Die China Precision Casting Association hat heute offiziell das „White Paper zur Entwicklung der High-End-Komponentenfertigungstechnologie 2024–2025“ veröffentlicht. Das Weißbuch weist darauf hin, dass in der kritischen Phase der Transformation und Modernisierung in der Fertigungsindustrie drei große Gusstechnologien – Stahlfeinguss, Sandguss aus duktilem Eisen und Aluminiumguss – neben Schmieden, maschineller Bearbeitung und intelligentem Prozessdesign ein innovatives „3+2+1“-Kooperationsmodell bilden, das Chinas High-End-Geräteherstellungssektor in eine neue Phase katapultiert.
Bemerkenswerte Erfolge bei der Technologieintegration
Im Luft- und Raumfahrtsektor hat ein Unternehmen auf innovative Weise das Verbundverfahren „Stahl-Feinguss + Schmieden“ für eine kritische Fahrwerkskomponente angewendet. Zunächst werden komplexe interne Strukturen durch Präzisionsstahl-Feinguss geformt, gefolgt von thermischem Schmieden zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und schließlich wird durch fünfachsige Bearbeitung eine Präzision auf Luftfahrtniveau erreicht. Diese integrierte Multiprozesslösung hat die Ermüdungslebensdauer des Produkts um das 2,3-fache erhöht und das Gewicht um 15 % reduziert.
Im Bereich der Herstellung neuer Energieanlagen hat ein Windkraftunternehmen auf innovative Weise Sandguss aus duktilem Eisen mit Aluminiumguss kombiniert, um ein leichtes Getriebegehäuse für extrem große Windkraftanlagen zu entwickeln. Dieses Design nutzt eine digitale Prozessdesign-Plattform, um die Spannungsverteilung auf verschiedene Materialien zu optimieren und so das optimale Gleichgewicht zwischen Tragfähigkeit und Leichtbauleistung zu erreichen.
Im Luft- und Raumfahrtsektor hat ein Unternehmen auf innovative Weise das Verbundverfahren „Stahl-Feinguss + Schmieden“ für eine kritische Fahrwerkskomponente angewendet. Zunächst werden komplexe interne Strukturen durch Präzisionsstahl-Feinguss geformt, gefolgt von thermischem Schmieden zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und schließlich wird durch fünfachsige Bearbeitung eine Präzision auf Luftfahrtniveau erreicht. Diese integrierte Multiprozesslösung hat die Ermüdungslebensdauer des Produkts um das 2,3-fache erhöht und das Gewicht um 15 % reduziert.
Im Bereich der Herstellung neuer Energieanlagen hat ein Windkraftunternehmen auf innovative Weise Sandguss aus duktilem Eisen mit Aluminiumguss kombiniert, um ein leichtes Getriebegehäuse für extrem große Windkraftanlagen zu entwickeln. Dieses Design nutzt eine digitale Prozessdesign-Plattform, um die Spannungsverteilung auf verschiedene Materialien zu optimieren und so das optimale Gleichgewicht zwischen Tragfähigkeit und Leichtbauleistung zu erreichen.
Intelligente Prozessdesignplattformen als entscheidender Durchbruch
Insbesondere die schnelle Entwicklung intelligenter Prozessdesignsysteme bietet technische Sicherheit für die Multiprozessintegration. Die von einem inländischen Forschungsinstitut entwickelte Prozessdesignplattform „Smart Foundry“ ermöglicht eine integrierte Simulation des Formtemperaturfelds beim Stahl-Feinguss, der Verformungsmuster beim Schmieden und der Schnittparameter bei der maschinellen Bearbeitung. Dadurch wurden die Entwicklungszyklen neuer Produkte um 40 % verkürzt und die Materialausnutzung um 25 % verbessert.
Insbesondere die schnelle Entwicklung intelligenter Prozessdesignsysteme bietet technische Sicherheit für die Multiprozessintegration. Die von einem inländischen Forschungsinstitut entwickelte Prozessdesignplattform „Smart Foundry“ ermöglicht eine integrierte Simulation des Formtemperaturfelds beim Stahl-Feinguss, der Verformungsmuster beim Schmieden und der Schnittparameter bei der maschinellen Bearbeitung. Dadurch wurden die Entwicklungszyklen neuer Produkte um 40 % verkürzt und die Materialausnutzung um 25 % verbessert.
Beschleunigte Verbesserung der Industriestandards
Wang Jianguo, Generalsekretär des Verbandes, erklärte: „Wir formulieren derzeit die ‚Technischen Spezifikationen für die kollaborative Mehrprozessfertigung‘ und konzentrieren uns dabei auf die Festlegung eines Standards für die Rückverfolgbarkeit von Qualität, der die gesamte Kette von Stahl-Feinguss, Sandguss aus duktilem Eisen, Aluminiumguss, Schmieden und Bearbeitung abdeckt. Die erste Charge von 10 Gruppenstandards wird voraussichtlich im Jahr 2025 veröffentlicht.“
Wang Jianguo, Generalsekretär des Verbandes, erklärte: „Wir formulieren derzeit die ‚Technischen Spezifikationen für die kollaborative Mehrprozessfertigung‘ und konzentrieren uns dabei auf die Festlegung eines Standards für die Rückverfolgbarkeit von Qualität, der die gesamte Kette von Stahl-Feinguss, Sandguss aus duktilem Eisen, Aluminiumguss, Schmieden und Bearbeitung abdeckt. Die erste Charge von 10 Gruppenstandards wird voraussichtlich im Jahr 2025 veröffentlicht.“
Breite Marktaussichten
Dem Weißbuch zufolge wird die Marktgröße für Präzisionskomponenten, die durch Multiprozess-Zusammenarbeit hergestellt werden, bis 2026 voraussichtlich 80 Milliarden Yen überschreiten. Insbesondere in Sektoren wie Fahrzeugen mit neuer Energie, medizinischen Geräten und High-End-Werkzeugmaschinen steigt die Nachfrage von Unternehmen, die die kombinierten Vorteile von Stahl-Feinguss (hohe Präzision), duktilem Eisensandguss (hohe Festigkeit), Aluminiumguss (leicht) und Schmieden (hohe Zuverlässigkeit) benötigen, rasant an.
Mehrere börsennotierte Unternehmen bauen bereits entsprechende Produktionskapazitäten aus. Beispielsweise hat ein Fertigungsunternehmen im Jangtse-Delta 520 Millionen Yen investiert, um eine „flexible Produktionsbasis für mehrere Prozesse“ einzurichten, die eine intelligente Fließproduktion ermöglicht, die Stahlfeinguss, Aluminiumguss und Präzisionsbearbeitung integriert.
Dem Weißbuch zufolge wird die Marktgröße für Präzisionskomponenten, die durch Multiprozess-Zusammenarbeit hergestellt werden, bis 2026 voraussichtlich 80 Milliarden Yen überschreiten. Insbesondere in Sektoren wie Fahrzeugen mit neuer Energie, medizinischen Geräten und High-End-Werkzeugmaschinen steigt die Nachfrage von Unternehmen, die die kombinierten Vorteile von Stahl-Feinguss (hohe Präzision), duktilem Eisensandguss (hohe Festigkeit), Aluminiumguss (leicht) und Schmieden (hohe Zuverlässigkeit) benötigen, rasant an.
Mehrere börsennotierte Unternehmen bauen bereits entsprechende Produktionskapazitäten aus. Beispielsweise hat ein Fertigungsunternehmen im Jangtse-Delta 520 Millionen Yen investiert, um eine „flexible Produktionsbasis für mehrere Prozesse“ einzurichten, die eine intelligente Fließproduktion ermöglicht, die Stahlfeinguss, Aluminiumguss und Präzisionsbearbeitung integriert.
Neues Talententwicklungsmodell
Um sich an die Trends der Technologieintegration anzupassen, haben mehrere Ingenieuruniversitäten in China spezielle Programme zur „Advanced Manufacturing Process Integration“ gestartet, in denen Ingenieure mit umfassenden Kenntnissen in den Bereichen Stahl-Feinguss, Schmieden, Bearbeitung und Prozessdesign ausgebildet werden. Die China Precision Casting Association wird im September dieses Jahres das Schulungsprogramm „Hundred Process Integration Experts“ initiieren.
Das Weißbuch betont, dass die nächsten drei Jahre ein entscheidendes Zeitfenster für den Übergang von kollaborativen Fertigungstechnologien mit mehreren Prozessen von Demonstrationsanwendungen zu einer breiten Akzeptanz sein werden. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der digitalen Prozessdesignfähigkeiten werden traditionelle Prozesse wie Stahlfeinguss, Sandguss aus duktilem Eisen, Aluminiumguss, Schmieden und Bearbeitung innerhalb dieses neuen technologischen Rahmens wiederbelebt und eine solide Unterstützung für die qualitativ hochwertige Entwicklung der chinesischen Fertigung bieten.
Um sich an die Trends der Technologieintegration anzupassen, haben mehrere Ingenieuruniversitäten in China spezielle Programme zur „Advanced Manufacturing Process Integration“ gestartet, in denen Ingenieure mit umfassenden Kenntnissen in den Bereichen Stahl-Feinguss, Schmieden, Bearbeitung und Prozessdesign ausgebildet werden. Die China Precision Casting Association wird im September dieses Jahres das Schulungsprogramm „Hundred Process Integration Experts“ initiieren.
Das Weißbuch betont, dass die nächsten drei Jahre ein entscheidendes Zeitfenster für den Übergang von kollaborativen Fertigungstechnologien mit mehreren Prozessen von Demonstrationsanwendungen zu einer breiten Akzeptanz sein werden. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der digitalen Prozessdesignfähigkeiten werden traditionelle Prozesse wie Stahlfeinguss, Sandguss aus duktilem Eisen, Aluminiumguss, Schmieden und Bearbeitung innerhalb dieses neuen technologischen Rahmens wiederbelebt und eine solide Unterstützung für die qualitativ hochwertige Entwicklung der chinesischen Fertigung bieten.
