模具行业未来发展的思考

2017-01-10 17:18

随着中国汽车工业的发展，自主品牌有了长足的进步。透过第十四届北京国际汽车展可以窥见一斑，自主品牌的汽车厂家推出了众多的新车型，无论从造型还是质量上都有了非常大的提高，和十几年前的车型相比可以说天壤之别，新能源汽车更是百花齐放。不难看出，中国自主品牌汽车已经迈过了创业门槛，开始向中高端汽车领域进军。中高端汽车的不断开发，新能源汽车的方兴未艾都标志着中国汽车行进在崛起的进程中，而首当其冲的就是模具。一方面，模具以其高精度、高复杂程度、高生产效率和低耗能耗材等特点为汽车工业的发展起到了良好的促进作用，成为汽车工业崛起的重要保障；另一方面，汽车工业的进步也对模具的技术，质量提出了更新、更高的要求，对推动模具的技术进步无疑是良好的机遇，低端模具开始向高端模具发展，同时也加速了模具企业的转型升级，从而全面满足市场的需求和未来的发展需要。

新车型的开发催生了模具技术的进步，除了级进模具、多工位模具、自动线模具逐步普及外，高强板模具越来越多，锐利制造技术、铝板成型技术、碳纤维成型技术、热成型技术等，都已经提到模具企业的日程上。

碳纤维成型技术，与钢板成型是两个截然不同的概念，目前受成本和效率的影响不能大量使用，但随着新材料的研发和技术的提升，这种材料和技术一定会更广泛地应用在汽车上，那是我们在冲压工艺上很多不易解决的难题都将迎忍而解。

3D打印技术将在模具制造大放异彩。不久的将来我们可以打印镶块、模座、涂层，可以把不同的材料叠加在一起等。前几年，国外已经成功用3D技术打印镶块模型。由于打印精度高，镶块的加工量很少，而且把螺丝孔都能直接铸出来，销钉孔留少许加工量，实际等于传统的精密铸造。3D打印技术的发展，会解决模具热处理、外板模具镀层等许多难题，促使模具制造技术有一个更大的提高。

汽车轻量化对主机厂、模具企业来说，都会是一个很大的冲击。在这次北京车展上，长城花冠推出了命名为“前途”的纯电动轿跑车，采用的就是碳纤维结构车身，并正在苏州投资建厂。值得注意的是：该厂已不是一个传统的四大工艺厂，而是一个被称之为新四大工艺的工厂。陆群董事长在一次谈话中提出：“我们认为新能源汽车将带来汽车产业结构上的全面变化，特别是由于产品成本结构的改变导致汽车对轻量化的要求完全不同，也就是说对汽车的轻量化材料、工艺和工装设备有了新的要求，比如说相较于传统钢板材料，大量轻质化的材料如铝镁合金、塑料、碳纤维等开始越来越多应用到电动车上。因此，我们必须站在未来发展的角度来看待这些变化，必须紧紧围绕新材料和新工艺来安排整个生产过程。事实上我们现在做的四大工艺，已不再是传统的钢板冲压、焊接、油漆和总装，而是复合材料、碳纤维、铝合金的制件与焊接，以及新材料的涂装、总装。”

未来，高大的厂房、自动化冲压线不见了；火花四溅、几百台机器人组成的焊接线不见了；涂装不用电泳了；总装线上的发动机、油箱、变速箱不见了。取而代之的是电池、电动机、未来是工艺流程的全面简化。新的四大工艺虽然不能完全取代传统四大工艺，但会将之冲击的面目全非。而且随着新能源汽车轻量化的发展趋势，新工艺路线恐怕是必由之路。而且碳纤维的广泛应用，也是汽车工业发展的必然趋势之一。面对这种形势，模具企业何去何从，估计唯有顺应这张形势，发展新的模具技术，才能满足主机厂现在和将来的需求。

工信部、财政部最近共同决定对2016工业强基工程项目进行公开招标，其中就有金属粉末增材制造工艺、轻量化材料精密成型工艺等项目。

近十年来，中国的模具制造技术有了新的飞跃，模具行业由小到大迅速崛起，成为世界模具制造大国，我们可以把这个阶段叫作中国模具的第一次腾飞。随着中国汽车工业的发展，自主品牌向中高端的进军，以及新能源汽车的兴起，市场在给我们提出新要求的同时，也给了我们从低端模具迈向高端模具、从模具大国迈向模具强国、实现中国模具第二次腾飞的机遇。如何抓住机会，是值得每个中国模具企业，每位中国模具人思考的问题。

目前，中国、美国、日本、德国、韩国、意大利的模具产值占据全球的绝对地位，中国的模具产值是世界之最。相较于中国模具，美国、日本、德国等发达国家的模具制造业在生产经营方面具有以下特点：
（1）人员简检，欧美日模具企业大多数规模不大，员工人数超过百人的较少，一半都在20~50人。企业各类人员的配置十分精简，一专多能，一人多职，企业内部看不到闲人。

（2）专业化经营，产品定位精准。大多数模具企业都是围绕着汽车、电子等产品对各类模具的需求，确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展，每个模具企业都有自己的优势技术和产品，并都采取专业化的生产方式。欧美日大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户，同时在大型模具公司周围又有一批模具生产协作厂家。

（3）先进的管理信息系统，实现集成化管理。欧美的模具企业，特别是规模较大的模具企业，基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定、到质检、库存、统计等，普遍使用了计算机，公司内各部门都通过计算机网络共享信息。

（4）工艺管理先进、标准化程度高。与国内模具企业大多采取以钳工为主或钳工包干的生产组织模式不同，欧美的模具生产厂家是靠先进的工艺设备和工艺路线确保零件精度和生产进度。欧美模具企业的先进技术和先进管理，使其生产的大型、精密、复杂模具对促进汽车、电子、通讯、家电等产业发展起到了及其重要的作用，也给模具企业带来了良好的经济效益。

美国模具行业

美国现有约7000家模具企业，15人以下的企业占60%。15~50人的企业占30%。由于工业化的高度发展，美国模具业早已成为成熟的高技术产业，处于世界前列。美国模具专业化分工很明确，每个模具企业都有自己的优势产品，基本都是专攻一路，以我们曾经合作过的美国Synergis模具企业为例，就是专门做底盘副车架类模具，做级进模和多工位模的企业。我们曾经合作的一个车型副车架，分别制造3份，一份在美洲用，一份在欧洲用，一份在亚洲用。我们负责加工、组装，达到初验收程度交付，再由美国模具企业负责最终调式。这种合作对双方都有利，让我们在大型多工位模具的设计制造方面也学到不少东西。

美国福特汽车模具企业加工的侧围模具，制造周期只有8周。模具前期的工艺、设计在研发部，模具企业只负责从泡沫模型开始的制造过程。由于前期工作做得好，加工中很少改动。这就给模具企业制造节省了时间。模具企业加工出泡沫模型送铸造，铸件回来开始数控加工，由于是多工位台自动转换，24h不停机，加工效率非常高。而且由于前期工作如回弹、变形等考虑得比较细致，再加上精算技术，所以加工出来的模具直接上压机调式，首件合格率就可以到达85%~90%，由此可见美国专业化加工技术之高。
据资料统计，2014年美国模具人均产值约127万人民币。

日本模具行业

据日本通产省工业统计，日本有模具生产企业约10000家，其中20人以下的占91%以上，即日本模具行业以中小企业为主，主要靠专业化分工，完成高质量的模具设计、加工。由于日本的专业化分工，中小模具企业的整体制造水平较高，使日本模具在世界模具市场中占据较高的份额。

1988年我曾到日本模具企业、实型铸造场学习，模具企业只加工大件主件，其余部分到下面的小厂去加工，设计有专门的设计公司，缺块钢板，一个电话很快就加工好，送到指定位置。缺螺丝或者钉子，也是一个电话很快送到指定位置，分工体系、配套体系非常完整。

随着中国、韩国模具的崛起，对日本模具造成了很大冲击，在中低档技术含量的模具市场更是凭借价格优势成为日本中小模具企业的主要竞争对手。也正因如此，日本模具企业不得不致力于高档模具的生产和技术升级，以避开价格竞争，即以小而精、小而专的技术积累作为竞争力的源泉，促使中小模具企业不断创新，营造可持续发展的环境。日本许多模具企业都在积极扩大设备投资。在加工方面，大量采用无人看管的加工单元，或者通过计算机进行联机控制。模具的技术开发主要向高精度、高速度、长寿命、复杂、大型、一体化和高性能方面发展。

据统计，2014年日本模具人均产值约120万人民币。

德国模具行业

德国是欧洲最早从事模具生产的国家之一，其模具制造技术、模具质量受到全球使用者的肯定，在全球享有盛名，是全球最重要的高端模具供应商之一，经过多年的实践探索，德国模具制造厂商形成了一个共识：即全行业必须协调一致，群策群力，技术创新，取长补短，共同进步，发挥好整体优势，才能取得行业的成功。此外，为适应当今新产品快速发展的需求，在德国不仅大公司建立了新的开发中心，而且许多中小企业也都这样做，主动为客户做研发工作。在研究方面德国始终十分活跃，成为其在国际市场上保持不败的重要基础，在激烈的竞争中，德国模具行业多年保持住了在国际市场中的强势地位，出口率一直稳定在33%左右，德国机械工厂制造协会(VDMA)的资料显示，其模具企业数约5000家左右，但德国的模具产业结构仍以中小型企业为主，20人以下占80%，20~100人占19%，100人以上占1%。

据统计，2014年德国模具人均产值约200万人民币。

中国台湾地区模具行业

中国台湾地区模具行业基本是中小企业，专业分工精细，生产协调工作紧密，客户相对稳定，每家企业只生产某一类模具，各家都有自己的拳头产品，有利于在技术上精益求精，使其在激烈的竞争中生存发展。模具企业所需的模具标准件都采取外购的形式，有些零件加工则由其他协作厂合作生产。我曾经考察过台湾的数控机床厂，主机厂只负责组装和一些精加工（局部括研）。床身是钢板焊接的，有专门的工厂负责下料，然后送到焊接厂，焊接后送到退火厂，退火后送到加工厂，加工完成后送到主机厂装配。除主机厂规模大些外，其他厂的规模都很小，每个厂只负责一道工序。由此可见，台湾制造业分工之精细，协调之紧密。

模具企业带件生产比较普遍，台湾模具业注重模具与产品一体化，模具与产品相辅相成，互相促进，有利于模具企业的发展。

紧跟主产品需求开发模具，注重开拓海外市场。台湾模具工业发展较快，其中紧跟主产品需求来开发、制造模具也是一个重要因素。近几年来，电子工业和汽车工业的迅速发展，带动了台湾模具的发展。目前，台湾模具产值的76%源自电子产品和汽车。

中国模具行业

我国模具行业起步较晚，20世纪80年代中期开始产生了很大的变化，特别是近十几年，变化可以说是翻天覆地，现在已经成为了世界模具的生产大国。在大多数领域，中国模具已经占到了相当大的份额。但是在高端模具，仍然要从国外大量进口。就模具行业整体而言，我国模具的整体水平仍然是以中低档模具为主。

从中国模具企业的发展历史来看，建国以后，我国并没有专业的模具企业，五、六十年代随着汽车厂的建立，逐步建立了附属于主机厂的工具厂，基本都是参照苏联模式建立的大而全的工具厂。是汽车行业的发展，促使这些工具厂逐步转为模具企业。

90年代，民营模具企业崛起，数控机床大量引进，CAD、CAE、CAM逐步实施，带来了模具行业的蓬勃发展，使中国一跃成为模具制造大国。但这些工厂的生产方式大多还是大而全或小而全，制造的基本都是低端模具，中高端模具很少，大家基本都在低端市场恶性竞争。到底是什么阻碍我们做强、做专、做精呢？其中最大的障碍之一就是我们大而全或小而全的生产方式，模具生产没有专业化分工或者说专业化分工不充分。

目前，我国模具制造厂点约30000家，其中国有企业约占5%，合资企业约占10%，民营企业约占85%，从业人员约100万人，年产值2000万元以上的企业约5000家。2015年模具总产值约1700亿元，企业自用模具产值约400亿元，加起来是2100亿，模具人均产值约21万元。根据中国模协统计的82家重点企业资料显示，这些企业2014年模具总产值90亿元，共有员工26800名，人均产值约33.5万元。

从模具人均产值比较，日本模具是120万元，美国模具是127万元，德国模具是200万元，，也就是说模具人均产值美国、日本是我国3~5倍，德国是我国的5~9倍。

人均产值低的原因主要有两点：一是我们生产的绝大多数模具是低端模具，附加值低；二是我们的生产效率低。我们的设备不比他们差，为什么附加值低？效率低呢？一个很重要的原因就是我们不“专”。所谓熟能生巧，“专”能出技术，“专”能出精品，“专”能出效率。人家专业分工好，所以模具质量好效率高。我们是大而不强，广而不专，什么都干，什么都不精，这就造成了我们的技术、质量、效率提升慢。所以模具生产专业化、集约化是模具企业提升技术、提升质量、提升效率、向大而强、专而精转变的必由之路。

随着模具制造技术的不断提升，未来模具的种类会越来越丰富。任何一家模具企业都不可能完全掌握这些技术，所以未来的模具制造行业必然是一个高度专业化的行业。

由现在的大而全、小而全的模具制造模式逐步向大而强、专而精转变，形成以小带大、以点带面的专业化、集约化生产模式。即以一个模具中心，带动多个小模具企业和多个工序加工厂，形成大而强、小而专的生产局面，各个中心又有专业侧重，如侧围模具企业、门板模具企业、梁类模具企业等。市场细分的规则有很多，有些会按照不同成型材料来分；也有可能会按照模具类型来分；也有可能会按照模具类型来分；有些也会按照内板、外板甚至是车身的各总成进行分类。

模具专业化生产是必然趋势，以企业为主体，以需求为原动力，发展“专、精、特、新”的模具企业和模具产业集群，只有这样我们才能占领高端模具市场，我国才能由模具大国转变成模具强国。这种转变除了市场的筛选和模具企业的自我选择之外，模具协会也采取各种方式加以引导。中国模协的精模奖评比可以增加专项模具评比，如最佳侧围、最佳翼子板、最佳车门、最佳梁类等，给模具企业以引导，给主机厂以推荐，这样的评比会更有意义，会助推模具生产的专业化分工。企业也要根据自身条件及所在地具体实施差异化策略，使模具生产朝着集约化、专业化、精品化和国际化的方向发展。

去年底参加吉林省和长春模协会议，一汽模具提出了建立区域模具联盟、模具生态圈，来提高整体水平，满足高端模具和国际市场需求的建议，在模具行业带了一个好头。

湖北先锋模具是一个以生产高强板类模具为主的工厂。去年9月参观该工厂时，该厂领导就提出要把先锋模具建成一个高强板类模具专业厂，不再参与其他类模具的竞争。

这些现象说明：中国模具行业已经出现了专业化生产、集约化生产的趋势，让我们集中力量，推动这种趋势不断发展壮大。一花独放不是春，万紫千红才是春，愿中国模具之园大花艳丽，小花芬芳，绿叶葱茏，一派生机，蓬勃竞放。

当然，中国模具的专业化生产之路是漫长的，但只有我们坚持走下去，就会看到模具强国的曙光，这是我们几代模具人的梦想！

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