通过合作实现Sarginsons的轻量化创新

2026-07-30 17:17:02

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《铸造星球》近期与Sarginsons技术总监加文·希普利进行了对话,探讨该公司的最新成就以及影响英国铸造行业的整体发展。凭借多年专业能力,并在PIVOT计划(性能集成车辆优化技术)——由先进推进中心资助、总额达580万英镑的项目——的资金支持下,Sarginsons已将新一代轻量化铸造技术推向全球市场。在访谈中,希普利讨论了英国铸造行业的现状,强调了行业合作伙伴之间紧密协作的价值,并概述了轻量化制造领域的最新进展。

今年6月,由Sarginsons Industries、阿斯顿·马丁、西门子、GESCRAP和布鲁内尔大学组成的PIVOT联盟在开发汽车行业轻量化部件方面取得了重要里程碑。在谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)主办的"铸造铝材的未来"活动中,合作伙伴展示了为一家英国领先汽车制造商的演示车辆开发的新型铝制副车架。与即将替代的部件相比,新型前副车架重量减轻了17%,而后部版本则实现了35%的减重效果。

通过合作实现Sarginsons的轻量化创新

这些创新副车架的诞生,源于Sarginsons在铸造设计方面的专业知识与西门子提供的拓扑优化技术(包括Simcenter™ OptiStruct®和Simcenter™ Inspire™软件平台)的结合。基于数十年的材料测试和详细的微观结构分析,Sarginsons开发了精确预测铝材在整个铸造过程中行为的能力。因此,结构铸件在浇注熔融金属之前,即可在虚拟碰撞测试中进行评估。这种数字化验证方法通过用精确的材料性能数据取代假设,减少了保守性过剩设计的需要,从而能够制造更轻、更高效的结构铸件。

从考文垂到全球认可

一家位于考文垂的铸造厂是如何成为推动全球独一无二的汽车行业创新的力量?在主题演讲中,加文·希普利解释说,这一成就得益于多个关键元素的相互作用。他指出:"每次进行物理碰撞测试,成本可能高达100万英镑。几十年来,确保安全的唯一方法就是采用过剩设计,通过增加质量和材料来弥补不确定性。今天我们所展示的是一种替代方案。通过结合虚拟工程、人工智能和先进的铸造知识,我们能够在浇注金属之前精确理解部件的性能。这赋予了制造商信心,使其设计基于真实性能而非最坏情况。几十年来,工程师们被迫根据铸造工艺的限制来调整设计。现在我们正在颠覆这种思维方式,为更轻、更坚固、更高效的车辆结构开辟全新的可能性。"

与希普利交谈时,很快就能看出Sarginsons已将自己打造成一家高科技铸造厂。该公司将传统铸造专业知识与最先进的技术相结合,包括实时X射线检测系统、创新制造工艺和无机粘结剂技术。在整个对话过程中,希普利对公司传统和未来规划的热情显而易见。他还强调,颠覆性创新并非大公司的专利。Sarginsons证明,只要具备合适的能力、专业知识和战略驱动力,中小企业完全能够成功领导具有全球意义的项目。

有意义的模拟始于可靠的数据

在Sarginsons,数据是创新的最重要基础之一。尽管公司在最先进的设备和制造技术上投入巨资,但加文·希普利认为,最大的价值并不在于机器本身,而在于这些机器持续提供的信息。谈到英国铸造行业当前面临的挑战时,他指出,许多企业仍然在传统保守的环境中运作,变革往往需谨慎对待。走向更具创新性的制造业,不仅需要新的能力和资金投入,还需要系统性地收集和评估工艺数据。正如加文解释的那样,只有事先对基础制造过程进行了彻底测量和理解,才能进行有意义的模拟。如果行业要共同取得进步,就必须让行业领先企业认识到这一点。

因此,全面的数据管理已成为Sarginsons的关键优势之一。虽然许多铸造厂直到最近才开始建立结构化的数据系统,但Sarginsons在过去二十年中已经收集、分析并利用了所有业务领域的生产数据。据加文所说,时间是公司所能做出的最有价值的投资之一——尤其是建立强大数据库并从中提取有意义见解所需的时间。尽管这种长期投入为Sarginsons带来了显著优势,但他强调,现在开始建立基础的公司不一定需要几十年才能打下坚实基础。通过有针对性的方法,在一两年内就可以建立起可靠的数据基础设施。然而,仅凭数据并不足以推动可持续的创新。

为什么人的专业知识仍然不可或缺

尽管加文·希普利认为高性能计算是铸造领域未来发展的关键因素,但他同样坚信技术进步无法取代人的专业知识。他认为,持久的成功取决于三个基本要素的结合:先进的计算能力、全面的制造经验和可靠的技术数据。只有这些优势的组合,才能让铸造厂充分发挥现代生产技术的潜力。

希普利对人工智能日益增长的影响持平衡态度。他将AI视为推动电动汽车发展和制造更轻量、重量优化部件不可或缺的工具,同时强调传统铸造知识仍然具有根本重要性,不能简单地被数字技术取代。他鼓励铸造厂积极将AI融入运营,并警告那些不这样做的公司可能会丧失竞争力。他不将日益增长的复杂性描述为纯粹的优势或劣势,而是将其视为一个转折点——根据企业开发、应用和维护专业知识的效率,可能带来机遇或挑战。随着客户期望的演变,特别是在可持续性、材料效率和回收方面,这一点变得越来越重要。

重新思考回收:利用材料杂质作为优势

在谈话过程中,加文·希普利质疑了广泛存在的观点:再生材料必然影响部件的性能。他承认,许多铸造厂仍对使用再生铝合金持保留态度,因为杂质会影响材料性能。但他解释说,Sarginsons奉行不同的理念。该公司不是试图消除每一种杂质,而是根据现有的材料成分调整合金配方,并相应地设计工艺。他认为,行业必须超越"漂绿",真正追求可持续的解决方案,致力于制造完全由再生材料制成的部件。他承认这种转变不可能一蹴而就,因此逐步推进向完全再生产品的过渡才是未来最现实的路径。

尽管许多铸造厂在提高再生材料比例方面仍面临技术和运营挑战,但希普利认为市场预期已在迅速变化。客户不再仅关注机械性能;他们在传统材料规格之外,越来越多地要求经过验证的碳足迹数据。他预计,碳相关数据将与传统的技术数据同等重要,这一趋势既受到"碳边境调节机制"(CBAM)要求的推动,也受到整个行业向更环保技术广泛转型的影响。此外,他认为可持续产品开发不仅仅在于选择正确的材料,还在于降低总体材料消耗,并从一开始就将再生材料比例作为基本考量因素来设计组件。

Sarginsons对铸造未来的愿景

Sarginsons领悟到的关键点之一是:为了确保安全而添加过多材料已不再是最佳工程方法。该公司不再依赖过剩设计,而是将精力集中在精确预测机械性能上,同时通过先进的软件工具和机器学习减少开发风险。这一战略使Sarginsons在确立铸造行业新标准方面走在前列。展望未来,公司致力于实现铝结构铸件的完全软件驱动制造,使数字工程在整个生产过程中发挥核心作用。

在Sarginsons工作了七年的加文·希普利分享了他对公司未来以及未来十年铸造行业整体发展的看法。他预计,虚拟工程与最终铸件之间的连接将越来越无缝,风险评估和验证几乎完全在数字环境中进行,然后才开始生产。更广泛地说,他认为长期竞争力将较少取决于以最低成本制造,而更多取决于技术专长、专业知识和解读复杂制造数据的能力。在他看来,随着人工智能的进一步发展,这些能力只会越来越有价值。对于《铸造星球》而言,与加文·希普利的对话提供了宝贵的见解,揭示了Sarginsons独特的经营理念、技术实力和长远愿景,这些正是公司持续成功的基石。

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