低碳经济下中小铸造企业的发展战略

低碳经济下中小铸造企业的发展战略

宋 量

（安徽省机械科学研究所，安徽，合肥230022）

摘要：主要阐述了低碳经济对中小铸造生产企业的限制和制约以及中小铸造企业应对的发展战略和措施

关键词：低碳经济 铸造企业 战略

1. 前言

低碳经济的到来促进了新能源的发展，给装备制造业带来巨大市场的同时，铸造业也迎来了新的市场机遇与挑战，所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展低碳经济，一方面是高能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式的现实途径，是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。 “低碳经济”的重要含义之一，就是节约化石能源的消耗，为新能源的普及利用提供时间保障。特别从中国能源结构看，低碳意味节能，低碳经济就是以低能耗低污染为基础的经济。

2. 低碳经济与铸造业

铸造是制造业的基础，也是国民经济的基础产业，从汽车、机床，到航空、航天、国防以及人们的日常生活，如建筑五金、家用电器等等都需要铸件。铸造成形可以生产出非常复杂的零件，往往是其它成形工艺（例如焊接、锻压）无法实现的，汽车中铸件重量占整车重量的19%（轿车）～23%（卡车）；手机、笔记本计算机和许多照相机、录像机的壳体都是铝镁轻合金铸件。火电、水电、核电、风电等装备都需要许多铸件；高速火车、城市地铁等各种轨道交通车辆上都需要大量铸件；在国防建设中，各种现代化的武器也同样离不开铸件，从枪炮、艇船、到作战飞机，铸件对武器的性能起到至关重要的作用。例如飞机发动机的叶片铸件，已经由过去的等轴多晶叶片、定向凝固柱状晶叶片，发展到今天的定向凝固单晶叶片，使飞机发动机的性能大大提高。这种复杂、高性能的叶片铸件也是我国将要制造的大型飞机所不可缺少的。并且铸件质量的好坏关系机器的使用性能和生命，没有高质量的铸件，就不可能有好的装备。例如汽车铸件、机床铸件等。各种机床上铸件重量所占比例很大（50％～80％），还直接影响到机床的质量和精度密。早在2006年国务院“关于加快振兴装备制造业的若干意见”中，所提出的16项需要重点突破的重大技术装备和产品都与铸造密切相关。

作者简介：宋量，男，（1959.11-），铸造高级工程师，中国铸造协会耐磨铸件分会秘书长，主要从事耐磨材料的研发和铸造企业战略及流程管理，Email: songliang163@163.com

随着经济的发展，我国装备制造业进入了主机与辅机必须同步发展的新阶段。《装备制造业调整振兴规划》就明确提出了要提升大型铸锻件等配套产品的技术水平，夯实产业发展基础。要依托国家重点建设工程，大规模开展重大技术装备自主化工作，坚持自主开发与引进消化吸收相结合，通过加大技术改造投入，为发展大型核电、火电、水电、风电等高效清洁发电设备和钢铁、石化、船舶、轨道交通、机床、航空航天、汽车等产业提供大型铸件和高端关键铸件。

由于铸造业具有上述的重要性，工业发达的国家都非常重视铸件的生产，如美国、日本、德国等发达国家的铸造工业都十分先进。但是，我国的铸造工业水平与这些国家相比还有相当大的差距。

铸造企业规模以中小企业为主，在相当长的一段时期仍将困扰我国铸造业的大问题。由此引起了劳动生产率低、吨铸件能耗高、污染环境、低价恶性竞争等一系列的问题。从表1可以看出，我国铸造企业数量占全世界的53.8%，平均每个企业的产量仅1,200t，远低于发达国家，甚至低于一些发展中国家，也未达到世界的平均产量。企业劳动生产率低，我国铸造企业人均年产量有的可以达到60～80t/年，但全国平均还在15～20t/年，仅为国外的1/4～1/6。因此，如何适应低碳经济的新形势，可持续的发展我国的铸造业，特别是中小铸造企业的发展，不仅对于铸造业，对于制造业乃至国民经济的发展都将产生重要的影响。

表1 2008年世界前十大铸件生产国家企业总数和平均产量规模

3. 铸造企业在低碳经济下的发展战略

铸造行业是装备工业的基础，我国铸造行业耗能占机械工业总耗能的25％～30％，每生产1吨合格铸件，大约排放粉尘50公斤、废气1000~2000立方米、废砂1~1.3吨、废渣300公斤，整个铸造行业排放的废弃物数量巨大，每生产1t铸件三废排放量约是发达国家的6倍。已成为能耗和污染大户。相比较工业发达国家，其生产1吨合格铸件的“三废”排放量不到我国的1/10，而我国铸造企业规模小，产业集中度低，产品结构不合理，自主创新能力弱，装备和工艺落后，缺乏具有核心竞争力的企业集团和国际知名品牌，处于全球产业链分工中低端的形势短期内还难以改变，高投入、高消耗、高污染、低效率、低效益和难循环的粗放发展方式凸显产业基础依然脆弱。

低碳经济时期铸造业要按走新型工业化发展道路的要求，加快发展方式转变，将粗放发展模式转向节约、集约发展模式，加大技术改造、自主创新、淘汰落后、兼并重组力度，加快推进铸造产业结构调整和优化升级。同时，必须按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求，把加强能源资源节约和综合利用、强化生态环境保护放在突出位置，逐步淘汰、改造落后设备和工艺，不断提高工艺技术水平和铸件品质，走质量效益型和循环经济发展之路。

3.1中小型铸造企业的特点

我国铸造企业以中小企业为主，多年来，我国的政策是向大企业倾斜的。所以，中小企业经过20多年的发展虽然有一定的积累和规模，但中小企业的现状不容乐观，存在很多的问题：其一，产业结构从总体上层次低。铸造产业是传统产业，现代化的比重很小；铸造企业大多数是劳动密集型和资本密集型占主导，耐磨铸造企业尤为突出，而技术密集型和高技术密集型的比重很小。其二，自身基础薄弱。铸造企业由于规模较小，资金不足，人才流失严重，积累的时间不长等原因，造成自身基础薄弱，缺乏竞争力，很多的铸造企业要依附于大企业来发展，被大企业所主导，缺乏独立生存和发展的能力。其三，技术创新能力不强。由于国家一直强调发展大企业，大企业在融资，税收，土地使用等方面有诸多的优势，而铸造企业由于缺乏资金，人才，缺少政策支持等，在新产品的研究与开发上，在技术创新上处于劣势，限制了其发展。

3.2低碳经济下中小铸造企业的战略调整

中小企业是否能够健康发展,将对国家的经济起到重大的影响。从战略高度制定相应的政策,为中小企业的创新提供持续可靠的政府支持。政府已经开始对中小企业之间以及中小企业和科研机构的合作创新提供资助;对中小企业实施以市场为导向的技术单独创新项目的资助,进行可行性研究和探索。加大了对中小企业创新发展所需资金的支持力度,鼓励中小企业与大型企业和高校间的合作与交流。国家对中小企业的创新提供持续支持,并大大提升它们企业竞争力,极大的促进经济健康稳定增长。

低碳经济下的铸造行业，应将减量化放在优先位置，减量化从减少生产环节入手，推进资源能源的循环利用和高效利用，持续推进节能减排，控制高耗能高排放，加快淘汰落后生产能力，在铸造行业确是以减排为首要任务的。

3.3 减量化---低成本领先战略

在企业结构调整和优化的同时，遵循减量化为首要的中小铸造企业，为建立持续竞争的优势战略，往往采用常用的三种基本竞争战略，即成本领先战略，差异化战略和集中化战略，就低碳经济的核心---减物质化，对铸造行业而言就是节能减排降耗，具体在企业的发展战略上最具特征的就是成本领先战略，因此，通过优化设计、提高劳动生产率、降低原材料消耗，降低能耗，以求降低生产成本，将是中小铸造企业在低碳经济下首要的发展战略。图1所示。

图1 低成本战略模式图

4. 流程管理控制铸造生产全过程

以减量化为首要的目标，对产品的生产结构调整和优化，合理工艺流程，采用性价比适宜的原辅材料将是企业战略调整后的具体执行。

装备制造业本身在生产过程中减少资源的消耗和污染是走低碳经济最直接的路线，因此要利用一些技术手段，来保证其过程中的消耗和浪费。这在铸造生产的过程中显得尤为重要，以全流程的观点保证铸件的最终质优价廉，利用流程管理在低碳经济形势下，梳理与优化企业生产流程，从工艺流程上持续不断的优化，在生产的全流程中，做到原材料与辅助材料的合理应用、采用优势的工艺降低能耗以及减排与再利用。着力于在生产的全流程中贯彻低耗减排的理念，以满足低碳经济下的企业发展战略。

4.1 原材料准备

采取改进设计、使用清洁能源和原料、采用先进工艺技术与设备等措施，从源头上减少污染，提高资源利用效率。原材料准备的工艺流程中，应该遵循的原则：合理配置，物尽其用，特别避免一味地追求低质廉价的金属原材料和合金，似乎是降低了原材料的成本，殊不知由于原材料的劣质会直接形象材质的性能，进而影响铸件的性能；即便是一些原材料的成分合适，却由于锈蚀氧化的严重，也会影响熔炼工艺流程的熔炼成本和金属液体的纯净度从而增加熔炼及精炼的成本；生产中也有应用合理的例证，如：在生产铬系铸铁材质的铸件产品时，利用轴承钢加工废料，不仅节省合金铬铁的用量，也最大限度的发挥了原材料的性能。但是，在高锰钢铸件生产中，利用回收来的高锰钢废件生产，原本是节省成本的初衷，由于收购来的废锰钢备件中的有害元素不清，有可能对生产的锰钢铸件产生不利影响，加之目前中小铸造企业大多采用中频炉熔炼设备，仅仅是金属的重熔，由于没有氧化还原的过程，特别是对于像“磷”这样的有害元素不仅没能去除，在不断应用废料的情况下，其有害作用也在不断的叠加，试验也表明了，相同的含量情况下，废原材料越多其有害作用越强，因此，要用流程管理的理念，合理选用原材料和废旧材料，已达到节材降耗的目的。

4.2 工装、模具

首先，对于工装和模具的制作材料应采用适合批量寿命的材质，性价比更加合理。对于大批量的铸件生产，延长工装模具的寿命；对于小批量多品种的铸件产品则采用底板可换式模具和组合工装以降低工装模具的制作成本，并使得所用材质得以重复再利用。

4.3 混砂、造型

物尽其用为该工艺流程的指导原则，包括造型型砂及其所有辅助材料，不仅要适宜工艺条件，还要利于再利用。采用绿色环保材料，如，非晶态磷酸盐、活性等离子等改性剂就是最新的绿色环保铸造粘结剂；即便使用常规的粘结剂，也要尽可能的减量化，以最低加入量为佳，特别是树脂砂粘结剂的加入量直接关系到了后续工艺流程的固化、涂料、浇注过程的发气量的大小以及铸件的后续清理工艺流程的复杂程度，这些都能影响到铸件的质量。以铸钢生产中常见的水玻璃砂工艺为例，在型砂满足工艺要求的条件下，水玻璃的品质和加入量就直接影响到了二氧化碳的用量、造型工艺流程时间的长短、铸型涂料的用量、铸件皮下气孔产生的趋势大小、以及铸件成型后的清理工艺流程的难易程度等等。

4.4 熔炼、浇注

无论采用何种熔炼设备和浇注设备，时间和温度都要根据不同的工艺加以限定；而熔炼工艺流程，首先要规定入炉材料的基本要求—规格大小并除锈处理，在适宜的时段加入干燥预热后的合金，熔炼金属液体的过热温度浇注的温度和浇注时间。

4.5 清理、检验

清理工艺流程要明确材质对工具和环境温度的要求，在流程管理的理念下，经过了以上的流程控制，无论是工艺设计还是工艺过程中都尽量保证了清理工具消耗最少和工时的最低限，同时，在前序工艺流程保证的前提下，也都得以使检验工作流程的减量化。

5. 结语

铸造业是关系国计民生的重要行业是汽车,石化,钢铁,电力,造船,纺织,装备制造等支柱产业的基础也是制造业的重要组成部分，是装备制造业的基础，可以说，没有发达的铸造业，就没有强大的装备制造业。我国作为全球铸件产量第一大国，铸造行业耗能占机械工业总耗能的25％～30％，每生产1t铸件三废排放量约是发达国家的6倍。随着低碳经济时代到来，中小铸造企业的发展已成为我们面临的一项刻不容缓的任务，以减量化为根本调整企业的发展战略，按走新型工业化发展道路的要求，加快发展方式转变，将粗放发展模式转向节约、集约发展模式，加大技术改造、自主创新、淘汰落后、兼并重组力度，加快推进铸造产业结构调整和优化升级，改造落后设备和工艺，不断提高工艺技术水平和铸件品质，在铸造生产全流程推进节能降耗和减排治污，大力推进低能耗、低污染的绿色铸造，走质量效益型和循环经济发展之路。相信在不远的将来一定能把我国的铸造工业建设成为资源节约型、环境友好型的工业，进一步迈向铸造业强国。

主要参考文献

1.徐匡迪 低碳经济与钢铁工业 [J] 钢铁 2010.3

2.闫卫东 2010年全球矿业展望 [J] 中国矿业 2010.1

3.苗圩 发展低碳经济 增进相互合作谋求共同发展 [J] 中国水泥 2010.4

4.刘晖等 钢铁工业与低碳经济 [J] 冶金经济与管理 2010.1

5.黄为民 汽车零部件企业在“低碳经济革命”中加快发展 [J] 汽车工程师 2010.1

6.唐永红等 中小企业应对低碳经济之策略 [J] 烟台职业学院学报 2009.12

装备制造业本身在生产过程中减少资源的消耗和污染是走低碳经济最直接的路线，因此要利用一些技术手段，来保证其过程中的消耗和浪费。这在铸造生产的过程中显得尤为重要，以全流程的观点保证铸件的最终质优价廉，利用流程管理在低碳经济形势下，梳理与优化企业生产流程，从工艺流程上持续不断的优化，在生产的全流程中，做到原材料与辅助材料的合理应用、采用优势的工艺降低能耗以及减排与再利用。着力于在生产的全流程中贯彻低耗减排的理念，以满足低碳经济下的企业发展战略。

以减量化为首要的目标，对产品的生产结构调整和优化，合理工艺流程，采用性价比适宜的原辅材料将是企业战略调整后的具体执行。

装备制造业本身在生产过程中减少资源的消耗和污染是走低碳经济最直接的路线，因此要利用一些技术手段，来保证其过程中的消耗和浪费。这在铸造生产的过程中显得尤为重要，以全流程的观点保证铸件的最终质优价廉，利用流程管理在低碳经济形势下，梳理与优化企业生产流程，从工艺流程上持续不断的优化，在生产的全流程中，做到原材料与辅助材料的合理应用、采用优势的工艺降低能耗以及减排与再利用。着力于在生产的全流程中贯彻低耗减排的理念，以满足低碳经济下的企业发展战略。

低碳经济时期铸造业要按走新型工业化发展道路的要求，加快发展方式转变，将粗放发展模式转向节约、集约发展模式，加大技术改造、自主创新、淘汰落后、兼并重组力度，加快推进铸造产业结构调整和优化升级。同时，必须按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求，把加强能源资源节约和综合利用、强化生态环境保护放在突出位置，逐步淘汰、改造落后设备和工艺，不断提高工艺技术水平和铸件品质，走质量效益型和循环经济发展之路。