模具技術(shù)水平的高低,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力,因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。
現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時,也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù),如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等等,因此,模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分,有人說,現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力,因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。
模具工業(yè)是無以倫比的"效益放大器"。用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)效率,而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一致性等特點。因此模具被稱為"效益放大器",在國外,模具被稱為"金鑰匙"、"進入富裕社會的原動力"等等。從另一個角度上看,模具是人性化、時代化、個性化、創(chuàng)造性的產(chǎn)品。更重要的是模具發(fā)展了,使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國際競爭力也提高了。據(jù)國外統(tǒng)計資料,模具可帶動其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是1:100,即模具發(fā)展1億元,可帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)100億元。
模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。它具有單件生產(chǎn)和對特定用戶的依賴特性。就模具行業(yè)來說,引進國外先進技術(shù),不能采用通常的引進產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式,而主要是引進已經(jīng)商品化了的CAD/ CAM /CAE軟件和精密加工設(shè)備等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面廣、集多種學(xué)科與工程技術(shù)于一體,是綜合型、技術(shù)密集型產(chǎn)品。如塑料模具的CAE技術(shù)要利用高分子材料學(xué)、流變學(xué)、傳熱學(xué)、計算力學(xué)、計算機圖形學(xué)等知識,涉及的領(lǐng)域還包括聲波及電磁場、溫度場等各類物理場,通過工程分析、來建立塑料成型的數(shù)學(xué)和物理模型,構(gòu)造有效的數(shù)值計算方法,實現(xiàn)成型過程的動態(tài)仿真分析?,F(xiàn)代化的模具要實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理、數(shù)字化生產(chǎn)流程。這些模具的數(shù)字化代表了現(xiàn)代模具的一個方面,沒有模具的數(shù)字化,就沒有現(xiàn)代模具。模具的CAD/CAE/CAM技術(shù)日新月異,重要的工作是后續(xù)對人員的培訓(xùn)和對于引進的軟件進行二次開發(fā)。像我們熟知的CIMATRON公司不但在塑料模具的CAD/ CAM軟件上在中國保持其市場占有率并且在擴大,而且在沖壓模具、多成份橡膠制鞋模具等領(lǐng)域開拓,也將大顯身手;開發(fā)FUTABA、LKM、MISUMI標(biāo)準模架數(shù)據(jù)庫的工作也已提上日程。這是為模具行業(yè)服務(wù)的具體體現(xiàn)。
1、我國模具工業(yè)基本狀況簡介
我國模具工業(yè)近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計,2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家,從業(yè)人員約50多萬人,2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務(wù)飽滿,2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億 美元,出口模具4.91億美元,分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1,進出口相抵后的進凈口達13.2億美元,為凈進口量較大的國家。
在2萬多家生產(chǎn)廠點中,有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中,產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè),多數(shù)只有幾十名職工,百十萬產(chǎn)值,自有資金有限,靠自我發(fā)展很困難。 近年來, 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快,主要表現(xiàn)為:大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品;塑料模和壓鑄模比例增大;專業(yè)模具廠數(shù)量增加,能力提高較快;"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速;國企股份制改造步伐加快等。
2004年模具行業(yè)還顯現(xiàn)另外兩個特點,一是各地政府對模具工業(yè)的發(fā)展進一步關(guān)注。許多地方政府進一步認識到模具工業(yè)對發(fā)展制造業(yè)的重要意義,因此加強了模具工業(yè)園區(qū)的建設(shè)。已有的園區(qū)進一步擴大,如寧波余姚、寧海和蘇州昆山等模具園區(qū)都有所擴大;新的模具工業(yè)園區(qū)正在加緊建設(shè),如重慶、大連、深圳市等已建立模具園區(qū);另外沈陽、西安、成都、上海、寧波北侖、浙江黃巖等地都在積極籌備建立模具園區(qū),以利帶動地區(qū)模具及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈乃至制造業(yè)的發(fā)展,有些高科園內(nèi)模具企業(yè)已占有相當(dāng)?shù)姆萘?,像天津高新區(qū)就有40多家模具企業(yè)。
二是外資及社會投資模具產(chǎn)業(yè)增長顯著。許多地方加強了吸引外資及合資投入模具工業(yè)的工作,特別是在高新技術(shù)園區(qū)和工業(yè)園區(qū),外資、合資模具企業(yè)進一步增加,如蘇州昆山模具園區(qū),60%以上是外資企業(yè)。大連模具園區(qū)到日本、韓國招商。而有些地區(qū)高科技園內(nèi)模具企業(yè)已占有相當(dāng)?shù)姆萘?,像天津高新區(qū)有40多家模具企業(yè)。由于汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的拉動,社會投資模具產(chǎn)業(yè)有所加強,如五糧液集團投資5億元建立汽車模具生產(chǎn)廠,比亞迪公司投資2億元建立了北京汽車模具公司,等等。
從地區(qū)分布來說,以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)(模具產(chǎn)值已占全國總量的70%左右)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)較為集中的省份是廣東和浙江。我國模具總量雖然已位居日、美、德之后,但設(shè)計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多,也要比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國、新加坡等有差距。
2、落后和差距主要表現(xiàn)在下列幾方面
(1)總量供不應(yīng)求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理。
其中中低檔模具供過于求,中高檔模具自配率嚴重不足,大量進口。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例不足30%,國外在50%以上。
(2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)都不夠合理。
我國模具生產(chǎn)廠點中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間(分廠),自產(chǎn)自配比例高達60%左右,國外70%以上是商品模具;專業(yè)模具廠也大多數(shù)是"大而全 "、"小而全"的組織形式,國外模具企業(yè)是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時,從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會(VDMA)工模具協(xié)會了解到,德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中(VDMA)會員模具企業(yè)有90家,這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%,可見其規(guī)模效益。
(3) 工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低,技術(shù)結(jié)構(gòu)、模具產(chǎn)品水平比國際水平低許多。而模具生產(chǎn)周期卻要比國際水平長許多。
產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在對后續(xù)使用模具制造制件的工藝(如沖壓工藝)理解上,在模具設(shè)計上;在加工中精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上等?,F(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)密集型、資金密集型的產(chǎn)業(yè),由于模具行業(yè)是微利行業(yè),因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少,至使科技進步的步伐跟不上模具市場的需要。雖然國內(nèi)許多企業(yè)已引進了不少國外先進設(shè)備,但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多,特別是設(shè)備數(shù)控率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面原因,引進設(shè)備不配套、設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低,開發(fā)能力較差,科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場經(jīng)濟中常處于被動地位。
(4)技術(shù)人才嚴重不足,經(jīng)濟效益欠佳。隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展,能掌握和運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計異常短缺,高級鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平也較低,我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右,國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多15~20萬美元,有的達到 25~30萬美元。我國模具企業(yè)大都微利,缺乏后勁。
(5)與國際水平相比,模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn),管理落后易被忽視。國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式,真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。信息化、數(shù)字化管理在模具企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)在剛剛開始。
(6)專業(yè)化、標(biāo)準化、商品化的程度低,協(xié)作差。
由于長期以來受"大而全""小而全"影響,模具專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細,商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占40%左右,其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準化水平低, 模具標(biāo)準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響,特別是對模具制造周期有很大影響。
20年來我國模具制造水平有了很大的提高,模具的CAD/ CAM已很普遍,CAM/CAPP也在積極推廣。如今我國生產(chǎn)的模具精度已達到微米級,與20年前相比,模具壽命提高了幾十倍,模具生產(chǎn)周期縮短了約3/4,模具的標(biāo)準件使用覆蓋率從幾乎是零,達到45%左右。
20年來我國模具人才的培養(yǎng)也上了一個很大的臺階。20年前我國大專院校都沒有設(shè)立模具專業(yè)的,而如今,已有六、七十所大專院校設(shè)立了模具專業(yè)。