在制造業(yè)中,鑄件是設備零部件的主要組成部分,是汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、航天航空、紡織等國內(nèi)支柱產(chǎn)業(yè)的基礎,是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎產(chǎn)業(yè)。本文通過研究鑄造產(chǎn)業(yè)鏈及標準化現(xiàn)狀,繪制產(chǎn)業(yè)鏈圖譜及標準化圖譜,通過分析圖譜探究鑄造業(yè)標準化現(xiàn)狀,并給出標準化建設建議。
一、鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準及圖譜
本文選取鑄造工藝的技術鏈條(即鑄型準備、鑄造金屬熔鑄、鑄件處理三個階段)作為產(chǎn)業(yè)鏈研究切入點,根據(jù)其工藝加工流程,分析不同工藝階段的涉及的鑄造設備。
鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準體系按照產(chǎn)業(yè)鏈上游一鑄型準備(成型)階段,中游一金屬熔鑄(熔融)階段,下游一鑄件處理(后處理)階段標準進行分類,重點統(tǒng)計分析了國外標準、國內(nèi)標準(國行標)、國內(nèi)團體標準等三部分,形成產(chǎn)業(yè)鏈標準體系。鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準體系分類,如圖1所示。

圖1 鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準體系分類
國際標準化方面,國際上主流鑄造標委會主要有英國ISO斤C25鑄鐵和生鐵、美國的ISO斤C17/SC11鑄鋼件等國際標準管理委員會。ISO汀C25鑄鐵標準16項,ISO斤C17/SC11的鑄鋼標準21項,共37項標準,其中檢測方法標準19項,合金材料標準18項。
國內(nèi)標準化方面,我國鑄造相關標準主要由2個標委會進行管理,即全國鑄造標準化技術委員會(TC54)和全國鑄造機械標準化技術委員會(TC186)。截止至2020年12月底,全國鑄造標準化技術委員會(TC54)歸口管理179項政府標準,其中國家標準98項,行業(yè)標準81項;標準涵蓋鑄鋼、鑄鐵、有色合金、造型材料等原材料標準,以及壓力鑄造、熔模鑄造等鑄造工藝標準,基本上滿足了鑄造原材料和鑄造工藝對標準化的需求;2020年全國鑄造標準化技術委員會增加了鑄造節(jié)能、資源再生再利用標準、鑄造安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、鑄件檢測等領域的標準。標準體系逐年得到補充和完善,標準體系進步拓展,鑄造國家標準體系將逐步和ISO標準體系趨于致,體系已基本涵蓋了鑄造工藝、不同鑄造合金材料及其性能和缺陷檢測方法,已逐步建立起具有系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、適用性、前瞻性的比較完善的,逐步適應鑄造行業(yè)科學發(fā)展要求的標準體系,但在先進鑄造合金材料、鑄造行業(yè)安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、資源綜合利用、數(shù)字化生產(chǎn)與檢測方法等領域還有相當?shù)墓ぷ饕觥H珖T造機械標準化技術委員會(TC186)歸口管理國家標準共38項(其中強制性標準9項),在研國家標準5項;行業(yè)標準共173項,在研行業(yè)標準78項;標準涵蓋了熔煉澆注設備、運輸定量設備、造型制芯設備、砂處理設備、落砂設備、金屬型設備(包括周邊設備)、熔模設備、清理設備、檢測控制設備以及其它配套設備等方面,基本上滿足了所覆蓋的鑄造機械產(chǎn)品對標準化的需求,但目前隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的不斷提速,鑄造機械的發(fā)展也被提出了更多新的要求,其中包括了節(jié)能減排、綠色智能、開放共享等,相對而言缺口仍比較大。
鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜是以產(chǎn)業(yè)鏈標準體系為基礎,包含產(chǎn)業(yè)鏈信息、產(chǎn)業(yè)鏈技術標準,將產(chǎn)業(yè)鏈標準體系涉及的標準以鏈式圖的形式進行展示,便于從產(chǎn)業(yè)鏈上下游的角度系統(tǒng)性分析各類標準的協(xié)調(diào)致性,通過產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)在關系明確各標準技術關聯(lián)性。
二、鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜分析與應用
(1)鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜系統(tǒng)性分析
是標委會管理工作分散,標準體系不系統(tǒng)。我國鑄造相關標準主要由2個標委會進行管理,即全國鑄造標準化技術委員會(TC54)和全國鑄造機械標準化技術委員會(TC186)。從標準管理方面,由于鑄造行業(yè)涉及領域龐雜,分管領域存在交叉性較強的特點,意味著我國鑄造標準體系面臨較管理不協(xié)調(diào)、體系混亂等風險,管理無法做到高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
二是我國標準工作逐年完善,部分領域達到國際水平。近年來我國鑄造標準體系逐年得到補充和完善,標準體系進步拓展,鑄造國家標準體系將逐步和ISO標準體系趨于致,體系已基本涵蓋了鑄造工藝、不同鑄造合金材料及其性能和缺陷檢測方法,已逐步建立起具有系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、適用性、前瞻性的比較完善的,逐步適應鑄造行業(yè)科學發(fā)展要求的標準體系,部分領域已達到領先水平。
三是與國際相比,總體存在定差距。與發(fā)達國家相比,我國鑄造標準化工作還存在著定差距,全球性戰(zhàn)略還有待加強。企業(yè)無論是參與國家標準還是行業(yè)標準的制定,無論在技術來源上還是制定者身份上,長期以來都僅面向國內(nèi)市場,全球性戰(zhàn)略還有待加強。另方面市場標準化意識、競爭意識待加強,企業(yè)對標準的認識、理解、應用和競爭意識嚴重滯后,大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)仍處于被動遵守國際標準與規(guī)范的局面。
四是企業(yè)標準執(zhí)行總體表現(xiàn)較好。據(jù)資料顯示目前國有企業(yè)和傳統(tǒng)的鑄造裝備生產(chǎn)企業(yè)對標準執(zhí)行情況良好,標準基本上得到了貫徹實施,但鑄造機械行業(yè)大部分屬于中小型企業(yè),這類企業(yè)對標準的認知度較低,貫徹標準的積極性不高。
(2)鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準關鍵技術指標分析
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的不斷提速,鑄造行業(yè)及鑄造設備的發(fā)展也被提出了更多新的要求,其中包括了節(jié)能減排、綠色智能、開放共享等。目前我國鑄造技術標準與工業(yè)發(fā)達國家還存在差距,總體標準技術指標偏低,標準規(guī)定指標的穩(wěn)定性、可靠性指標與國外標準還有差距。尤其在先進鑄造合金材料、鑄造行業(yè)安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、資源綜合利用、數(shù)字化生產(chǎn)與檢測方法等領域還有相當?shù)墓ぷ饕觯糠謽藴室廊蝗笔В@方面標準缺乏和滯后已成為制約產(chǎn)業(yè)升級及行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
我國鑄造行業(yè)應當推動行業(yè)兩化融合深度實施,加快推進計算機技術、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、工業(yè)機器人、增材制造、智能物流管理、數(shù)值模擬技術等在鑄造企業(yè)的應用,實現(xiàn)關鍵工序智能化、關鍵崗位機器人替代、鑄造生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制,推進優(yōu)勢企業(yè)建設智能化鑄造工廠/數(shù)字化車間。但現(xiàn)實情況不容樂觀,企業(yè)自動化、機械化生產(chǎn)尚未完全普及,相關標準存在空缺。
(3)鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜應用
是客觀映照,新技術、新標準有效對接。近年來隨著科學技術的發(fā)展,很多新工藝、新材料應用于鑄造行業(yè),對綠色節(jié)能也提出了新的要求,如機器人、系統(tǒng)集成技術的普及與應用、雙碳技術要求等,市場對此類標準需求很大,結(jié)合市場發(fā)展需求,加大相關標準的制修訂力度,同時發(fā)揮標準化手段對規(guī)范市場的基礎性作用,實現(xiàn)上下游產(chǎn)品、新材料、新技術的標準對接,保證標準要求的協(xié)調(diào)性和致性,使標準化工作跟上產(chǎn)業(yè)需求和發(fā)展。
二是查缺補漏,直觀反映標準體系空缺。鑄造標準體系目前有待完善,部分標準依然缺失,尤其是節(jié)能減排、綠色智能、開放共享方面的標準,特種鑄造工藝相關標準缺少,在設備方面熔模鑄造設備標準處于空白階段,檢測器具標準、壓力鑄造設備系列標準相對滯后與薄弱,標準缺乏和滯后已成為制約產(chǎn)業(yè)升級及行業(yè)發(fā)展的瓶頸。部分標準還存在著標齡長、老化嚴重、國際標準轉(zhuǎn)化國家標準速度慢的現(xiàn)象。
三是超前布局,標準先行助力產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。標準研制應提前布局,同步部署技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣,以科技創(chuàng)新提升標準水平,及時將先進適用的科技創(chuàng)新成果納入鑄造技術標準,提升鑄造設備標準技術水平;將鑄造標準嵌入科技研發(fā)過程,縮短新技術、新工藝、新材料標準研制周期,加快科技成果應用步伐。
三、鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準工作建議
是提高基礎共性技術標準,推動技術進步。液、氣、密、電等基礎零部件和模擬數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)設備安全穩(wěn)定運行的重要保障。關鍵技術國產(chǎn)化需沉下心來長期積累,解決基礎共性問題,我國鑄造設備基礎關鍵零部件要實現(xiàn)完全自給和穩(wěn)定運行任重道遠。加速推進鑄造行業(yè)裝備智能制造水平,提高創(chuàng)新能力,提升鑄造設備和生產(chǎn)線的自動化、智能化,優(yōu)化鑄造工藝設計、改善生產(chǎn)工藝參數(shù)、提高鑄件產(chǎn)品質(zhì)量和效率,才能引領中國鑄造行業(yè)向更高更強方向發(fā)展。
二是構建完善各細分專業(yè)的標準體系,開展標準實施效果評價。完善各細分專業(yè)的標準體系,優(yōu)先制定節(jié)能減排、綠色智能、開放共享方面的標準,推動產(chǎn)業(yè)升級及行業(yè)發(fā)展,為生態(tài)環(huán)境治理和創(chuàng)新技術應用提供技術支持。建立健全標準實施信息反饋、標準適用性評價內(nèi)容和評估機制,開展標準實施效果評價。
三是加強國際標準的轉(zhuǎn)化,加快標準更新。重點是加速熔模鑄造設備和壓力鑄造設備系列標準和檢測器具標準的更新,部分不適宜作為國家標準的轉(zhuǎn)為行業(yè)標準,部分標準應予以整合或廢止。
四是加快研制高端裝備、綠色生產(chǎn)相關標準。根據(jù)國家政策與鑄造行業(yè)發(fā)展需要,面向世界科技前沿,促進新代信息技術、智能制造、綠色發(fā)展等在鑄造產(chǎn)業(yè)中的應用,通過超前布局設備工藝相關標準,同步部署技術研發(fā)、標準研制與產(chǎn)業(yè)推廣,推動新技術應用于產(chǎn)業(yè)。
五是推行技術創(chuàng)新、標準研制、產(chǎn)業(yè)同步推進機制。推行市場驅(qū)動下的技術創(chuàng)新、標準研制、產(chǎn)業(yè)同步推進機制,允許技術領先的企業(yè)在鑄造標準的制定中擁有更大的話語權,實現(xiàn)標準制定適度領先于鑄造產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展的平均水平,體現(xiàn)標準對鑄造技術進步和產(chǎn)業(yè)升級的推薦性價值,引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
四、結(jié)語
標準來源于實踐、高于實踐,隨著科學技術的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術的進步,標準化工作要充分發(fā)揮對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導性作用。鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜對于提升鑄造產(chǎn)業(yè)基礎能力、保障鑄造產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的安全和穩(wěn)定、支撐構建新格局具有重要的意義。鑄造產(chǎn)業(yè)鏈標準圖譜的建立,為鑄造產(chǎn)業(yè)市場經(jīng)濟秩序的發(fā)展提供了重要依據(jù),為產(chǎn)品質(zhì)量和效益的提升提供了技術保證。(作者:王晶 張艷瑞 辛明哲)