消失模智能化柔性生产工艺研究工作总结报告

工作总结报告2020年05月24日扫描全能王创建1、项目单位概述 12、项目背景 63、项目研究目标 74、项目各项经济技术指标完成情况 7 96、项目成果应用情况 7、成果转化和应用前景 8、经费使用情况 9、存在的问题及改进意见 扫描全能王创建1.1项目单位基本情况宁夏苏宁新能源设备有限公司(以下简称苏宁公司)位于宁夏石嘴山市高新技术产业园区(国家级),是中国铸造协会会员单位、宁夏机械工程学会和宁夏机械工业协会理事单位、国家高新技术企业、自治区科技型中小企业、自治区专精特新示范企业，是全区能源装备制造领域依托科技创新实现产品转型升级的模范企业。自2011年以来，苏宁公司就开始积极地以国家和自治区发布的科研项目和有关政策为契机，以专业人才为主体、发经费和科研力量，取得了显著的创新技术成果，使公司从一个产品单一、技术薄弱、工艺落后的小公司，逐步发展成为全区矿山机械领域的重点规模以上企业和技术创新示范企业。通过大量的技术创新，苏宁公司积累了丰富的创新经验，具备了强大的创新实力，切实培养了一批爱岗敬业、勤奋上进的技术人才，完全具备了矿山机械核心部件的自主科研、试验与生产能力。1.2项目单位科研能力苏宁公司坚信科技是第一生产力，人才是企业的根本，创新是企业的方向，多年来一直致力于传统产业技术改造升级和创新发展。公司工程技术人员占员工总数的30.3%,科研投入多年都超过公司主营收入的5%。扫描全能王创建年度销售收入研发支出占主营收入百分比对人才和科研创新的重视和大量的科研投入，使苏宁公司的科研水平和创新能力得到极大的提升，取得了可喜的成绩。近年来，公司申请国家专利30余项，目前授权26项，包括2项发明专利和24项实用新型专利。另外，还取得自治区科技厅成果鉴定1项，石嘴山市科技进步奖1项。为加速企业向科技型发展，促进企业升级转型，提高企业的创新研发能力，秉承“开拓进取、务求实效、创新当先、人才为本”的服务宗旨，公司建立了企业技术中心，已申请自治区级企业技术中心认证，现有办公场所1000余平方米，配有各类科研设备近70台套，拥有各类专业技术人才48人(聘请知名外部专家7人、专职研发人员27人),其中高级以上职称16人，本科以上学历24人(包括硕士研究生学历2人，博士研究生学历2人)。1.3项目技术储备我公司是一家专业研制刮板输送机中部槽、挡铲板等核配套领域唯一大规模采用消失模成型技术实施产品制造的扫描全能王创建型刮板输送机中部槽整体铸造空壳真空负压振动成型技术的开展积累了一定的技术和人才。该项目的创新团队拥有各类专业技术人才24人(包括主任1人、外部专家2人、专职研发人员21人),其中高级以上职称4人，本科以上学历20人(包括硕士研究生学历2人)。公司为该项目购置了各类加工及检测设备(如红外光谱分析仪、冲击试验机、磁粉探伤机、双基光谱分析仪、金相显微镜、万能材料试验机、水压试验机等),极大地改善1.4主要参加人员情况李奠基，男，1958年出生，毕业于西安冶金建筑学金系，副高级工程师，现任苏宁公司总工程师，是技术研发团队的带头人。曾先后就职于宁夏西北煤矿机械厂、宁夏吴忠仪表股份有限公司、宁夏银星能源股份有限公司等区内知名企业。历任技术部长、生产部长、总工程师、副总经理等职务。从业期间，他累计主持及参与各类国家级及自治区级科研项目20余项，并获得了10余项科技成果。特别是在冶金电弧炉、中频炉、矿热炉和热工炉窑的实用技术创新方面成果卓著,是全区少有的集金属冶炼、机械设计、工艺编制、扫描全能王创建材料研发等综合能力为一体的高层次复合型领军人才。他在苏宁公司负责技术研发和人才培养工作。先后主持参与了超重型刮板输送机中部槽、耐磨中部槽、平做平浇立式凝固结晶工业、铸造微振浇注工艺等近10项科研项目，并获得了多项专利授权，较好地解决了制约公司产品质量提升的关键性技术难题，并培养了一大批技术精湛、业务过硬的工程技术人员，为企业的进一步发展壮大奠定了坚实的技术与人才孙开强，男，1953年出生，毕业于河北科技大学铸造专业，高级工程师。现任苏宁公司副总工程师，是模型研制团队的带头人。曾就职于第六机械工业部第十二研究所和西安船舶设备工业公司等企业，历任铸造研究室技术员、铸造车间主任、铸造研究室主任等职。先后主持及参与“国家5366耐磨钢研制”等重点科研课题30余项，拥有20余项技术成果。柔性引进公司后，他带领全厂工程技术人员，积极推动“甩图板”运动，使企业研发部门在半年内成功实现了由手工设计方式向计算机辅助设计方式的转变，极大地提高了企业的技术研发效率，有效缩短了产品的研发周期，增强了企业技术实力和产品的市场竞争力，为企业的技术进步和快速发展做出了贡献。朱筱北，男，1971年12月生，副高级工程师，现任苏宁公司技术中心主任。1993年毕业于合肥工业大学材料科学与工程学院，1993年7月到1994年12月工作于西北轴承有扫描全能王创建限公司保持架分厂，1995年1月到2010年1月工作于宁夏中色东方集团公司，2010年到2016年工作于陕西宝钛集团下属公司，2017年至今工作于宁夏苏宁新能源设备有限责任公司。直从事于各种金属和合金的开发和加工工艺技术领域的专业工作。主持和参加的各类课题和技术工作有：铁路轴承保持架冲压工艺研究；铍铜板带材质量改进研究；铍钴铜半连续铸造结晶器研究；不锈钢-钛板爆炸复合研究；二十薄钽带轧制工艺研究；钽靶材制造工艺开发研究；’引线框架用铁-镍合金带材研制(国家863计划);高性能超导用铌钛合金棒材研究等。副主任。曾先后参与并攻关数个公司技术难题及新科研项目，其中有“2.5米超大型槽帮的工艺设计”“提高铸钢件型铸钢件的生产工艺”等多个项目，并有12项获得了实用型专利，1项发明专利。2014年以“提高铸钢件工艺出品率的新工艺”获得大武口区“五小成果”二等奖和石嘴山市的三等奖，2015年以“中部槽铸件形位公差的校正装置”获的大武口区“五小成果”一等奖和石嘴山市的二等奖。1.5科研合作宁夏苏宁新能源设备有限公司为了促进企业技术升级，扫描全能王创建增强企业创新研发能力，先后与宁夏大学、北方民族大学、宁夏理工学院等高校建立了产学研合作机制，在先进铸造、人才培养等方面建立技术信息共享、研究课题共立、项目产业化合作，此外设立宁夏机械工程学会企业工作站，利用学会丰富的技术资源，咨询、指导该项目具体研发工作。这些对该项目的实施形成了有力的保障。消失模铸造技术八十年代初由英国铸钢研究协会研究成功，90年代在国内铸造企业陆续普及，在近十年来得到了快速发展，特别是由于消失模铸造设备投资少、工艺路线短、工序简化、占地面积小、铸件尺寸精度和外观精度高，许多中小铸造企业也越来越多地采用该项技术。消失模铸造技术不需要型芯设计，挣脱传统工艺束缚，用最简单的方法制造出传统工艺无法制作的铸件；砂中基本不需要粘结剂，砂的回收再利用成本大大降低，铸造基本没有废砂排放；铸造生产占地面积更小、使用人力资源更少、环保设计更加灵活，机械加工量更少，工作环境更加友好。但消失模铸造在铸钢领域存在吸气、表面增碳和夹杂等这些缺陷不能解决，造成消失模铸钢一直徘徊在非加工耐磨件和小型结构件范围，有必要找到新技术改良这些缺陷，从而提高铸件性能。针对这些问题，国内外已经有企业开始使用集成数字化设计、分析及制造技术，开发消失模数字化柔性加工及近净形无模铸造技术，打造数字化智能铸造工厂，推进两化深度融合，实现铸造装备和工艺“互联网+”的跨越。扫描全能王创建我公司追踪此类先进技术，结合多年来在消失模铸造方面积累的技术实力，决定采用模拟仿真和智能制造技术对该项目开展研究。该项目针对使用消失模铸造工艺生产铸钢件过程中存在的生产效率、可控性、稳定性等问题，开展消失模铸造生产智能化、柔性化生产工艺方面的研究。主要研究内容为利用虚拟仿真技术，模拟智能化生产线，根据实验数据，改造现有生产线。包括对消失模模具三维设计及制造工艺开发、消失模涂挂及组箱工艺优化、模拟熔炼、浇注及生产过程工序自动化控制等。四、项目各项技术经济指标执行完成情况4.1完成的主要工作(1)开发1至2个三维模具设计软件，实现网络化、数字化建模技术；该指标目前已完成，引进吸收、优化2套CAD/CAM软件，设计周期较之前缩短30天，各种设计参数实时传递到模具数字加工中心，由泡沫雕刻机自动加工所需的各种模型。(2)基于模拟仿真的铸件产品缺陷预测与性能、寿命评价技术；通过模拟仿真技术，已建立智能检测系统，可在线实时对产品进行各项性能检测，产品合格率由之前的96%提高到98%以上。(3)建设ERP信息系统，以支持消失模柔性制造过程中，生产信息的采集、分析和实时共享；该项指标已完成，各生扫描全能王创建产要素实现了动态最佳配置，生产效率提高了30%。(4)建设MES生产管理系统、PLC电气控制系统，解决消失模智能制造过程中，自动化设备与信息技术深度融合的问题；该项指标已完成，目前联网的自动化设备率达到了60%,初步实现了协同制造。(5)利用该项目的技术成果，实现铸钢件大尺寸、复杂结构新产品的批量生产(铸钢件重量从500Kg以内突破到近4000Kg,轮廓尺寸从长宽高1*1*0.5米以内突破到2*2*2米，多孔槽、半封闭空腔的复杂结构);目前对于形状复杂的个性化产品定制，已能进行批量柔性生产，例如为奔牛移动式上向反井钻机配套的减速器铸钢箱体，达到了项目设计要(6)申请2到3项专利，进行新技术、新装置的鉴定；该指标已完成，获得3项专利，正在进行新技术的鉴定工作。(7)“消失模智能化柔性铸造”科技创新团队，通过市级认定，企业科研人员数量占到员工总数的22%以上，科研人员质量达到行业先进水平。4.2关键技术(1)铸造全流程、多尺度、网络化建模技术。(2)基于模拟仿真的铸件缺陷预测与性能、寿命评价(3)基于数值模拟的智能化铸造工艺设计与优化技术。(4)铸造生产过程虚拟现实、仿真、优化决策技术。扫描全能王创建五、项目研究过程中主要关键技术的突破和创新情况5.1取得的成果情况(1)已获得授权实用新型专利3项，正在进行新技术(2)已初步建成柔性智能化生产线；(3)已完成个性化批量产品的研制和生产工作；(4)已研发出适合柔性生产的新工艺，目前论证优化5.2创新点图形毛坯三维图形——模型三维图形的逆向设计(借助于专业平台的三维智能设计技术);(2)选用锆英粉和铝矾土作为复合耐火骨料、钠基膨润土和木质素磺酸钠作为复合悬浮剂、以水溶性醛树脂和硅溶胶做复合粘结剂，使得涂层具有较好的低温粘结强度和高温粘结强度，透气性和悬浮性好，涂挂性优良；(3)通过分析真空低压消失模铸造工艺要求，构建了下罐压力变化，以及金属液进入直浇道时间来掌握金属液流动状况，并且依据模糊PID控制算法，根据输入信号和内部参数的设定，实现对上下真空罐的压力控制，从而实现对和间接经济、社会和生态效益扫描全能王创建(3)通过该项目的实施，产品设计和研发已摆脱依赖于图板和实物模型的传统方式，利用计算机三维虚拟仿真技术使研发周期和效率大大提升；(4)通过定制的信息化系统和自动化设备融合，完成了经营管理和生产控制柔性化、集约化的目标；(5)通过改进、优化的消失模涂挂及组箱工艺节约了原物料的使用，能耗也同步降低；该项目投产后预计年销售收入20000万元，利润5000万元，上缴税收1000万元。该项目消失模智能生产主要通过全流程的虚拟设计、自动化的数控加工，经过零部件粘接、表面处理、检验流程，最终完成合格产品。利用信息化的手段践行了两化融合的先进理念，完全契合《中国制造2025》及自治区发展先进制造业的相关要求。该项目建成后将在除尘系统、废料回收等方面，拥有整套的消失模解决方案，探索研究出消失模制造的新模式，在国家节能减排大力推行新材料、新工艺的大环境下，针对消失模加工泡沫，结合现场实践，规划设计了全密闭空间、集中抽尘、泡沫集中压块回收装置，将生产中泡沫通过抽尘压块，从而改善作业环境的同时，减小泡沫存放体积，利于存放，降低运输成本，实现生产过程安全、环保，实现绿色生产制造，完成消失模从生产制造到除尘、粉尘压块回收一体化建设，对环境保护有着积极的意义。同时智能化的生产线将大大压缩能耗及原材料的使用。扫描全能王创建路。本项目若在全行业推广，将使企业在创新驱动、产品结构优化、质量和品牌建设及人才培养等方面向高端铸造业的标准迈进。根据国家《铸造行业十三五发展规划》预计“十三五”期间，我国铸件产量年平均增长率在3%左右，到2020年年产量将达到5500万吨左右，且将向附加值较高的中高端铸件发展，该