人；每天生產(chǎn)400t鑄件（人均每天1.4t，人均每年350t）。從CAD設計到給客戶提供鑄件只需11小時48分鐘。該廠注重鑄件的開發(fā)性和創(chuàng)造性。過去3年有1201*t鑄件是從焊接件轉(zhuǎn)成鑄件的[12]。

美國在俄勒崗州波特蘭的生產(chǎn)汽車鑄件的著名的International-Waukesha鑄造廠從競爭對手中將4件鑄鋼件組成的組裝件重新設計，生產(chǎn)成ADI鑄件一件，自1991年開始生產(chǎn)ADI至201*年，已經(jīng)生產(chǎn)了超過4萬噸ADI鑄件。201*年將卡車后彈簧座改設計為ADI鑄件，重量從34磅減為27磅[13]。

美國在Minneapolis的Smith鑄造廠將原設計的由84件鋼零件裝配成的履帶驅(qū)動輪改為整體一件ADI驅(qū)動輪鑄件，重量減輕15%，成本降低55%。用戶每年節(jié)約成本19萬美元。較之原組裝件省去了30min的裝配時間，耐磨性提高，外型也更美觀[14]。由此可見，鑄件設計潛力巨大，鑄件的設計、創(chuàng)新和改進是無止境的。據(jù)筆者了解，歐美有許多鑄造廠正在與用戶合作，進行著鑄件的設計、創(chuàng)新和改進工作，有的公司每年

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有十多個這樣的項目。正如以上幾個例子說明的，目前利用新工藝、新合金材料開發(fā)新鑄件的主要工作是由鑄造廠和用戶相結(jié)合的方法來實現(xiàn)的，但是發(fā)達國家已經(jīng)出現(xiàn)了以鑄件設計為業(yè)務的公司[15-16]，這些新興公司采用計算機凝固模擬技術，計算機鑄件設計技術，與鑄件用戶和鑄件生產(chǎn)廠家結(jié)合，以最快的速度開發(fā)新鑄件�？梢哉f，未來的鑄件將會是功能更多、性能更好、價格更便宜。中國鑄造業(yè)應該了解國際鑄造業(yè)的發(fā)展情況，把握機會，進一步發(fā)展和提高我國的鑄造工業(yè)水平。

中國已經(jīng)是世界鑄件產(chǎn)量大國了，但離世界一流的鑄造強國還有很大距離。中國的鑄造工人的文化水平、技術水平、勤勞程度一點都不比發(fā)達國家的鑄造廠工人差。中國鑄造技術人員的學術背景和技術水平也一點不比國外鑄造廠的技術人員水平差。中國的不少鑄造廠家其鑄造設備不比發(fā)達國家差，中國的原材料也不比發(fā)達國家差。

你的鑄造廠完全可以建設成世界一流的、高效益的鑄造廠。所要做的就是，建立國際一流鑄造廠的意識；加強管理，工藝管理規(guī)范細致，量化，嚴格；強化工藝規(guī)程的執(zhí)行，執(zhí)行工藝不折不扣；積極參與新產(chǎn)品開發(fā)，開發(fā)有更高無形價值的高科技鑄件。經(jīng)過我國鑄造界管理人員、科技人員、工程技術人員和工人的不懈努力，在不遠的將來，中國一定能真正建成不僅是世界鑄造產(chǎn)量大國，而且是世界一流的鑄造強國。

5結(jié)束語

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（編輯：曲學良，qxl@foundryworld.com）

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