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全球六大模具制造国各有哪些优势?

来源:未知 佚名 2018-01-20 浏览
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汽车制造业的发展刺激了模具行业的市场需求,并且从中低端逐渐向高端市场发展。目前,中国、美国、日本、德国、韩国、意大利这六大模具制造国的模具产值占居全球的绝对地位,中国的模具产值是世界之最。那么,中国模具和世界主要模具制造国家及地区在生产经营方面有哪些差别呢?

随着中国汽车工业的发展,中国的自主品牌也有了长足的进步,前几天举行的第十四届北京国际汽车展览会上,自主品牌汽车厂家推出了众多的新车型,无论从造型上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有了天壤之别,新能源汽车更是百花齐放,中国的自主品牌汽车已经迈过了创业门槛,开始向中高端汽车进军。中高端汽车的开发,新能源汽车的方兴未艾,在这个标志着中国汽车真正崛起的进军中,首当其冲的是模具,对模具的技术、质量都提出了更新、更高的要求,这对模具厂来讲是一个很大的挑战,也是一个很好的机遇,促使模具厂转型升级,在技术上、质量上都要上一个更大的台阶,从制造低端模具转向制造高端模具,来满足市场的需求。

新车型的开发对模具技术提出了更高更新的要求,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,锐棱制造技术、铝板成型技术、碳纤维成型技术、热成型技术等,都已经提到模具厂的日程上来。

对于碳纤维成型技术来讲,这是和钢板成型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,随着材料研发和技术的提升,这种材料和技术一定会更广泛地应用到汽车上,到那时候我们在冲压工艺上很多不易解决的难题都可以迎刃而解了。

同样3D打印技术也一定会在模具制造上大放异彩,不久的将来我们可以打印镶块、打印模座、打印涂层,可以把不同的材料叠加在一起等等。国外前几年已经实现用3D打印技术打印镶块模型,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,会解决像模具热处理、外板模具镀层等许多难题,会促使我们的模具制造技术有一个更大的提高。

汽车轻量化对主机厂、模具厂来说,都会有一个很大的冲击。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,采用的是碳纤维结构车身,并正在苏州投资建厂。值得注意的是这个工厂不是一个传统的四大工艺工厂,而是一个他们称之为新四大工艺的工厂。这个公司的董事长陆群在一次谈话中提出:“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使汽车对于轻量化的要求完全不同,这也导致了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地应用到电动车上。在这方面,我们必须站在未来发展的角度来看待这些变化,必须紧紧围绕着新的材料和新的工艺来安排整个生产过程。实际上我们当然在做四大工艺,但却不是传统的四大工艺。传统四大工艺是钢板的冲压、焊接、油漆和总装,而我们现在做的是复合材料、碳纤维、铝合金的制件与焊接,以及新材料的涂装、总装。”

安徽索立德铸业 高大厂房、自动化的冲压线不见了;火花四溅、几百台机器人的焊接线不见了,涂装不用电泳了;总装线上发动机、油箱、变速箱不见了,代之的是电池、电动机,工艺流程简化了。新的四大工艺把传统的四大工艺冲击得面目全非,当然这种新四大工艺不可能完全取代传统的四大工艺,但是新能源汽车由于轻量化的需要,走这种工艺路线恐怕是必由之路。而且碳纤维的广泛应用,也是将来汽车工业发展的一个必然趋势。面对这种趋势,模具厂何去何从,只有顺应这种趋势,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。

近十几年来中国的模具制造技术有了质的飞跃,模具行业从小到大,迅速崛起,成为世界模具制造大国,我们可以把这个阶段叫做中国模具的第一次腾飞。随着中国汽车工业的发展,自主品牌向中高端进军,新能源汽车兴起,市场给我们提出了新的需求,要求我们从低端模具迈向高端模具,从模具大国迈向模具强国,实现中国模具的第二次腾飞。如何实现从低到高、从大到强的转变,如何实现中国模具的第二次飞跃,是值得每个中国模具厂、每个中国模具人思考的问题。

目前,中国、美国、日本、德国、韩国、意大利这六大模具制造国的模具产值占居全球的绝对地位,中国的模具产值是世界之最。

安徽索立德铸业 下面我们把中国模具和世界主要模具制造国家、地区做一个比较: 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)人员精简,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,模具企业人数一般都在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)采用专业化,产品定位准。大多数模具厂都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求,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,每个模具厂家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,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,公司内各部门可通过计算机网络共享信息。

(4)工艺管理先进,标准化程度高。安徽索立德铸业与国内模具厂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、家电等产业的发展起了极其重要的作用,也给模具企业带来了良好的经济效益。

美国模具行业

安徽索立德铸业 美国现有约7000家模具企业,15人以下占60%。15-50人占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,每个模具厂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模具厂为例,他们就是专门做底盘副车架类模具,做级进模和多工位模具。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,由美国模具厂负责最终调试。这种合作对双方都有利,我们也在大型多工位模具的设计制造方面学到不少东西。

美国福特汽车模具工厂加工的侧围模具,制造周期只用8周。这在我们来看简直是奇迹,但他们做到了。模具前期的工艺、设计不在模具厂,在研发部门,模具厂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,这就给模具制造节省了不少时间。模具厂加工出泡沫型送铸造,铸件回来开始数控加工,由于是多工作台自动转换,24小时不停机,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试,首件合格率就可以达到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,日本共有模具生产厂约10000家,其中20人以下的占91%以上,即日本模具业以中小企业为主,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做得好,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占据较高的份额。

我在1988年曾到日本模具厂、实型铸造场学习,模具厂只加工大件主件,其余都分到下面小厂去加工,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、配套体系非常完善。

但是由于中国、韩国模具的崛起,凭借价格优势对日本造成了很大冲击,在中低档技术含量的模具巿场上更已成为日本中小模具企业的主要竞争对手。也正因为此,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。日本许多模具厂家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、一体化和高性能诸方面发展。

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国之一。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。依据德国机械工厂制造协会(VDMA)资料显示其模具厂商数约5000家左右,但该国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%。

安徽索立德铸业 据统计 2014年德国模具人均产值约200万人民币。

台湾地区模具行业

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。模具厂所需的模具标准件都是外购的,有些零件加工业则由其他协作厂合作生产。

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。

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(局部刮研)。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。

中国模具行业

我国的模具行业起步较晚,20世纪80年代中期以来,我国模具行业产生了很大变化,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,中国模具已经占领了相当大的份额。但是在高端模具,仍然要从国外大量进口。从模具行业整体而言,我国模具的整体水平仍然是以中低档模具为主。

从中国模具厂的发展历史来看,建国以后,我国并没有专业的模具厂,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,随着汽车行业的发展,这些工具厂逐步转为模具厂。

以我曾经工作过的北汽为例,六十年代叫北汽工具分厂,八十年代成立北京吉普,叫工具车间。主要生产量具、刃具、冲模、锻模、铸造型板芯盒,压铸模、注塑模、橡胶模及各类卡具,90年代末逐步转为冲压模具厂。

90年代以来,民营的模具厂崛起,数控机床的大量引进,CAD、CAE、CAM的逐步实施,模具行业蓬勃发展,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。

是什么阻碍我们做强、做专、做精呢?其中的最大障碍之一就是我们的大而全或小而全的生产方式,我们的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2014年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、日本是我国的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,这就造成了我们技术提升慢,质量提升慢,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,未来模具种类会越来越丰富。任何一个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,小而全的的模具制造模式,逐步向大而强、专而精转变,形成以大带小、以点带面的专业化、集约化生产模式。即以一个模具中心,带动多个小模具厂和多个工序加工厂,形成大而强、小而专的生产局面,各个中心又有专业侧重,如侧围模具厂、门板模具厂、梁类模具厂等。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;有些也会按照内板、外板甚至是车身的各总成来进行分类等等。

模具专业化生产是一个必然趋势,以企业为主体,以需求为原动力,发展“专、精、特、新”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厂的自我选择之外,模具协会也应采取各种方式加以引导。中国模协的精模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、最佳梁类等等,给模具厂以引导,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情况实施差异化策略,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,让我们推波助澜,推动这种趋势不断发展状大。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。中国模具的专业化生产之路是漫长的,只要我们坚持走下去,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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