如何滿足由鑄造大國變?yōu)殍T造強國提出的更高的要求?這是中國鑄造材料行業(yè)必須面對并作出回答的問題。
1.
中國的鑄造材料業(yè)必須勇敢地登上更高水平的新臺階
建國以來,我國的鑄造材料業(yè)大體上可以劃分為三個階段:1978年改革開放以前是第一階段,其主要特點是企業(yè)自行生產和采購鑄造材料,"自給自足",鑄造材料的商品市場基本上還沒有建立起來;從1978年-2001年是第二階段,人們對鑄造材料及其商品化的重要性有了新的認識,鑄造材料商品化市場得到空前的發(fā)展,據2000年統計,鑄造商品硅砂超過1000萬噸,樹脂粘結劑約2.5-3.0萬噸,商品涂料2.0-2.5萬噸,孕育劑3.0-4.0萬噸,球化劑2.5萬噸,一個年產值200億元的鑄造材料大市場已經形成,我國千萬噸以上鑄件所需的鑄造材料基本上實現了自給。中國成為世界上鑄造材料市場發(fā)展最快的國家之一。當然,在鑄造材料的質量、品種、數量上,在技術上與管理上我們與世界先進水平還有較大的差距,中國鑄造材料業(yè)必須不失時機地進入更高水平的第三階段,建立起一個高質量、少污染,相對穩(wěn)定,有序供應,高度發(fā)達的中國鑄造材料市場,以適應加入WTO和向鑄造強國邁進的需要。第三階段的主要目標是:
(1)完成產業(yè)結構調整,淘汰一批技術水平低,產品質量差,污染嚴重,經濟效益不好的小廠,形成相對集中的"小型巨人"和"明星企業(yè)",實現"專業(yè)化、規(guī)?;?span>"生產。其中,要涌現一支勢力可與世界知名企業(yè)Foseco,Ashland,HA抗衡的骨干企業(yè),它們的技術水平高,工藝裝備精良、資金豐富、管理水平先進、能不斷向市場提供高檔、優(yōu)質的鑄造材料商品,市場占有率在50%以上,這支隊伍將成為我國鑄造材料行業(yè)的中堅力量。
(2)完成在增長方式上由勞動、資源密集型向技術資本密集型的轉變,由粗放污染型向綠色集約型的轉變,產品的質量、品種、數量與世界先進水平相當,優(yōu)質材料的比重迅速增加,整個鑄造材料行業(yè)的生產效率、經濟效益成倍增長;環(huán)境污染得到有效治理、初步建成了環(huán)境協調一致的中國鑄造材料產業(yè)系統;
(3)形成結構合理,整體水平高的產學研結合研發(fā)和教育培訓基地,能不斷向企業(yè)輸送專業(yè)人才、不斷開發(fā)出高質量、高檔次鑄造材料新品種,滿足對鑄造材料日益增長的需要,同時,逐步加大技術出口的力度。中國的鑄造材料必須勇敢地登上更高水平的新臺階,前景一片光明,后退是沒有出路的。
2.激烈競爭的鑄造材料市場要靠優(yōu)質的品牌,優(yōu)良的服務去占領
要提高我國鑄件的競爭力,要向鑄造強國邁進,必須提高品質鑄件和高中檔鑄件的比重,臂如高品質鑄件由目前的18%提高到40%以上;鑄鐵件中,球鐵件的比例由目前的14%提高到25%以上;鑄鋼件中合金鋼件的比例由現在的25%提高到40%以上,鋁鑄件的比例由現在的5%提高到10%以上,而高品質的鑄件和高中檔鑄件必須采用優(yōu)質的鑄造材料才能得到保證,舉幾個實例。
(1)為了生產高質量的球鐵件,要求原生鐵成分穩(wěn)定,純度高,除了C、Si、Mn、P和S符合標準外,對微量元素的總和要嚴格限制。德國球鐵用生鐵微量元素總和小于0.0745%,其中的Ti元素量不超過微量元素總和的50%;日本規(guī)定這兩個數據分別為小于0.089%和不超過0.004%;而我國生鐵中的微量元素總和除本溪生鐵和邯鄲生鐵比較低(分別為0.068%和0.164%)外,大都超過0.3%,往往成為球鐵性能達不到要求的主要障礙。
(2)某廠生產出口的低碳雙相不銹鋼件,采用樹脂砂造型制芯,鋼液原含碳量0.08%,要求鑄件表層增碳后的碳量不超過0.095%,采用一般的涂料,表層碳量高達0.18-0.2%嚴重超標,采用高質量的燒結玻璃體涂料,表層增碳后最大碳量不超過0.093%.
(3)某廠采用金屬型低壓鑄造工藝生產ZL101鋁合金康明斯發(fā)動機齒輪室,原工藝在冒口和鑄型處均采用一般的ZnO涂料,由于涂層導熱能差,鑄件幾個凸臺處均有縮松缺陷,后來采用優(yōu)質的金屬型系列涂料,即在冒口處采用絕熱保溫涂料,其余部分采用導熱涂料,強化了順序凝固,消除了凸臺處縮公缺陷,鑄件的廢品率由30%下降到5%。
該廠鑄鐵坩堝原采用ZnO保護涂料6小時增鐵0.044%,后改用高質量的保護性涂料18小時增鐵0.008%,小時增鐵量為原先的1/15。同時涂層的使用壽命也由1-2個班次延長到6-8個班次。
(4)近年來,一汽無錫柴油機廠在提高柴油機缸體缸蓋、曲軸等主要鑄件品質方面卓有成效,鑄件綜合廢品率由改進前的15-18%下降到3%-5%,他們的一條重要經驗是:使用優(yōu)質的原輔材料,譬如通過采用粒度均勻、成分合格的優(yōu)質隨流孕育劑消除了缸體氣孔,澆不足和黃斑點等缺陷;通過采用耐熱性好的優(yōu)質過濾網生產球鐵曲軸,不僅明顯減少了鑄件廢品率,還使總成本有所降低。
該廠在原輔料的使用原則是:只要通過降低廢品損失額能抵消原輔材料上升的成本,一定采用好的原輔料,能國產則國產,國產解決不了則進口??梢姡诰髌髽I(yè)家眼里,優(yōu)質優(yōu)價是完全可行的。
今后,鑄造市場的競爭,主要是產品質量的競爭,沒有優(yōu)質的品牌,市場的份額會越來越小,企業(yè)無法生存,更談不上發(fā)展。
如何創(chuàng)立優(yōu)質的品牌,持續(xù)不斷地擴大產品的市場份額,"仙山之石"是可以借鑒的。
德國Marl市的IKO公司是一個以膨潤土、煤粉為主導產品的百年老廠,該公司有120名職工,年銷售額1.5億馬克,占有德國膨潤土市場份額的70%。他們靠什么取得這么好的效益?據我了解,主要有以下幾點:A. 優(yōu)良的品牌,按照不同類型鑄件的特點和需要,生產不同型號的優(yōu)質膨潤工藝,容易定量,容易混勻,配出的型砂性能穩(wěn)定,深受用戶的歡迎;B. 使用先進的測試儀品,實現對生產過程的嚴格監(jiān)控,保證了產品質量的一致性;C. 從世界各國采購最好的原料,包括中國的黑山膨潤土和山西的煤粉;D. 完善,周到的售后服務系統,該公司有用戶回訪循徊車,經常進行售后服務,主動了解用戶反映與用戶一道解決生產中出現的問題,他們匯集了多年的實踐經驗,編寫了"廢品手冊",對濕型砂常見的19種缺陷的特征,缺陷產生的可能原因,解決措施作了十分簡明的歸納,為方便現場操作的技術人員,還列出了缺陷解決的程序圖,型砂性能調整表,主要的和進一步參考資料。為用戶服務的周到實在令人佩服;E. 高素質的職工隊伍,高投入的科技開發(fā),公司120人有60人經過專門職業(yè)培訓,達到大專水平,還有6名博士生領導著新產品的開發(fā),該公司每年利潤的15%用于科技開發(fā),近年來,不僅擴大了鑄造膨潤土市場的占有率,還開發(fā)了石油工業(yè),醫(yī)藥方面的新品種。
在激烈的市場競爭中,IKO公司這個以生產膨潤土、煤粉為主導產品?quot;百年老店"的成功經驗,確實值得中國鑄造材料業(yè)效仿,我們需要一批向IKO公司這樣嚴謹求實,精益求精的"百年老店"。
3.建立與環(huán)境協調一致的鑄造材料業(yè)
21世紀需要"綠色鑄造",從鑄造原材料及產品的生產使用到回收及廢棄物處理的每一個環(huán)節(jié),都應符合環(huán)境的要求,對環(huán)境無害,并且最大限度地利用自然資源和節(jié)約能源,以實現"既能滿足當代人需要,又不對子孫后代滿足其需要能力構成危害"的可持續(xù)發(fā)展。
鑄造材料業(yè)不僅是礦產資源和能源的重要消耗者,也是污染環(huán)境的主要責任之一,如何保持自身生產過程的"清潔化",和向用戶提供與環(huán)境協調一致?quot;生態(tài)鑄造材料"這是擺在我們企業(yè)家面前一項艱巨任務,也是必須遵循的客觀規(guī)律。
(1)采用少無污染、節(jié)約能源的新材料、新工藝
對于樹脂砂,要千方百計降低游離甲醛和游離酚等有害物質的含量;通過增加樹脂的比強度和韌性,降低其加入量;降低熱芯盒、殼芯砂的固化溫度;逐步擴大冷芯盒法制芯比例等措施,減少樹脂砂對環(huán)境的污染,實現達標排放。譬如德國HA公司新近用甲酯代替芳香烴做冷芯盒樹脂,使苯、二聯苯等有害氣體含量下降50%,生產效率上升10-50%。
值得注意的是,各國的環(huán)境標準是不同的,而且是逐年提高的,譬如美國規(guī)定空氣中的三乙胺含量限度:1998年以前的標準是25×10-6;1986年為10×10-6;1989年為3×10-6(長期接觸)和5×10-6(短期接觸)。對于游離甲醛的濃度目前英國的標準2×10-6,日本為5×10-6,德國為1×10-6。
近年來,新開發(fā)的低污染、高強度、易潰散、可以回用的改性動物膠粘結劑,代替呋喃樹脂砂用于有色金屬和鑄鐵件,是一種很有前途的少、無污染的新材料,值得企業(yè)家的重視。隨著對水玻璃砂的基本組成,老化現象等基礎理論研究取得突破性進展和新型酯固化工藝的開發(fā),使水玻璃加入量下降到2.5-3.5%,同時,采用機械,物理和化學結合的綜合方法實現舊砂的干法回用和濕法再生,為年產120萬噸鑄鋼行業(yè)提供了環(huán)境良好的材料和工藝,有著廣闊的發(fā)展前景。
(2)節(jié)約原材料消耗,實現材料的"閉環(huán)循環(huán)"。
我國每年消耗新砂1000萬噸以上,舊砂排放的污染,以及新砂資源的耗廢,不堪重負,舊砂再生利用勢在必行,目前先進工業(yè)國廢砂排放量已下降到10%以下,我們應該向他們看齊。另外,他們新生鐵的用量也下降到12.4%,再生鋁的回用量增加到85%(我國僅3%),因此,我國要加快鋁和回爐鐵的再生利用,"要把鑄造工廠變?yōu)閮鋸U料,二次利用原料的加工工廠"。
(3)21世紀的鑄造要大力發(fā)展有利于節(jié)約能源,改善環(huán)境的少、無余量的精確成形新工藝必須建立與這些新工藝相適應的鑄造材料系統。
譬如開發(fā)適用于Al、Mg合金鑄件的易潰散權脂,無毒精煉劑,喂絲孕育和晶粒細化劑。開發(fā)Al缸體缸蓋在可控制氣氛和壓力下成形的樹脂砂組芯造所需要的造型材料、消失模鑄造所需的涂料,以及顯著提高鑄件精度和改善表面粗糙度的不占位涂料。
4.鑄造材料業(yè)必須熟練掌握計算機、網絡通訊等現代化技術
近年來,計算機在鑄造工藝的模擬仿真,模具設計的CAD/CAM等方面都取得了飛快的發(fā)展,相對而言,在鑄造材料業(yè)中還很少應用,這是十分可惜的事,有人說:"進入新世紀,一個企業(yè)若不能充分地利用計算機和Internet,恐怕很難成為有競爭力的、現代化的企業(yè);一個工程技術人員,如果不能熟練運用計算機和Internet進行有效的工作,很快就會為前進的時代所拋棄"。這是中肯的忠告,對于鑄造材料業(yè)也不例外。鑄造材料業(yè)的計算機應用可以從以下方面著手。
(1)計算機信息系統和Internet
開發(fā)包括市場營銷、物料進出、生產組織協調,行政管理,與外界信息交換等方面的軟件,使企業(yè)的管理更加科學化;建立企業(yè)的主頁與網點,實行商務模式,網上刊登廣告,網上主訂貨與銷售,與供應商、用戶及合作企業(yè)進行最快速的信息傳遞;抓住商機,快速報價,簽訂合同組織協作,為敏捷響應用戶需求提供保證。
(2)實行企業(yè)內部工藝過程的計算機檢測和監(jiān)控,以及建立產品性能和用戶回訪數據庫。包括原材料的進廠檢驗數據,生產過程各工藝參數的檢測和自動控制、產品出廠的性能檢驗,用戶使用效果和廢品分析數據等等。
(3)建立從生產計劃、采購、制造、銷售過程的信息、物料、資金流的供需鏈管理模型,使整個企業(yè)建立在科學管理的基礎上。