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2015模具行业的现状及模具对制造业的贡献

2016-02-08

制造技术与机床 2016年6期
关键词:成形模具汽车

秦 珂

(中国模具工业协会,北京100037)



2015模具行业的现状及模具对制造业的贡献

秦 珂

(中国模具工业协会,北京100037)

十二五以来,中国模具业加快了由大向强进发迈进的脚步,作为“百业之母”、“工业放大器”的模具业,经过30多年的发展,在我国已经建立起了较为完整的模具工业体系。

模具设计研发体系——国家、行业和企业建立的模具技术研发机构,软件开发及服务公司。

模具材料研发、生产和供应体系——提供所需的高等级模具钢、预硬化钢、精制型材专业材料公司。

模具制造应用装备(机床工具)供应体系——在金切机床,特种加工机床-电加工、激光加工等;工具-刀具量具夹具;成形设备-压力机、注塑机、压铸机等;测量设备及质量控制系统等装备配置模具软硬件制造装备技术与服务团队具有稳定的渠道。

模具标准件生产、供应体系——传统营销向网络化模式过度,实施精准化网络化程度在逐步提高。

模具的标准体系——现行模具国家标准共99项,行业标准共209项,涉及冲模、塑料模、压铸模、锻模、塑封模、塑料挤出模、金属拉制模、橡胶模、玻璃模等模具类型,在企业标准化建设上已基本形成现代企业的格局;形成了模具的国家与行业标准的基本体系。

人才培养与职业教育体系——模具及相关专业涵盖大学、高职、中职;模具制造厂、点3万家以上,规模以上5 000家,重点骨干企业160家、上市公司30家;模具制造国际化程度大幅提高,模具企业海外并购、建厂已进入骨干企业的工作日程;企业、地区品牌培育工作扎实开展;“十二五”期间,模具行业的授权专利达到105 789项,其中发明专利9 393项;奖项“精模奖”共计一等奖203项、二等奖273项、三等奖202项有力推动了模具企业技术进步,同时广东深圳、东莞、番禺为代表的珠三角模具;浙江的宁波模具、黄岩模具,江苏苏州昆山、无锡,安徽合肥、芜湖为代表的长三角模具;天津、山东青岛、河北泊头为代表的环渤海模具以及成渝模具等模具聚集区的地区品牌效应显现。

这些条件已使得中国在模具制造的技术和产品能力、以模具为中心的上下游产业的综合支撑能力得到发展,成为共同承担起为终端产品提供零部件制造工艺装备的保证,作为智能制造装备的模具产业已具有相当的竞争优势。

模具关联度高、涉及面广,高技术、能耗低,是制造业转型升级的工艺装备保障,汽车、摩托车,家电、包装品、电子电器、玻璃陶瓷制品等轻工产品以及电机电器、建材等消费类产品零件成形能力已是衡量国家制造能力的标志,历来得到国家的重视。发改委、商务部《外商投资产业指导目录(2012年版)》;工信部、科技部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会《重大技术装备自主创新指导目录(2012年版)》;工信部《工业转型升级投资指南》《重点产业振兴和技术改造项目》,《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》,《两化深度融合专项行动计划》,《工业强基专项》;科技部:《国家重点基础研究发展计划专项》《2014度国家重点新产品计划项目》《国家火炬计划项目》等对模具作为制品成形的工艺装备参与制造业国家层面的发展给予了政策支持。

1 我国模具行业现阶段新特点

现代模具是零部件制造的工艺装备,是高新技术也是时尚技术的载体,担负着多样化市场需求工业产品的量产保障,是零件设计制造量产的关键技术节点,关联性高、涉及面广,模具行业由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材,以及有较高的精度和复杂程度,因此被广泛应用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源等制造领域。

模具作为单件制造的产品,其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体,既是高新技术载体,又是高新技术产品。模具的数字化应用不仅仅是制造过程的数字化,从订货到企业交付的模具产品同时要交付设计、工艺、分析的数字化过程,是内容最早、最全面、最系统运用数字化制造的技术。同时还是系统工程,集成创新能力的全面反映,是整合性高的行业,模具是与成型工艺一体化的产品(模压一体、模塑一体、冲压激光一体甚至在模具配件上模内攻牙也是一体化的方向)。作为实现产品批量制造的保障,现代模具已介入产品的外观设计、结构设计、造型设计的改善,通过模具造型设计、结构设计、编程设计等来响应,实现产品的批量制造。

模具还担负着新材料成形、节能节材新工艺市场需要的产品零件制造中重要的基础工艺装备的角色。众所周知,汽车零部件的95%、家电零部件的90%为模具制件,IT等消费电子、电器、包装品等诸多产业当中的80%的零部件都是由模具孕育出来的,模具在我国经济发展、国防现代化和高端技术服务中起到了十分重要的支撑作用。在绿色制造的今天,模具在替代电镀工艺,以塑带木、以塑带金属等制造领域也发挥着重要的作用。

从材料成形看,7 000万吨材料为切削成形,从2011年1 700亿元金切机床产值,其使用刀具为320亿元;800亿元产值的金属成形机床,需要大量的冲模、铸造模、锻造模具等,金属成形需要模具。而6 000万吨的非金属材料成形都离不开模具,2012年,我国共消耗模具达2 000亿元。从刀具消耗量320亿元与模具消耗量2 000亿元、从上述材料成形的对比来看,再次说明模具的重要性。模具行业对制造业、民生的关联度高、涉及面广,随着市场的多样化需求、模具作为换型、新产品批量投放高频率的装备保证,更多感受到市场的拉动。当今,模具行业在上下游延伸方面同时,中国模具在国际模具采购中具有性价比的优势,在国际舞台也扮演着越来越重要的角色。随着成型技术发展对模具与成型设备一体化提出更高要求,使得模具企业纷纷参与模具成型装备和制件的研发、制造。2015年是转型升级的又一关键之年,全面提升工业发展水平需要装备制造业的有力支撑,模具及装备行业更感任务艰巨而且迫切。

2 行业市场变化

(1)根据国内市场需求变化,及时调整产品结构已成共识

我国模具服务的下游行业的产品细分化、专业化在不断发展,随着消费电子行业的变化,大量的触摸屏及其模具的模块化,消费电子模具行业的模具变化使得模具企业家纷纷转战汽车电子模具;汽车模具仍是带动面最广、行业发展较迅速的领域,每次汽车换型都需要几千副模具,价值上亿元,汽车主机厂与紧密配套的模具企业已形成合作开发、研制以及工艺调试、量产的战略联盟关系;近两年虽然汽车数量增长有限,人们对产品多样化的需求越来越高,因此汽车更新换代速度越来越快,在市场推动下,汽车厂家开发的车型多了很多来满足市场需求,汽车模具市场也十分活跃。

(2)汽车模具空间巨大

汽车模具作为完成汽车零部件成形实现汽车量产化的关键工艺装备,在汽车开发和换型中担负着不可或缺的重任。在汽车需求多样化和汽车轻量化趋势的时代,汽车模具在汽车开发和换型制造中占据着核心位置,作为汽车零部件制造的关键装备保障,模具装备也就成为汽车装备的重要组成部分,2014年中国产销近年,汽车零部件及配件制造业销售收入总额超过2.7万亿元,出口超过3 300亿元,汽车主机厂与汽车零部件企业的零部件成形工艺装备水平都靠以模具为技术集合点的一体化控制技术实现其需求,高精度、高刚度、高稳定性所构成的模具高可靠性实现了汽车零部件具有的内在品质,其高效、先进工艺的运用优势将给汽车零部件的发展提供更为巨大的空间。2014年据有关方面统计汽车全换型160个左右、局部换型280个左右;2015年汽车全换型和局部换型已达近500个,每一种新型号的汽车都需要几千副模具,价值上亿元,仅车灯模具的投入就要500万左右,我国已能生产C级以下轿车的中档轿车覆盖件模具及全套冲模、仪表盘保险杠塑料模具我们已能很好完成,但目前我国高档轿车的覆盖件模具绝大部分为进口模具;在出口冲压模具方面几乎都是自动传送模、级进模、机械人线等几种自动高速冲压方式模具,汽车大型塑料模具、轮胎模具已占据世界的相当份额。

从汽车的心脏发电机的缸体压铸到汽车白车身冲压件,从加快我国节能环保型汽车的研发进程到汽车轻量化新型材料成形模具均是推进汽车制造技术发展的保障。随着模夹一体化、模塑一体化技术的发展,模具企业在汽车主机厂的地位已经是一种核心竞争力的地位,为汽车主机厂服务的一级配套的模具企业是一种战略联盟的紧密关系。可以预见,随着中国汽车行业的多样化需求的较快发展和较高的发展水平,必将带动汽车模具市场的持续、稳定发展。作为最大模具用户的汽车工业,它的快速发展带动了中国模具工业的飞速发展。

(3)消费电子市场考验模具的实力

目前全球消费电子市场已形成“四马之争”的局面,PC、智能手机、平板电脑和电视机这4种“多功能”设备成为了消费电子市场的中心。总体支出超过1.5万亿美元。预计2015年智能手机和平板计算机将占到全球整体科技产品消费支出的40%。中国消费电子市场上,近年来家电下乡、家电以旧换新、家电节能等扩消费政策成效明显,全社会电子消费能力大大增加,有数据显示,2014年中国消费电子市场已成为全球最大的消费电子市场。

我国消费类电子产品用于个人和家庭与广播、电视有关的音频和视频产品,主要包括:电视机、影碟机(VCD、SVCD、DVD)、录像机、摄录机、收音机、收录机、组合音响、电唱机、激光唱机(CD)等。在一些发达国家,则把电话、个人电脑、家庭办公设备、家用电子保健设备、汽车电子产品等也归在消费类电子产品中。随着技术发展和新产品新应用的出现,数码相机、手机、PDA等产品也在成为新兴的消费类电子产品。

大规模集成电路等信息技术电子产品、精密医疗器械零件的高速、精密、高效、复杂复合(多腔、多列)、高性能成形模具的交货期有的只有几天,足显模具制造的实力。

(4)复合材料、轻金属替代钢在零件上的应用给模具成形带来新的商机

跟踪新材料及其成形工艺、技术的应用,研制相应的模具已成为模具行业关注的重点领域。轻量化材料应用比例不断加大,铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料在汽车上的应用比例正在加大,铝合金铸造模具、压铸模具;镁合金压铸模具;塑料及其复合材料的注塑、吹塑、吸塑、挤压模具;新型复合材料成型模具等也方兴未艾,国内模具企业通过加强自主开发和对外合作,在复合模具、模内镶嵌制造等方面轻量化技术领域的研发和制造能力已得到提升,具有无限的发展空间。

(5)产品的转型打造企业新的市场

模具企业优化升级在产品结构、技术结构、市场结构等方面从低端产品领域向中高端领域调整,做深做透其所在的客户行业,以技术提升为先导的转型发展以为模具企业共识。模具企业在由按图加工成为向模具用户提供零(部)件成形的整体解决方案的供应商的新模式使得模具企业在未来处于高端装备制造的有利地位。

特别是随着成形技术发展对模具与成形设备一体化提出更高要求,使得模具企业在模具新技术、新工艺、新结构提出更高要求,跟踪新材料及其成形工艺、技术的应用,研制相应的高效、高精密以及为成形新工艺开发模具,铝合金铸造模具、压铸模具;镁合金压铸模具;塑料及其复合材料的注塑、吹塑、吸塑、挤压模具;新型复合材料成型模具如金属粉末注射成型模具,模具制造在已有的对复杂、精密等要求的基础上,随着制件工艺的进步,形成为成形新工艺开发模具的能力,如高速冲、级进模具、超高强板热成形模具,复合、多色多料多层成型模具,免喷涂高光无痕模具技术、搪塑模具多料多色注塑模具等等技术均成为模具技术的新领域。模具制造新手段也在企业产品转型升级中逐步推广,精益制造、自动化生产线、模内转印技术、模内装配技术与装备、逆向工程等等技术的应用使得模具企业具备了提供制造业发展需要的新能力。

模具行业固定资产投入与模具增长的产值比例全行业平均水平大致为1:1,快速发展期及上升强劲的企业的投入可达到1:1.5,甚至1:2,固定资产投入中,模具制造设备的投入在70%以上(2013年调查中显示模具销售额增长140亿元,模具企业设备的购买在100亿以上),特别是随着技术要求的提高、人力成本的攀升,在继续购买精密加工设备的同时,单机连线、在线测量的改造已是模具企业普遍的行动,自动化时代已经来临。再有随着模具企业产业链的延伸,新工艺的使用,成型设备、制件整形设备(如:激光切割设备),装配自动化设备的购买也十分活跃。

从世界范围上看,我国模具国际竞争力处在中等水平,但模具性价比有优势。模具是个性化定制生产型的高技术企业,模具企业以中小企业为主,但应用高技术最早、能力极强,是仅次于航空航天使用数字化制造的,其涉及材料成型基础科学同时在精密加工方面的诸多高技术等领域都已广泛应用。

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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

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