新形勢(shì)下鑄鋼企業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路的探索

楊程坤，韓福昊，李 敏，穆建華

（遼寧福鞍重工股份有限公司，遼寧鞍山 114016）

近年來(lái)，同行業(yè)企業(yè)能力不斷提升，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，產(chǎn)品毛利率逐漸下降，生產(chǎn)成本的控制成為關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力。包括日本、歐洲、美國(guó)等生產(chǎn)商主動(dòng)參與競(jìng)爭(zhēng)，主動(dòng)降低價(jià)格，以期贏得市場(chǎng)份額。高端裝備中非獨(dú)有技術(shù)的大多鑄件，其制造價(jià)格已經(jīng)與中國(guó)趨于一致，我們正在喪失成本優(yōu)勢(shì)，全球化采購(gòu)價(jià)格正處于微利時(shí)代。

迫于環(huán)保的壓力，原材料價(jià)格不斷上漲，對(duì)于鑄造廠來(lái)說(shuō)無(wú)異于雪上加霜。

鑄件使用者—國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠也面臨競(jìng)爭(zhēng)壓力，均期待整機(jī)產(chǎn)品的高質(zhì)量、高效率、輕量化、低價(jià)格、快產(chǎn)出的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

眾多的鑄件供貨商要適應(yīng)“更低售價(jià)、更高質(zhì)量、更高性能、更快交付周期”的要求。如，火力發(fā)電鑄件，原來(lái)分體的內(nèi)缸體、噴嘴室、隔板套等，為了增加氣密性和使用穩(wěn)定性，現(xiàn)在大多為整體鑄造，且壁厚均勻，不利于順序凝固，使鑄造難度和成本增加；又如，水電方面，烏東德、白鶴灘不銹鋼轉(zhuǎn)輪鑄件，是“零”缺陷要求，是從“精品”至“極品”的高跨度。這兩年來(lái)，同種產(chǎn)品的訂貨周期縮短了1/3，傳統(tǒng)的制造工藝已經(jīng)不能滿足新的訂貨要求。鑄造廠要想生存，就必須獨(dú)辟蹊徑，尋求可持續(xù)發(fā)展之路。

公司從自我創(chuàng)新、完善出發(fā)，立足于提高鑄件質(zhì)量、降低綜合成本、優(yōu)化生產(chǎn)流程、延伸產(chǎn)業(yè)鏈?，F(xiàn)將取得的一些經(jīng)驗(yàn)跟大家分享。

1 不斷創(chuàng)新突破，提高原始質(zhì)量，降低綜合成本

企業(yè)創(chuàng)新，立足自我改善，務(wù)實(shí)進(jìn)步。不一定是發(fā)明，超越自我就是創(chuàng)新。是引導(dǎo)員工堅(jiān)持高水平下的自我突破。不斷地優(yōu)化創(chuàng)造，取得進(jìn)步。在工藝設(shè)計(jì)、冶煉、制型、澆注等工序上加大投入，獲得高質(zhì)量水平的原始鑄件。不做犧牲質(zhì)量的節(jié)約成本，合理的用料是保證質(zhì)量的前提。只要杜絕了浪費(fèi)，操作人員就做到位了。

在造型材料和精細(xì)操作方面，積極引進(jìn)歐洲先進(jìn)材料和操作技術(shù)，改變傳統(tǒng)操作方法。例如：引入了歐洲冒口保溫磚和保溫板，使冒口的補(bǔ)縮效率提高了近30%；引進(jìn)澆注系統(tǒng)陶瓷管AL2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)52%、厚度20 mm，杜絕了澆注漲裂、鋼水沖刷，提高了鑄件內(nèi)部質(zhì)量，減少了精加工后的點(diǎn)狀缺陷；引進(jìn)美國(guó)噴槍，由刷涂改進(jìn)為噴涂，涂料顏色區(qū)分，減少操作失誤。這些改善，雖然增加了造型成本，但大幅提高了鑄件表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。使后道工序成本明顯降低，綜合成本得到了優(yōu)化。

2 優(yōu)化改進(jìn)高技術(shù)短流程，提高生產(chǎn)效率

鑄鋼件傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是澆注后在砂型中緩冷，一般冷卻到200℃以下，有馬氏體相變的鋼種要冷卻到相變結(jié)束后（一般為70℃以下），鑄件在地坑中的冷卻周期太長(zhǎng)，長(zhǎng)期占用地坑、砂箱等資源，生產(chǎn)效率低下，無(wú)法滿足客戶工期要求。通過(guò)“技術(shù)方案、試制、總結(jié)再調(diào)整、科學(xué)固化”，不斷研究、優(yōu)化生產(chǎn)工序，實(shí)現(xiàn)“高技術(shù)短流程”的改善。

2.1 部分鑄鋼件的短流程實(shí)踐

Si-Mn鋼、Cr-Mo-V鋼系列，實(shí)現(xiàn)了部分工序“短流程操作”。實(shí)現(xiàn)了“一次切割到位、一次清理到位、一次熱處理到位”。優(yōu)化前后的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 生產(chǎn)流程優(yōu)化示意圖

優(yōu)化后的生產(chǎn)短流程有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1）能夠縮短減少地坑、砂箱占用。加快生產(chǎn)周期，固化實(shí)施后，大大減少了入爐熱處理次數(shù)，對(duì)比原工序節(jié)約費(fèi)用約20%～30%.既保證了質(zhì)量，還大大縮短了生產(chǎn)周期7～15天；

2）澆注系統(tǒng)和冒口經(jīng)過(guò)噴丸后，可以提高返回料的質(zhì)量，減少冶煉能源消耗；

3）熱處理前噴丸，避免二次燒結(jié)形成化學(xué)粘砂，從而縮短精整的時(shí)間。室溫清砂噴丸后的產(chǎn)品表面質(zhì)量圖片如圖2所示。性能熱處理后的表面質(zhì)量照片如圖3所示。

2.2 量產(chǎn)鑄件的流程優(yōu)化和成本控制

美國(guó)GE交通整體鑄造機(jī)車轉(zhuǎn)向架是出口北美的貨運(yùn)機(jī)車底盤，從2012年開(kāi)始進(jìn)行批量生產(chǎn)，通過(guò)幾年來(lái)的不斷優(yōu)化，全工序?qū)崿F(xiàn)了“專業(yè)化短流程”。

比如：將三次入爐熱處理合并為一次熱處理（整合了性能處理和熱矯形）；將三次切割變?yōu)橐淮吻懈畹轿?；合理?guī)劃NDT檢驗(yàn)時(shí)機(jī)；精整完成后再回火；將粗加工取消合并為一次精加工到位；附件裝焊一次檢驗(yàn)合格。

圖2 室溫清砂噴丸后的鑄件表面質(zhì)量

圖3 鑄件經(jīng)性能熱處理和噴丸后的表面質(zhì)量對(duì)比

經(jīng)過(guò)不斷的試制、總結(jié)、檢驗(yàn)，生產(chǎn)工藝流程越來(lái)越優(yōu)化，優(yōu)化的項(xiàng)目達(dá)40余項(xiàng)。固化實(shí)施后，使開(kāi)發(fā)初期160天的生產(chǎn)周期縮短到現(xiàn)在的35天，大大減少了資金占用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)GE公司的快速反應(yīng)。而且，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)四年GE公司質(zhì)量反饋NCR項(xiàng)為零的目標(biāo)，連續(xù)被GE授予“供貨商最佳質(zhì)量獎(jiǎng)”。該項(xiàng)目成為福鞍公司獨(dú)有拳頭產(chǎn)品。

2.3 提高焊接質(zhì)量，控制維修成本

提高焊接質(zhì)量，主要還是從提高一次焊補(bǔ)合格率來(lái)考慮。工藝過(guò)程是焊補(bǔ)合格率的保障，但如果沒(méi)有好的辦法，根本就落實(shí)不到實(shí)際生產(chǎn)中，靠督促檢查起不到預(yù)期的效果，最重要的是提高工人的積極性，讓工人主動(dòng)去按照工藝執(zhí)行。

1）工人的工資走市場(chǎng)化承包經(jīng)營(yíng)模式，按照“多勞多得”的原則進(jìn)行工資分配，既要保證焊接量，也對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行考核核算。例如：焊補(bǔ)前進(jìn)行整體的焊量核算，一次焊補(bǔ)合格，焊量結(jié)算單價(jià)最高。一次焊補(bǔ)不合格按照焊補(bǔ)合格率、焊量結(jié)算單價(jià)逐級(jí)遞減，低于焊補(bǔ)合格率80%，不予結(jié)算，而且一次焊補(bǔ)不合格的焊量，重復(fù)焊補(bǔ)沒(méi)有額外的費(fèi)用。經(jīng)過(guò)走市場(chǎng)化承包模式，工人的收入增加，促進(jìn)工人焊補(bǔ)合格率的提高，而且工作效率也大大提高，公司節(jié)約材料成本、熱處理費(fèi)用成本及人工成本。

2）按照技術(shù)水平給工人分等級(jí)，按照鑄件的重要程度，選擇合適的焊工進(jìn)行作業(yè)。

3）原來(lái)的時(shí)候焊補(bǔ)結(jié)束后進(jìn)行消應(yīng)力，然后再探傷、挖缺、焊補(bǔ)、焊后消應(yīng)力。周期循環(huán)次數(shù)多，導(dǎo)致焊后消應(yīng)力的次數(shù)居高不下。采用焊補(bǔ)后進(jìn)行探傷、返修，最終合格后再進(jìn)行焊后消應(yīng)力，能夠明顯降低焊后消應(yīng)力的次數(shù)，節(jié)約天然氣成本。

3 多渠道降低原材料成本

通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、改變?cè)牧瞎?yīng)方式，向材料上游要效益。不斷研究、開(kāi)發(fā)貨真價(jià)實(shí)的原材料供應(yīng)方案，“擠出水分”，實(shí)現(xiàn)采購(gòu)成本下降。

1）自用樹(shù)脂固化劑的制造

對(duì)口定制化工廠家，幫助投入資金設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)口供貨。按成本價(jià)或微利結(jié)算，實(shí)現(xiàn)了對(duì)比市場(chǎng)采購(gòu)成本降低30%的目標(biāo)。

2）自用鑄造模型的制造

對(duì)口定制模型廠家，實(shí)現(xiàn)對(duì)口供貨。幫助投入資金設(shè)備，幫助引進(jìn)日本、歐洲等先進(jìn)制造方法，積木型、聚苯乙烯型等方案，實(shí)現(xiàn)高效率。實(shí)現(xiàn)了對(duì)比市場(chǎng)采購(gòu)成本降低近20%。

3）出口包裝成本的控制

產(chǎn)品的出口包裝方案根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)自行設(shè)計(jì)包裝方案，在保證需要的基礎(chǔ)上，減少材料的使用，節(jié)約包裝材料成本。而且包裝業(yè)務(wù)由專業(yè)的包裝公司負(fù)責(zé)，這樣提高材料的使用率及工人的勞動(dòng)效率，減少公司的人力管理成本。僅包裝這一項(xiàng)業(yè)務(wù)，每年節(jié)省成本150萬(wàn)元。

4）針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)改造

公司原有型砂系統(tǒng)存在問(wèn)題，堿性酚醛樹(shù)脂砂再生循環(huán)不良，使舊砂膜變厚，粉塵量增大，導(dǎo)致型砂強(qiáng)度降低，只能靠不斷提高樹(shù)脂固化劑加入量。形成了惡性循環(huán)。經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研，反復(fù)論證，最終決定引進(jìn)廣西蘭科的砂再生系統(tǒng)解決方案，一次性投入3 000多萬(wàn)元，徹底改善高成本、低質(zhì)量、威脅環(huán)保的現(xiàn)狀。

目前，再生砂生產(chǎn)線繼續(xù)完善中，預(yù)計(jì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)目標(biāo)后，使樹(shù)脂加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了50%；舊砂回用率達(dá)到94%；并且分離出來(lái)鉻鐵礦砂、寶珠砂、硅砂，將其再生至替代新砂水平，可以減少特種新沙的購(gòu)入量；預(yù)計(jì)達(dá)產(chǎn)后每年可綜合回收成本約1 200萬(wàn)元，使型砂系統(tǒng)回到良性循環(huán)軌道。

4 以服務(wù)客戶為發(fā)展中心

4.1 延伸產(chǎn)品鏈條，變提供鑄件毛坯為提供精加工產(chǎn)品，乃至部套

福鞍原有業(yè)務(wù)是為世界500強(qiáng)客戶提供粗加工鑄鋼件，現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤峁┚庸こ善妨慵筒刻住?，為客戶提供可供直接裝配的成品服務(wù)。福鞍原有鑄件業(yè)務(wù)利潤(rùn)率顯著增加，客戶也節(jié)約了精加工外協(xié)管理和運(yùn)輸?shù)某杀荆@得了一站式采購(gòu)。也推動(dòng)了福鞍鑄鋼的業(yè)務(wù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了客我雙贏。

2016年開(kāi)始，為適應(yīng)日本東芝、三菱、GE、哈電集團(tuán)等國(guó)內(nèi)外客戶需求，投入過(guò)億元大型精密數(shù)控設(shè)備，從為客戶樣件開(kāi)始，陸續(xù)獲得了如上客戶驗(yàn)證和認(rèn)可，逐步打開(kāi)了高端裝備部件的精加工市場(chǎng)。形成了“鑄造+精加工+部套裝配”的完整制造鏈。

4.2 積極轉(zhuǎn)型，由高端鑄件制造向前沿整機(jī)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維延伸

福鞍多年制造重型燃?xì)廨啓C(jī)核心關(guān)鍵鑄件。瞄準(zhǔn)“煤改氣”、“清潔能源”、“分布式能源”的發(fā)展方向，2017年初，福鞍果斷引進(jìn)了俄羅斯彼爾姆燃?xì)廨啓C(jī)項(xiàng)目。

在4MW、10MW等燃?xì)廨啓C(jī)整機(jī)擁有全部自主產(chǎn)權(quán)；引進(jìn)燃機(jī)高端海外人才，全方位開(kāi)展設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、運(yùn)行。成立了福鞍重工燃?xì)廨啓C(jī)有限公司。

福鞍燃機(jī)，實(shí)現(xiàn)了高效“冷熱電三聯(lián)供”，適用于分布式、工業(yè)園區(qū)、大型建筑、居民小區(qū)等。力爭(zhēng)成為GE、西門子、索拉等世界燃機(jī)領(lǐng)域的差異化同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)者。福鞍燃機(jī)有望成為福鞍的新動(dòng)能，使福鞍獲得持續(xù)增長(zhǎng)點(diǎn)和持久的競(jìng)爭(zhēng)力。

4.3 積極向未來(lái)需求，開(kāi)發(fā)更新、更高需求鑄件產(chǎn)品

不斷挑戰(zhàn)高難度鑄件，瞄準(zhǔn)“替代進(jìn)口”、“以鑄代鍛”的發(fā)展方向，持續(xù)開(kāi)發(fā)和升級(jí)產(chǎn)品技術(shù)含量，向世界高水平學(xué)習(xí)，開(kāi)發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷性高技術(shù)產(chǎn)品。

我公司在2015年開(kāi)始著手進(jìn)行美國(guó)GET單車載重量400 t礦用卡車—電動(dòng)輪主架體、輪轂的開(kāi)發(fā)。該種鑄件不允許焊補(bǔ)，結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單，但并不利于鑄造生產(chǎn)。歷時(shí)一年多的反復(fù)研發(fā)總結(jié)，過(guò)了樣件試制、整體射線檢查、解剖試驗(yàn)、美國(guó)本土精加工裝配等一個(gè)又一個(gè)難關(guān)，2018年終于獲得了成功，目前已經(jīng)批量訂貨，今后幾年有大批供貨需求。

另外，我公司積極開(kāi)發(fā)CB2材料鑄件，目前試驗(yàn)件已經(jīng)取得成功。在鑄造、冶煉、熱處理和焊接工藝方面積累了成熟的經(jīng)驗(yàn)，保持了競(jìng)爭(zhēng)活力。

5 結(jié)束語(yǔ)

任何企業(yè)的生存、發(fā)展都離不開(kāi)創(chuàng)新。只有不斷克服自身的缺點(diǎn)和不足，改變傳統(tǒng)的思維方式和理念，樹(shù)立正確的思想，不斷創(chuàng)新，不斷地審視自己，突破自我，才能使企業(yè)在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。