浇注工部及造型工部可在智能化软件的控制下实现无缝连接，会获得更高效的铸造过程以及一致性更强的铸件。这种智能化的浇注过程可以精准控制每一型的浇注温度，随流孕育的效果，并且这种精准的控制可以降低对工人技能的要求，同时减少工人数量，使得整个铸造过程对于人危害降到最低。
这种方式并不是在未来，而是正在我们身边发生。铸造厂数十年来一直在使用机器人、数据收集及数据分析等工具，并且近年来升级至低成本的高效网络云、工业4.0传感器及远程控制系统。数字化的解决方案，例如迪砂的Monitizer® | CIM系统可以帮助铸造企业建立一个固态的、智能化的平台来支持更多有前景的项目，这个平台可以将以前的多种相互独立的线下的流程完美兼容在一个平台上。
铸造厂可以通过收集到的数据，分析各个过程参数、对比历史数据找出数据与铸件质量之间的关联性，并且进行快速的，缜密的测试，如果找到切实可行的方案，人工智能软件如Monitizer | PRESCRIBE会将这种过程赋予实际生产中。
为了满足及时交付铸件，拥有迪砂垂直生产线的客户需要频繁的更换型板。在迪砂自动换模装置（APC）及快速型板更换装置的辅助下，型板的切换可最短控制在1分钟左右。
在高效的型板更换情况下，整个铸造过程的瓶颈就压在了浇注过程中，浇注过程由于型板的更换需要人工对浇注位置进行调整，无缝式衔接的浇注过程是应对这种情况的最佳解决方案。尽管浇注过程已经实现了半自动化，但是为了实现无缝式衔接浇注，实现全自动过程，需要对造型机和浇注机的控制系统进行完全同步的控制以应对不同的工况。
为了保证浇注过程的可靠性，浇注单元必须了解下一铸型的浇注位置，并且必要时需要自行调整浇注位置。在单一铸件的稳定生产条件下，高效、稳定的浇注过程不难实现。铸型串在每次造型后移动同样的距离（铸型厚度），此时浇注机只用在铸型串停止移动的间隙进行浇注即可，亦或是浇注机进行少量的位置调整以弥补由于型砂紧实率不同造成的铸型厚度差异而带来的浇注位置偏移。目前随着造型机的升级，这个微小的浇注位置差异已经通过对造型机增加一些装置而规避他，现在的造型线在生产过程中的铸型壁厚极其稳定。每一型浇注结束，造型线就会将下一个空型送至浇注位置进行浇注，浇注机内补充金属液的过程是与浇注过程完全独立的，在任何时间段都可以补充金属液，无论在pourTECH™技术的浇注未预热或者浇注预热的工步。
在更换型板之后铸型的厚度会发生变化，所以高阶的自动化控制是实现浇注自动化必须的要素。不同于静压造型线生产的铸型高度一致的铸型，DISAMATIC迪砂垂直线可以通过铸型壁厚的调整来满足不同铸件拥有统一的砂铁比，这也是垂直造型线能够生产高质量铸件的一个优势，但是不同的铸型壁厚使得自动化浇注过程变得复杂。
型板更换后DISAMATIC设备开始生产新型板的铸型，但是浇注单元还在浇注之前的铸型，两种铸型的壁厚存在一些差异，为了校正浇注位置，造型线和浇注单元必须无缝式衔接在一起，在浇注一种铸型的同时记录另一组铸型的浇注位置。
在结合浇注机计算的位置以及在浇注区域安装的镭射探头的测量位置，浇口杯的尺寸可以被缩小到合适的尺寸，同时提高了铸件的工艺出品率，同时意味着缩短了浇注时间，也意味着整个浇铸周期被缩短，提高了造型线的生产效率。在同时使用一些浇注工具如FORCEpour™ 和EASYpour™等，可以进一步的提升铸件的质量和生产效率。
举例来说，正在生产的铸型的厚度是400mm，同时正在浇注的铸型厚度是200mm，浇注单元在浇注下一型时必须移动200mm来修正浇注位置，此时400mm的铸型在移动时会推动两个200mm厚度的铸型离开浇注区域，此时造型机必须等待浇注机浇注2型铸型后才能进行下一个铸型的生产。
迪砂造型机同时也可以通过Monitizer | CIM系统将铸型尺寸、射砂压力以及相关联的数据如型砂压缩比进行提取。同时Monitizer | CIM也会接收并存储每一铸型在浇注单元的数据，如浇注温度、浇注时间、随流孕育是否正常等。这样可以对每一个铸型进行标记和跟踪，以便将不良品在打箱之前被隔离开来。
同时Monitizer | CIM系统提供了工业4.0的基础功能来收集、记录、反馈及分析造型机、造型线及浇注单元的数据。铸造厂的管理层可以浏览具体的数据报告对铸件质量问题进行跟踪，并对工艺过程进行改进提升。
Ortrander Eisenhütte 是德国的一家家族铸造厂，专门生产用于汽车零部件、燃木炉和重型基础设施以及通用机械零件的中等批量优质铸铁件。该铸造厂浇注灰铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁，每年生产约 24,000 吨优质铸件，每周工作 5 天，实行两班制。
Ortrander 运营着 4 台 6 吨感应炉和 3 条迪砂造型线，每天生产约 100 吨铸件。对于重要客户来说，这个订单要求需要每种产品在一小时或更短时间内完成，因此必须经常更换型板。
传统的手动浇注工艺或不太复杂的自动化系统使得在型板更换过程中不可避免地浪费生产时间，即使在造型机上实现了快速型板更换也是如此。手动重置浇注装置和浇注铸型速度较慢，需要更多的操作人员，并且容易出现过浇等错误。Ortrander 发现，采用手动浇注时，员工最终会感到疲惫、注意力不集中，并犯下添加过量铁水等错误。
造型工部和工部之间的无缝式衔接，使得整个生产过程更加高效、稳定，质量更高，同时废品率更低，停机时间更短，在Ortrander，无缝式浇注使得由于型板更换造成的浇注位置调整等待的时间节约了3分钟。
根据Piesker的描述，以前整个切换过程需要4.5分钟，目前可以控制在2分钟以内。在每班需要更换8到12套型板的情况下，Ortrander的员工现在每班只需要花费30分钟来完成型板更换，型板更换时间大约为之前的一半。
随着整个过程的稳定性增加，铸件质量也得到了大幅度提高，Ortrander的废品率在原有基础上降低了近20%。
除了减少更换型板期间的停机时间外，整个造型和浇注只需要两个人，而不是之前的三个操作人员。在某些班次中三个人可以运行两条完整的生产线。这些工人几乎只需监控生产过程——除了选择下一个型板、管理砂处理系统和输送铁水外，几乎没有手动任务。
另一个好处是减少了对难以找到的有经验的员工的需求。尽管自动化确实需要一些特定的操作员培训，但它为人们提供了做出正确决策所需的重要过程信息。将来，机器可能会完全接管决策。在试图改进工艺时，铸造工人经常说，“我们以同样的方式做同样的事情，但结果却不同”。所以他们在相同的温度和相同的水平下倒入 10 秒，但有些铸件是好的，有些是坏的。通过添加自动化传感器，收集每个工艺参数的时间戳数据并监控结果，无缝浇注背后的集成系统产生一系列链接的过程数据，从而在质量开始出现错误方向时更容易发现根本原因。 如果出现例如一批制动盘中意外的渣夹杂物，管理人员可以迅速检查超出公差的参数。
由于造型机、浇注单元和其他功能（如熔炼炉和混砂机）的控制器协调工作，因此可以分析它们生成的数据，以找到从型砂性能到最终铸件表面质量的整个过程的相关性。 浇注水平 和温度如何影响每个单独型板的铸型填充就是一个例子。由此产生的数据库还为未来利用机器学习和人工智能等自动化分析技术来优化流程奠定了基础。
Ortrander 通过机器接口、传感器测量和测试样品实时收集过程数据。对于每个浇注的铸型，都会收集大约一千个参数。以前，它只记录每次浇注所需的时间，但现在它确切地知道每几分之一秒的浇注杯液位是多少，让有经验的员工研究该参数如何影响其他指标以及最终浇注质量。浇口杯是在铸型填充过程中未充满，还是在填充过程中浇口杯始终处于浇满状态？
Ortrander 每年生产 300 万到 500 万个铸型，已经收集了大量数据。Ortrander 还将每次浇注的多个图像存储在 pourTECH 数据库中，以备不时之需。找到一种自动评估这些图像的方法是未来的目标。
同步自动成型和浇注可提供更快的工艺、更稳定的质量和更低的废品。通过无缝浇注和自动型板更换，生产线可以有效地自行运行，因此只需要进行轻微的手动干预。操作员扮演着监督角色，需要的员工数量更少了。
无缝浇注目前在全球多个地点运行，并且其部署在所有现代铸造厂内都完全可行。每个铸造厂都需要一个略有不同的解决方案来满足其需求，但实施该解决方案的技术已经得到充分验证，现在可以从迪砂及其合作伙伴 pour-tech AB 获得，并且不需要大量的定制工作即可实现。
智能自动化和数字化在过去几年中发展迅速，越来越多的铸造厂收集、存储和分析其整个流程中的数据。典型应用包括实时过程监控、预测性维护和过程优化，以减少废品和排放。人工智能驱动的优化现在是一种成熟的技术，也是从根本上提高性能的行之有效的方法; 多家铸造厂使用Monitizer | PRESCRIBE服务报告称，废料减少了40%甚至更多。
过去，铸造厂最大的资产是其模式和员工的经验。现在，随着无缝浇注与更广泛的自动化和工业 4.0 系统相结合，数据正迅速成为铸造成功的第三大支柱。
我们非常感谢 pour-tech 和 Ortrander Eisenhütte 在准备本文时所做的贡献。
Ortrander Eisenhütte 是德国的一家家族铸造厂，专门生产用于汽车零部件、燃木炉和重型基础设施以及通用机械零件的中等批量优质铸铁件。
