模具是制造業的重要基礎工藝裝備，工業產品大批量生產和新產品開發都離不開模具，用模具生產制件所達到的(四高二低)高精度，高復雜程度，高一致性，高生產率和低耗能、低耗材，使模具工業在制造業中的地位越來越重要。模具品種繁多，共有10大類，包括沖壓、塑料、橡膠、鑄造、鍛壓等，用于制造業中幾乎所有產品的生產，可見模具的服務范圍已包括國民經濟的許多方面，現在模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產品已成為共識。
隨著產品更新換代越來越快，新產品不斷涌現。新技術日新月異，模具的使用范圍已越來越廣，對模具的要求也越來越高了。
據調查統計資料，人們常見的工業產品有60％—90％的零件需要用模具成形，列舉如下：
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產品名稱 |
儀器儀表
電機電器
飛機坦克
拖拉機等 |
家用電器
視聽設備
辦公機械 |
汽車 摩托車
自行車 手表
手機 風扇
照相機 |
化工建材
工程塑料制品
橡膠制品 |
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用模具成形
零件的比例 |
60％—70％ |
70％—80％ |
80％—90％ |
90％以上 |
可見模具關系到各行各業各種產品，可以說在機械、電子、輕工、通訊、交通、軍工，建材等部門如果沒有模具就很難生產和開發產品。模具精度低，則產品質量差，模具壽命低，則產品成本高�，F代模具業已成為技術密集型和資金密集型的產業，它與高新技術已成為相互依托的關系，一方面模具直接為高新技術產業化服務的不可缺少的裝備，另一方面模具本身又大量采用高新技術，因此模具制造已成為高新技術產業的重要組成部分。通過模具成形零件的快速、優質、低耗、環保體現了國家可持續發展的戰略和科學發展觀。
模具技術集合了機械、電子、化學、光學、材料、計算機、精密檢測和信息網絡等諸多學科，是一個綜合性高學科的系統工程。模具技術的發展趨勢主要是模具產品向著更大型、更精密、更復雜及更經濟快速的方向發展。模具產品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發展，模具企業向著技術集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化的方向發展。
目前我國隨著科學技術的飛速進步，使模具技術及制造方式發生了根本性的變化，已經從傳統的手工設計，從有經驗的鉗工師傅為主導的技藝型生產方式轉變到了以數字化、信息化、自動化生產為特征的現代模具工業生產時代。
1)在模具設計制造中已廣泛采用CAD/CAM技術
模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發展的一個重要的里程碑，實踐證明模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計的發展方向，現在全國大多數企業已廣泛應用了模具CAD/CAM技術，少數企業應用了CAE技術，應用CAPP技術的企業更少一些。目前主要是應用國外軟件比較多，國產模具軟件的開發應用的比較少，軟件的應用還要進一步擴大應用范圍，有條件的企業應積極做好CAD/CAM技術的深化應用工作，即開展企業信息化工程軟件的應用，還要進一步擴大應用范圍，開展企業信息化工程軟件向智能化和集成化方向發展。
2)快速原型制造(RPM)及相關技術得到了更好的發展
RPM技術是美國首先推出的，是伴隨計算機技術，激光成型技術和新材料技術的發展而產生的。這種技術可直接或間接用于模具制造。這種方法制造模具是有技術先進，成本較低、設計制造周期短、精度適中等優點。從模具概念設計到制造完成僅為傳統加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右，因此適用于低成本的制造小批量的零件，發展前景很好。青島海爾有限公司還構建了基于RE(逆向工程技術)。RPM的模具并行開發系統具有開發質量高、開發成本低、開發周期短的優點。
3)高速銑削加工得到廣泛的應用
國外近年來發展的高速銑削加工，主軸轉速可達40000～100000/min快速進給速度可達30～40m/min換刀時間可提高1～2S這樣就大幅度提高了加工效率并可獲得Ra≤2μm0.002mm的加工表面粗糙度，另外還可加工硬度達60HRC的模塊，目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展，高速加工技術的發展促進了模具技術的發展。目前我國一些模具制造的骨干企業都已從國外購置這種高速的設備及相關的軟件，刀具及卡具裝置。如一汽、二汽及海爾等大的模具制造公司相繼引進了多臺高速加工銑床提高了效率，促進了模具加工技術的發展。
4)熱流道技術已逐步廣泛應用
由于采用熱流道技術的模具，可提高制件的生產率和質量，并能大幅度的節省制件的原材料和節約能源。所以已在一些模具制造企業得到逐步推廣。國外這項技術發展很快，許多塑料模具廠生產的模具已有一半用上了熱流道技術，有的甚至己達80％，效果十分明顯。國內近幾年已開始推廣應用，但總體還達不到10％，目前應用的熱流道主要還是國外進口的，由于價格昂貴，影響了推廣應用，使塑料件成型過程中產生了很多廢料，有的時候廢料料把和流道中的余料比成型另件的重量還大，造成了能源材料的浪費。加快國產化，積極生產價廉高質的元器件，是推廣應用熱流道技術的關鍵。
5)優質材料及先進的表面處理技術取得快速的發展
隨著模具制造精度要求越來越高，模具材料的應用就顯得非常重要。近十多年來一些模具的新鋼種應運而生，如調質鋼、粉末高速鋼、硬質合金、陶瓷材料、復合材料等。現在經常采用的新型模具鋼如：D2、P20、718、H11、H13基本上都是從國外引進的，主要來源于瑞典、日本、德國。國內的新型模具鋼，由于穩定性差，所以一般企業都不愿意使用。目前一些精度要求高，制造難度大的大型、精密、復雜模具基本上都采用新型模具鋼材。
熱處理及表面處理是能否充分發揮模具鋼材性能的關鍵環節，現在一般都采用真空熱處理，表面處理主要是采用滲氮，滲硼，滲鉻等工藝。少數地區還采用氣相沉積CTiN TiC等及等離子噴涂技術。
目前鋁合金在作塑料模具中應用也越來越廣泛，由于鋁合金材料輕，切削性能好，導熱、導電率高，焊接性能優良，所以在國外已較為廣泛采用，我國己開始使用預計今后將會得到更快的發展。
除了以上一些先進設計、制造技術還有很多如氣體輔助注射技術精加工和復合加工、液壓成型技術等就不一一陳述。
模具產業發展現狀
1)基本情況：
我國目前大約有25000多個模具生產廠點，職工約80萬人，2004年生產模具總產值530多億元，本年度進口模具18.13萬美元，出口4.9萬美元，進出口相抵我國目前是世界上最大的模具凈進口國。根據統計資料顯示“十五”期間前四年模具工業平均每年都以15％以上增長速度發展，高于國民經濟增長速度。
在我國模具生產長期以來一直被當作工藝后方，直到1987年才作為產品列入機電產品目錄。當時全國共有生產模具廠點約6千家，總產值約30億。經過近20 年發展，我國模具已有了長足的進步，不只是國內原有的國有模具企業有了很大發展，而且三資、民營和個體模具企業發展更為迅速，如廣東和浙江省，原來模具生產規模不大，在國內未占重要地位，但目前主要依靠三資企業的廣東省(全省有5千家以上模具生產企業)和主要依靠民營、鄉鎮、個體的浙江省(全省有4千家以上模具生產企業)，其模具年產值已分別占全國的四成和四分之一左右，據不完全統計全國模具生產情況統計表：
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年份 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
|
產值(億元人民幣) |
280 |
316 |
360 |
450 |
530 |
從表上看出，雖然我國模具工業“十五”期間發展迅速但仍不能滿足我國制造發展需要，特別是中高檔模具在精密、大型、復雜、長壽命模具方面仍是供不應求，由于在精度、壽命、制造周期及能力等方面，我國與國際水平和工業先進國家相比尚有較大的差距，因此每年尚需大量進口。
2)主要模具制造能力：
圍繞著我國國民經濟重點發展的行業如：汽車、電子、儀器儀表，我們以制造IC產業需要的精度達2微米，使用壽命達到上億次以上的硬質合金多工位級進模具及手機塑料殼模具；家電行業的大型的塑料模、34英寸大屏幕彩電和65英寸背投式電視塑料機殼模具；儀表系統的照相機小齒輪模具，汽車工業需要的部分覆蓋件模具、汽車儀表盤、保險杠及發動機殼體鑄造模具、汽車輪胎子午線活絡模具；建材行業需要的塑料及鋁合金的擠出模具等，都達到很高水平。
3)與先進水平比較主要的差距
目前我國模具總量雖然已達到相當的規�？梢哉f是一個模具制造大國，但由于模具制造水平還與先進工業化國家存在較大的差距，所以說不是一個模具制造強國，我們的制造水平比美、日、法、意落后許多也要比加拿大、英國、西班牙、韓國、新加坡等國落后，主要表現在制作模具理念上落后、還有企業管理落后、機制落后、模具企業使用裝備落后。模具企業使用的很多都是世界上較低檔的臺灣數控加工機床，設備都是10-20年前引進的，軟件使用的型號也比較落后，生產的低檔模具多，勞動生產率低(國外一般達到20萬美元/人年，而國內一般只達到10萬元人民幣/人年)。
發展趨勢分析：
目前一方面是國內模具市場將繼續高速發展，另一方面是國際上將模具制造逐漸向我國轉移的趨勢和跨國集團到我國進行模具的國際采購趨勢十分明顯，因此展望未來，包括國際國內模具市場總體發展趨勢前景美好，良好的市場環境預示著中國模具工業將會有一個繼續得到高速發展的機遇期。關鍵是我們要創造一個良好的、有利于模具發展的環境，特別是國家在政策上的支持，只要各方面政策得當(包括發展環境、財政和稅收政策、人員培訓等)“十一五"期間，及其到2020年我國模具工業不但會在量和質的方面有一個很大提高，而且會在行業結構、產品水平、開發創新能力、企業體制以及技術進步方面都會取得較大進步。
1)世界模具工業發展趨勢：
以信息技術為代表的現代科學技術的發展對模具工業提出了更高、更新的要求，作為國家經濟增長和技術升級的原動力，模具工業將伴隨高新技術和新興產業的發展而共同進步。如前面所介紹的CAD/CAM/CAE技術，快速制模技術等將會有更快的發展和提高。
市場發展趨勢：隨著經濟全球化步伐的加快，國內市場日趨國際化，世界上很多著名的跨國公司(如福特汽車，BBC公司等)對我國的模具市場都有很大的興趣，除商談購買我們模具，還積極想進行合資合作，目前在國內已有相當一批的模具合資企業，國內很多高檔模具都是這些企業制作的，入世以后更加快了外商進入我國模具市場步伐。
2)需求分析：
(1) 沖壓模具：主要是兩種：沖壓模具一種是以汽車，覆蓋件為代表的大型沖壓模具；一種是以多工位級進模具為代表的精密沖壓模具。
A、汽車覆蓋件模具：全國每年生產幾百萬輛汽車覆蓋件模具需要量很大。目前全國每年進口10多億美元模具，主要是這種模具占的比重大，當前這類模具我國已有一定基礎，可以為中檔驕車配套，但水平不高、能力不足，只能滿足市場需求的50％。高檔驕車覆蓋件模具主要依靠進口，今后中高檔轎車覆蓋件模具是我們要解決的重點模具，爭取在2010年時對這類模具可以基本自配，2020年除個別高檔轎車外，所有汽車覆蓋件模具應基本立足國內配套，并可做到適量出口。
B、精密沖壓模具：多工位級進模具代表了沖壓模具的發展方向，精度和壽命都要求很高，主要為電子信息產業、汽車、儀器儀表、電機電器等行業配套，這類模具國內已有一定的基礎，引進了國外技術設備，少數企業產品已達到世界先進水平。但總體上還有較大差距，總量也供不應求。每年還需要進口這類高精度模具，精度最高要達到0.002微米，主要是大規模集成電路中引線框架加工使用這類模具。隨著汽車工業發展大型的厚板材多工位級進模，電是發展的重點。
(2)大型及精密型塑料模具：
塑料模具為模具總量近40％，而且這個比例還不斷上升。這類模具主要是兩類：一類是大型，一類是精密。大型主要是汽車儀表板，保險杠和為家電產品配備的精密塑料模具，以集成電路塑封模具為代表多層、多腔模具及為農業節水型的噴頭精密模具，總量也供不應求，每年進口幾億美元。2010年要基本做到國內可以全部配套，2020年除自己酉己套還可以出口，每年可換取外匯上億美元。
(3)其它高技術含量模具：
占模具總量8％的壓鑄模具，大型薄壁壓鑄模技術含量高，難度大，鋁合金壓鑄模具很有發展前途，雖剛剛起步，但發展前景很好，目前國內加工技術還沒有完全過關，還有子午線橡膠輪胎模具也是發展方向，這是高技術含量模具在201 O年在設計制造方面都會有一個大的提高，80％模具基本做到可以自給。
問題分析：
“十五”期間模具行業在體制改革，技術創新，結構調整、加強管理等方面做了很多工作，但制約模具行業發展的一些深層次問題還沒有從根本上解決，結構性矛盾依然突出，與社會主義市場經濟發展需求不相適應：
1)企業組織結構、產品結構，都不夠合理，我國模具生產廠還有相當一部分是自產自酉己的模具車間(分廠)，專業模具廠也大都是“大而全”、“小而全"的組織形式，國外模具企業大多是“小而�！薄靶《�；模具自產自配比例高達50％，國外不超過30％(主要依靠協作)；國內生產的模具屬大型、精密、復雜、長壽命等類型國家急需的模具比例只有30％左右，國外在60％以上。
2)模具產品的水平和生產工藝水平比國際先進水平差距較大，主要表現在精度、型腔表面粗糙度、壽命上比國外有差距。
3)技術創新能力弱，大大制約了行業技術進步和產業升級，企業技術創新能力建設嚴重滯后，缺乏自主創新的內在動力和物質技術手段，許多模具設計制造技術來源依靠國外，缺少有自主知識產權的產品技術，產品制作周期長，技術成果應用的水平低，國際上知名企業，先進的管理思想、先進制度技術及工藝不能很好的借鑒運用。
4)產品技術水平低，結構不合理。一方面中低檔模具生產能力嚴重過剩，企業相互惡性競爭，互相壓價，影響企業發展，另一方面市場急需的高檔模具、高新技術產品開發和生產水平不高，產品質量和售后服務不能滿足用戶需求，每年需大量進口。
5)管理落后，與國際水平相比模具企業的管理落后更甚于技術落后，技術落后易被發現，管理落后易被忽視，國內很多模具企業還沿用過去作坊式的管理模式，真正實現現代化企業管理還不多。
6)模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低，國外先進國家標準件使用覆蓋率達70％以上，國內標準件使用率覆蓋率只有45％左右，由于標準化水平低影響到模具制作周期及模具質量和成本等多方面因素。
模具產業與技術發展的基本思路、指導思想：
要突出以發展為主題，以市場為導向，以改革和技術創新為動力，以結構調整為主線，在國家產業政策的指導下，大力推進行業組織結構的優化和產業結構升級，加快發展市場急需的重點產品，培育一批有較強國際競爭力的模具企業。
目標：
1)提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平，首先是一般企業普及微機級CAD/CAM技術，預計到2010年全行業達90％以上。重點骨干企業使用工作站CAD/CAM技術，并向企業信息化工程方向發展，模具數控化率一般企業應達50％左右，重點骨干企業達70％以上。模具產品水平到2010年達到國際九十年代末水平，2020年骨干企業達到當代國際水平。
2)建成一批模具行業的強有力的科研開發、制造、培訓與信息中心。利用產、學、研方式積極開發研制出一批具有國際水平的自主知識產權。
3)主要模具制造地區分別建成若干地區性的模具城，模具實驗區及模具科研生產聯合體。
4)對國內急需的進口大量的模具設計制作水平有較大突破：
(1)建成以一汽、二汽、成飛等大型汽車覆蓋件模具生產企業為主的科研生產中心，對覆蓋件模具技術進行攻關，到2010年減少此類模具進口量50％，到2020年減少80％
(2)建成以海爾、海信、科龍等大型模具生產企業為主的大型塑料模具科研生產中心，對此類模具進行攻關，掌握一批具有自主產權的技術，預計到2010年此類模具70％依靠國內解決，到2020年國產率達90％以上。
(3)建成以無錫微嚴模具公司為主的精密冷沖模具為主的此類模具研發制造中心，預計到2010年此類模具50％可以國內解決，2020年達到70％以上。
(4)建成以廣東型腔模具公司為主的壓鑄模具研發中心，預計2010年此類模具是60％可以國內解決，2020年80％實現國產化。
(5)應用信息化、數字化技術有較大提高：包括高復雜性、高技術含量的先進模具三維設計和制造技術研發，模具結構設計系統，模具集成成型分析等軟件的開發。預計到2010年可以開發出具有自主知識產權可用于模具設計及復雜模具加工的軟件。
問題解決之道
1、加快體制改革，努力調整產業結構：
模具生產企業絕大多數是小型企業，“十五”期間體制和機制改革雖已取得較大成效，但多數企業尚未改革或改革步伐不快，因而機制不夠活，管理落后，不能適應社會主義市場的發展。“十一五”期間應加快改革步伐，一方面以建立現代化企業制度為核心內容進行多元化投資的股份制改造，另一方面進行機制轉換，增強企業的核心競爭力，以適應我國加入WTO后的新形勢。
2、積極培育“龍頭”企業，過去我們只強調提高模具廠“小而精”“小而�！钡牡缆罚F在根據國內外發展情況來看，應該將“規模效益”提到議事日程上的時候了，在國內出現了一批年產值超過上億元人民幣的企業，但世界上還有最大規模的模具企業達到年產值40億美元。所以我們還有很大差距“十一五”期間有選擇地重點培養一批“龍頭”企業，希望在國家計劃中列入幾項模具重點項目，成為國家項目，給予支持。
3、建議政府有關部門建立模具發展基金：用以對模具行業共性技術的開發，研究和創新項目的支持，在國家科技部門等有關單位支持下加強產、學、研合作，爭取早出成果、多出成果，迅速提高行業的技術水平。
4、鼓勵出口，并對國內能生產的模具實行關稅保護。
5、加強行業組織協調，建立的反補貼，反傾銷保護民族工業的體制。
6、繼續實行對模具行業的稅收等方面的優惠政策。
鑒于模具產品凈產值稅率高，模具行業比其它機械工業行業平均高出一倍多。從97年開始國家對全國重點160多家模具企業實行增值稅先征后返70％的優惠政策，有力的促進了模具工業快速發展，因此建議繼續執行這一優惠政策，或降低增值稅稅率(從17％降為～5％～10％)或采用其它優惠辦法給予支持。
7、加強人才培訓，提高企業素質
人才緊缺現已成為行業發展的很大制約因素，青島、深圳、議在全國建立高、中、低三級模具技術人才教育培訓網。企業要通過民辦、自辦、民辦公助等多種辦學形式來對職工進行培訓。
建議以高校為基地建立一個以培訓師資和高級人才為目標的模具技術培訓中心，積極進行國外智力引進工作。
作者：羅百輝 來源：價值中國 |
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