砂型3D打印智能铸造工厂全流程数字化生产系统及装备研发应用项目

2020年5月5日，中国铸造协会通过视频会议的形式，主持召开了由烟台冰轮智能机械科技有限公司完成的“砂型3D打印智能铸造工厂全流程数字化生产系统及装备研发与应用”科技成果评价会。

烟台冰轮智能机械科技有限公司为冰轮环境（上市公司）下属子公司，公司成立于 1956 年，迄今已有 60 余年的铸造生产历史，是首届及第二届“全国铸造百强企业”之一，首届“全国铸造千家骨干企业”之一， 公司产品以灰铸铁、球墨铸铁为主，产品包括机床、压缩机、发电设备、内燃机、泵阀、矿山机械等各类铸件，具备年产铸件 3 万吨、精密铸件加工 1.5 万吨的能力，在国内树脂砂铸造细分市场领域具有较强竞争优势，产品主要出口日本、美国、新加坡、瑞典等国家和地区，出口量占产量的 70%。

砂型3D打印智能铸造工厂全流程数字化生产系统及装备研发与应用项目，采用“3D 打印、机器人等创新技术+绿色智能铸造工厂”的模式建设，将五大信息系统（ERP、MES、VCS、LIMS、智能单元）高度集成，现场可视化管理（建立企业运营指挥中心和工厂看板等），升级传统车间的信息化系统促成了成型智能单元、熔炼智能单元、精整理智能单元等多单元的协同运作，提升了车间信息化水平；将信息技术、网络技术和智能技术应用于设计、制造、管理和服务等生产经营的各个环节，全面提升企业综合竞争能力，打造成铸造行业数字化示范工厂。从砂芯制作至铸件成型，完成全自动运行，实现铸造新技术的产业化应用，带动产业链上下游的发展，推动了行业的发展与进步，引领中国铸造转型升级，实绿色、智能铸造。

本次成果评价，中国铸造协会邀请了机械科学研究总院集团公司副总经理、中国工程院院士单忠德；中国铸造协会会长、研究员张立波；上海大学博士生导师翟启杰教授；机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副总工程师刘涛；中国铸造协会执行副会长兼秘书长、研究员张志勇；山东大学材料科学与工程学院院长、博士生导师、长江学者赵国群；山东省机械设计研究院院长、研究员林江海；中国机电一体化应用协会秘书长、研究员黎晓东；潍柴动力股份有限公司总工艺师、泰山产业领军人才、研究员级高工刘庆义；合肥工业大学教授刘继广；国家智能铸造产业创新中心高级工程师杨军；中机寰宇（江苏）智能制造认证检测有限公司总经理、研究员级高工陈晓东等专家组成的专家组对成果进行了评价。

烟台冰轮智能机械科技有限公司总经理于本礼、副总经理徐从顺、田立海等企业领导参加了会议。评价会议由中国铸造协会行业发展部刘树生主持，专家组主任委员单忠德院士主持了专家质疑及评议环节。评价委员会专家观看了生产现场的视频材料，听取了项目汇报，经质询和讨论，认为——

该项目采用先进的3D打印设备，通过桁架机器人与立体库及VCS信息交互，实现了自动组型；应用了炉料自动加配料系统和高差1050mm的全自动3T浇注机，形成智慧熔炼单元并与设备物联信息集成；将芯包组型由AGV（移载机器人）转至炉前，利用压箱机构自动压紧芯包，完成了自动浇注产品，实现了工艺全流程的智能化生产。

利用物联网技术，通过各种传感器，搭建了工厂的智能单元模块；利用数据库与以太网技术，上层与ERP、MES、VCS、LIMS等系统集成，下层与智能设备联网，实时反馈生产数据、设备运行、能耗和环境数据等数字化信息，实现了全自动生产。

按照设备层、单元层、车间层、企业层和协同层的五层架构方案，搭建了以全流程虚拟制造VCS为核心，与ERP 、MES和LIMS等单元集成的管理平台。实现了材料采购、工艺设计到生产过程的全面集成的数字化管理，打通了与财务、办公自动化等业务系统的数据链，形成了在集团管控模式下的数据驱动业务模式。

该项目通过先进铸造技术、信息技术和智能技术的融合应用，实现了砂型3D打印智能铸造工厂关键装备及生产全流程数字化管控，成功应用于压缩机行业复杂铸件的数字化制造，取得了很好的经济和社会效益。

评价委员会一致同意通过该项目的科技成果评价，项目整体技术达到国际先进水平。