戴煜 羊建高 李禮
根據(jù)美、日、德等國熱處理工業(yè)今后10年的技術(shù)發(fā)展路線圖、中國熱處理與表層改性技術(shù)路線圖以及《中國制造2025》中提出的相關(guān)發(fā)展目標(biāo),結(jié)合當(dāng)前粉末冶金熱工裝備制造技術(shù)的現(xiàn)狀,筆者就國內(nèi)粉末冶金熱工裝備技術(shù)未來的發(fā)展方向進(jìn)行了深入的思考與探討,指出中國粉末冶金熱工裝備技術(shù)將呈現(xiàn)5大發(fā)展趨勢,即裝備產(chǎn)能的大型化、控制手段的智能化、設(shè)計(jì)研發(fā)的信息化、研制方向的綠色化以及設(shè)備功能的集成化。
近年來,粉末冶金作為“先進(jìn)冶金”的高新技術(shù)代表,日益滲透至相關(guān)學(xué)科及技術(shù)領(lǐng)域,促進(jìn)了新技術(shù)的形成、應(yīng)用和發(fā)展,如快速固結(jié)、PIM成形以及3D打印技術(shù)等快速成形技術(shù)的出現(xiàn),使粉末冶金技術(shù)成為最引人注目的先進(jìn)材料及關(guān)鍵零部件制備技術(shù),受到各國重視[1]。
“一代裝備,一代材料?!碑?dāng)今世界的工業(yè)強(qiáng)國無一不是裝備制造業(yè)的強(qiáng)國,美、日、德等發(fā)達(dá)國家均以裝備制造業(yè)作為經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)[2]。中國粉末冶金行業(yè)起步較晚,技術(shù)裝備相對落后,經(jīng)過多年“技術(shù)引進(jìn)-消化吸收-自主創(chuàng)新”,裝備制造水平取得了長足進(jìn)步。但是,與發(fā)達(dá)國家相比,整體技術(shù)水平仍存在較大差距,自主創(chuàng)新能力亟待加強(qiáng)。“工欲善其事,必先利其器”,裝備制造技術(shù)的落后已經(jīng)成為制約我國粉末冶金新材料產(chǎn)業(yè)提升與轉(zhuǎn)型的瓶頸。加快粉末冶金熱工裝備制造技術(shù)的發(fā)展,對實(shí)現(xiàn)“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變,推動粉末冶金產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步,從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”,以及實(shí)現(xiàn)“中國夢”具有重大意義。
本文依據(jù)美、日、德等國熱處理工業(yè)今后10年技術(shù)發(fā)展路線圖[3]、中國熱處理與表層改性技術(shù)路線圖[4]以及《中國制造2025》中提出的相關(guān)發(fā)展目標(biāo),結(jié)合國內(nèi)粉末冶金熱工裝備制造技術(shù)的現(xiàn)狀,就其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行深入思考與探討,并提出具體的技術(shù)發(fā)展實(shí)施路線圖。
一、粉末冶金熱工裝備定義
粉末冶金是一門集制粉、成形、燒結(jié)等多重工藝于一身的綜合性前沿技術(shù)。經(jīng)燒結(jié)后的制品可直接使用,但對于某些性能要求較高的制品則還需燒結(jié)后處理。燒結(jié)后處理,即為提升燒結(jié)制品性能進(jìn)行的各種工藝處理,常見的工藝主要有:浸漬、復(fù)壓、復(fù)燒、(化學(xué))熱處理、水蒸氣處理和表面處理等。
因此,所謂粉末冶金熱工裝備,雖然GB/T3500-2008《粉末冶金術(shù)語》中沒有給出明確定義,但是筆者認(rèn)為,粉末冶金熱工裝備即用于實(shí)現(xiàn)粉體及其制品煅燒、還原、碳化、燒結(jié)、燒結(jié)后處理等工藝的加熱、冷卻或各種輔助作業(yè)設(shè)備。
經(jīng)過多年發(fā)展,粉末冶金熱工裝備品種日益豐富、分門別類,囊括了以回轉(zhuǎn)式/流態(tài)化/復(fù)合動態(tài)煅燒爐等煅燒設(shè)備;以管式/鋼帶式/網(wǎng)帶式/推桿式還原爐等還原設(shè)備;以網(wǎng)帶式/無網(wǎng)帶自牽引式/真空碳化爐等碳化設(shè)備;以管式/網(wǎng)帶式/真空多功能燒結(jié)爐等燒結(jié)設(shè)備;以及以網(wǎng)帶式水蒸氣處理爐、熱等靜壓爐等燒結(jié)后處理設(shè)備。
筆者所在的湖南頂立科技有限公司(以下簡稱“頂立科技”)近年來開發(fā)出的新型、具有中國特色的幾種粉末冶金熱工裝備如圖1所示。
二、國內(nèi)粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀
據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì),我國硬質(zhì)合金產(chǎn)量已占全世界總產(chǎn)量的近50%、稀土材料占據(jù)90%以上、人造金剛石粉80%左右、鐵粉已逾1/3以上,這些都說明中國是世界上最大的粉末冶金生產(chǎn)國。國內(nèi)粉末冶金行業(yè)的發(fā)展,印證著粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)也在快速發(fā)展。
當(dāng)前,在技術(shù)全球化的新格局下,國內(nèi)粉末冶金熱工裝備有了較大提升,整體技術(shù)能夠滿足國內(nèi)粉末冶金行業(yè)的基本要求,正朝向國際先進(jìn)水平邁進(jìn)[5,6]。但是,與發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距,具體表現(xiàn)為:
1.粉末冶金熱工裝備綜合技術(shù)差距較大
國內(nèi)粉末冶金熱工裝備總體技術(shù)落后、更新?lián)Q代慢,裝備制造技術(shù)仍處于中、低端水平,高端粉末冶金熱工裝備占量不足30%,而發(fā)達(dá)國家這一比例已超過80%。
①關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)落后
國內(nèi)粉末冶金熱工裝備設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,特別是在整體結(jié)構(gòu)布置、爐膛構(gòu)造、爐用節(jié)能材料、溫度場/流場分布模擬、氣氛控制等方面存在差距,導(dǎo)致設(shè)備無效工作區(qū)域大,設(shè)備占地面積較國外同類產(chǎn)品增加近20%;產(chǎn)能僅為國外產(chǎn)品的一半,能耗指標(biāo)與原材料損耗卻是發(fā)達(dá)國家的2倍;各種污染物排放濃度超標(biāo)嚴(yán)重。
②智能控制技術(shù)應(yīng)用落后
發(fā)達(dá)國家新一代數(shù)字智能化粉末冶金熱工裝備均運(yùn)用精密、智能控制技術(shù),生產(chǎn)過程全自動動態(tài)調(diào)控以及生產(chǎn)無人化作業(yè)等,這也是未來粉末冶金熱工裝備的發(fā)展方向。相反,國內(nèi)裝備仍停留在人工設(shè)定,憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果估算,不以產(chǎn)品最終性能指標(biāo)為控制目標(biāo),僅對工藝參數(shù)實(shí)施定時、定值的控制,因此產(chǎn)品質(zhì)量波動大,質(zhì)量重現(xiàn)性差。
③裝備制造信息化程度低
國外粉末冶金熱工裝備制造企業(yè)廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助生成、計(jì)算機(jī)模擬、模塊化快速設(shè)計(jì)和企業(yè)資源計(jì)劃(EPR)系統(tǒng)和企業(yè)資產(chǎn)管理(EAM)體系等現(xiàn)代信息化設(shè)計(jì)研發(fā)與管理措施,產(chǎn)品具有開發(fā)周期短、成功率高、生產(chǎn)成本低和售后服務(wù)響應(yīng)快等特點(diǎn);國內(nèi)企業(yè)尚未形成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)體系,主要依賴仿制,各類輔助設(shè)計(jì)軟件缺乏,標(biāo)準(zhǔn)化管理體系零散,更無完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫。
2.粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)化水平差距大
國外裝備制造企業(yè)大量運(yùn)用智能機(jī)器人和快速自動檢測等先進(jìn)手段,因而國外整體制造水平較高。反觀國內(nèi),多為人工操作,檢測設(shè)備落后,設(shè)備產(chǎn)業(yè)化水平較低。
3.粉末冶金熱工裝備創(chuàng)新能力差距大
據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)粉末冶金相關(guān)專利的年申請量已達(dá)1 200余件,是跨國公司的3倍以上,標(biāo)志著我國粉末冶金行業(yè)的蓬勃發(fā)展[7]。但是,在創(chuàng)新發(fā)明質(zhì)量方面,國內(nèi)機(jī)構(gòu)不及跨國公司。國外主要體現(xiàn)在關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)的成果多,而國內(nèi)多數(shù)采用簡易的工藝改進(jìn),甚至仿造。國內(nèi)粉末冶金熱工裝備在知識產(chǎn)權(quán)方面存在量廣而質(zhì)不精的問題,客觀反映出我國自主創(chuàng)新能力亟待加強(qiáng)。
三、我國粉末冶金熱工裝備發(fā)展趨勢
1.裝備產(chǎn)能的大型化
裝備產(chǎn)能的大型化是實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)和效益最大化最直接的途徑。目前世界上最大、最先進(jìn)的粉末冶金熱工裝備的制造幾乎都集中在西方發(fā)達(dá)國家。據(jù)悉,國內(nèi)有記載的大型鋼帶式鐵粉精還原爐,其單臺設(shè)備的最大年產(chǎn)量僅為7 000t[8]。
因此,在引進(jìn)國外最先進(jìn)的裝備技術(shù)的同時,有必要對這些先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收和再創(chuàng)造,增強(qiáng)自主創(chuàng)新與集成能力。值得正視的是,在沒有任何經(jīng)驗(yàn)借鑒的基礎(chǔ)上研制大型設(shè)備,可能存在很大的技術(shù)風(fēng)險。如何設(shè)計(jì)大型設(shè)備,不斷優(yōu)化工藝參數(shù),發(fā)揮裝備功效,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大型裝備的自主研發(fā)是我國粉末冶金熱工裝備行業(yè)面臨的難點(diǎn)之一。
針對裝備產(chǎn)能大型化的難題,筆者所在的頂立科技研制開發(fā)了萬噸級帶式還原設(shè)備(如圖2所示),該裝備自動化程度高,鋼帶寬度達(dá)到1.5m,最大年產(chǎn)量可達(dá)12 000t,且具有顯著的節(jié)能效果。產(chǎn)品能耗及性能全面超過美國進(jìn)口鋼帶爐(對比如表1所示),整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,申請專利4項(xiàng),已在武漢鋼鐵集團(tuán)公司得到應(yīng)用。
為滿足國家航天某重大專項(xiàng)對超大型炭材料構(gòu)件的專有需求,頂立科技新近研制的大尺寸真空燒結(jié)設(shè)備,其有效均溫區(qū)達(dá)到31.25m3(單次裝載量可達(dá)20 000kg),均溫性達(dá)到≤±10℃,并解決了2 600~2 800℃高溫下加熱元件的膨脹失效與絕緣問題(圖3)。
2.控制手段的智能化
在現(xiàn)代化大生產(chǎn)的時代背景下,傳統(tǒng)粉末冶金裝備已無法適應(yīng)。提高粉末冶金制品質(zhì)量,關(guān)鍵取決于粉末冶金熱工裝備是否具備先進(jìn)的智能化控制手段,具體而言即調(diào)控精準(zhǔn)化、過程數(shù)字化及運(yùn)行可靠化。
①調(diào)控精準(zhǔn)化
近年來,新一代諸如激光誘導(dǎo)的光譜分析在線檢測粉體成分、X射線衍射分析在線檢測粉末冶金制品組織性能和均勻性、基于圖像處理技術(shù)的表面缺陷在線檢測技術(shù)等在線質(zhì)量檢測技術(shù)逐漸在國外粉末冶金熱工裝備中應(yīng)用。國內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)仍停留在科研院所的試驗(yàn)階段,無法應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。因此,如何建立產(chǎn)學(xué)研用一體化的創(chuàng)新體系,擴(kuò)大該項(xiàng)技術(shù)的推廣將是我國粉末冶金熱工裝備制造企業(yè)亟待進(jìn)行的研究課題。
②過程數(shù)字化
粉末冶金熱工裝備領(lǐng)域數(shù)字化仿真和數(shù)字化設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于各工序的動/靜態(tài)問題分析,內(nèi)容涵蓋溫場/流場、各種反應(yīng)機(jī)理/形變機(jī)理/相變機(jī)理的研究,并朝著多對象、多介質(zhì)、多機(jī)理、多尺寸、多目標(biāo)的方向發(fā)展。數(shù)字化仿真和虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用,有助于工藝流程的創(chuàng)新、參數(shù)的優(yōu)化、新產(chǎn)品的研發(fā)和新裝備的研制。現(xiàn)階段,西方發(fā)達(dá)國家在航空航天用關(guān)鍵粉末冶金裝備的開發(fā)上實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化研制,而我國在該領(lǐng)域的研究落后于國外。
③運(yùn)行可靠化
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)的不斷完善,基于因特網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、微型智能傳感器、激光和遠(yuǎn)紅外測量技術(shù)等一批新技術(shù)可應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測,大大豐富了狀態(tài)監(jiān)測的手段。另外,非線性信號處理方法和多因素故障趨勢預(yù)測方法,提高了設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性,有效保障了設(shè)備運(yùn)行中的可靠性。
頂立科技在研制現(xiàn)代化粉末冶金熱工裝備的歷程上,以“控制手段智能化”為發(fā)展方向:配置工控機(jī),實(shí)現(xiàn)過程控制智能化;氣體系統(tǒng)采用智能集中柔性控制,提高爐內(nèi)氣氛的穩(wěn)定性,確保產(chǎn)品的整體一致性;利用IPC技術(shù),實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)、氣氛控制等在線運(yùn)行管理,提高裝備的智能化水平;采用統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)(SPC),建立參數(shù)的過程數(shù)學(xué)模型,基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的參數(shù)控制,并利用傳感器和微機(jī)對各參數(shù)進(jìn)行精確監(jiān)控。
3.設(shè)計(jì)研發(fā)的信息化
裝備制造業(yè)向“智能化”發(fā)展的階段特征是制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)融合。通過調(diào)研分析,國內(nèi)粉末冶金熱工裝備信息化程度已經(jīng)進(jìn)入全方位、多層次發(fā)展的新階段。未來粉末冶金熱工裝備信息化的發(fā)展趨勢必然是基于網(wǎng)絡(luò),向數(shù)字制造和虛擬制造的方向發(fā)展[9]。
利用先進(jìn)的信息化規(guī)劃設(shè)計(jì)理論,優(yōu)化并完善適應(yīng)新一代粉末冶金熱工裝備需求的信息化綜合管理體系,促進(jìn)粉末冶金熱工裝備整體信息化水平;建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化體系,建設(shè)設(shè)備數(shù)據(jù)中心,完善“數(shù)字制造”,提高裝備設(shè)計(jì)制造一體化水平;運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)IT技術(shù),實(shí)現(xiàn)研發(fā)—設(shè)計(jì)—制造一體化、數(shù)字化和智能化管理。
利用EPR系統(tǒng)和EAM系統(tǒng),通過設(shè)備管理的信息化保障設(shè)備安全運(yùn)行、管理受控,提升裝備整體水平;利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)與視頻設(shè)備,建立基于寬帶網(wǎng)的設(shè)備故障自診斷、生產(chǎn)批次管理與監(jiān)控、設(shè)備故障自診斷、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)功能系統(tǒng)等遠(yuǎn)程監(jiān)控與服務(wù)支持技術(shù),為客戶提供快捷的在線設(shè)備監(jiān)控與技術(shù)服務(wù)響應(yīng);根據(jù)客戶產(chǎn)品的特點(diǎn),提供響應(yīng)的工藝服務(wù)技術(shù)支持,為客戶提供粉末冶金工藝制定、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)等系統(tǒng)技術(shù)方案。
4.研制方向的綠色化
提高中國粉末冶金熱工裝備競爭力,必須在工藝設(shè)計(jì)、能源利用效率以及尾氣處理等節(jié)能環(huán)保方面大下功夫,推動以“高效、低能耗、低排放或零排放”為基礎(chǔ)的綠色化產(chǎn)品制造理念。
①優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減少熱損失,提高爐溫均勻性。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與模擬等手段對爐體構(gòu)造、加熱元件形狀及分布等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高設(shè)備節(jié)能性及均溫性(如圖4所示);應(yīng)用傳熱學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì),合理利用新型隔熱爐襯結(jié)構(gòu),減少爐襯的散熱和蓄熱量,提高爐溫均勻性,同時保證設(shè)備外壁溫升<20℃。
頂立科技攻克了大型粉末冶金設(shè)備均溫性控制技術(shù),通過合理設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償區(qū)域、加熱器形狀與分布,以及保溫層模塊化設(shè)計(jì),并采用17區(qū)分區(qū)獨(dú)立控溫,成功地解決了大型設(shè)備控溫難、溫度均勻性偏差大等技術(shù)難題,設(shè)備加熱區(qū)有效容積達(dá)到31.25m3,爐溫均勻性高達(dá)±5℃。
②研究紅外輻射涂料涂層等新型節(jié)能材料,并同時采用輕質(zhì)磚、耐火纖維、復(fù)合爐襯,降低爐膛熱輻射,減少熱損失,縮短升溫時間。頂立科技最新研制的帶式還原爐,其爐襯材料采用輕質(zhì)耐火保溫陶瓷纖維板。與傳統(tǒng)全磚結(jié)構(gòu)爐襯相比,散熱損失和蓄熱損失大為減少。纖維制品質(zhì)量輕、比熱容小,可使保溫層厚度減少1/3左右,故總重量減輕30%左右。此外,產(chǎn)品爐襯采用全纖維整體結(jié)構(gòu),物料在還原過程中不會出現(xiàn)爐溫波動現(xiàn)象,比傳統(tǒng)精還原爐結(jié)構(gòu)節(jié)能30%左右。
③優(yōu)化尾氣處理技術(shù)(見圖5),提高燃?xì)鉄嵝?,減少廢氣排放。頂立科技研制的無網(wǎng)帶自牽引式碳化爐配置專用的尾氣處理系統(tǒng)。工作過程中,由爐體內(nèi)排出的尾氣自排氣支管通入尾氣處理裝置內(nèi),并依次對其中含有的有害物質(zhì)進(jìn)行處理,最終將處理后的無毒、無害氣體收集過濾再排放。
④運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),實(shí)現(xiàn)對整個粉末冶金工藝過程的精確控制,縮短工藝周期,提高利用率,減少CO2排放,保護(hù)大氣環(huán)境。
5.設(shè)備功能的集成化
①將多道粉末冶金工序集成在一臺設(shè)備上進(jìn)行
這種“一爐多用”的多功能一體化爐(見圖6),能有效減少各道工序的重復(fù)升溫、冷卻過程,降低能耗,節(jié)能效果顯著。
高效節(jié)能網(wǎng)帶式脫脂/燒結(jié)/淬火多功能爐,將快速脫脂、高溫?zé)Y(jié)和快速冷卻多道工序集成在一臺設(shè)備上進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了多功能集成。較同類產(chǎn)品,設(shè)備總長度縮減至20.5m(傳統(tǒng)為24m),占地面積大為減少;脫脂段與預(yù)燒段的長度比為1∶0.25(傳統(tǒng)為3∶4),產(chǎn)品生產(chǎn)能力提高30%。產(chǎn)品整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,申請國家專利5項(xiàng)。
②產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)
可針對用戶現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行加裝,減少用戶投資。即將產(chǎn)品分成幾個模塊進(jìn)行分類設(shè)計(jì),每一部分都具有獨(dú)立功能,具有一致的幾何連接接口和輸入、輸出接口單元,相同種類的模塊在產(chǎn)品族中可以重用和互換,相關(guān)模塊的排列組合就可以形成不同的產(chǎn)品。通過模塊的組合配置,創(chuàng)建不同需求的產(chǎn)品,滿足不同客戶的定制需求。
頂立科技研發(fā)的高效節(jié)能網(wǎng)帶式脫脂/燒結(jié)/淬火多功能爐,其快速脫脂系統(tǒng)裝置與氣淬裝置均實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)(見圖7),可根據(jù)客戶工藝需求進(jìn)行加裝與撤除。
四、我國粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)路線圖
1.粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)10年發(fā)展目標(biāo)
到2025年,現(xiàn)有類型的粉末冶金熱工裝備在生產(chǎn)效率、智能化程度、節(jié)能減排、可靠性等技術(shù)指標(biāo)上與國際先進(jìn)水平同步,國內(nèi)品牌粉末冶金熱工設(shè)備在國內(nèi)中、高端市場占有率達(dá)到80%以上,并實(shí)現(xiàn)大量出口;到2025年,粉末冶金熱工裝備能耗指標(biāo)平均降低60%,粉末冶金生產(chǎn)對環(huán)境的影響基本為零,質(zhì)量保證體系和企業(yè)信息化管理水平與國際先進(jìn)水平同步,并形成幾家具有國際競爭力的跨國企業(yè),生產(chǎn)率與國際先進(jìn)水平接近;到2025年,粉末冶金熱工裝備配件及輔助材料在質(zhì)量、可靠性、使用壽命上可與國際先進(jìn)水平同步,國產(chǎn)品牌的配件及輔助材料在國內(nèi)中、高檔粉末冶金熱工裝備上的配套率達(dá)到80%以上。
2 .發(fā)展建議
筆者建議,今后10年粉末冶金熱工裝備行業(yè)要重點(diǎn)發(fā)展關(guān)鍵共性技術(shù)。
①大型粉末冶金熱工裝備設(shè)計(jì)共性技術(shù)開發(fā)大型粉末冶金熱工裝備的爐體強(qiáng)度設(shè)計(jì)、真空獲取、氣氛控制、加熱控溫系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)與氣流、冷卻能力等關(guān)鍵共性技術(shù)。
②粉末冶金熱工裝備動態(tài)控制與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對大型、非標(biāo)加熱元件分布、加熱控溫系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì),使裝備設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)型向科學(xué)計(jì)算性轉(zhuǎn)變。以需求為導(dǎo)向,建立工藝、材料、設(shè)備數(shù)據(jù)庫,根據(jù)制品材料、形狀及工藝等要素,對工藝過程進(jìn)行二維/三維在線模擬仿真,實(shí)時調(diào)控工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)粉末冶金熱工裝備智能化發(fā)展;
③設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和工藝服務(wù)支持技術(shù)配置先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)與視頻設(shè)備,建立基于寬帶網(wǎng)的設(shè)備故障自診斷、生產(chǎn)批次管理與監(jiān)控、設(shè)備故障自診斷、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)功能系統(tǒng)、全自動無人值守系統(tǒng),為客戶提供粉末冶金工藝制定、生產(chǎn)管理、設(shè)備維修等系統(tǒng)信息化技術(shù)方案;
④粉末冶金熱工裝備節(jié)能減排技術(shù)以優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)、新型爐用材料、設(shè)備能效管理、余熱利用、廢棄廢液減量化為主體的綠色化控制技術(shù);
⑤技術(shù)多道粉末冶金工序集成于同一設(shè)備,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模塊化,可根據(jù)客戶的工藝需求進(jìn)行加裝與撤除。
⑥熱工裝備如何與“工業(yè)4.0”技術(shù)體系相結(jié)合,迎合《中國制造2025》發(fā)展目標(biāo)。
以技術(shù)驅(qū)動與創(chuàng)新為前提,推動粉末冶金熱工裝備制造走向高度網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的智能制造發(fā)展方向,以制造的服務(wù)化(物聯(lián)網(wǎng)與務(wù)聯(lián)網(wǎng))實(shí)現(xiàn)價值提升。
五、結(jié)語
在國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對粉末冶金新型熱工裝備不斷增大的需求下,我國粉末冶金熱工裝備向大型化、智能化、信息化、綠色化以及集成化發(fā)展是未來的必然趨勢;以現(xiàn)有優(yōu)勢技術(shù)為契機(jī),大力發(fā)展現(xiàn)代化粉末冶金熱工裝備制造技術(shù),形成以點(diǎn)帶面、全新的粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,加速我國粉末冶金新技術(shù)與新裝備的進(jìn)步;在當(dāng)今的國際大背景下,只有制訂并貫徹中國粉末冶金熱工裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線圖,才能實(shí)現(xiàn)《中國制造2025》提出的發(fā)展目標(biāo),實(shí)現(xiàn)由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變,中國才能成為真正的粉末冶金技術(shù)強(qiáng)國。
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