聚焦新質生產力系列之九：3D+鑄造智能工廠，智能製造與綠色製造協奏曲

來源：環球網

【環球網科技報道 記者 張陽】在「雙碳」目標的引領下，綠色製造與能源管理已成為製造業轉型升級的關鍵驅動力。近日，記者走進共享集團股份有限公司（以下簡稱「共享集團」）的3D+鑄造智能工廠及大型高端鑄鋼件生產車間，實地探訪其在綠色供應鏈構建與能源管理方面的創新實踐，感受智能製造與綠色發展的深度融合。

從「五無」工廠到全球領跑：3D打印重構鑄造生產模式

「這里實現了無砂箱、無模型、無重體力勞動、無廢砂及粉塵排放、無温差的‘五無’生產。」在共享集團3D打印工廠內，講解員指着忙碌的生產線介紹道。這座建成於2017年12月的世界首個萬噸級鑄造3D打印工廠，年產20000噸合格砂芯，人均生產效率達傳統鑄造的3倍以上。

全球首座萬噸級鑄造3D打印智能工廠

工廠車間內，14台3D打印機有序運轉，移動機器人（AGV）穿梭其間轉運物料，桁架機器人精準抓取砂芯，微波烘乾設備與智能立體庫構成完整智能鏈條。「南側12台是2215機型，最大成形尺寸2.2×1.5×0.7m，打印效率400—460L/H；北側兩臺2515機型效率可達450—550L/H。」技術人員透露，所有操作在空調環境下進行，現場無吊車、無重體力勞動，真正實現零排放。

在3D打印展廳，發動機缸體、機架等複雜鑄件的砂型令人驚歎。「這些是傳統模具無法達到的結構難度。」共享裝備股份有限公司副總裁李永新表示，3D打印不僅突破設計侷限，還將生產周期從傳統方式的一個月縮短至10天，「型芯數量少、型腔乾淨度高，能有效減少鑄件夾砂、砂眼等缺陷」。

文創展區內，3D打印的圓雕、建築構件歷經特殊硬化處理，可達G30水泥強度，户外使用壽命保守估計達10年；陶瓷展區的碳化硅產品憑藉高硬度優勢，在半導體、航空航天領域需求旺盛；金屬展區的液壓元件則採用自主研發的粘結劑噴射技術，成型效率較SLM技術提升10倍，成本僅為其1/3—1/5。

萬噸級鑄鋼基地的智能進化：從「經驗主導」到「數據驅動」

走進大型高端鑄鋼件生產車間，另一番智能化圖景徐徐展開。作為共享裝備與奧地利奧鋼聯合資建設的企業，這里年產能15000噸，最大鑄件單重達150噸，產品覆蓋燃氣輪機、核電、水電等高端領域，在大型燃氣輪機領域全球市場佔有率約40%。

「2018年起，我們用3D打印技術替代了傳統木模、消失模成型。」車間負責人指着5台AJS 4000超級砂型3D打印機介紹，這些設備可打印4000×2500×1500mm的砂芯，層厚控制在0.8mm，效率達1500L/H，「比傳統方式節約30天模型製作周期」。

數字化管理體系是這里的核心競爭力。通過構建設備層、單元層、車間層、企業層和協同層的五層架構，實現全流程智能管控。在清理工廠，德國進口福尼斯焊機配備微處理器監控系統，200多個ASME/EN焊工資質覆蓋全材料焊接；鏟磨機器人效率達1.8㎡/h，表面粗糙度達Ra12.5，可直接進行UT探傷。

最引人注目的是熱處理智能單元，通過工藝自動化控制終結「經驗主導」模式。「綠色曲線是標準工藝，其他曲線實時反映各區温度。」技術人員展示的温度曲線圖上，重合的曲線證明工藝執行的精準性，「系統自動記錄偏差，形成閉環管控」。

雙碳目標下的產業突圍：從能源管理到碳足跡追蹤

「我們加入SBTi，承諾2050年實現淨零碳排放，就是要帶動中國鑄造業向低碳轉型。」李永新如此對記者表示。作為中國首家加入科學碳目標倡議的鑄造企業，共享集團正通過與西門子能源的深度合作，探索綠色發展新路徑。在能源管理領域，共享集團與西門子能源合作部署的智慧能源管理系統（DigiPlant iEMS）成為關鍵支撐。該系統通過物聯網技術實時採集水、電、氣等能源數據，結合生產計劃預測能耗需求，優化能源調度。

應用於共享集團資陽生產基地的西門子能源智慧能源管理系統

西門子能源大中華區低碳工業集團總經理秦政解釋了能源管理系統的核心價值：「數據採集的準確性是基礎，我們不僅要記錄能耗，更要實現預測。比如生產計劃階段就能預估所需能源，結合峰谷電價優化調度。」在資陽生基地，雙方合作的智慧能源管理系統已實現實時監控、歷史查詢、產品能耗分析等功能。

「西門子能源的優勢在於，我們的工業解決方案事業部在中國已有30年業務經驗，其中前25年專注於工業控制系統。在工業控制領域，必須確保數據的準確性，因為控制的核心目的就是實現精確控制。這是我們多年來的技術‘DNA’秦政説。」

面對歐盟碳邊境調節機制（CBAM）的影響，李永新坦言：「若不在碳減排上發力，未來產品進入歐盟市場將面臨巨大阻力。」 而能耗管理是碳足跡管理的基礎，做到數據採集的準確性和可追溯，是實現能碳管理的最基礎環節。

寧夏共享集團股份有限公司董事長彭凡在談到綠色發展時表示：「中國政府在過去幾年出臺了多項節能減排和綠色製造相關政策，同時歐盟也推出了碳減排管理機制和CBAM碳邊界調節機制。可以説，全球許多國家都加入了將全球氣温升幅控制在1.5℃以內的行動。共享集團作為製造業的龍頭企業和行業引領者，我們通過‘3D+’技術和全套智能管理技術，使整個系統更加智能和清潔。同時，我們與西門子能源合作，推進能源管理和低碳管理，構建了一套完整的生產技術和管理方案，引領行業向更加清潔、低碳、節能的方向發展。」

目前，共享集團已將「創新驅動、綠色智能」納入經營方針，每五年制定綠色製造方案，「通過與西門子能源的合作，我們要將這些體系軟件化、數字化，賦能整個行業」。彭凡説。

合作共贏的未來圖景：從標杆示範到行業複製

在參觀過程中，記者注意到，無論是3D打印技術、能源管理系統，還是人工智能應用，共享集團與西門子能源的合作都體現出高度的開放性和可複製性。「我們不是在做一個封閉的系統，而是要打造一個開放的平臺，讓整個行業都能受益。」李永新表示，「通過與西門子能源的合作，我們希望為中國鑄造企業提供一套完整的綠色智能製造解決方案，推動整個行業向高質量發展。」

「兩家企業20年的合作，源於理念契合。」西門子能源大中華區供應鏈管理總監黃潔説道，「雙方正從傳統供應鏈關係轉向夥伴關係，首先深化傳統合作，其次應用智慧能源管理系統實現節能減排，最終打造綠色供應鏈轉型標杆」。

在彭凡看來，這種合作模式的核心是「融合」：「能源管理系統必須與製造業工藝深度結合，才能真正落地。」共享集團7家鑄造企業已全部完成「3D+」數字化轉型，下一步將通過「All in AI」戰略，在40個業務領域打造100個人工智能應用場景。彭凡表示，共享集團已與華為、海康威視及5所高校簽署創新聯合體協議，未來三年內將完成這些AI+項目的打磨和應用，並向全行業推廣。「我們的目標是讓中國鑄造業成為世界上最清潔、最高效、最節能的製造業。」

秦政描繪了令人期待的前景：「當能耗數據與生產計劃、設備健康狀態聯動，就能實現真正的智能排產——高能耗工序安排在夜間低電價時段，既降成本又減排。」這種模式已在資陽生產基地初見成效，為在更多鑄造企業及其他行業複製奠定基礎。

從3D打印重構生產流程，到數字化提升管理效率，再到綠色轉型應對全球挑戰，共享集團的實踐勾勒出傳統制造業的突圍路徑。正如彭凡所言：「我們不僅要做行業領跑者，更要帶動中國鑄造業成為世界最清潔、高效、節能的製造產業。」這場靜默的產業革命，正在重塑「中國製造」的全球形象。