引言: 描述传统锻造的印象(高温、高噪音、高能耗、重体力劳动),引出在工业4.0和双碳目标背景下,锻件制造业正经历深刻变革。
智能化浪潮:
数字化设计与仿真: CAE软件(如DEFORM, FORGE)在模具设计、工艺参数优化、预测材料流动、缺陷(折叠、充不满)和应力方面的应用,减少试模成本,提高一次成功率。
自动化与机器人: 自动上下料机器人、锻造操作机器人、精整自动化生产线(自动打磨、检测),替代危险、重复性劳动,提高效率、一致性和安全性。
过程监控与大数据: 传感器实时监测温度、压力、位移、能耗等参数;数据采集与MES系统集成,实现生产过程透明化、可追溯;利用大数据分析优化工艺、预测设备故障(预测性维护)、提升质量稳定性。
柔性制造系统: 适应小批量、多品种需求,快速换模技术。
绿色化转型:
节能技术: 高效蓄热式燃烧系统、感应加热技术、余热回收利用(预热空气、发电、供暖)。
环保技术: 高效除尘除烟系统(处理氧化皮粉尘、油烟)、低噪音锻造设备(液压机替代部分锻锤)、环保型润滑剂和脱模剂。
清洁能源应用: 探索电炉使用绿电的可能性。
材料利用效率提升: 精密下料、近净成形技术(减少后续加工余量)、飞边/废料回收再利用。
面临的挑战与机遇:
挑战: 高昂的初始投入(智能设备、软件)、技术人才短缺、现有设备改造升级难度、绿色技术成本效益平衡。
机遇: 提升国际竞争力、满足高端客户(如汽车、航空)对绿色供应链的要求、创造更安全舒适的工作环境、实现可持续发展。
未来展望: 描绘“智慧锻造工厂”的图景:高度自动化、数字化、网络化、柔性化,生产过程绿色低碳,产品高质量、高性能、高一致性。