劉仁志（中國電子學(xué)會電子制造與封裝技術(shù)分會 電鍍專家委員會副主任委員）

工業(yè)4.0給我國電鍍業(yè)帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
——著眼點(diǎn)和著力點(diǎn)在哪里？

劉仁志（中國電子學(xué)會電子制造與封裝技術(shù)分會 電鍍專家委員會副主任委員）

1 引 言

春天已經(jīng)來到了。

面對制造業(yè)不景氣和環(huán)境保護(hù)雙重壓力的電鍍業(yè)界，卻仍然能感到寒意。悲觀的人甚至認(rèn)為電鍍業(yè)正在應(yīng)驗(yàn)“夕陽工業(yè)”的魔咒，走在下坡的路上。從各地傳來的行業(yè)消息，基本上都是不樂觀的，不要說散布在各地的電鍍企業(yè)，就是在電鍍工業(yè)園內(nèi)的不少電鍍企業(yè)也無以為繼，停產(chǎn)和關(guān)門的不在少數(shù)。從電鍍化學(xué)品和裝備供應(yīng)商的銷售業(yè)績的下滑和收款的困難，也都傳達(dá)出電鍍業(yè)不景氣的信息?？梢哉f中國電鍍業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。

當(dāng)然，對于所有熟知戰(zhàn)略思維和現(xiàn)代管理理念的人，都知道挑戰(zhàn)同時(shí)也是機(jī)遇。這已經(jīng)是掛在各級領(lǐng)導(dǎo)嘴上的口頭禪。至于如何將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇并將其抓住，則仁者見仁，智者見智，眾說紛紜，莫衷一是。有些甚至是空對空的大話，并沒有可操作性，令人無從抓起。

中國電鍍業(yè)在中國成為制造業(yè)大國的過程中，做出過貢獻(xiàn)。從上世紀(jì)90年代起，隨著改革開放的深入發(fā)展和中國工業(yè)規(guī)模的迅速增長，電鍍工業(yè)也得到快速發(fā)展。一批以技術(shù)服務(wù)和原材料供應(yīng)為特色的民間電鍍原材料企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)得到穩(wěn)定發(fā)展，特別是在江蘇南部，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)很早就開始了電鍍設(shè)備、輔助設(shè)備的制造和營銷。我國也形成了以廣東為代表的電鍍業(yè)產(chǎn)業(yè)集區(qū)域，隨后有溫州地區(qū)、昆山地區(qū)、重慶地區(qū)、天津地區(qū)、山東、東北等幾個電鍍相對集中的地區(qū)形成了各地的電鍍工業(yè)園區(qū)，為國內(nèi)和國際市場從事著規(guī)?；碾婂兗庸ず蜕a(chǎn)。這時(shí)的電鍍業(yè)的設(shè)備、原材料開始大量引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也將其電鍍產(chǎn)業(yè)外遷到中國沿海地區(qū)，以分享中國制造的低成本，并將污染也作相應(yīng)的轉(zhuǎn)移。這個時(shí)期我國電鍍企業(yè)的總數(shù)僅兩江地區(qū)就達(dá)近萬家（珠江三角洲約6000多家，長江三角洲約2300多家），電鍍加工產(chǎn)值上百億人民幣，這還不包括電子電鍍中的印制板制造等產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值，如果將印制板和微電子電鍍的產(chǎn)值考慮進(jìn)去，則有上千億人民幣的產(chǎn)值。

與此同時(shí)，電鍍設(shè)備技術(shù)也有了很大進(jìn)步和發(fā)展，從電鍍整流電源到規(guī)范的鍍槽、水洗槽；從過濾機(jī)到熱交換器、干燥箱；從陽極籃到各種陽極材料；從超聲波到去離子水機(jī)；包括掛具、陰極移動、攪拌、包裝運(yùn)輸設(shè)備等，為電鍍業(yè)的發(fā)展提供了裝備支持。

從上世紀(jì)90年代末進(jìn)入到21世紀(jì)以來，世界制造加工業(yè)中心已經(jīng)基本轉(zhuǎn)移到我國，同時(shí)，對環(huán)境問題的認(rèn)識已經(jīng)從地區(qū)性發(fā)展到全球性的概念。一損俱損的現(xiàn)實(shí)使電鍍業(yè)等所有對環(huán)境有影響的工業(yè)，無論在什么地區(qū)，最終的受害者是全人類，而不止是那一個國家或地區(qū)。于是，清潔生產(chǎn)的法規(guī)開始在全球興起，我國現(xiàn)在也已經(jīng)進(jìn)入到這個時(shí)代。電鍍業(yè)正在清潔生產(chǎn)的規(guī)范下，進(jìn)入一個新的發(fā)展期。電鍍工業(yè)園在全國各地興起，以應(yīng)對越來越嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管。但是，隨著勞動力成本的增長和環(huán)境治理投入的增加，無論是工業(yè)園區(qū)投資者還是入園企業(yè)的經(jīng)營者，都面臨著很大的壓力，有些已經(jīng)難以為繼，成為中國制造面臨問題的縮影。

現(xiàn)在中國制造面臨的問題，也就是中國電鍍業(yè)面臨的問題。以前做大過程中所忽視了的基礎(chǔ)夯實(shí)工作，給當(dāng)前的困境埋下了伏筆。隨著人口紅利的消失、環(huán)境代價(jià)的提升和基礎(chǔ)研發(fā)投入不足導(dǎo)致的轉(zhuǎn)型困難，使得電鍍業(yè)的困境雪上加霜。這個時(shí)候，行業(yè)如何走出困境和規(guī)劃未來發(fā)展，需要有客觀和冷靜地分析，以找出行業(yè)存在的問題并針對這些問題采取具體的措施。

2 何處著眼

宏觀上，國家已經(jīng)制定了《中國工業(yè)2025》規(guī)劃，中國工業(yè)正在向著工業(yè)4.0時(shí)代轉(zhuǎn)換，這個過程中，一些落后的產(chǎn)能正在被淘汰，而一些與工業(yè)4.0接軌的行業(yè)，則正在興起和快速發(fā)展。這些行業(yè)包括是IT業(yè)，通訊業(yè)、新能源汽車、機(jī)器人等行業(yè)。我們應(yīng)該看到，這些行業(yè)沒有一個是可以不要電鍍加工的。電鍍技術(shù)在現(xiàn)代制造中的地位不是削弱，而是增強(qiáng)了。因?yàn)殡婂兗夹g(shù)早已經(jīng)不只是裝飾和防護(hù)使用，而是重要的產(chǎn)品功能保障要素，這在許多行業(yè)和產(chǎn)品中都已經(jīng)被證實(shí)?，F(xiàn)在還有一些行業(yè)的某些產(chǎn)品，正被電鍍工藝不能支持而成為新產(chǎn)品開發(fā)的瓶頸。因此，從宏觀上看，電鍍行業(yè)不是要不要的問題，而是不但需要，還要發(fā)展的問題。

但是，在這個重要的市場需要面前，我國電鍍行業(yè)卻因?yàn)橄忍觳蛔愣y以跟上時(shí)代發(fā)展需要，如何從微觀上對企業(yè)面臨的問題著手進(jìn)行解決，既是企業(yè)自身需要思考的問題，也是行業(yè)和相關(guān)領(lǐng)域需要思考的問題。

2.1 企業(yè)的著眼點(diǎn)

現(xiàn)在電鍍企業(yè)面臨的問題中，傳統(tǒng)產(chǎn)能過剩嚴(yán)重而新興工藝需要卻難以滿足。我們許多電鍍企業(yè)主要鍍種是鋼鐵等金屬制品的裝飾和防護(hù)性電鍍，鍍種單一，而現(xiàn)代制造進(jìn)入4.0時(shí)代對電鍍需要的特點(diǎn)是材料的多樣化，從輕金屬到非金屬和復(fù)合材料都有，電鍍企業(yè)要做這方面投入，才能跟上時(shí)代需求。鍍種也從裝飾性和防護(hù)性向功能性要求方面發(fā)展，同時(shí)對裝飾和防護(hù)也提出了一些新要求，特別是在防護(hù)性能方面，一些在嚴(yán)酷環(huán)境工作的產(chǎn)品，例如汽車、通訊基站等，都要求有1000小時(shí)以上的防鹽霧能力。這采用傳統(tǒng)電鍍技術(shù)是難以滿足的。

還有一些產(chǎn)品在制造過程中需要電鍍參與制造，例如新的電極材料電鍍、新的金屬鍍種、新的散熱鍍層、導(dǎo)波鍍層、生物材料鍍層、太空材料鍍層等，有些是個性化的要求，而個性化制造則是現(xiàn)代制造中的一個新特點(diǎn)之一。例如現(xiàn)在已經(jīng)正在興起的3D打印制造，涉及許多新的金屬和非金屬打印材料，產(chǎn)品成型后，其表面處理將是一個重要領(lǐng)域。這些都需要電鍍企業(yè)擁有新鍍種方面的配套能力。相信只要有市場需要，電鍍企業(yè)是愿意投入跟進(jìn)的。只有跟著工業(yè)4.0走，才能使電鍍企業(yè)走出困境。

2.2 供應(yīng)鏈的著眼點(diǎn)

靠電鍍企業(yè)自己的力量，要想開發(fā)新材料電鍍和新鍍種工藝技術(shù)明顯存在困難。他們需要市場供應(yīng)鏈的支持。這就向電鍍技術(shù)和原材料供應(yīng)商如何加大跟進(jìn)工業(yè)4.0的力度提出了新要求。而在環(huán)境問題上，則電鍍企業(yè)需要更多綠色環(huán)保產(chǎn)品和工藝，這同樣是電鍍供應(yīng)鏈中需要重視的一個環(huán)節(jié)。基于我國企業(yè)在基礎(chǔ)研發(fā)方面一向投入不足的特色，要想破解這方面困局，需要電鍍業(yè)供應(yīng)商有投入眼光，在基礎(chǔ)研究和新工藝開發(fā)上都要有所投入。有些電鍍添加劑企業(yè)采取拿來主義，自己不搞研發(fā)，這樣的企業(yè)不可能走得很遠(yuǎn)。因?yàn)槿思易詈玫募夹g(shù)是不會輕易給你的，你總只能是跟在別人后面的二流供應(yīng)商。當(dāng)然研發(fā)人才也是一個瓶頸，找不到好的開發(fā)人才，很多投入就會打水飄，這也是企業(yè)在研發(fā)上不敢大膽投入的原因之一。這些則需要相關(guān)領(lǐng)域的支持。包括行業(yè)的支持。

在電鍍生產(chǎn)供應(yīng)鏈中，電鍍裝備是一個非常重要的領(lǐng)域。但是，我國電鍍行業(yè)對這方面的關(guān)注是不夠的。應(yīng)該有更多企業(yè)將著眼點(diǎn)放到關(guān)注裝備上來，不只是簡單地將人工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化，而是電鍍生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，包括工藝如何配合裝備來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能、效率、質(zhì)量等綜合指標(biāo)提升的問題。這在印制版電鍍、高速電鍍、3D激光鍍等方面已經(jīng)有很好應(yīng)用例證。裝備先進(jìn)將是電鍍強(qiáng)大的標(biāo)志之一。圖1是汽車產(chǎn)品中應(yīng)用3D激光電鍍的電器產(chǎn)品的示例。

2.3 行業(yè)的著眼點(diǎn)

以現(xiàn)在電鍍行業(yè)面臨的人才和新工藝都缺乏的局面來看，有兩個相關(guān)領(lǐng)域不可或缺。這兩個領(lǐng)域一個是教育，一個是科研。但是，這兩個領(lǐng)域由于沒有看清電鍍行業(yè)與現(xiàn)代制造的關(guān)系而存在視覺盲區(qū)，根子在我國急功近利的考核體制，使教育和科研機(jī)構(gòu)多年來減少以至退出了對電鍍技術(shù)人才的培養(yǎng)和課題的研究。他們沒有認(rèn)識到現(xiàn)代制造的強(qiáng)大離不開電鍍的強(qiáng)大。

國家層面的電鍍中專和職業(yè)教育基本是空白，一向只依靠大學(xué)相關(guān)專業(yè)支持的電鍍技術(shù)人才的培養(yǎng)現(xiàn)在幾乎停止了招生。例如武漢大學(xué)與電鍍相關(guān)的專業(yè)就隨著幾位原專業(yè)老師的退休而停止了招生。有些大學(xué)雖然保留有與電鍍相關(guān)課題，但規(guī)模都在縮小，很多電化學(xué)應(yīng)用專業(yè)轉(zhuǎn)而研究電源，對功能性電鍍的研究認(rèn)識不足。其中一個重要的原因是電鍍課題從論文到轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)工藝需要有企業(yè)的配合，而這個環(huán)節(jié)是缺失的，因而轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力遇到阻力，學(xué)校的積極性也就沒有了。因此，如何與一些大專院校開展電鍍?nèi)瞬排囵B(yǎng)方面的合作，是行業(yè)可以做的一項(xiàng)重要工作。

在科研方面，原來從事電鍍專業(yè)研究的科研院所本來就少，知名的主要就是機(jī)械口的武漢材料保護(hù)研究所和電子口的太原工藝所和軍械口的重慶的五四所等。但是，這些院所現(xiàn)在都在企業(yè)化后劃小核算單位，有些甚至于個人各自為戰(zhàn)，沒有綜合開發(fā)能力，一切向錢看，國家不拿錢，如何有動力開展基礎(chǔ)研究和新工藝開發(fā)？

這就需要行業(yè)向相關(guān)方面發(fā)出呼吁和提出建議，讓大家在中國制造2025這個大前提下，做出中國電鍍工業(yè)2025的規(guī)劃，統(tǒng)籌各方面力量，在市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)作的前提下，提出行業(yè)需求和課題，制成目錄，供相關(guān)院校和科研機(jī)構(gòu)參考，有條件的電鍍產(chǎn)業(yè)鏈中的優(yōu)勢企業(yè)，也應(yīng)該建立自己的研發(fā)中心，發(fā)揮各自優(yōu)勢，或開展強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、或進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，形成電鍍由大轉(zhuǎn)強(qiáng)的合力，為電鍍行業(yè)積極投入研發(fā)，持之以恒，必有成果。從而為電鍍行業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)、工藝和裝備。

3 何處著力

中國電鍍工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，需要電鍍行業(yè)自己通過努力來化解和抓住。說句流行的話，只能是自己救自己。自己到市場中去找感覺，找方向，走出困境，別開生面。

對于電鍍企業(yè)，在保證一個前提的同時(shí)，應(yīng)該對自己有明確的定位。一個前提就是具備清潔生產(chǎn)的資質(zhì)，具備環(huán)境保護(hù)的能力而獲得生產(chǎn)許可的企業(yè)。沒有這個前提，生存權(quán)都沒有，其他就不用談了。明確的定位，就是要有為現(xiàn)代制造中的各種產(chǎn)品的電鍍提供可供選擇的加工能力。要根據(jù)所在地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來謀劃電鍍生產(chǎn)力，根據(jù)工業(yè)4.0優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)來布局電鍍產(chǎn)能。例如機(jī)器人行業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代交通工具、新能源等。這些產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品所需要的，除了裝飾性和防護(hù)性鍍層外，更多是功能性鍍層，并且產(chǎn)品材料多樣化等，這就要求電鍍企業(yè)具備應(yīng)用這些需要的能力。這種能力包括對不同材料制品電鍍的能力，對不同鍍種需要并達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求的配套能力，對一定產(chǎn)量需求的產(chǎn)能能力。具備了這些能力，在現(xiàn)代制造4.0時(shí)代就有生存和發(fā)展的空間。

我國今年即將開啟第13個五年計(jì)劃，國家提出的在國際上建立的一帶一路規(guī)劃也已經(jīng)啟動，智能汽車、機(jī)器人應(yīng)用的擴(kuò)展和中國全面實(shí)現(xiàn)小康等一系列宏觀利好都將隨著春天的到來而繁花似錦。電鍍業(yè)怎么能錯過這個重大機(jī)遇，拖中國制造由大變強(qiáng)的后腿呢？因此，著力提升電鍍企業(yè)的能力，應(yīng)該是電鍍行業(yè)所有從業(yè)者的共識。并且應(yīng)該從幾個方面著力，提升行業(yè)的整體實(shí)力。

3.1 企業(yè)管理由粗放到精細(xì)

我國電鍍企業(yè)的管理從生產(chǎn)到工藝，一直都是比較粗放的。從原材料的采購到生產(chǎn)過程控制到生產(chǎn)工藝管理，都還沒有達(dá)到精細(xì)的程度。即使在大力開展電鍍清潔生產(chǎn)的前形勢下，以無費(fèi)或中低費(fèi)方案為主的企業(yè)改進(jìn)，占有絕大多數(shù)，這直接導(dǎo)致企業(yè)競爭力和贏利能力都不強(qiáng)。

我們在許多場合都說過中國電鍍技術(shù)落后，管理比技術(shù)更落后，就是因?yàn)樵S多企業(yè)將管理當(dāng)成軟指標(biāo)，過得去就行，管理措施都只在紙上或墻上，沒有能落實(shí)到全體員工的行動上，這其中的要點(diǎn)，其實(shí)是人力資源的管理?，F(xiàn)代管理制度中包括ISO9000和清潔生產(chǎn)等要求建立體系的制度，都是植根于人的。沒有人的執(zhí)行力，沒有人的理解與配合，任何先進(jìn)的工藝和裝備都發(fā)揮不出最好的效果，而人力資源管理的要點(diǎn)，應(yīng)該是讓員工有獲得感，讓企業(yè)成為員工和企業(yè)共謀發(fā)展的平臺。沒有員工的參與，企業(yè)的效益是難以保障的。這就是精細(xì)到人的原則。關(guān)注到這個層面，企業(yè)的管理才會上一個新臺階。

3.2 電鍍裝備自動化智能化

我國電鍍裝備落后是不爭的事實(shí)，很多電鍍企業(yè)還在以人工為主進(jìn)行電鍍生產(chǎn)。半自動和自動生產(chǎn)線也很多是超期服役或帶病運(yùn)行。這也是目前電鍍企業(yè)難以滿足現(xiàn)代制造產(chǎn)品需要的原因之一。雖然現(xiàn)在各地電鍍工業(yè)園都將入園企業(yè)的硬件要求做了規(guī)定，只有采用一定規(guī)模的自動生產(chǎn)線的電鍍企業(yè)才能入園，但是，由于我國電鍍生產(chǎn)線裝備沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，幾乎都是非標(biāo)裝備，并且類型各異，五花八門，并不完全具備全自動化生產(chǎn)的能力，距智能控制更是還有較大距離。圖2是建立在信息化管理的基礎(chǔ)上的現(xiàn)代電鍍生產(chǎn)控制系統(tǒng)的示意。僅就工藝控制一項(xiàng)，就需要在各種工藝參數(shù)收集并做出調(diào)整、添加動作的裝備開發(fā)方面有專門的投入?，F(xiàn)在，溫度自動控制、pH自動調(diào)整、添加劑按安培小時(shí)補(bǔ)加等系統(tǒng)已經(jīng)有成熟技術(shù)和產(chǎn)品。但在主鹽濃度、配位劑濃度、電流密度等自動檢測和調(diào)整方面，還需要加大開發(fā)力度。

3.3 電鍍工藝綠色化

電鍍行業(yè)面臨的環(huán)境保護(hù)壓力一直都是很大的。這是電鍍企業(yè)能否生存和持續(xù)發(fā)展的前提和關(guān)鍵。因此，采用綠色環(huán)保技術(shù)和工藝，從源頭上杜絕或減少污染排放，應(yīng)該是環(huán)境保護(hù)的優(yōu)選模式。在此基礎(chǔ)上采用在線治理，嚴(yán)控污染物超標(biāo)富集，是減少最終治理難度的重要措施，末端治理只能是最后的防線?，F(xiàn)在一些在線治理和綜合利用的電鍍金屬回收與治污系統(tǒng)技術(shù)與產(chǎn)品已經(jīng)在推廣中，這些基本上都是針對現(xiàn)行電鍍工藝采取的措施。從長遠(yuǎn)和戰(zhàn)略的角度，應(yīng)該根據(jù)市場的需要和預(yù)測開發(fā)綠色電鍍技術(shù)與工藝，開發(fā)一些新型替代性鍍層和合金鍍層、復(fù)合鍍層，減少重金屬或貴金屬的消耗。同時(shí)重視改善一次電流分布的電鍍裝備、掛具和工裝的研發(fā)，使過度依賴二次電流分布而大量采用配位體和添加劑的傳統(tǒng)有所改變。高速電鍍等以裝備為主流的電鍍模式已經(jīng)顯示出優(yōu)良的裝備可以在高速和高電流密度下獲得良好鍍層，應(yīng)該對傳統(tǒng)手工和半自動的電鍍模式有所啟發(fā)。應(yīng)該研究提高鍍速的同時(shí)保證電鍍產(chǎn)品質(zhì)量的電鍍新裝備，強(qiáng)化電鍍過程的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率、減少排放，使生產(chǎn)過程節(jié)能環(huán)保，讓傳統(tǒng)粗放型的人工電鍍生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為精細(xì)化裝備生產(chǎn)模式。在這方面，電鍍裝備設(shè)計(jì)與制造行業(yè)是大有可為的。這方面，需要電鍍裝備生產(chǎn)制造商與電鍍工藝與原材料開發(fā)商展開更多的交流與合作，針對市場需要開發(fā)出具有引領(lǐng)作用的電鍍新裝備。這是我國電鍍由大轉(zhuǎn)強(qiáng)中的一個重要領(lǐng)域，是有志投入電鍍轉(zhuǎn)強(qiáng)戰(zhàn)略的著力點(diǎn)。

4 展 望

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的來臨，一些新型智能工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入市場。由自動控制和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合衍生出來的工業(yè)新產(chǎn)品層出不窮，從無人機(jī)到自動駕駛汽車到智能機(jī)器人等，大量改變傳統(tǒng)生產(chǎn)生活模式的新產(chǎn)品的更新?lián)Q代將會是今后工業(yè)產(chǎn)品中的常態(tài)。而這些新產(chǎn)品無一例外地都要用到電鍍技術(shù)。沒有電鍍技術(shù)，這些現(xiàn)代電子產(chǎn)品的互聯(lián)互通就無法實(shí)現(xiàn)，一些功能就不能達(dá)致完美。

從市場的角度，國際和國內(nèi)都已經(jīng)有了明確的布局。一帶一路規(guī)劃所產(chǎn)生的產(chǎn)能需求應(yīng)該是重要的出口機(jī)遇。國內(nèi)第一個百年目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，則需要國內(nèi)產(chǎn)能的支持，這些都預(yù)示著良好的市場機(jī)遇。但是，這些機(jī)遇不是給落后產(chǎn)能的，是給先進(jìn)生產(chǎn)力的。

因此，工業(yè)4.0時(shí)代電鍍產(chǎn)業(yè)來說，確實(shí)是重要的發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)然，這首先取決于是否夠有足夠的實(shí)力應(yīng)對技術(shù)和環(huán)境提出的挑戰(zhàn)。

將落后的電鍍產(chǎn)能轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)的電鍍生產(chǎn)力，就能抓住這次世界性工業(yè)轉(zhuǎn)型換代的跨世代機(jī)遇。