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一、引言
; j1 P7 R) a4 A) Z 振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础: d7 ^3 o! M h6 G; m
工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等
7 |1 w1 s& b$ r- v产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂
5 T5 M4 G9 y0 H, U( W. R程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效; M0 A. I/ B1 H8 X- p6 {
益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目
( u, Z0 ^( J$ }4 A H0 O前全世界模具年产值约为600亿美元,日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工
4 g: k6 V0 @9 v5 y, K业,从1997年开始,我国模具工业产值也超过了机床工业产值。
U5 w# \) u/ p 模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为7 B7 o" \: S4 x4 a
模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性
$ I) b, M4 a- E,在1989年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中,把模具列为机械工业技, b7 y6 Y% s* Y1 z: f, t* x
术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。1997年以来,又相继把模具及其加6 r- j% b u1 O5 N8 g0 @
工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投
N; H6 V- s- L" l. A5 e B资产业目录》。经国务院批准,从1997年到2000年,对80多家国有专业模具厂实行增值税
( F- y1 T7 c0 _! p' D返还70%的优惠政策,以扶植模具工业的发展。所有这些,都充分体现了国务院和国家有关, h) z. A3 Q6 Y. Q
部门对发展模具工业的重视和支持。 1 \! O X" H4 x4 G$ i
现在,应该引起我们特别注意的是,1999年8月20日党中央和国务院发布的《关于加强' v/ Y# d) h! R. }8 K$ B' @
技术创新发展高科技实现产业化的决定》中,明确提出了高新技术产业领域。《决定》指, O& c0 o7 Z7 @( k/ j& g
出:要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子
8 R6 d$ X5 f* O0 H/ w& ^& f# _产品等方面,在生物技术及新医药、新技术、新能源、航空航天、海洋等有一定基础的高
& {( K% ~/ z. z新技术产业领域,加强技术创新,形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技5 S7 ~1 _* j7 ~7 ?) D
术产业。《决定》还指出:要加强传统产业的技术升级,注重电子信息等技术与传统产业
/ Q* d' @* W8 [. {- ]的嫁接,大幅度提高国产技术装备的水平。在党中央和国务院发布上述《决定》之前,199 S" R( m. |9 Z+ Y
99年7月,国家计委和科学技术部发布了《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指2 g# V+ \: O N* ~
南(目录)》,《指南》中列入了电子专用工模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制
8 S2 d' \$ F: X. d3 |- i造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等。例如,采用快速原型- w' j7 W- ?) U5 N3 g
制造技术和设备,用分层实体堆积等方法,可以将复杂的CAD模型转化为实物,使模具和产
% m$ {/ k* v3 j$ }8 F8 q品的设计、评价与制造周期大大缩短,企业就能快速抢占市场,取得竞争优势。
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9 h1 P5 t0 ]8 j: X二、模具工业现状
1 I r `4 d1 N- J' p! r' G9 [ 由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征,我国大部分企业均设有模具车
( c/ \/ |5 M* h2 ?% k' b间,处于本厂的配套地位,自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。模具工& N/ F+ J/ J7 D2 w4 A) O/ h
业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间,所生产的模具基本自产自用。. v% \6 s8 D' \' E5 Z, t1 J2 f
据粗略估计,产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75%,他们的装备水平较好,
* ]$ _# [+ }4 D+ R% @, E# z技术力量较强,生产潜力较大,但主要为本厂产品服务,与市场联系较少,经营机制不灵: h" K0 {" c, P& F* L2 Y; m3 V
活,不能发挥人力物力的潜力。模具专业厂全国只有二百家左右,商品模具只占总数的20& `# ^- E/ ~/ r: Y- _
%左右,模具标准件的商品率也不到20%。由于受旧管理体制的影响较深,缺乏统筹规划
. g8 P! B- ?; g9 v6 D和组织协调,存在着“中而全”,“小而全”的结构缺陷,生产效率不高,经济效益较差
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模具行业的生产小而散乱,跨行业、投资密集,专业化、商品化和技术管理水平都比4 T) e2 `7 h- D% Y9 P
较低。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快,对模具的需求量加大。一般模具国
, e( s- W$ f1 }! C% X内可以自行制造,但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压
, v0 d# Q5 S" A铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口,近年来模具进口量已超过国内生产的商品模具的总4 G9 h; Y1 ?3 b' v5 L3 R3 F( d' G1 O
销售量。为了推进社会主义现代化建设,适应国民经济各部门发展的需要,模具工业面临
) U: P4 G/ M! h6 e着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。
2 O8 U- X$ r: t9 O1 K 改革开放20多年来,我国(除港台地区外,下同)的模具工业获得了飞速的发展,设计! a. Z' S8 r$ b5 I) C+ i/ t
、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计,全国现有模具专业
/ v, U* I% q+ Q7 T" w1 o) Q$ K, N生产厂、产品厂配套的模具车间(分厂)近17000家,约60万从业人员,年模具总产值达2& c7 `4 `" w8 Y$ J
00亿元人民币。但是,我国模具工业现有能力只能满足需求量的60%左右,还不能适应国" X7 x* ]9 ]# S+ D
民经济发展的需要。目前,国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口
# Q+ A, U8 z/ c! V* q。据海关统计,1997年进口模具价值6.3亿美元,这还不包括随设备一起进口的模具;199
3 n0 H0 U2 j' P- b7年出口模具仅为7800万美元。1997年中国模具工业协会对下属的209家骨干企业(含产品
+ Y0 S7 v& q. g" ?% l7 h1 `0 n+ N厂的模具车间)的统计资料表明,其模具总产值13.7亿元人民币,进口模具大约为336万美
7 v) t3 [% p* E: h c元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力,是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约
1 ~% t9 H( \8 a6 A. D7 G经济持续发展的瓶颈。
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1、模具工业产品结构的现状
8 \- ]1 k1 g3 y: i" c/ v! J 按照中国模具工业协会的划分,我国模具基本分为10大类,其中,冲压模和塑料成型1 J* G5 A' c/ G+ G6 l
模两大类占主要部分。按产值计算,目前我国冲压模占50%左右,塑料成形模约占20%,
0 n+ G" [5 M2 i ]拉丝模(工具)约占10%,而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模
* d8 i0 y& w5 {5 H具产值的40%以上。
) c6 t& B/ ~8 K! C- R 我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等,精冲模,精密多工位级进模还为数8 S* Z: Q5 W' A3 [7 N. Q
不多,模具平均寿命不足100万次,模具最高寿命达到1亿次以上,精度达到3~5um,有50% y6 f- r P8 t- ~7 `, r, t, f; C% y9 P
个以上的级进工位,与国际上最高模具寿命6亿次,平均模具寿命5000万次相比,处于80年+ Y$ \! N# ^6 D* R' D
代中期国际先进水平。 1 X" Z5 m# o) m+ o. C
我国的塑料成形模具设计,制作技术起步较晚,整体水平还较低。目前单型腔,简单% M. m6 I3 a9 D$ l, ?5 p5 ~0 a M
型腔的模具达70%以上,仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模,多色塑料注射
! v5 E" o: Z% S9 T! y7 `* U模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右,主要差距是模具零件变形大、- \. v( ~) G. K7 F; A
溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等,注射
7 f2 E3 J4 a8 s$ m, X模精度已达到5um以下,最高寿命已突破2000万次,型腔数量已超过100腔,达到了80年代, {6 U& m4 j% z- U2 ~2 C1 L) X' E
中期至90年代初期的国际先进水平。
' c! ]" U$ G4 b' M. \+ O& f( [2、模具工业技术结构现状
7 Y( D, X, M6 ^6 L6 a 我国模具工业目前技术水平参差不齐,悬殊较大。从总体上来讲,与发达工业国家及
& s a4 P( n' h }* [港台地区先进水平相比,还有较大的差距。
& b4 w3 _% h6 M在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面,无论是应用的广泛性,还是技术水
, T( x9 A( o( @, g平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面,仅有约10%的模具在设计中采用了% D! V$ d# O. m W1 q1 ?6 b
CAD,距抛开绘图板还有漫长的一段路要走;在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面3 b8 T8 `( w; D7 I! y& |
,也才刚刚起步,大多还处于试用和动画游戏阶段;在应用CAM技术制造模具方面,一是缺
9 [7 {) s5 I/ e" x, J2 E乏先进适用的制造装备,二是现有的工艺设备(包括近10多年来引进的先进设备)或因计; r! M" _/ Y# u# M( M [
算机制式(IBM微机及其兼容机、HP工作站等)不同,或因字节差异、运算速度差异、抗电
; J: w1 g# C+ J6 j) g' o磁干扰能力差异等,联网率较低,只有5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作;在
% Z* n5 t6 J N& p* c应用CAPP技术进行工艺规划方面,基本上处于空白状态,需要进行大量的标准化基础工作
/ x0 O) f9 |9 D) B;在模具共性工艺技术,如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成型技术、表面处理技术
+ O# z. Y2 Q7 i6 |/ c% P! W, A等方面的CAD/CAM技术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发,尚处于较低水平, t: v7 ^ A& u) {& _
,需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧,在役期长、精. q/ H2 H, W# M5 @0 l+ |
度差、效率低,至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具,热处理加工
% S- S" X/ j) `1 y9 [: B! _' e+ j仍在使用盐浴、箱式炉,操作凭工人的经验,设备简陋,能耗高。设备更新速度缓慢,技术改造,技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加
$ S% W2 U& O. j! _工设备,但过于分散,或不配套,利用率一般仅有25%左右,设备的一些先进功能也未能得
# Z7 T4 z( k5 h0 B, q. F到充分发挥。
; q# g! C+ A0 f# F5 L! G- t% V2 N 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人,尤其缺乏知识面宽、知/ l4 v- D( y, j/ I; h3 M' U" u5 z
识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员,只占从业人员的8%"12%左右,4 ?' N: `' n; h7 ?6 |0 U% _6 Z; L& H0 C2 U
且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。1980年以前从业的技术人员和技术工人知
- d; R" }0 h6 p8 q& S9 m识老化,知识结构不能适应现在的需要;而80年代以后从业的人员,专业知识、经验匮乏% b7 l1 `$ O( d/ H/ w9 g+ \
,动手能力差,不安心,不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降
7 z2 z! }5 M+ ^$ N- K, S/ Z* d,而且人才结构也出现了新的断层,青黄不接,使得模具设计、制造的技术水平难以提高
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5 ^' r+ p7 t' c3、模具工业配套材料,标准件结构现状
- J; u; F, i; g/ q2 l, g" m5 Z7 ` 近10多年来,特别是“八五”以来,国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专
0 L1 B& d9 u+ a& X/ }6 r R9 y, n院校和钢铁企业,研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专
8 n% n) [, J2 G9 r& e6 s用工具、辅助材料等,并有所推广。但因材料的质量不够稳定,缺乏必要的试验条件和试/ V5 I. R/ O. C% _! V" e0 S/ j
验数据,规格品种较少,大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上
+ h E1 |- ~8 b3 F# v" `8 m2 l- [,解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾,尚未得到有效的解决。另外,国外# s7 N6 B$ l! W+ X
模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点,但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格偏
9 l$ w& }7 }, y% @+ `高、外汇结算制度等因素的影响,目前推广应用不多。
% R7 P6 P; Q. W! U9 _ 模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用,但未形成成熟的生产技术,
9 F/ t5 L2 t9 u$ _大多仍还处于试验摸索阶段,如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润. }. |4 V3 C4 N3 Z
滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未! j' R* M& \1 r ]! x& y9 M# |
完全形成生产力,走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。
4 J1 [( c! s: s 我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用& f) ~# x- [ N0 c# I( h
覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、0 s& ?9 V5 @/ E. @+ v( f
热流道元件等刚刚开始供应,模架及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。
' W2 W2 J% B S' b a4、模具工业产业组织结构现状 5 @- R- y; J9 U! l/ l% C7 S
我国的模具工业相对较落后,至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生/ c; ^# D# }( C' ^ h+ e
产企业可划分为四大类:专业模具厂,专业生产外供模具;产品厂的模具分厂或车间,以
2 Y" ]+ v: `" D+ L4 z( o( m3 ~, Y供给本产品厂所需的模具为主要任务;三资企业的模具分厂,其组织模式与专业模具厂相
& j L/ h* h* G9 y7 r0 v( n类似,以小而专为主;乡镇模具企业,与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多,模
. d" S! P2 ~; o7 G; U' d" c: b; g具产量约占总产量的70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有19个大行业部门制造4 t$ ^" s% b+ z6 P9 h8 I B: E
和使用模具,没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划,集中攻关,跨行业
! k7 K- v3 n6 N. X( N# @,跨部门管理困难很多。 ' X4 X3 |* P7 n- S7 m( s
模具适宜于中小型企业组织生产,而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时,中小型
, f0 V& c2 K- s模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内,技术改造后不能很快收4 U7 _) e% l* `: S- r
回其投资,甚至负债累累,影响发展。
' I r: o, n3 Y1 u; w" R! O4 ]; r& g 虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强,设备条件较好,生产的模具水平也
4 [, c8 P2 L! H6 h, U* m较高,但设备利用率低。
6 B a# x) N0 P, n 我国模具价格长期以来同其价值不协调,造成模具行业“自身经济效益小,社会效益; ^. P- `' a6 E' O' h
大”的现象。“干模具的不如干模具标准件的,干标准件的不如干模具带件生产的。干带
0 l0 q# t0 B4 E( `2 A0 R件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在,极大地挫伤了模具企业(包括模+ r! z/ n' Z% y* G" j ~. ?
具车间和分厂)职工的积极性。这也是模具行业留不住人才,青年技术人员和青年工人不9 z7 y' s' I9 @2 G; p+ ^: m
愿学技术的原因之一 。 |
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