隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展,中國的自主品牌也有了長足的進步,前幾天舉行的第十四屆北京國際汽車展覽會上,自主品牌汽車廠家推出了眾多的新車型,無論從造型上還是質(zhì)量上都有了非常大的提高,和十幾年前的車型相比可以說有了天壤之別,新能源汽車更是百花齊放,中國的自主品牌汽車已經(jīng)邁過了創(chuàng)業(yè)門檻,開始向中高端汽車進軍。中高端汽車的開發(fā),新能源汽車的方興未艾,在這個標志著中國汽車真正崛起的進軍中,首當其沖的是模具,對模具的技術(shù)、質(zhì)量都提出了更新、更高的要求,這對模具廠來講是一個很大的挑戰(zhàn),也是一個很好的機遇,促使模具廠轉(zhuǎn)型升級,在技術(shù)上、質(zhì)量上都要上一個更大的臺階,從制造低端模具轉(zhuǎn)向制造高端模具,來滿足市場的需求。
新車型的開發(fā)對模具技術(shù)提出了更高更新的要求,除了級進模具、多工位模具、自動線模具逐步普及外,高強板模具越來越多,銳棱制造技術(shù)、鋁板成型技術(shù)、碳纖維成型技術(shù)、熱成型技術(shù)等,都已經(jīng)提到模具廠的日程上來。
對于碳纖維成型技術(shù)來講,這是和鋼板成型兩個截然不同的概念,目前受成本和效率的影響不能大量使用,隨著材料研發(fā)和技術(shù)的提升,這種材料和技術(shù)一定會更廣泛地應(yīng)用到汽車上,到那時候我們在沖壓工藝上很多不易解決的難題都可以迎刃而解了。
同樣3D打印技術(shù)也一定會在模具制造上大放異彩,不久的將來我們可以打印鑲塊、打印模座、打印涂層,可以把不同的材料疊加在一起等等。國外前幾年已經(jīng)實現(xiàn)用3D打印技術(shù)打印鑲塊模型,由于打印精度高,鑲塊的加工量很少,而且把螺絲孔都直接鑄出來,銷釘孔留少許加工量,實際等于傳統(tǒng)的精密鑄造。3D打印技術(shù)的發(fā)展,會解決像模具熱處理、外板模具鍍層等許多難題,會促使我們的模具制造技術(shù)有一個更大的提高。
汽車輕量化對主機廠、模具廠來說,都會有一個很大的沖擊。在這次北京車展上,長城花冠推出了命名為“前途”的純電動轎跑車,采用的是碳纖維結(jié)構(gòu)車身,并正在蘇州投資建廠。值得注意的是這個工廠不是一個傳統(tǒng)的四大工藝工廠,而是一個他們稱之為新四大工藝的工廠。這個公司的董事長陸群在一次談話中提出:“我們認為新能源汽車將帶來汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的全面變化,特別是由于產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)的改變使汽車對于輕量化的要求完全不同,這也導致了對汽車的輕量化材料、工藝和工裝設(shè)備有了新的要求,比如說相較于傳統(tǒng)鋼板材料,大量輕質(zhì)化的材料如鋁鎂合金、塑料、碳纖維等開始越來越多地應(yīng)用到電動車上。在這方面,我們必須站在未來發(fā)展的角度來看待這些變化,必須緊緊圍繞著新的材料和新的工藝來安排整個生產(chǎn)過程。實際上我們當然在做四大工藝,但卻不是傳統(tǒng)的四大工藝。傳統(tǒng)四大工藝是鋼板的沖壓、焊接、油漆和總裝,而我們現(xiàn)在做的是復合材料、碳纖維、鋁合金的制件與焊接,以及新材料的涂裝、總裝?!?/p>
高大廠房、自動化的沖壓線不見了;火花四濺、幾百臺機器人的焊接線不見了,涂裝不用電泳了;總裝線上發(fā)動機、油箱、變速箱不見了,代之的是電池、電動機,工藝流程簡化了。新的四大工藝把傳統(tǒng)的四大工藝沖擊得面目全非,當然這種新四大工藝不可能完全取代傳統(tǒng)的四大工藝,但是新能源汽車由于輕量化的需要,走這種工藝路線恐怕是必由之路。而且碳纖維的廣泛應(yīng)用,也是將來汽車工業(yè)發(fā)展的一個必然趨勢。面對這種趨勢,模具廠何去何從,只有順應(yīng)這種趨勢,發(fā)展新的模具技術(shù),才能滿足主機廠現(xiàn)在和將來的需求。
工信部、財政部最近共同決定對2016工業(yè)強基工程項目進行公開招標,其中就有金屬粉末增材制造工藝、輕量化材料精密成型工藝等項目。
近十幾年來中國的模具制造技術(shù)有了質(zhì)的飛躍,模具行業(yè)從小到大,迅速崛起,成為世界模具制造大國,我們可以把這個階段叫做中國模具的第一次騰飛。隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展,自主品牌向中高端進軍,新能源汽車興起,市場給我們提出了新的需求,要求我們從低端模具邁向高端模具,從模具大國邁向模具強國,實現(xiàn)中國模具的第二次騰飛。如何實現(xiàn)從低到高、從大到強的轉(zhuǎn)變,如何實現(xiàn)中國模具的第二次飛躍,是值得每個中國模具廠、每個中國模具人思考的問題。
目前,中國、美國、日本、德國、韓國、意大利這六大模具制造國的模具產(chǎn)值占居全球的絕對地位,中國的模具產(chǎn)值是世界之最。
下面我們把中國模具和世界主要模具制造國家、地區(qū)做一個比較:
美國、日本、德國等發(fā)達國家的模具制造業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營方面具有以下特點:
(1)人員精簡,歐美日模具企業(yè)大多數(shù)規(guī)模不大,員工人數(shù)超過百人的較少,模具企業(yè)人數(shù)一般都在20~50人。企業(yè)各類人員的配置十分精簡,一專多能,一人多職,企業(yè)內(nèi)部看不到閑人。
(2)采用專業(yè)化,產(chǎn)品定位準。大多數(shù)模具廠都是圍繞汽車、電子等產(chǎn)業(yè)對各類模具的需求,確定自己的產(chǎn)品定位和市場定位。為了在市場競爭中求生存、求發(fā)展,每個模具廠家都有自己的優(yōu)勢技術(shù)和產(chǎn)品,并都采取專業(yè)化的生產(chǎn)方式。歐美日大多數(shù)模具企業(yè)既有一批長期合作的模具用戶,在大型模具公司周圍又有一批模具生產(chǎn)協(xié)作廠家。
(3)先進的管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)集成化管理。歐美的模具企業(yè),特別是規(guī)模較大的模具企業(yè),基本上實現(xiàn)了計算機管理。從生產(chǎn)計劃、工藝制定,到質(zhì)檢、庫存、統(tǒng)計等,普遍使用了計算機,公司內(nèi)各部門可通過計算機網(wǎng)絡(luò)共享信息。
(4)工藝管理先進,標準化程度高。與國內(nèi)模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產(chǎn)組織模式不同,歐美的模具生產(chǎn)廠家是靠先進的工藝設(shè)備和工藝路線確保零件精度和生產(chǎn)進度。歐美模具企業(yè)的先進技術(shù)和先進管理,使其生產(chǎn)的大型、精密、復雜模具,對促進汽車、電子、通訊、家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了極其重要的作用,也給模具企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。
美國模具行業(yè)
美國現(xiàn)有約7000家模具企業(yè),15人以下占60%。15-50人占30%。由于工業(yè)化的高度發(fā)展,美國模具業(yè)早已成為成熟的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),處于世界前列。美國模具專業(yè)化分工很明確,每個模具廠都有自己的優(yōu)勢產(chǎn)品,基本都是專攻一路,以我們曾經(jīng)合作過的美國Synergis模具廠為例,他們就是專門做底盤副車架類模具,做級進模和多工位模具。我們曾經(jīng)合作的一個車型副車架,分別制造3份,一份在美洲用,一份在歐洲用,一份在亞洲用。我們負責加工、組裝,達到初驗收程度交付,由美國模具廠負責最終調(diào)試。這種合作對雙方都有利,我們也在大型多工位模具的設(shè)計制造方面學到不少東西。
美國福特汽車模具工廠加工的側(cè)圍模具,制造周期只用8周。這在我們來看簡直是奇跡,但他們做到了。模具前期的工藝、設(shè)計不在模具廠,在研發(fā)部門,模具廠只負責從泡沫模型開始的制造過程。由于前期工作做得好,加工中很少改動,這就給模具制造節(jié)省了不少時間。模具廠加工出泡沫型送鑄造,鑄件回來開始數(shù)控加工,由于是多工作臺自動轉(zhuǎn)換,24小時不停機,加工效率非常高。而且由于前期工作如回彈、變形等考慮得比較細致,再加上精算技術(shù),所以加工出來的模具直接上壓機調(diào)試,首件合格率就可以達到85-90%,由此可見美國專業(yè)化加工技術(shù)之高。
據(jù)資料統(tǒng)計,2014年美國模具人均產(chǎn)值約127萬人民幣。
日本模具行業(yè)
據(jù)日本通產(chǎn)省工業(yè)統(tǒng)計,日本共有模具生產(chǎn)廠約10000家,其中20人以下的占91%以上,即日本模具業(yè)以中小企業(yè)為主,主要靠專業(yè)化分工,完成高質(zhì)量的模具設(shè)計、加工。由于日本的專業(yè)化分工做得好,中小模具企業(yè)的整體制造水平較高,使日本模具在世界模具市場占據(jù)較高的份額。
我在1988年曾到日本模具廠、實型鑄造場學習,模具廠只加工大件主件,其余都分到下面小廠去加工,設(shè)計有專門的設(shè)計公司,缺塊鋼板,一個電話很快就加工好,送到指定位置。缺螺絲或者釘子,也是一個電話很快送到指定位置,分工體系、配套體系非常完善。
但是由于中國、韓國模具的崛起,憑借價格優(yōu)勢對日本造成了很大沖擊,在中低檔技術(shù)含量的模具巿場上更已成為日本中小模具企業(yè)的主要競爭對手。也正因為此,日本模具企業(yè)不得不致力于高檔模具的生產(chǎn)和技術(shù)升級,以避開價格競爭。即以小而精、小而專的技術(shù)積累作為競爭力的源泉,促使中小模具企業(yè)不斷創(chuàng)新,營造可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。日本許多模具廠家都在積極擴大設(shè)備投資。在加工方面,大量采用無人看管的加工單元,或者通過計算機進行聯(lián)機控制。模具的技術(shù)開發(fā)主要向高精度、高速度、長壽命、復雜、大型、一體化和高性能諸方面發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計2014年日本模具人均產(chǎn)值約120萬人民幣。
德國模具行業(yè)
德國是歐洲最早從事模具生產(chǎn)的國家之一,其模具制造技術(shù)、模具質(zhì)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應(yīng)國之一。經(jīng)過多年的實踐探索,德國模具制造廠商形成了一個共識:即全行業(yè)必須協(xié)調(diào)一致,群策群力,技術(shù)創(chuàng)新,取長補短,共同進步,發(fā)揮好整體優(yōu)勢,才能取得行業(yè)的成功。此外,為適應(yīng)當今新產(chǎn)品快速發(fā)展的需求,在德國不僅大公司建立了新的開發(fā)中心,而且許多中小企業(yè)也都這樣做,主動為客戶做研發(fā)工作。在研究方面德國始終十分活躍,成為其在國際市場上保持不敗的重要基礎(chǔ)。在激烈競爭中,德國模具行業(yè)多年保持住了在國際市場中的強勢地位,出口率一直穩(wěn)定在33%左右。依據(jù)德國機械工廠制造協(xié)會(VDMA)資料顯示其模具廠商數(shù)約5000家左右,但該國模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以中小型企業(yè)為主:20人以下占80%,20-100人占19%,100人以上占1%。
據(jù)統(tǒng)計2014年德國模具人均產(chǎn)值約200萬人民幣。
臺灣地區(qū)模具行業(yè)
臺灣地區(qū)模具行業(yè)基本是中小企業(yè),專業(yè)分工精細,生產(chǎn)協(xié)調(diào)工作緊密,客戶相對穩(wěn)定。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具,各家都有自己的拳頭產(chǎn)品,有利于在技術(shù)上精益求精,使其在激烈的競爭中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標準件都是外購的,有些零件加工業(yè)則由其他協(xié)作廠合作生產(chǎn)。
模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍,臺灣模具業(yè)注重模具與產(chǎn)品一體化,模具與產(chǎn)品相輔相成,互相促進。有利于模具企業(yè)的發(fā)展。
緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)模具,注重開拓海外市場。臺灣模具工業(yè)發(fā)展較快。其中,緊跟主產(chǎn)品需求來開發(fā)、制造模具也是一個重要因素。近幾年來,電子工業(yè)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,帶動了臺灣模具的發(fā)展。目前臺灣模具產(chǎn)值的76%源自電子產(chǎn)品和汽車。
我曾經(jīng)考察過臺灣的數(shù)控機床廠,主機廠只負責組裝和一些精加工(局部刮研)。床身是鋼板焊接的,有專門的工廠負責下料,然后送到焊接廠,焊接后送到退火廠,退火后送到加工廠,加工完成后送到主機廠裝配。除主機廠規(guī)模大些外,其他廠規(guī)模都很小,每個廠只負責一道工序,由此可見臺灣制造業(yè)分工之精細,協(xié)調(diào)之緊密。
中國模具行業(yè)
我國的模具行業(yè)起步較晚,20世紀80年代中期以來,我國模具行業(yè)產(chǎn)生了很大變化,特別是近十幾年,變化可以說是翻天覆地,現(xiàn)在已經(jīng)成為了世界模具的生產(chǎn)大國。在大多數(shù)領(lǐng)域,中國模具已經(jīng)占領(lǐng)了相當大的份額。但是在高端模具,仍然要從國外大量進口。從模具行業(yè)整體而言,我國模具的整體水平仍然是以中低檔模具為主。
從中國模具廠的發(fā)展歷史來看,建國以后,我國并沒有專業(yè)的模具廠,五、六十年代隨著汽車廠的建立,逐步建立了附屬于主機廠的工具廠,基本都是參照蘇聯(lián)模式建立的大而全的工具廠,隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,這些工具廠逐步轉(zhuǎn)為模具廠。
以我曾經(jīng)工作過的北汽為例,六十年代叫北汽工具分廠,八十年代成立北京吉普,叫工具車間。主要生產(chǎn)量具、刃具、沖模、鍛模、鑄造型板芯盒,壓鑄模、注塑模、橡膠模及各類卡具,90年代末逐步轉(zhuǎn)為沖壓模具廠。
90年代以來,民營的模具廠崛起,數(shù)控機床的大量引進,CAD、CAE、CAM的逐步實施,模具行業(yè)蓬勃發(fā)展,中國一躍成為模具制造大國,但這些工廠的生產(chǎn)方式大多還是大而全或小而全,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場惡性競爭。
是什么阻礙我們做強、做專、做精呢?其中的最大障礙之一就是我們的大而全或小而全的生產(chǎn)方式,我們的模具生產(chǎn)沒有專業(yè)化分工或者說專業(yè)化分工不充分。
目前我國模具制造廠點約30000家,其中國有企業(yè)約占5%,合資企業(yè)約占10%,民營企業(yè)約占85%,從業(yè)人員約100萬人,年產(chǎn)值2000萬元以上的企業(yè)約5000家。2015年模具總產(chǎn)值約1700億元,企業(yè)自用模具產(chǎn)值約400億元,加起來是2100億,模具人均產(chǎn)值約21萬元。根據(jù)中國模協(xié)統(tǒng)計的2014年82家重點企業(yè)資料顯示,這些企業(yè)2014年模具總產(chǎn)值90億元,共有員工26800名,人均產(chǎn)值約33.5萬元。
從模具人均產(chǎn)值比較,日本模具是120萬元,美國模具是127萬元,德國模具是200萬元,也就是說模具人均產(chǎn)值美國、日本是我國的3-5倍,德國是我國的5-9倍。
人均產(chǎn)值低的原因主要有兩點,一是我們生產(chǎn)的絕大多數(shù)模具是低端模具,附加值低;二是我們的生產(chǎn)效率低。我們的設(shè)備不比他們差,為什么附加值低,效率低呢?一個很重要的原因就是我們不“?!?。所謂熟能生巧,“專”能出技術(shù)?!皩!蹦艹鼍?,“?!蹦艹鲂?。人家專業(yè)分工好,所以模具質(zhì)量好效率高。我們是大而不強,廣而不專,什么都干,什么都不精,這就造成了我們技術(shù)提升慢,質(zhì)量提升慢,效率提升慢。所以模具生產(chǎn)專業(yè)化、集約化是模具企業(yè)提升技術(shù)、提升質(zhì)量、提升效率,向大而強、專而精轉(zhuǎn)變的必由之路。
隨著模具制造技術(shù)的不斷提升,未來模具種類會越來越豐富。任何一個模具企業(yè)都不可能完全掌握這些技術(shù),所以未來的模具制造行業(yè)必然是一個高度專業(yè)化的行業(yè)。
由現(xiàn)在的大而全,小而全的的模具制造模式,逐步向大而強、專而精轉(zhuǎn)變,形成以大帶小、以點帶面的專業(yè)化、集約化生產(chǎn)模式。即以一個模具中心,帶動多個小模具廠和多個工序加工廠,形成大而強、小而專的生產(chǎn)局面,各個中心又有專業(yè)側(cè)重,如側(cè)圍模具廠、門板模具廠、梁類模具廠等。市場細分的規(guī)則有很多,有些會按照不同成型材料來分;也有可能會按照模具類型來分;有些也會按照內(nèi)板、外板甚至是車身的各總成來進行分類等等。
模具專業(yè)化生產(chǎn)是一個必然趨勢,以企業(yè)為主體,以需求為原動力,發(fā)展“專、精、特、新”模具企業(yè)和模具產(chǎn)業(yè)集群,只有這樣我們才能占領(lǐng)高端模具市場,我國才能由模具大國轉(zhuǎn)變成模具強國。這種轉(zhuǎn)變除了市場的篩選和模具廠的自我選擇之外,模具協(xié)會也應(yīng)采取各種方式加以引導。中國模協(xié)的精模評比可以增加專項模具評比,如最佳側(cè)圍、最佳翼子板、最佳車門、最佳梁類等等,給模具廠以引導,給主機廠以推薦,這樣的評比會更有意義,會助推模具生產(chǎn)的專業(yè)化分工。企業(yè)也要根據(jù)自身條件及所在地具體情況實施差異化策略,使模具生產(chǎn)朝著集約化、專業(yè)化、精品化和國際化方向發(fā)展。
去年底參加吉林省和長春模協(xié)會議,一汽模具提出了建立區(qū)域模具聯(lián)盟、模具生態(tài)圈,來提高整體水平,滿足高端模具和國際市場需求的建議,在模具行業(yè)帶了一個好頭。
湖北先鋒模具是一個以生產(chǎn)高強板類模具為主的工廠,去年9月參觀該工廠時,該廠領(lǐng)導就提出要把先鋒模具建成一個高強板類模具專業(yè)廠,不再參與其他類模具的競爭。
這些現(xiàn)象說明中國模具行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)、集約化生產(chǎn)的趨勢,讓我們推波助瀾,推動這種趨勢不斷發(fā)展狀大。一花獨放不是春,萬紫千紅才是春,愿中國模具之園大花艷麗,小花芬芳,綠葉蔥蘢,一派生機,蓬勃競放。中國模具的專業(yè)化生產(chǎn)之路是漫長的,只要我們堅持走下去,就會看到模具強國的曙光,這是我們幾代模具人的夢想!