劉小龍

（中國(guó)汽車工業(yè)工程有限公司，天津 300113）

1 智能鑄造工廠的定義

最近鑄造行業(yè)使用頻次最高的詞就是數(shù)字化、智能化、綠色化、高端化、融合化等。新建鑄造項(xiàng)目的名稱基本沒(méi)有不帶“綠色”、“高端”、“精密”、“智能”、“數(shù)字化”等字眼的，經(jīng)常收到某某綠色智能鑄造項(xiàng)目建成投產(chǎn)的消息。但實(shí)際情況大多是無(wú)經(jīng)驗(yàn)、無(wú)技術(shù)、無(wú)人才的“三無(wú)”企業(yè)，選擇的是“餓死同行、累死自己、坑死業(yè)主”的供應(yīng)商，工藝落后、裝備不完善、安全隱患多、環(huán)保不達(dá)標(biāo)等。

那么，所謂“智能鑄造”，既不是使用機(jī)器人進(jìn)行鑄造，也不是用電腦來(lái)控制生產(chǎn)線。為此，先了解以下幾個(gè)概念。

智能裝備：是具有智能感知、自主認(rèn)知、智能決策、智能控制，然后通過(guò)人機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)智能制造。主要包括識(shí)別與傳感、人機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、增材制造、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及設(shè)備、智能工藝裝備等內(nèi)容。

智能制造：“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃定義，智能制造是基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力的先進(jìn)生產(chǎn)方式。

智能工廠：是實(shí)現(xiàn)三大集成裝備的橫向集成，信息的縱向集成，產(chǎn)品生命周期和企業(yè)價(jià)值鏈集成。

智能鑄造：是信息化與鑄造生產(chǎn)高度融合的產(chǎn)物，包括智能鑄造技術(shù)和智能鑄造系統(tǒng)[1]。智能鑄造技術(shù)主要是指通過(guò)智能鑄造裝備優(yōu)化鑄造生產(chǎn)流程和工藝參數(shù)的過(guò)程；智能鑄造系統(tǒng)是具有學(xué)習(xí)能力的大數(shù)據(jù)知識(shí)庫(kù)，能夠通過(guò)對(duì)環(huán)境信息和自身信息的對(duì)比分析而進(jìn)行自我規(guī)劃、自我改善。

智能鑄造工廠：數(shù)字化設(shè)計(jì)，基本采用智能化或自動(dòng)化鑄造裝備，利用網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)，依托先進(jìn)管理軟件，整合工廠所有鑄造裝備，系統(tǒng)智能生產(chǎn)鑄件的工廠。

不管怎樣定義，筆者認(rèn)為智能鑄造必須是：

智能設(shè)計(jì)——采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段，對(duì)未來(lái)工廠進(jìn)行模擬仿真并優(yōu)化。

智能生產(chǎn)——選用智能或自動(dòng)化鑄造裝備；智能鑄件產(chǎn)品；智能物流系統(tǒng)；智能安全系統(tǒng)。

智能管理——目視化管理系統(tǒng)；設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)。

2 智能鑄造工廠與高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)系

高質(zhì)量發(fā)展宏觀來(lái)說(shuō)就是從關(guān)注經(jīng)濟(jì)規(guī)模和增長(zhǎng)過(guò)程，轉(zhuǎn)向關(guān)注增長(zhǎng)的結(jié)果和增長(zhǎng)的效益?？梢詮娜齻€(gè)層面進(jìn)行理解：從宏觀層面理解，高質(zhì)量發(fā)展是指經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)穩(wěn)定，區(qū)域城鄉(xiāng)發(fā)展均衡，以創(chuàng)新為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，讓經(jīng)濟(jì)發(fā)展成果更多更公平惠及全體人民；從產(chǎn)業(yè)層面理解，高質(zhì)量發(fā)展是指產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化、結(jié)構(gòu)合理，不斷實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并顯著提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效益；從企業(yè)經(jīng)營(yíng)層面理解，高質(zhì)量發(fā)展包括一流競(jìng)爭(zhēng)力、質(zhì)量的可靠性與持續(xù)創(chuàng)新、品牌的影響力，以及先進(jìn)的質(zhì)量管理理念與方法等。那么，智能鑄造工廠與高質(zhì)量發(fā)展又有什么關(guān)系呢？從宏觀來(lái)看無(wú)非是能給社會(huì)帶來(lái)什么好處；從微觀來(lái)看無(wú)非就是智能鑄造工廠能給企業(yè)帶來(lái)什么好處和效益。下面根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和理解，試著從微觀角度談?wù)劧叩年P(guān)系。

2.1 智能鑄造工廠能提高設(shè)備可靠性

智能鑄造工廠中全部生產(chǎn)活動(dòng)將由自動(dòng)化生產(chǎn)集成系統(tǒng)控制，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)配有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備或智能機(jī)器人，按照預(yù)設(shè)的機(jī)械動(dòng)作、既定的生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)化生產(chǎn)，這些智能鑄造裝備通過(guò)傳感器、大數(shù)據(jù)等軟硬件系統(tǒng)達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)可能發(fā)生的故障提前預(yù)警，從而提高了設(shè)備的可靠性。即使在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)設(shè)備報(bào)警信息檢索并推薦故障知識(shí)庫(kù)中的相應(yīng)解決方案，提高維修效率。

智能裝備將逐漸有人工自愈系統(tǒng)——機(jī)器故障能像人和動(dòng)物一樣可以“自愈”，人工智能會(huì)使裝備變的更聰明，人工自愈會(huì)讓裝備變的更健康[2]。因此，提高了設(shè)備的可靠性和可利用率。比如西門子成都“數(shù)字化工廠”，其自動(dòng)化率60%，就能做到合格率99.9985%，準(zhǔn)時(shí)交付率98.8%。這都得益于設(shè)備的高可靠性。

現(xiàn)有鑄造裝備具有的智能因素有：自動(dòng)造型線系統(tǒng)、自動(dòng)加配料系統(tǒng)、自動(dòng)鐵液輸送系統(tǒng)、自動(dòng)清理系統(tǒng)、電爐漏爐預(yù)警、報(bào)警系統(tǒng)、設(shè)備強(qiáng)制保養(yǎng)系統(tǒng)；斗式提升機(jī)的頭尾輪、多角篩的主軸等設(shè)置軸溫檢測(cè)和報(bào)警裝置等。

2.2 智能鑄造工廠能提高生產(chǎn)率

目前制約鑄造裝備生產(chǎn)率的主要因素是各工部不匹配、信息不能及時(shí)溝通、設(shè)備可靠性差、標(biāo)稱能力與實(shí)際能力差別大等因素。智能鑄造工廠采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件，先對(duì)現(xiàn)實(shí)工廠進(jìn)行模擬仿真和優(yōu)化，選用的裝備基本以自動(dòng)化生產(chǎn)線為主，能有效實(shí)現(xiàn)信息共享，整合企業(yè)間優(yōu)勢(shì)資源，在各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)制造資源和制造能力的優(yōu)化配置，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升產(chǎn)品質(zhì)量。在系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方面，會(huì)自動(dòng)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，生成報(bào)表，快速準(zhǔn)確，降低人員數(shù)量。

目前鐵水輸送系統(tǒng)有效的解決了熔化和造型線之間相互等待的問(wèn)題；砂芯配送中心有效解決了制芯和造型不匹配的問(wèn)題；砂處理和造型線的聯(lián)鎖，有效解決了造型線型砂需求問(wèn)題等。這些裝備已經(jīng)有一定的智能功能，但某種意義上說(shuō)還不是智能裝備。即便如此，采用這些裝備的企業(yè)以前人均年產(chǎn)鑄件幾十噸，現(xiàn)在已經(jīng)有生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件人均年產(chǎn)200t，生產(chǎn)剎車盤鑄件人均年產(chǎn)450t。

2.3 智能鑄造工廠能提高安全性

智能鑄造工廠的智能裝備，都設(shè)置了完善可靠的安全裝置，提高了設(shè)備的安全性，這些裝置與設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行聯(lián)鎖，避免人員進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的危險(xiǎn)場(chǎng)所造成人員傷亡；設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行也有很多聯(lián)鎖條件，避免設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加油、修理、檢查、調(diào)整、焊接、清掃等工作，造成設(shè)備或人員安全事故；設(shè)備間嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系和聯(lián)鎖條件，避免了由于人的誤操作造成設(shè)備事故；通過(guò)視頻分析防止人員不按規(guī)程操作，避免管理缺失造成人員安全事故等。這方面主要有安全鎖裝置；光柵裝置；安全道閘等。

2.4 智能鑄造工廠能提高產(chǎn)品質(zhì)量

由于智能鑄造工廠的產(chǎn)品基本都是采用自動(dòng)化的智能裝備生產(chǎn)出來(lái)的，不會(huì)像人一樣因人而異，且隨著人員的情緒、體力、責(zé)任心等變化而變化，因此，產(chǎn)品一致性好。另外，在智能鑄造工廠中，很多工藝參數(shù)是由裝備來(lái)保證的，這樣，就保證了產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，比如從出鐵到澆注，全部由裝備自動(dòng)完成，當(dāng)這一過(guò)程與設(shè)定程序、時(shí)間不一致時(shí)，將自動(dòng)停止?jié)沧?，從而保證澆注的鐵液質(zhì)量，確切的說(shuō)智能鑄造工廠是由裝備保工藝，由工藝保質(zhì)量；另一方面，智能鑄造工廠多數(shù)都采用新的造型工藝，采用無(wú)模鑄造和增材制造技術(shù)，生產(chǎn)產(chǎn)品無(wú)披縫或披縫很小，產(chǎn)品的清理也是自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行，因此，進(jìn)一步確保了鑄件的外觀質(zhì)量。

2.5 智能鑄造工廠能提高企業(yè)管理能力

智能鑄造工廠都有ERP 系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（Intranet）系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)等。都使用了可視化監(jiān)控、遠(yuǎn)程運(yùn)維、能源管控，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟?？刂?、運(yùn)行模式設(shè)置、參數(shù)設(shè)置等功能的遠(yuǎn)程操作，且實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)情況和設(shè)備狀態(tài)，圖形化、圖表化展示生產(chǎn)數(shù)據(jù)，直觀簡(jiǎn)潔明了。依靠電腦程序進(jìn)行生產(chǎn)排序，方便快捷，正確率高；利用MES系統(tǒng)，設(shè)備可視化監(jiān)控、備品備件管理、維修保養(yǎng)管理，設(shè)備可靠性和利用率大大提高；智能鑄造工廠可實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公，所有數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)授權(quán)共享，提高決策效率和現(xiàn)場(chǎng)管理能力；同時(shí)，所有數(shù)據(jù)都采集于生產(chǎn)一線，真實(shí)有效，不會(huì)被人為更改。

2.6 智能鑄造工廠能提高企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的反應(yīng)速度

由于鑄件的多樣性和供給的及時(shí)性要求，傳統(tǒng)的鑄造工廠很難適應(yīng)多變的供應(yīng)要求，在智能鑄造工廠，由于有信息化系統(tǒng)、自動(dòng)化物料輸送系統(tǒng)、智能物料倉(cāng)儲(chǔ)、智能物流系統(tǒng)，其中信息化系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃要求進(jìn)行自動(dòng)排產(chǎn)，合理安排小批量的多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，并通過(guò)生產(chǎn)看板實(shí)時(shí)地顯示生產(chǎn)計(jì)劃安排。因此，產(chǎn)品型號(hào)的頻繁切換將變得容易，設(shè)備與設(shè)備之間有著良好的協(xié)同關(guān)系，既有各自的獨(dú)立性，又有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

比如模具立體倉(cāng)庫(kù)的設(shè)置，很好的解決了小批量多品種的更換模具問(wèn)題；快速更換模板系統(tǒng)已成為自動(dòng)造型線的標(biāo)配；產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)，大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期；新的3D 打印鑄造技術(shù)，縮短了產(chǎn)品的試制周期。

2.7 智能鑄造工廠能減少污染物排放

智能鑄造工廠通常采用了低污染的裝備和工藝，污染物的排放量本身就少，比如：事先對(duì)光、聲、煙等進(jìn)行了模擬優(yōu)化，減少污染物產(chǎn)生；采用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑生產(chǎn)砂芯；改沖入法球化為喂絲球化工藝，且在封閉狀態(tài)下完成，減少弧光和粉塵的污染，粉塵收集經(jīng)除塵器處理后達(dá)標(biāo)排放；設(shè)置廢砂再生或在線再生；采用低噪聲除塵風(fēng)機(jī)，降低噪聲。另一方面，智能工廠污染物治理措施非常完備,有完備的環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，即使有污染物產(chǎn)生，也能有效治理。比如：電爐采用龍卷風(fēng)式吸塵罩，有效收集煙氣90%以上；對(duì)鐵液輸送路線中的煙氣設(shè)置吸煙罩，對(duì)煙氣收集處理；對(duì)于落砂機(jī)、清理打磨、砂處理等工序設(shè)置密閉抽風(fēng)罩和完善的除塵裝置；對(duì)熱芯機(jī)產(chǎn)生的氣味、三乙胺氣味、砂芯立庫(kù)散發(fā)的氣味等進(jìn)行處理。

2.8 智能鑄造工廠能降低能耗和成本

智能鑄造工廠在設(shè)計(jì)初期就對(duì)各種工況進(jìn)行了模擬優(yōu)化和系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，最大程度地降低了物理原型的生產(chǎn)成本與更改，從而有效地減少資源浪費(fèi)、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，其工藝布局往往是節(jié)能的。比如：采用落砂后鑄件直接進(jìn)退火爐，利用鑄件的余熱進(jìn)行退火；把退火爐的排煙余熱引入落砂機(jī)除塵系統(tǒng)，消除除塵器布袋結(jié)露；砂芯從地溝輸送到下芯工位，減少物流路線；電爐循環(huán)水出水余熱或空壓機(jī)的余熱，經(jīng)熱交換后作為洗澡水熱源；冬天室內(nèi)空氣經(jīng)除塵過(guò)濾后回到室內(nèi)；鑄件冷卻段的余熱用于涂裝工段的烘烤；用鑄件的余熱烘烤涂料等。

智能鑄造工廠的投資是合理的，選用的裝備是低能耗的。比如：采用的電機(jī)都是二級(jí)以上能效等級(jí)的；采用的壓縮空氣管道是經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理的鋁管；采用的電爐都是能耗比較低的產(chǎn)品等。

智能鑄造工廠都有能源管理系統(tǒng)，根據(jù)工況調(diào)整裝備能耗，降低了設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間，從而提高了能耗的使用率；比如：液壓站采用變頻控制，根據(jù)負(fù)載調(diào)整功率，而不是空載溢流；砂芯配送中心的設(shè)置，大大提高了造型線的實(shí)際生產(chǎn)率；鐵液輸送系統(tǒng)極大的減少了造型線等待鐵液的時(shí)間。

智能鑄造工廠的產(chǎn)品質(zhì)量提升，也是節(jié)能的一個(gè)方面。比如：智能鑄造工廠的產(chǎn)品合格率要比傳統(tǒng)工廠高；經(jīng)過(guò)精確定量基本沒(méi)有澆注后剩余低溫鐵液，鐵液利用率高；回爐料經(jīng)過(guò)清理處理，以降低熔化能耗；由于鑄件的高精度，可以降低加工余量，從而降低加工能耗。

2.9 智能鑄造工廠可以降低對(duì)操作人員的要求

如前所述，智能鑄造工廠所采用的裝備，都是以智能裝備為主，將擁有智能運(yùn)維系統(tǒng)或機(jī)械智能故障診斷系統(tǒng)，甚至有人工自愈系統(tǒng)，從而有效降低運(yùn)維的難度。對(duì)于操作人員的要求就更低了，操作人員只要會(huì)啟停按鈕就行，如果人員參與工藝流程操作，當(dāng)工序不符合要求時(shí)，智能裝備會(huì)提醒操作人員按規(guī)定程序執(zhí)行，具有糾錯(cuò)功能。比如：鐵水輸送過(guò)程中如果溫度降低到設(shè)定溫度，設(shè)備會(huì)自動(dòng)停機(jī)，提醒將鐵液倒掉，不需要憑經(jīng)驗(yàn)判斷；關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行次數(shù)達(dá)到保養(yǎng)設(shè)定，會(huì)自動(dòng)提醒保養(yǎng)，無(wú)需人員判斷；澆注機(jī)孕育劑的自動(dòng)加入，更加符合工藝要求，不需要人員憑經(jīng)驗(yàn)掌握時(shí)機(jī)和加入量；人員工作超出了工作范圍，視頻系統(tǒng)會(huì)糾正人的動(dòng)作。

綜上所述，通過(guò)微觀分析，我們看到了智能鑄造工廠和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)系，如果我們每個(gè)鑄造工廠都實(shí)現(xiàn)了智能化，在微觀上會(huì)給各企業(yè)帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益，在宏觀上也就給國(guó)家?guī)?lái)巨大的社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

3 如何實(shí)現(xiàn)智能鑄造工廠

3.1 認(rèn)識(shí)到位

必須意識(shí)到建設(shè)智能鑄造工廠的必要性和重要性。我國(guó)鑄造行業(yè)已經(jīng)由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，鑄件占世界產(chǎn)量約45%、達(dá)5195萬(wàn)噸，是世界鑄件生產(chǎn)大國(guó)，但整個(gè)鑄造水平仍然不高。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)制造業(yè)中90%以上的是中小企業(yè)，超過(guò)55%的企業(yè)尚未完成基礎(chǔ)的設(shè)備數(shù)字化改造，這與新發(fā)展理念的創(chuàng)新、綠色不相適應(yīng)，必須加快鑄造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

必須意識(shí)到工程設(shè)計(jì)對(duì)建設(shè)智能鑄造工廠的重要性。設(shè)計(jì)是產(chǎn)品創(chuàng)新的最重要環(huán)節(jié)，智能優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能協(xié)同設(shè)計(jì)、與用戶交互的智能定制、基于群體智能的“眾創(chuàng)”等都是智能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目前期工作對(duì)項(xiàng)目投資的影響程度在70%～80%，對(duì)運(yùn)行成本的影響更大。因此，前期準(zhǔn)備和規(guī)劃相當(dāng)重要，很大程度上影響項(xiàng)目投資和將來(lái)運(yùn)行成本。但許多企業(yè)往往忽視這一重要環(huán)節(jié)，連正規(guī)設(shè)計(jì)院都舍不得花錢去請(qǐng)，怎么能建設(shè)成智能工廠？其實(shí)從某種意義上說(shuō)：產(chǎn)品的質(zhì)量是設(shè)計(jì)出來(lái)的，而不是制造出來(lái)的，特別是智能鑄造工廠。大家知道，不同檔次的產(chǎn)品，需要與其對(duì)等的服務(wù)對(duì)象進(jìn)行服務(wù)才能實(shí)現(xiàn)，換句話說(shuō)：一流的企業(yè)要選一流的服務(wù)對(duì)象。所以，要想建設(shè)智能鑄造工廠，就需要請(qǐng)專業(yè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，同時(shí)，設(shè)計(jì)單位必須進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括知識(shí)融合創(chuàng)新設(shè)計(jì)、系統(tǒng)融合創(chuàng)新設(shè)計(jì)、學(xué)科融合創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

必須意識(shí)到尊重科學(xué)規(guī)律的重要性。凡事都有合理的發(fā)展周期，現(xiàn)有模式的鑄造項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)一般要分兩個(gè)階段：初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)一般40 天左右就可以完成，施工圖設(shè)計(jì)一般4 個(gè)月左右，而這兩個(gè)階段之間往往相隔較長(zhǎng)時(shí)間，原因是初步設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行設(shè)備訂貨，等到設(shè)備資料齊全后才能進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，而設(shè)備訂貨時(shí)間往往是6～7 個(gè)月，有的甚至超過(guò)一年。鑄造項(xiàng)目建設(shè)也是如此，一般要2 年半左右，突擊建設(shè)的項(xiàng)目，最終大都不會(huì)有很好的結(jié)果。至于新建智能鑄造工廠的設(shè)計(jì)：為了確保建設(shè)質(zhì)量、建設(shè)周期、建設(shè)成本等預(yù)定目標(biāo)，需要確定建造過(guò)程數(shù)據(jù)采集范圍、流程、信息載體、系統(tǒng)平臺(tái)等，一般需要：

（1）技術(shù)三維模型轉(zhuǎn)換成施工模型，采集需要的建造數(shù)據(jù)，并將這部分?jǐn)?shù)據(jù)與BIM 模型建立起聯(lián)系。

（2）基于施工模型的WBS 進(jìn)度編制/過(guò)程管理，將進(jìn)度任務(wù)與模型相關(guān)聯(lián)。

（3）實(shí)現(xiàn)進(jìn)度可視化和施工方案預(yù)演：通過(guò)動(dòng)態(tài)碰撞檢測(cè)，驗(yàn)證施工邏輯的可行性；通過(guò)關(guān)鍵路徑上設(shè)備的實(shí)施進(jìn)行進(jìn)度計(jì)劃的預(yù)演和模擬，對(duì)進(jìn)度規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化。

（4）每一個(gè)任務(wù)都對(duì)應(yīng)一套計(jì)劃成本信息和實(shí)際成本信息，包括人工、設(shè)備、材料、風(fēng)險(xiǎn)等，并通過(guò)EVA 計(jì)算值，查看某個(gè)施工階段各項(xiàng)成本信息。

表1 是智能工廠設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同點(diǎn)。

表1 智能工廠設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同點(diǎn)

3.2 投資到位

建設(shè)智能鑄造工廠，必須要有資金作保證。幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)的投資想建設(shè)成智能鑄造工廠恐怕連架構(gòu)都搭不起來(lái)。購(gòu)買智能鑄造裝備、信息系統(tǒng)建立、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立等都需要資金作保證。

另一方面，必須意識(shí)到任何事情都是“等價(jià)交換”的原則。先說(shuō)鑄造項(xiàng)目設(shè)計(jì)市場(chǎng)，目前能夠設(shè)計(jì)鑄造項(xiàng)目的組織有專業(yè)的設(shè)計(jì)單位、社會(huì)自然人、建設(shè)單位、社會(huì)團(tuán)體等，價(jià)格千差萬(wàn)別，水平天上地下。但筆者認(rèn)為：目標(biāo)決定了尋找什么樣的合作伙伴，合作伙伴決定了目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，如果目標(biāo)是智能鑄造工廠，就一定不要計(jì)較設(shè)計(jì)費(fèi)的高低去找非專業(yè)的設(shè)計(jì)單位。鑄造裝備也是如此，好的裝備價(jià)格一定不會(huì)低，要給優(yōu)質(zhì)裝備合理的價(jià)格，在設(shè)備招標(biāo)和談判時(shí)，不要價(jià)格一壓再壓，條件苛刻再苛刻，請(qǐng)相信“一分價(jià)錢一分貨”是千古不變的真理，事實(shí)證明“價(jià)廉物肯定不美”。

3.3 協(xié)作到位

智能鑄造工廠需要政府、行業(yè)組織、設(shè)計(jì)單位、研究機(jī)構(gòu)、相關(guān)企業(yè)等協(xié)同用力，各司其職，各盡所能。生產(chǎn)企業(yè)要結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行總體構(gòu)架設(shè)計(jì)，要將自己的需求提清楚；裝備供貨企業(yè)要將自己的裝備按照統(tǒng)一的平臺(tái)建模，要將自己的裝備控制程序融入平臺(tái)，且為開(kāi)放模式，要保證裝備的制造質(zhì)量；設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)將生產(chǎn)企業(yè)的總體架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，將裝備供貨企業(yè)的模型整合、建模、仿真、優(yōu)化；行業(yè)組織機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)行業(yè)需求進(jìn)行調(diào)研、制定標(biāo)準(zhǔn)、分享成功經(jīng)驗(yàn)；政府部門負(fù)責(zé)制定方針、為企業(yè)提供良好發(fā)展環(huán)境、提供政策和資金支持等。

由中國(guó)通信院編制的《企業(yè)數(shù)字化治理應(yīng)用發(fā)展報(bào)告（2021 年）》指出：數(shù)字化時(shí)代要求企業(yè)打破屏障，在信息化系統(tǒng)之間形成有機(jī)銜接，就是說(shuō)與數(shù)字化生產(chǎn)企業(yè)相關(guān)的企業(yè)之間，必須打破現(xiàn)有的信息封鎖狀況，在信息化系統(tǒng)中建立有機(jī)的銜接，相關(guān)方之間的信息是互通的。

生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部需要統(tǒng)一平臺(tái)，對(duì)熔化系統(tǒng)、造型系統(tǒng)、制芯系統(tǒng)、砂處理系統(tǒng)、清理系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、環(huán)保系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)源的海量運(yùn)維數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)一采集和處理，企業(yè)管理系統(tǒng)要與平臺(tái)兼容。

3.4 風(fēng)控到位

智能鑄造工廠將采用大量的云數(shù)據(jù)，云環(huán)境的安全直接影響企業(yè)的生存。因此，必須防止網(wǎng)絡(luò)和云環(huán)境的安全風(fēng)險(xiǎn),需要云運(yùn)營(yíng)和管理企業(yè)不斷主動(dòng)消除風(fēng)險(xiǎn)。

智能鑄造工廠的各種工藝參數(shù)和數(shù)據(jù)將更加集中和細(xì)致，隨著企業(yè)人員調(diào)動(dòng)的頻繁發(fā)生，泄密的風(fēng)險(xiǎn)將更大。因此，要防范系統(tǒng)的安全和人員的泄密，嚴(yán)格執(zhí)行權(quán)限管理，由被動(dòng)防御變主動(dòng)防御，將風(fēng)險(xiǎn)控制要求嵌入到鑄件生產(chǎn)和企業(yè)管理的流程中。

智能鑄造工廠使用了大量智能裝備，如果智能控制系統(tǒng)出了問(wèn)題或人為破壞，將是致命的問(wèn)題，輕者出現(xiàn)成批廢品，重者出現(xiàn)重大傷亡事故。因此，必須防范智能裝備被攻擊或誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。

智能鑄造工廠企業(yè)內(nèi)部的多個(gè)系統(tǒng)，要防止系統(tǒng)與系統(tǒng)不兼容或合規(guī)性應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 用人到位

鑄造這門學(xué)科實(shí)踐性很強(qiáng)，人才成長(zhǎng)慢，畢業(yè)后需要在企業(yè)工作幾年才能發(fā)揮作用[4]。智能鑄造工廠需要高素質(zhì)的員工，因此，必須盡早培養(yǎng)。但現(xiàn)在有一種怪現(xiàn)象，就是即使是材料成型專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，也不愿到鑄造生產(chǎn)一線工作，其主要原因是工作環(huán)境和薪資待遇。社會(huì)上的專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，多數(shù)是培訓(xùn)時(shí)髦的專業(yè)，對(duì)于鑄造這種傳統(tǒng)的制造工藝，沒(méi)人進(jìn)行培訓(xùn)，也沒(méi)人去學(xué)，從而造成整個(gè)鑄造技術(shù)人才短缺。因此，建議企業(yè)從項(xiàng)目建設(shè)初期就開(kāi)始人員培養(yǎng)。

其次，隨著智能鑄造企業(yè)的不斷增加，關(guān)鍵崗位人員的穩(wěn)定變的異常重要，他們直接決定整個(gè)企業(yè)設(shè)備的開(kāi)動(dòng)率、生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。筆者曾接觸一些企業(yè)，他們?cè)谡腥藭r(shí)許諾很好，但用人時(shí)就有一些偏差，導(dǎo)致人員流動(dòng)性很大，剛培訓(xùn)好的人員，幾天之后就離崗了，需要重新招人、培訓(xùn)，導(dǎo)致設(shè)備開(kāi)動(dòng)率下降，影響生產(chǎn)產(chǎn)量。因此，一定要留住關(guān)鍵崗位的關(guān)鍵人物，這一條對(duì)于智能鑄造企業(yè)至關(guān)重要。

另外，現(xiàn)代企業(yè)管理對(duì)人員專業(yè)分工越來(lái)越細(xì)，一個(gè)人不可能面面俱到，因此，必須使用專業(yè)人員，用專業(yè)的人，干專業(yè)的事。比如：工廠建設(shè)過(guò)程中選用專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、專業(yè)土建團(tuán)隊(duì)、專業(yè)設(shè)備供應(yīng)商；工廠運(yùn)行過(guò)程中，選用專業(yè)管理人才、專業(yè)技術(shù)人員等。

4 結(jié)語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)我們的鑄造強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，可以盡最大努力的建設(shè)更多的智能鑄造工廠，對(duì)于眾多鑄造企業(yè)，如果實(shí)現(xiàn)不了智能鑄造工廠，就多選擇一些智能鑄造裝備，提升自己的鑄造水平，為我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展提供綿薄之力。