秦 珂
(中國模具工業(yè)協(xié)會,北京100037)
?
2015模具行業(yè)的現(xiàn)狀及模具對制造業(yè)的貢獻
秦 珂
(中國模具工業(yè)協(xié)會,北京100037)
十二五以來,中國模具業(yè)加快了由大向強進發(fā)邁進的腳步,作為“百業(yè)之母”、“工業(yè)放大器”的模具業(yè),經(jīng)過30多年的發(fā)展,在我國已經(jīng)建立起了較為完整的模具工業(yè)體系。
模具設計研發(fā)體系——國家、行業(yè)和企業(yè)建立的模具技術(shù)研發(fā)機構(gòu),軟件開發(fā)及服務公司。
模具材料研發(fā)、生產(chǎn)和供應體系——提供所需的高等級模具鋼、預硬化鋼、精制型材專業(yè)材料公司。
模具制造應用裝備(機床工具)供應體系——在金切機床,特種加工機床-電加工、激光加工等;工具-刀具量具夾具;成形設備-壓力機、注塑機、壓鑄機等;測量設備及質(zhì)量控制系統(tǒng)等裝備配置模具軟硬件制造裝備技術(shù)與服務團隊具有穩(wěn)定的渠道。
模具標準件生產(chǎn)、供應體系——傳統(tǒng)營銷向網(wǎng)絡化模式過度,實施精準化網(wǎng)絡化程度在逐步提高。
模具的標準體系——現(xiàn)行模具國家標準共99項,行業(yè)標準共209項,涉及沖模、塑料模、壓鑄模、鍛模、塑封模、塑料擠出模、金屬拉制模、橡膠模、玻璃模等模具類型,在企業(yè)標準化建設上已基本形成現(xiàn)代企業(yè)的格局;形成了模具的國家與行業(yè)標準的基本體系。
人才培養(yǎng)與職業(yè)教育體系——模具及相關(guān)專業(yè)涵蓋大學、高職、中職;模具制造廠、點3萬家以上,規(guī)模以上5 000家,重點骨干企業(yè)160家、上市公司30家;模具制造國際化程度大幅提高,模具企業(yè)海外并購、建廠已進入骨干企業(yè)的工作日程;企業(yè)、地區(qū)品牌培育工作扎實開展;“十二五”期間,模具行業(yè)的授權(quán)專利達到105 789項,其中發(fā)明專利9 393項;獎項“精模獎”共計一等獎203項、二等獎273項、三等獎202項有力推動了模具企業(yè)技術(shù)進步,同時廣東深圳、東莞、番禺為代表的珠三角模具;浙江的寧波模具、黃巖模具,江蘇蘇州昆山、無錫,安徽合肥、蕪湖為代表的長三角模具;天津、山東青島、河北泊頭為代表的環(huán)渤海模具以及成渝模具等模具聚集區(qū)的地區(qū)品牌效應顯現(xiàn)。
這些條件已使得中國在模具制造的技術(shù)和產(chǎn)品能力、以模具為中心的上下游產(chǎn)業(yè)的綜合支撐能力得到發(fā)展,成為共同承擔起為終端產(chǎn)品提供零部件制造工藝裝備的保證,作為智能制造裝備的模具產(chǎn)業(yè)已具有相當?shù)母偁巸?yōu)勢。
模具關(guān)聯(lián)度高、涉及面廣,高技術(shù)、能耗低,是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的工藝裝備保障,汽車、摩托車,家電、包裝品、電子電器、玻璃陶瓷制品等輕工產(chǎn)品以及電機電器、建材等消費類產(chǎn)品零件成形能力已是衡量國家制造能力的標志,歷來得到國家的重視。發(fā)改委、商務部《外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄(2012年版)》;工信部、科技部、財政部、國務院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會《重大技術(shù)裝備自主創(chuàng)新指導目錄(2012年版)》;工信部《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級投資指南》《重點產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造項目》,《機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,《兩化深度融合專項行動計劃》,《工業(yè)強基專項》;科技部:《國家重點基礎研究發(fā)展計劃專項》《2014度國家重點新產(chǎn)品計劃項目》《國家火炬計劃項目》等對模具作為制品成形的工藝裝備參與制造業(yè)國家層面的發(fā)展給予了政策支持。
現(xiàn)代模具是零部件制造的工藝裝備,是高新技術(shù)也是時尚技術(shù)的載體,擔負著多樣化市場需求工業(yè)產(chǎn)品的量產(chǎn)保障,是零件設計制造量產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點,關(guān)聯(lián)性高、涉及面廣,模具行業(yè)由于使用模具批量生產(chǎn)制件具有的高生產(chǎn)效率、高一致性、低耗能耗材,以及有較高的精度和復雜程度,因此被廣泛應用于機械、電子、汽車、信息、航空、航天、輕工、軍工、交通、建材、醫(yī)療、生物、能源等制造領域。
模具作為單件制造的產(chǎn)品,其生產(chǎn)過程集精密制造、計算機技術(shù)、智能控制和綠色制造為一體,既是高新技術(shù)載體,又是高新技術(shù)產(chǎn)品。模具的數(shù)字化應用不僅僅是制造過程的數(shù)字化,從訂貨到企業(yè)交付的模具產(chǎn)品同時要交付設計、工藝、分析的數(shù)字化過程,是內(nèi)容最早、最全面、最系統(tǒng)運用數(shù)字化制造的技術(shù)。同時還是系統(tǒng)工程,集成創(chuàng)新能力的全面反映,是整合性高的行業(yè),模具是與成型工藝一體化的產(chǎn)品(模壓一體、模塑一體、沖壓激光一體甚至在模具配件上模內(nèi)攻牙也是一體化的方向)。作為實現(xiàn)產(chǎn)品批量制造的保障,現(xiàn)代模具已介入產(chǎn)品的外觀設計、結(jié)構(gòu)設計、造型設計的改善,通過模具造型設計、結(jié)構(gòu)設計、編程設計等來響應,實現(xiàn)產(chǎn)品的批量制造。
模具還擔負著新材料成形、節(jié)能節(jié)材新工藝市場需要的產(chǎn)品零件制造中重要的基礎工藝裝備的角色。眾所周知,汽車零部件的95%、家電零部件的90%為模具制件,IT等消費電子、電器、包裝品等諸多產(chǎn)業(yè)當中的80%的零部件都是由模具孕育出來的,模具在我國經(jīng)濟發(fā)展、國防現(xiàn)代化和高端技術(shù)服務中起到了十分重要的支撐作用。在綠色制造的今天,模具在替代電鍍工藝,以塑帶木、以塑帶金屬等制造領域也發(fā)揮著重要的作用。
從材料成形看,7 000萬噸材料為切削成形,從2011年1 700億元金切機床產(chǎn)值,其使用刀具為320億元;800億元產(chǎn)值的金屬成形機床,需要大量的沖模、鑄造模、鍛造模具等,金屬成形需要模具。而6 000萬噸的非金屬材料成形都離不開模具,2012年,我國共消耗模具達2 000億元。從刀具消耗量320億元與模具消耗量2 000億元、從上述材料成形的對比來看,再次說明模具的重要性。模具行業(yè)對制造業(yè)、民生的關(guān)聯(lián)度高、涉及面廣,隨著市場的多樣化需求、模具作為換型、新產(chǎn)品批量投放高頻率的裝備保證,更多感受到市場的拉動。當今,模具行業(yè)在上下游延伸方面同時,中國模具在國際模具采購中具有性價比的優(yōu)勢,在國際舞臺也扮演著越來越重要的角色。隨著成型技術(shù)發(fā)展對模具與成型設備一體化提出更高要求,使得模具企業(yè)紛紛參與模具成型裝備和制件的研發(fā)、制造。2015年是轉(zhuǎn)型升級的又一關(guān)鍵之年,全面提升工業(yè)發(fā)展水平需要裝備制造業(yè)的有力支撐,模具及裝備行業(yè)更感任務艱巨而且迫切。
(1)根據(jù)國內(nèi)市場需求變化,及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已成共識
我國模具服務的下游行業(yè)的產(chǎn)品細分化、專業(yè)化在不斷發(fā)展,隨著消費電子行業(yè)的變化,大量的觸摸屏及其模具的模塊化,消費電子模具行業(yè)的模具變化使得模具企業(yè)家紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)汽車電子模具;汽車模具仍是帶動面最廣、行業(yè)發(fā)展較迅速的領域,每次汽車換型都需要幾千副模具,價值上億元,汽車主機廠與緊密配套的模具企業(yè)已形成合作開發(fā)、研制以及工藝調(diào)試、量產(chǎn)的戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系;近兩年雖然汽車數(shù)量增長有限,人們對產(chǎn)品多樣化的需求越來越高,因此汽車更新?lián)Q代速度越來越快,在市場推動下,汽車廠家開發(fā)的車型多了很多來滿足市場需求,汽車模具市場也十分活躍。
(2)汽車模具空間巨大
汽車模具作為完成汽車零部件成形實現(xiàn)汽車量產(chǎn)化的關(guān)鍵工藝裝備,在汽車開發(fā)和換型中擔負著不可或缺的重任。在汽車需求多樣化和汽車輕量化趨勢的時代,汽車模具在汽車開發(fā)和換型制造中占據(jù)著核心位置,作為汽車零部件制造的關(guān)鍵裝備保障,模具裝備也就成為汽車裝備的重要組成部分,2014年中國產(chǎn)銷近年,汽車零部件及配件制造業(yè)銷售收入總額超過2.7萬億元,出口超過3 300億元,汽車主機廠與汽車零部件企業(yè)的零部件成形工藝裝備水平都靠以模具為技術(shù)集合點的一體化控制技術(shù)實現(xiàn)其需求,高精度、高剛度、高穩(wěn)定性所構(gòu)成的模具高可靠性實現(xiàn)了汽車零部件具有的內(nèi)在品質(zhì),其高效、先進工藝的運用優(yōu)勢將給汽車零部件的發(fā)展提供更為巨大的空間。2014年據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計汽車全換型160個左右、局部換型280個左右;2015年汽車全換型和局部換型已達近500個,每一種新型號的汽車都需要幾千副模具,價值上億元,僅車燈模具的投入就要500萬左右,我國已能生產(chǎn)C級以下轎車的中檔轎車覆蓋件模具及全套沖模、儀表盤保險杠塑料模具我們已能很好完成,但目前我國高檔轎車的覆蓋件模具絕大部分為進口模具;在出口沖壓模具方面幾乎都是自動傳送模、級進模、機械人線等幾種自動高速沖壓方式模具,汽車大型塑料模具、輪胎模具已占據(jù)世界的相當份額。
從汽車的心臟發(fā)電機的缸體壓鑄到汽車白車身沖壓件,從加快我國節(jié)能環(huán)保型汽車的研發(fā)進程到汽車輕量化新型材料成形模具均是推進汽車制造技術(shù)發(fā)展的保障。隨著模夾一體化、模塑一體化技術(shù)的發(fā)展,模具企業(yè)在汽車主機廠的地位已經(jīng)是一種核心競爭力的地位,為汽車主機廠服務的一級配套的模具企業(yè)是一種戰(zhàn)略聯(lián)盟的緊密關(guān)系。可以預見,隨著中國汽車行業(yè)的多樣化需求的較快發(fā)展和較高的發(fā)展水平,必將帶動汽車模具市場的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。作為最大模具用戶的汽車工業(yè),它的快速發(fā)展帶動了中國模具工業(yè)的飛速發(fā)展。
(3)消費電子市場考驗模具的實力
目前全球消費電子市場已形成“四馬之爭”的局面,PC、智能手機、平板電腦和電視機這4種“多功能”設備成為了消費電子市場的中心??傮w支出超過1.5萬億美元。預計2015年智能手機和平板計算機將占到全球整體科技產(chǎn)品消費支出的40%。中國消費電子市場上,近年來家電下鄉(xiāng)、家電以舊換新、家電節(jié)能等擴消費政策成效明顯,全社會電子消費能力大大增加,有數(shù)據(jù)顯示,2014年中國消費電子市場已成為全球最大的消費電子市場。
我國消費類電子產(chǎn)品用于個人和家庭與廣播、電視有關(guān)的音頻和視頻產(chǎn)品,主要包括:電視機、影碟機(VCD、SVCD、DVD)、錄像機、攝錄機、收音機、收錄機、組合音響、電唱機、激光唱機(CD)等。在一些發(fā)達國家,則把電話、個人電腦、家庭辦公設備、家用電子保健設備、汽車電子產(chǎn)品等也歸在消費類電子產(chǎn)品中。隨著技術(shù)發(fā)展和新產(chǎn)品新應用的出現(xiàn),數(shù)碼相機、手機、PDA等產(chǎn)品也在成為新興的消費類電子產(chǎn)品。
大規(guī)模集成電路等信息技術(shù)電子產(chǎn)品、精密醫(yī)療器械零件的高速、精密、高效、復雜復合(多腔、多列)、高性能成形模具的交貨期有的只有幾天,足顯模具制造的實力。
(4)復合材料、輕金屬替代鋼在零件上的應用給模具成形帶來新的商機
跟蹤新材料及其成形工藝、技術(shù)的應用,研制相應的模具已成為模具行業(yè)關(guān)注的重點領域。輕量化材料應用比例不斷加大,鋁合金、鎂合金、工程塑料、復合材料和高強度鋼、超高強度鋼等輕量化材料在汽車上的應用比例正在加大,鋁合金鑄造模具、壓鑄模具;鎂合金壓鑄模具;塑料及其復合材料的注塑、吹塑、吸塑、擠壓模具;新型復合材料成型模具等也方興未艾,國內(nèi)模具企業(yè)通過加強自主開發(fā)和對外合作,在復合模具、模內(nèi)鑲嵌制造等方面輕量化技術(shù)領域的研發(fā)和制造能力已得到提升,具有無限的發(fā)展空間。
(5)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型打造企業(yè)新的市場
模具企業(yè)優(yōu)化升級在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、市場結(jié)構(gòu)等方面從低端產(chǎn)品領域向中高端領域調(diào)整,做深做透其所在的客戶行業(yè),以技術(shù)提升為先導的轉(zhuǎn)型發(fā)展以為模具企業(yè)共識。模具企業(yè)在由按圖加工成為向模具用戶提供零(部)件成形的整體解決方案的供應商的新模式使得模具企業(yè)在未來處于高端裝備制造的有利地位。
特別是隨著成形技術(shù)發(fā)展對模具與成形設備一體化提出更高要求,使得模具企業(yè)在模具新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)提出更高要求,跟蹤新材料及其成形工藝、技術(shù)的應用,研制相應的高效、高精密以及為成形新工藝開發(fā)模具,鋁合金鑄造模具、壓鑄模具;鎂合金壓鑄模具;塑料及其復合材料的注塑、吹塑、吸塑、擠壓模具;新型復合材料成型模具如金屬粉末注射成型模具,模具制造在已有的對復雜、精密等要求的基礎上,隨著制件工藝的進步,形成為成形新工藝開發(fā)模具的能力,如高速沖、級進模具、超高強板熱成形模具,復合、多色多料多層成型模具,免噴涂高光無痕模具技術(shù)、搪塑模具多料多色注塑模具等等技術(shù)均成為模具技術(shù)的新領域。模具制造新手段也在企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級中逐步推廣,精益制造、自動化生產(chǎn)線、模內(nèi)轉(zhuǎn)印技術(shù)、模內(nèi)裝配技術(shù)與裝備、逆向工程等等技術(shù)的應用使得模具企業(yè)具備了提供制造業(yè)發(fā)展需要的新能力。
模具行業(yè)固定資產(chǎn)投入與模具增長的產(chǎn)值比例全行業(yè)平均水平大致為1:1,快速發(fā)展期及上升強勁的企業(yè)的投入可達到1:1.5,甚至1:2,固定資產(chǎn)投入中,模具制造設備的投入在70%以上(2013年調(diào)查中顯示模具銷售額增長140億元,模具企業(yè)設備的購買在100億以上),特別是隨著技術(shù)要求的提高、人力成本的攀升,在繼續(xù)購買精密加工設備的同時,單機連線、在線測量的改造已是模具企業(yè)普遍的行動,自動化時代已經(jīng)來臨。再有隨著模具企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,新工藝的使用,成型設備、制件整形設備(如:激光切割設備),裝配自動化設備的購買也十分活躍。
從世界范圍上看,我國模具國際競爭力處在中等水平,但模具性價比有優(yōu)勢。模具是個性化定制生產(chǎn)型的高技術(shù)企業(yè),模具企業(yè)以中小企業(yè)為主,但應用高技術(shù)最早、能力極強,是僅次于航空航天使用數(shù)字化制造的,其涉及材料成型基礎科學同時在精密加工方面的諸多高技術(shù)等領域都已廣泛應用。
如果您想發(fā)表對本文的看法,請將文章編號填入讀者意見調(diào)查表中的相應位置。
The present situations of die & mould in 2015 and its contribution to the manufacturing industry
QIN Ke
(China Die&Mould Industry Association,Beijing 100037,CHN)
160602