近年来，我国在铸造技术创新、行业进步等方面取得了显 著成果。 产业规模 持续增长 ， 铸件产 量已连 续 20 年位居世界首 位，产品结构进一步优化，产品质量稳步提高，关键铸件自主 制造能力提升，产业布局渐趋合理，铸造产业集群（园区）和 基地建设 都得到了 较快的发 展。 但是，仍有相当数量的铸造企业经营形势严峻 ， 仍处于高 投入、高消耗、高污染、低产出、低效益的发展现状。生产环 境差、劳动强度大、生产效率低、铸件质量不高、环境污染等 问题依然不容忽视。全行业在产业结构、质量效益、自主创新 能力、工艺装备、能源资源利用效率等方面与国际先进水平和 社会期望 存在差距 ，转型升 级任务紧 迫而艰巨 。 在砂型铸造、消失模铸造、熔模铸造、压力铸造、反重力 铸造、挤压铸造等各类不同的铸造技术中，我国铸造企业间技 术装备水平差距较大，先进装备从国外进口居多；关键装备重 点控制参数不到位，影响铸造工艺的稳定性；国产装备可靠性 不足，其自动化、数字化、智能化程度不高；铸件的技术含量 和附加值较低， 铸造产业高质量发展问题很大程度上制约了我 国铸造行 业由大变 强。 与此同时，为加速我国制造业转型升级、提质增效，国务 院发布实 施了《中 国制造 2025》规划体系， 并将智能 制造作为 主攻方向 ，《中国 制造 2025》终极 目标就是 把互联网 、物联网 引入制造业，使产品的生产达到高技术、高质量、高效率、智 能化。 《工业绿 色发展规 划 （2016-2020 年 ） 》 中提 出要全面 落实 制造强国战略，坚持节约资源和保护环境基本国策，高举绿色 发展大旗，紧紧围绕资源能源利用效率和清洁生产水平提升， 以传统工业绿色化改造为重点，以绿色科技创新为支撑，以法 规标准制度建设为保障，实施绿色制造工程，加快构建绿色制 造体系，大力发展绿色制造产业，推动绿色产品、绿色工厂、 绿色园区和绿色供应链的全面发展，建立健全工业绿色发展长 效机制，提高绿色工业国际竞争力，走高效、清洁、低碳、循 环的绿色发展道路，推动工业文明与生态文明和谐共融，实现 人与自然 和谐相处 。 《智能制 造发展规 划 （2016-2020 年 ）》 中提到 ， 智能制 造 是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于 设计、 生 产、 管理 、 服务等 制造活动 的各个环 节， 具有 自感知 、 自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。加 快发展智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是 抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制 造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制 造强国具 有重要战 略意义。 全球范围内新一轮科技革命与产业变革正在孕育兴起，互 联网、 大 数据、 人 工智能与 实体经济 深度融合 ，3D 打印、 机器 人等新兴技术的创新应用加速，正在对产业发展和分工格局带 来深刻影 响， 新 的 生产方式 、 产业 形 态、 商 业 模式正加 速形成 。 数字化网络化智能化技术在制造业广泛应用，制造系统集成式 创新不断 发展，将 形成新一 轮工业革 命的主要 驱动力。 铸造行业需准确把握绿色智能制造内涵特征，深刻理解绿 色智能制 造政策导 向， 以数 字化、 网 络化和智 能化为主 攻方向 ， 应用物联网、大数据、人工智能等先进技术，建设智能铸造工 厂，加强铸造技术装备研发，应用精准控制及高效运行的数字 化智能化铸造系统及装备，优化铸造工艺，提升铸造工艺及过 程质量的控制水平，创新铸造生产流程，提升铸件综合质量， 生产高附加值铸件，缩短产品制造周期，显著提升技术经济效 益，最终实现铸造产业的智能转型升级，促进铸造行业由大变 强。 当前正值我国铸造行业加速结构调整和转型升级的关键时 期， 全行 业要深入 贯彻落实 十九大报 告精神， 贯彻新发 展理念 ， 推进高质量发展，优化产业结构、促进全产业链提升；要推进 智能制造，提高行业总体水平；要培育产业集群，促进大中小 企业融通发展；要贯彻绿色发展理念 ， 构建低碳循环发展新体 系；要深 化国际交 流与合作 ，培育发 展新动力 。 “十四五”期间，铸造行业转型发展的目标是致力于构筑 “互联网+ 双创+ 绿色智能铸造”的产业生态，研制一批自动化 程度高、生产效率高、质量好、能耗低、排放少、设备信息接 口通用化、集成化 ， 具备一定程度智能特性的行业专用智能设 备；开发一批适用于不同铸造工艺的工业软件；打造一批将物 联网、增材制造、工业机器人、人工智能等先进技术与铸造行 业深度融合的铸造数字化车间、智能工厂；通过标准化的带动 和引领作用形成系列化的面向行业不同细分领域的智能制造 （铸造）系统解决方案， 全面带动整个铸造行业高质量、高水 平发展， 提升我国 铸造行业 的智能水 平和技术 实力。 《中国绿色智能铸造发展路线图》是由中国智能铸造产业 联盟理 事长单位国家智能铸造产业创新中心牵头组织编制，展 望我国铸造行业在未来十年实现智能创新、绿色跨越、引领未 来的指引 性文件。 路线图包 含绿色、 智能两个 方面的具 体内涵 ， 从材料、设计、工艺、运行四个方面提出了铸造行业转型升级 的技术发展路径和方向，将为中国铸造业迈向绿色和智能发展 提供支持 和参考。 习近平总书记在参加全国政协十三届三次会议时指出，加 快推进数字经济、智能制造等战略性新兴产业，形成更多新的 增长点、 增长极。 李克强总理 也在2020 年全国 两会工作 报告中 提出， 要 推动制造业升级和新兴产业发展； 发展工业互联网， 推进智能 制造；全 面推进“ 互联网+ ”，打造 数字经济 新优势。 我们也期 望在 《中 国绿色智 能铸造发 展路线图 》 的指引 下， 各单位能够全力以赴，通力合作，一起推动我国铸造行业实现 新发展， 创出新优 势。 目 录 第一 章 中国 绿色 智能 铸造 发展 路线 图 ………………………………………1 第一节 中国绿色智能铸造发展路线图框架 ………………………………2 第二节 中国绿色智能铸造发展路线图发展方向 ………………………3 第二 章 中国绿色智能铸造关键共性技术研发项目指南 ……………14 第一节 概 述……………………………………………………………………………15 第二节 中国绿色智能铸造关键共性技术研发项目指南 ……………17 1 第一章 中国绿色智能铸造发展路线图 （2020-2030 ） 2 第一 节 中国绿 色智能 铸造发 展路线 图框架 第一层 第二层 材料 铸造先进 金属材料 辅助材料 材料系统 设计 铸造工厂 设计 铸造工艺 设计 铸造产品 设计 工艺 模具制造 铸型成形 熔炼、浇 注 后处理 检测 物流 回收再利 用 运行 数字化网 络化智能 化 标准化推 广 人才培养 3 第二节 中国绿 色智能 铸造发 展路线 图发展 方向 类别 1 ：材料 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 铸造先 进金属 材料 高合金耐 热钢 低温用铸 钢 奥氏体不 锈钢 双相不锈 钢 镍基高温 合金 固溶强化 铁素 体球墨铸 铁 等温淬火 球墨 铸铁（ADI ） 高强度高 韧性 珠光体球 墨铸 铁 低温高韧 性铁 素体球墨 铸铁 奥氏体锰 钢合 金、 含碳化 物 球墨铸铁 合金 等高性能 耐磨材料 4 类别 1 ：材料 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 铸造先进 金属材料 高强度、 高韧 性铸造铝 、镁 合金等 提升有色 合金 材料的压 铸性 能和使用 性能 辅助材料 环保型高 温耐 火材料 熔模铸造 工艺 中蜡的替 代材 料 低苯含量 消失 模泡沫材 料 新型环保 砂型 粘结剂 高性能、 低成 本铸造3D 打 印用粘结 剂 高性能、 低成 本 3D 打印用 粉料 材料系统 开发铸造 材料 数据库系 统 建立铸件 材料 性能预测 数字 化模型 5 类别 2 ：设计 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 铸造工 厂设计 生态优先 、可 持续发展 的铸 造园区总 体规 划设计 资源集约 化、 原料无害 化、 生产洁净 化、 废物资源 化、能源 低碳 化的绿色 铸造 工厂设计 基于3D 打印 的铸造智 能工 厂设计 湿型砂铸 造智 能工厂设 计 精密铸造 智能 工厂设计 消失模铸 造智 能工厂设 计 压铸智能 工厂 设计 提高铸造 作业 流程设计 的人 机工程学 应用 铸造工 艺设计 铸造工艺 设计 规范 铸造全流 程工 艺参数库 、专 家库、知 识库 建立 6 类别 2 ：设计 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 铸造工 艺设计 铸造工艺 全流 程数值模 拟分 析 基于3D 打印 的铸造工 艺设 计 铸造工艺 的自 动化、智 能化 设计 铸造关键 过程 的仿真分 析 铸造产 品设计 铸件材料 （化 学成分、 组织 、性能） 的优 化设计 材料轻量 化， 满足高质 量/ 轻量级铸 件需 求 开发铸件 结构 分析软件 ， 实 现铸件的 集成 化、 轻 量 化设计 模具、金 属铸 型的优化 设计 7 类别 3 ：工艺 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 模具制 造 基于多 种 3D 打印技术 的组 合模具 复杂精密 结构 模具的一 体化 成型 绿色环保 的消 失模制造 工艺 金属模具 的柔 性制造工 艺 铸型成 形 铸造砂 型 3D 打印等增 材制 造工艺技 术的 推广应 用 大型铸件 砂型 快速、低 成本 成形技术 基于近净 成形 工艺的铸 件轻 量化 精密组型 （芯 ）技术 快速铸造 技术 壳型精密 铸造 技术及装 备 8 类别 3 ：工艺 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 铸型成 形 多流、多 样可 控的射砂 系统 及装备 整芯清砂 技术 铸型质量 在线 检测及设 备 高可靠、 长寿 命金属铸 型制 备技术 节能环保 型铸 造砂再生 利用 技术及装 备 熔炼、 浇 注 精确、高 效、 自动化加 配料 技术及设 备 液态金属 质量 炉前检查 （检 测）及综 合评 价技术 熔炼平台 操作 机器人技 术 多品种、 小批 量铸件的 智能 浇注技术 精确、高 效、 自动化的 变质 处理技术 9 类别 3 ：工艺 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 熔炼、 浇注 高效、自 动化 的大件（10t 及以上） 浇注 设备 熔炼、浇 注过 程智能控 制系 统 后处理 基于形状 感知 技术的后 处理 设备（切 割/ 气刨、抛 丸、打磨 、焊 接、喷漆 ） 铸件新型 修复 技术及装 备 铸件柔性 打磨 生产线 基于知识 库的 热处理过 程智 能控制系 统 检测 兼容不同 类型 检测设备 的数 据采集系 统 生产过程 检测 数据与铸 件质 量结果数 据的 挖掘 高效、实 时在 线无损检 测技 术 三维扫描 系统 、 自动化 壁厚 检测、 水( 气) 压试验等 智能化检 测设 备在铸造 领域 的应用 10 类别 3 ：工艺 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 物流 重载自动 运输 设备 重载立体 仓储 系统 抓取、搬 运、 翻转等重 载工 业机器人 回收 再利用 铸造过程 固体 废弃物（ 粉尘 、渣、耐 材等 ）的处 理及回收 利用 铸造废气 的无 害化处理 铸造废液 的回 收利用 铸造余热 利用 铸造产品 包装 的减量化 、回 收重用、 循环 再生和 可降解 11 类别 4 ：运行 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 数字化 网络化 智能化 铸造工业 互联 网平台 铸造工业 软件 、工业APP 开发 铸造行业 发展 大数据平 台 基于大数 据、 人工智能 等技 术的铸造 智能 装备及 生产线智 慧设 计平台 基于人工 智能 的铸造原 辅材 料、半成 品、 产品的 检测技术 研究 基于知识 库的 铸造工艺 全流 程虚拟制 造系 统 基于人工 智能 的铸造执 行系 统 AR/VR/MR 等 技术在铸 造生 产中的应 用 边缘计算 在智 能铸造中 的应 用 铸造智能 工厂 的物联网 建设 及三维可 视化 呈现 12 类别 4 ：运行 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 数字化 网络化 智能化 铸造产品 全过 程追溯 标识解析 技术 在铸造领 域的 应用推广 基于5G 技术 的绿色智 能铸 造远程运 维平 台建设 协同制造 模式 探索应用 标准化 推广 绿色铸造 标准 体系 智能铸造 标准 体系 铸造3D 打印 标准体系 在线检测 （材 料、尺寸 、温 度、流量 、无 损）技 术体系建 立 铸件智能 生产 线技术规 范建 设 绿色智能 铸造 示范工厂 建设 13 类别 4 ：运行 第二层 发展方向 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 标准化 推广 绿色智能 铸造 示范园区 建设 绿色智能 铸造 工业互联 网创 新推广中 心 人才培 养 铸造智能 制造 复合型人 才培 养 铸造3D 打印 技能型人 才培 养 线上线下 相结 合的铸造 行业 培训体系 铸造行业 产教 融合深入 推进 新技术条 件下 的铸造专 业新 课程开发 14 第二 章 中国 绿色 智能 铸造 关键 共性 技术 研发 项目指南（2020 ） 15 第一节 概 述 为加快实现铸造行业绿色智能转型升级，集众智、汇众力，推动实施绿色 智能铸造 关键共性 技术研发 及产业化 ， 中国智 能铸造产 业联盟 在 2018 年组织编 写并发布了“中国绿色智能铸造发展路线图”，并在路线图的指引下，发布了 “中国绿 色智能铸 造关键共 性技术研 发项目实 施指南（2018 版）”。 经过两年 的实施，2018 年发布的23 项关键共 性技术研 发项目中 ， 已立项 开 展 18 项 ，其中研 发完成并 实现产业 化推广应 用 10 项 ，在研 8 项；获国 家 重 点 研发计划 项目支持 2 项，省 部级重点 研发计划 项目支持 2 项，取 得省部级 新产 品 4 项，申请专利 230 余项 （其中发 明专利 150 余项），发布团 体标准 3 项； 借助“智 享计划” ，与高校 、科研院 所开展协 同研发项 目 6 项。 这 些 项目取得 了良好的 实施效果 ，在促进 铸造技术 进步的同 时，有效 推动了行 业发展。 2020 年， 中国绿 色智能铸 造关键共 性技术研 发项目将 继续围绕 铸造行 业 转 型升级和 铸件高端 化的迫切 需求， 以 绿色智能 为主攻方 向， 在铸 造3D 打 印设备 、 铸造用重 载机器人 、 铸造工 业互联网 平台等技 术领域开 展24 个 重大项目，旨 在 通过行业 关键共性 技术的攻 克，助推 铸造行业 实现绿色 智能转型 。 中国智能铸造产业联盟将依托中国铸造协会，充分发挥平台优势，对中国 绿色智能铸造关键共性技术研发项目指南在全行业进行宣传推介，组织联盟内 骨干企业和科研院所进行攻关，为中国绿色智能铸造关键共性技术研发项目 的 实施提供 全方位服 务。主要 包括如下 几方面： 1. 联盟将联合中国铸造协会，与政府主管部门对接，定期报送中国绿色智 能铸造关键共性技术研发项目实施进展，并适时推荐项目列入政府政策支持的 重点领域 和专项实 施指南， 争取获得 政策和资 金支持。 16 2. 联盟将组织行业龙头企业及科研院所对关键共性技术研发项目进行立项 攻关，并依托共享工业云平台，提供专家、基金、知识产权、项目管理系统等 资源，为 关键共性 技术研发 项目提供 全方位服 务。 3. 各单位主持和参与关键共性技术研发项目工作，可通过共享工业云平台 展示项目从研发到成果转化，再到示范推广等各个阶段工作所取得的进展和成 果，可在 全行业对 本单位进 行广泛的 社会宣传 ，进一步 提升企业 知名度。 17 第二节 中国绿色智能铸造关键共性技术研发项目指南 一 、 中国绿色智能 铸造关键 共性技术 研发项目 指南 （2020）清单 序号 研发项目指 南名称 1 精密铸造3D 打印材料研发 2 压电式喷墨打印头研发及应用 3 智能铸造3D 打印设备研发 4 精密铸造用3D 打印设备研发 5 基于3D 打印技术的组合模具研究及应用 6 铸造3D 打印设备工业互联网标识解析应用示范 7 铸造用重载桁架机器人的研发 8 铸件智能焊补机器人研发 9 铸件柔性打磨机器人研发 10 基于视觉识别技术的智能生产单元数据采集传感器研发 11 铸造熔化及浇注智能控制系统研发 12 基于数字孪生技术的智能单元研发及应用示范 13 精密铸造智能工厂的研发及应用 14 基于机器人技术的铸造智能生产线研发 15 面向镁合金铸造的3D 打印技术研究与应用 16 基于3D 打印的绿色智能铸造工厂建设及示范 17 基于湿型砂大批量生产的数字化铸造车间设计 18 基于5G、人工智能等新技术的铸造智能工厂研究与实践 19 铸造生产线远程运维平台研发 20 铸造行业工业互联网平台建设 21 面向铸造领域的工业互联网创新推广中心建设及示范 22 铸造工艺虚拟设计中心建设及示范 23 智能铸造标准示范基地建设及示范 24 绿色智能铸造示范园区建设 18 二、中国 绿色智能 铸造关键 共性技术 研发项目 指南（2020 ） 1. 精密铸造 3D 打印材料 研发 研究内容：围绕精密铸造 3D 打印 技术发展需求，研发精密铸造 3D 打印用粉末 材料及配套粘结剂材料， 研究140 目以上细粉的3D 打印工艺， 推动3D 技术在精密铸 造领域的产业化应用。 技术指标： 研发出适用于精密铸造的3D 打印粉末材料及粘结剂材料。 粉末材料： 耐火度＞1400℃，粉末目数≥200 目，线性尺寸收缩率＜6%。粘结剂：粘度9-18cp， 表面张力26-35 达因，PH 值在5-13。 2. 压电式喷墨打 印头研发 及应用 研究内容： 围绕铸造砂型3D 打印设备压电式喷墨打印头的产业化基础应用、 大 规模集成应用及喷头的集成研发三大技术难题，从机理分析、设计制造、智能控制、 在线测试和示范应用等方面开展压电式喷墨打印头研究， 研制具有国际先进水平的打 印头阵列，形成高速宽幅三维打印示范应用，推动喷墨 3D 打印技术的产业化推广应 用。 技术指标： 研制可在铸造3D 打印产业推广应用的压电式喷墨打印头； 喷墨打印 头可喷墨的墨料粘度≥10cp ；喷墨量≥20pL ；喷墨频率≥10kHz ；喷墨速度≥6m/s ； 喷墨偏差≤0.3mm；单喷孔振动次数应＞10 亿次。 3. 智能铸造 3D 打印设备 研发 研究内容： 围绕铸造3D 打印设备的智能化发展需求， 基于人工智能技术， 研究 智能布图、 喷头智能图像识别、 专家智能学习系统、 粉末铺设智能控制等技术， 研制 智能铸造3D 打印设备， 推进铸造砂型3D 打印设备在具备自感知、 自学习、 自优化与 决策、自主控制、无人值守等功能的同时，实现高效率、高精度打印。 技术指标： 研发智能铸造3D 打印设备1 台； 突破基于人工智能的智能布图等关 键技术≥3 项； 设备可实现从吸砂、 加砂、 混砂、 打印、 出箱整个工序无人值守； 实 19 现远程视频采集、数据采集及软件更新。 4. 精密铸造用 3D 打印设备研发 研究内容： 针对精密铸造领域对于3D 打印技术应用的发展需求， 基于粘结剂喷 射打印技术原理， 研究超细粉末的下粉、 铺粉技术和粘结成形机理， 研发一种用于精 密铸造的3D 打印设备及配套后处理设备，实现精密铸造砂型的产业化制造。 技术指标：研发精密铸造用 3D 打印设备 1 台；设备打印尺寸 800*500*400mm； 打印效率≥25L/h；打印精度±0.3mm，设备可实现远程运维。 5. 基于 3D 打印技术的组合 模具研究 及应用 研究内容：针对传统模具制造周期长、成本高等问题，基于 SLM、3DP、FDM 等 3D 打印技术， 研究3D 打印组合制造模具工艺技术， 形成多种模块化的组配方案， 替 代传统模具制造工艺，实现低成本模具的快速制造。 技术指标：研发 1 套 3D 打印组合模具工艺方案，制定 1 套高强度 3D 打印砂模 的表面处理工艺方法；建立 FDM 打印数据库，形成 3D 打印组合模具标准件库，设计 制造基于3D 打印技术的组合模具≥5 套。 6. 铸造 3D 打印设备工业互 联网标识 解析应用 示范 研究内容： 针对铸造3D 打印设备及其关键零部件的信息溯源问题， 研究铸造3D 打印设备的工业互联网标识解析应用技术，形成铸造 3D 打印设备关键零部件的工业 互联网标识解析编码规范；研究建立铸造用 3D 打印设备生产制造、供应链、产品质 量、 设备远程运维、 售后服务等全流程追溯体系， 推动企业完成标识解析在全产业链 的创新应用。 技术指标： 建立基于铸造3D 打印设备的工业互联网标识解析体系； 形成1 套铸 造 3D 打印设备关键零部件的工业互联网标识解析编码规范；标识解析注册量达到 1000 万个。 7. 铸造用重载桁 架机器人 的研发 20 研究内容：针对铸造行业传统行车吊运效率低、精度差、智能化水平低、不安 全等问题， 研发铸造用重载桁架机器人， 通过对整体框架受力仿真分析， 完成机械结 构轻量化设计， 开发机器人运动控制及安全保护系统， 提高设备安全性能， 设计专用 抓手，实现砂型抓取、翻转、浸涂和组芯等工序智能化运行。 技术指标：机器人最大抓取重量 1.5t ；重复定位精度±0.5mm ；夹具开合行程 600~1500mm；运动轴数量≥6 个；最大运行速度≥50m/min；设备可实现远程运维。 8. 铸件智能焊补 机器人研 发 研究内容：针对铸件的缺陷焊补问题，研发可自动扫描缺陷、规划路径、实现 焊补及清渣的全流程智能化焊补机器人。 研发一套完整的自动焊接工艺， 机器人可根 据铸件材质匹配最佳的焊接速度、 电流、 角度等工艺参数， 实现智能化、 高质量、 高 效率焊补。 技术指标： 研发智能焊补机器人1 台， 机器人一次焊补合格率为≥90%， 焊接效 率≥1.5kg/h，可适用于8 种以上不同材质的铸钢件缺陷焊补。 9. 铸件柔性打磨 机器人研 发 研究内容：针对复杂结构毛坯铸件的表面打磨需求，研究有限空间与变负载条 件下多自由度清理打磨装置的优化设计方法； 开发清理打磨作业路径自动纠正与机器 人姿态控制技术； 攻克铸造机器人关键部件磨损自动补偿难题， 实现高精度柔性控制 打磨机器人的研发成功。 技术指标： 研发铸件打磨机器人1 台， 机器人末端承载≥500Kg，铸 件打磨残余 ≤0.5mm，可实现定量打磨，打磨精度≤±2mm，铸件打磨效率≥150kg/h。 10. 基于 视觉识别 技术的智 能生产单 元数据采 集传感器 研发 研究内容：针对铸造智能生产过程中存在的数据采集难的问题，研发基于视觉 识别技术的智能生产单元数据采集传感器， 形成适用于铸造智能生产单元的数据采集 传感集成方案，推进铸造生产流程的智能化发展。 技术指标：研发出适用于铸造工厂复杂环境的数据采集传感器；基于视觉识别 21 技术的智能生产单元数据采集传感器，研发 Unity 工厂伪三维组态、B/S 架构与 APP 互访解决方案1 套； 吊车防摇防撞软硬件解决方案1 套； 熔炼分炉检测整套解决方案 1 套；波美度与前后白口图像识别设备1 套。 11. 铸造 熔化及浇 注智能控 制系统研 发 研究内容：研发熔炼智能单元控制和管理系统。针对铸造工厂设备条件，提供 不同的数据采集方案， 研发适用于不同熔炼工厂的智能化、 自动化熔炼生产过程控制 系统；研发熔炼生产六维参数数据采集的关键设备，解决设备采集问题。 技术指标： 研发1 套熔炼加料数据自动采集方案；1 套出铁熔炼浇注过程数据自 动采集方案；1 套熔炼浇注生产过程控制与管理的智能化软件； 数据自动采集率提升 5%。 12. 基于 数字孪生 技术的智 能单元研 发及应用 示范 研究内容：针对铸造工艺技术的智能化发展需求，基于数字孪生、物联网、人 工智能等技术， 研究建立铸造智能单元控制与管理系统； 研究数字孪生虚实互联技术， 实现生产线的远程管理、 故障远程鉴定排查、 生产线产能和布局的模拟仿真分析， 提 高线体产能和安全规范。 技术指标： 研发1 套基于数字孪生技术的铸造生产管理系统， 包含生产、 质量、 工艺、 成本、 设备、 环境安全等方面的远程运维管理方案， 可实现生产线的远程管理、 故障远程鉴 定排查、生 产线产能和 布局的模拟 仿真分析； 生产效率提 升 5%，产能提 升5%。 13. 精 密 铸造智能 工厂的研 发及应用 研究内容：围绕精密铸造智能化发展需求，研究精密铸造绿色智能生产线；研 究精密铸造用智能装备、 绿色智能工艺设计、 智能化信息集成系统等技术， 打造精密 铸造绿色智能示范工厂，形成工艺、装备、工序、智能化系统解决方案。 技术指标：研发精密铸造智能单元一套，并在精密铸造工厂中应用。工艺出品 率提高≥10%； 能耗降低≥15%； 生产周期缩短≥50%； 设备利用率提高≥50%， 产品二 22 次修磨率小于5%。 14. 基于 机器人技 术的铸造 智能生产 线研发 研究内容：研制面向铸造行业的机器人智能生产线及其高柔性工装夹具，包括 智能铸造新工艺研究、 铸造过程状态智能感知与机器人智能控制技术、 全流程多机器 人协同作业控制、 智能化生产线设计与仿真、 基于数字孪生的高柔性夹具设计与仿真、 设备故障诊断与远程运维和铸件产品质量管理。 技术指标：铸造过程自动化率达到 80% 以上，抓取定位夹具重复定位精度≥± 0.2mm； 下芯整体定位精度≥±0.25mm； 铸件打磨残余<0.5mm； 最大打磨速度≥50mm/s； 残根切削方向截面积 （宽度×高度） ≤10mm×10mm； 铸件打磨效率提升30%；可 实 现 不少于3 种产品的混线生产。 15. 面向 镁合金铸 造的 3D 打印技术 研究与应 用 研究内容：基于砂型 3D 打印技术，开展镁合金铸造 3D 打印产业化应用研究， 研究镁合金铸造 3D 打印工艺设计、成形材料（砂、粘结剂）、涂料、熔炼等关键技 术，实现复杂结构镁合金铸件的快速制造。 技术指标：研发 1 套镁合金铸件生产的 3D 打印砂型工艺设计规范；1 套镁合金 铸造生产的 3D 打印砂型技术标准和参数；1 套用于镁合金砂型生产的成型材料、涂 料的应用技术标准；1 套镁合金熔炼和浇注工艺规范， 研制成功镁合金快速制造件≥ 5 种。 16. 基于3D 打印的 绿色智能 铸造工厂 建设及示 范 研究内容： 基于3D 打印、 机器人、 物联网、 云计算、 人工智能、 互联网等技术 的 “云＋网＋厂” 的架构， 研究并建设铸造智能工厂， 包括全流程 （成形、 熔炼、 精 整）绿色智能铸造示范工厂，并在行业内形成示范。 技术指标：建设铸造智能工厂一座，实现成形单元系统控制下的自动组芯设计 和实施， 达到自动组芯状态； 实现熔炼单元系统控制下的自动浇注设计和实施， 达到 自动浇注状态；生产效率较传统铸造提升 5 倍左右；工厂数控化率达到 100%；粉尘 23 颗粒物排放≤10mg/m³。 17. 基于 湿型砂大 批量生产 的数字化 铸造车间 设计 研究内容：围绕湿型砂大批量生产中工艺设计、计划管理、质量管控、设备监 测等过程的管理提升需求， 研究湿型砂大批量生产的数字化铸造车间工艺流程、 系统 架构和技术架构，形成可复制、可推广的智能制造系统解决方案。 技术指标：铸造车间可按照生产管理的最小单元实现全过程原辅材料检验、过 程管控和产品终检的质量可追溯； 生产、 质量、 成本、 设 备、 能源等关键业务报表实 现 100%自动生成和实时更新；生产过程中各类异常问题处理及时率达 100%；过程质 量控制稳定率≥95%。 18. 基于5G、人工智能等新 技术的铸 造智能工 厂研究与 实践 研究内容：围绕新一代铸造智能工厂发展需求，基于 5G、人工智能、大数据等 新技术， 从设备层、 单元层、 车间层、 企业层、 协同层进行研究， 形成新一代绿色 铸 造智能工厂的体系架构，建立新一代绿色铸造智能工厂成套技术解决方案。 技术指标： 研发1 套新一代绿色铸造智能工厂的体系架构； 应用智能设备、5G、 人工智能、 大数据等新技术≥3 项； 完成1 个示范工厂的应用策划； 形成1 套新一代 铸造智能工厂系统解决方案； 依据 《智能制造能力成熟度模型》 评价， 工厂智能制造 水平提升30%以上。 19. 铸造 生产线远 程运维平 台研发 研究内容：围绕铸造生产线上云、远程运维需求，研发铸造生产线远程运维平 台， 通过静压造型、 垂直分型造型自动线、 自硬砂造型线等设备的物联接入和远程云 监控，实现设备实时工况动态展示、智能故障诊断、多维度统计分析等功能。 技术指标：研发建立铸造生产线远程运维平台，实现设备远程监控、故障告警 以及预测性维护等功能， 使售后服务响应速度提升30%以上， 设备故障平均修复时间 减少10%，运行成本降低20%以上。 20. 铸造 行业工业 互联网平 台建设 24 研究内容： 针对铸造行业对工业互联网平台的重大需求， 利用互联网、 物联网、 大数据、 云计算等技术， 以云计算架构及开放体系结构为支撑， 围绕铸造行业上下游 企业， 研发建设可提供行业资讯、 协同研发、 供应链、 铸造产品交易、 行业数据、 线 上培训、云软件、远程运维、金融等服务的绿色智能铸造工业互联网平台。 技术指标：形成一套铸造行业工业互联网平台解决方案；完成铸造行业典型应 用案例≥10 个；平台云软件≥100 个；线上培训课程≥1000 个；上云设备≥400 台； 平台企业用户数≥5000 家；平台交易额≥150 亿。 21. 面向 铸造领域 的工业互 联网创新 推广中心 建设及示 范 研究内容：围绕铸造行业工业互联网推广发展需求，研发建设面向航空航天、 轨道交通、 船舶、 工程机械等机械装备关键基础零部件铸造领域的工业互联网应用创 新推广中心 ，打造工业 互联网平台 展示中心、 试验测试中 心、“互联 网+ 项目”协 同 研发平台、 创新创业孵化平台、 工业互联网融合应用实训基地 5 大功能体系， 形成区 域示范推广。 技术指标：形成工业互联网推广中心总体设计方案 1 份；工业互联网推广中心 面积≥2000 平米；覆盖 3 项应用场景，每类场景汇聚解决方案≥30 项；汇聚服务商 ≥50 家，覆盖 10 个以上行业，形成解决方案≥100 个；研发用于技术开发和验证、 测试评估或推广应用的工具≥10 项，并在 3 个领域平台上进行验证应用；开展培训 和交流活动≥5 次，其中中小企业占比≥50%；打造 3 个以上区域示范点，推动工业 互联网平台示范推广。 22. 铸造 工艺虚拟 设计中心 建设及示 范 研究内容：围绕绿色铸造相关的产品、工艺、设备等设计研发的全生命周期， 聚合行业优质设计平台、 设计方法、 标准规范、 设计经验等资源， 打造铸造工艺虚拟 设计中心， 为行业提供系统实施、 平台租用、 设计服务、 专家诊断、 现场咨询、 资 源 分享等全面技术支持。打造全流程虚拟铸造系统为企业提供铸造工艺数字化设计服 务、 打造绿色智能装备创新设计系统为企业提供关键设备研发设计服务、 建立行业知 识库为企业提供专家系统服务等。 25 技术指标：建设铸造工艺虚拟设计中心并形成示范。铸造新产品研发周期缩短 30%以上， 铸造工艺设计数字化率 100%， 铸造工艺仿真模拟应用率100%， 人工智能技 术应用点≥5 项，铸造新产品一次投产成功率保持在95%以上。 23. 智能 铸造标准 示范基地 建设及示 范 研究内容：围绕国家技术标准创新基地，打造以标准化助推创新技术和产品市 场化、 产业化和国际化的孵化器， 组建智能铸造标准化协同创新研究院； 搭建面向全 行业的智能铸造标准化协同工作平台；打造智能铸造标准化“区域”示范教育基地； 形成面向全行业的标准化服务中心；开展标准支撑智能铸造“走出去”推进工程。 技术指标：建立智能铸造标准体系 1 套，提出并制定国家、行业、团体标准草 案≥50 项，其中国家、行业标准≥10 项，国际标准提案 2 项；建成智能铸造标准转 化项目库1 个， 实现对重大标准转化项目的持续支持； 搭建智能铸造标准化在线学习 平台1 个、 智能铸造标准在线工作平台1 个， 实现标准化的在线学习和标准在线制定 功能； 面向京津冀、 长三角、 珠三角、 环渤海等铸造产业聚集区， 建设智能铸造标 准 化示范教育基地3-4 个，形成“标准+示范”的标准化宣传推广模式。 24. 绿色 智能铸造 示范园区 建设 研究内
铸造文库