“我國傳統鑄造行業(yè)以手工勞動(dòng)為主，通俗地形容就是‘傻大黑粗’。我在維修車(chē)間待了9年，心里一直有個(gè)夢(mèng)想——我們的工作環(huán)境能得到改善。”
說(shuō)話(huà)的年輕人名叫劉軼，36歲的他是寧夏共享集團股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)共享集團）產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新中心副總經(jīng)理、智能制造研究院院長(cháng)。
讓鑄造工人穿著(zhù)白大褂在空調環(huán)境下體面地工作，這是所有共享人自上世紀90年代以來(lái)就掛念著(zhù)的事。集團聚焦行業(yè)轉型升級痛點(diǎn)，投入10多億元主攻鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應用技術(shù)及智能工廠(chǎng)建設，實(shí)現國內首創(chuàng )后，綜合集成技術(shù)領(lǐng)跑世界。
不久前，《大國重器》第二季在央視熱播,共享集團的鑄造用砂芯3D打印機也在其中亮相。這部紀錄片展望了我國裝備制造業(yè)的發(fā)展前景，而共享人的“鑄造夢(mèng)”，也在繼續。
改變產(chǎn)業(yè)現狀，靶向鑄造3D打印
走進(jìn)共享集團，位于南側的建筑便是快速成形工程技術(shù)研究中心。
14臺5米多高的鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化機型整齊擺放，除了機器運轉聲，再無(wú)其他轟鳴；除了幾位工作人員在操作板前監測，一兩臺機器人來(lái)回穿梭運送貨物，再無(wú)其他身影。
整個(gè)車(chē)間無(wú)吊車(chē)、無(wú)模型、無(wú)重體力、無(wú)溫差、無(wú)廢砂及粉塵排放，完全顛覆常識。
“以前的鑄造車(chē)間可不是這樣的。”劉軼說(shuō)。
鑄造是裝備制造業(yè)的基礎產(chǎn)業(yè)，我國鑄造產(chǎn)量連續16年穩居世界第一，是名副其實(shí)的鑄造大國。然而，傳統的鑄造設備以混砂機為主，勞動(dòng)強度大，效率低。最讓人糟心的是工作環(huán)境惡劣，工人經(jīng)常白臉進(jìn)去，黑臉出來(lái)，時(shí)間久了，一線(xiàn)技術(shù)人員流失嚴重。
搞了30多年鑄造的公司董事長(cháng)彭凡，一直在尋思怎樣讓這個(gè)行業(yè)翻身。2012年，當他在德國看到鑄造3D打印實(shí)驗室設備的時(shí)候，他意識到，如果把這項技術(shù)用好了，將是一件顛覆行業(yè)的事。
什么是3D打印？“其實(shí)就是分層疊加技術(shù)，是一個(gè)從三維降到二維、再升到三維的過(guò)程。”劉軼說(shuō)，這項技術(shù)首先利用切片軟件將實(shí)體沿高度方向切成薄層，這個(gè)步驟可近似看成，一個(gè)平面一層一層進(jìn)行打印，再疊加起來(lái)形成立體。3D打印技術(shù)在鑄造領(lǐng)域有一個(gè)分支，名叫3DP，目前在業(yè)內生產(chǎn)效率最高，成本相對較低，最易于產(chǎn)業(yè)化推廣。
共享人決定主攻這個(gè)方向。
“以前做一個(gè)鑄件，必須先做出一模一樣的模型，做完得兩個(gè)月。”劉軼說(shuō)，而鑄造3D打印沒(méi)有模型，直接將陰膜打印出來(lái)，再澆上鐵水或鋼水即可。鑄件也不需要人工組配，一周左右就能做出成品。
全力攻堅克難，打破國外技術(shù)壟斷
鎖定鑄造3D打印技術(shù)后，彭凡立即投資近億元購買(mǎi)了一臺德國產(chǎn)的打印機，組織一支50人的團隊從“點(diǎn)”上突破，樣機實(shí)驗工作正式開(kāi)始。
沒(méi)想到的是，問(wèn)題很快來(lái)了。
“所有材料和零配件都要進(jìn)口，設備出故障了也必須老外來(lái)修，用不起啊。”彭凡感嘆。
一天，機器在打印過(guò)程中突發(fā)故障，工作箱無(wú)法打開(kāi)，直接“罷工”。與德國供應商取得聯(lián)系后，對方提出要求：收費從工程師上飛機的那一刻開(kāi)始計算，每小時(shí)165歐元。
一星期后，工程師終于抵達銀川，但沒(méi)等舊問(wèn)題得到解決，新問(wèn)題又出現了。共享集團反饋這一情況時(shí)，對方竟然搖頭，理由是他只負責解決先前的故障，新故障必須重走程序。
德方工程師離開(kāi)了，留的是一臺無(wú)法運轉的機器，以及郁憤難平的共享人。
這種情形之后屢次上演，于是在2013年，彭凡決定專(zhuān)門(mén)解決受制于人的技術(shù)問(wèn)題。劉軼就是此時(shí)被委以重任，主抓材料、工藝、軟硬件等全面研發(fā)工作。
歷經(jīng)兩年多探索與研究，當樣機噴出墨的剎那，大伙興奮地跳了起來(lái)——他們造出了國內第一臺也是世界上效率最高的鑄造3D打印樣機，德方技術(shù)存在的諸多問(wèn)題均被改進(jìn)。
以發(fā)動(dòng)機氣缸蓋鑄件為例。原先用金屬模具得做近20個(gè)砂型零件，需要一個(gè)高技能工精密組裝出來(lái)，是一個(gè)高級技工培訓半年才能干的工作。而采用3D打印技術(shù)一次就能打印完成，誤差也從原來(lái)的1毫米降到了0.3毫米，生產(chǎn)效率提高約3—5倍，成品率提高了20%—30%。
鑄件生產(chǎn)由復雜變得簡(jiǎn)單，傳統的鑄造生產(chǎn)方式則由“黑色”變?yōu)?/span>“綠色”。隨著(zhù)生產(chǎn)實(shí)現零排放，以前的翻砂車(chē)間搖身一變成了空調工廠(chǎng)，徹底顛覆以手工為主的多品種小批量砂型鑄造生產(chǎn)方式。
引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，助推建設鑄造強國
山高人為峰。
“我的目標是產(chǎn)業(yè)化升級，用‘三部曲’形容是不夠的，目前來(lái)看是‘五部曲’。”彭凡笑了起來(lái)。
繼關(guān)鍵軟硬件技術(shù)實(shí)現“點(diǎn)”上突破之后，他們決定在“線(xiàn)”上集成，實(shí)踐智能生產(chǎn)單元應用。共享集團根據鑄造工藝流程，創(chuàng )新性地提出了鑄造智能單元的模塊化、工序化智能制造解決方案，已經(jīng)建設和改造10條以上智能生產(chǎn)單元。
共享人拼了。劉軼帶領(lǐng)團隊陸續攻克鑄造3D打印材料、工藝、軟件、設備等難題，他們在四川投入9臺設備組建起一條生產(chǎn)線(xiàn)，這是世界上第一條鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應用生產(chǎn)線(xiàn)；又在寧夏銀川建成并投產(chǎn)世界首個(gè)萬(wàn)噸級鑄造3D打印智能工廠(chǎng)，真正實(shí)現了鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應用的國內首創(chuàng )和鑄造行業(yè)“綠色智能”轉型。
2016年2月，李克強總理來(lái)寧夏視察，贊揚共享集團從“傻大黑粗”變成了“窈窕淑女”，是新舊動(dòng)能轉換的生動(dòng)體現。
劉軼的夢(mèng)想實(shí)現了，但共享人的夢(mèng)想遠不止于此。
“通過(guò)這種集成創(chuàng )新，我要把鑄造3D打印技術(shù)的優(yōu)勢展示出來(lái)并推向市場(chǎng)，還要讓產(chǎn)業(yè)能用得起。它不應該只是架子上的花瓶。”彭凡說(shuō)，接下來(lái)他們要幫別人設計并建造智能工廠(chǎng)，2018年設計、建設的數字化示范工廠(chǎng)累計達10個(gè)，目前已建成3座。
如今的共享集團已是國家首批46家智能制造試點(diǎn)示范企業(yè)，承擔著(zhù)“大尺寸高效鑄造砂型增材制造設備”等國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專(zhuān)項，也是國家智能制造標準化總體組13家企業(yè)成員單位之一。
未來(lái)5年，它將以每年20%左右的增長(cháng)速度力爭實(shí)現由推進(jìn)企業(yè)發(fā)展向引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展轉變。“希望在2030年前后，通過(guò)共建共享全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，支持我國鑄造業(yè)加速步入國際先進(jìn)行列。”彭凡說(shuō)。
這是共享人最大的夢(mèng)想，它的名字叫“鑄造強國”。