模具工业发展_模具工业发展趋势
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模具工业发展
模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域,在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ;美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”,同时也是“整个工业发展的秘密”,是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业年产值达到13000亿日元,远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今,世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。
模具是用来成型物品的工具,这种工具有各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础,模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用,在国际上被称为“工业之母”,对国民经济发展起着不容质疑的作用。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来,由于其原料丰富、制作方便和成本低廉,塑料工业发展很快,它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等,成为各个工业部门不可缺少的材料。
模具工业在现代化工业生产中,60%~90%的工业产品需要使用模具加工,模具工业已成为工业发展的基础,许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业,据国际生产技术协会预测,2l世纪机械制造工业的零件,其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成。因此,模具工业已成为国民经济的重要基础工业。
模具工业发展的关键是模具技术的进步,模具技术又涉及到多学科的交叉。模具作为一种高附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已成为衡量一各国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家,特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发,大力发展模具工业,积极采用先进技术和设备,提高模具制造水平,已取得了显著的经济效益。美国是世界超级经济大国,也是世界模具工业的领先国家,美国模具行业有一万二千多个企业、从业人员有十七万多人,模具总产值达64.47亿美元。美国、日本、法国和瑞士等国每年出口的模具约占其模具总产值的l/3左右。日本模具产业年产值达到50000亿日元水平,远远超过日本机床总产值9000亿日元。
目前,世界模具市场供不应求。近几年,世界模具市场总量一直保持在620-680亿美元的水平。世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。
纵观世界经济的发展,模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或缺。经济发展较快时,产品畅销,自然要求模具能跟上;而经济发展滞缓时期,产品不畅销,企业必然想方设法开发新产品,这同样会给模具带来强劲需求。因此,内外行家都称现代模具工业是不衰的工业。
可见研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济发展有着特别重要的意义。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”,在德国则冠之为“金属加工业中的帝王” 是所有工业中的“关键工业”,在罗马尼亚视为“模具就是黄金”,在欧美其他—些发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”、“效益放大器”。可以断言,随着工业生产的迅速发展,模具工业在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。
我国模具工业起步晚,底子薄,与工业发达国家相比有很大的差距,但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速。据统计,我国(未包括香港、台湾、澳门)现有模具生产厂家近2万家,从业人员超过50万人,2005世界上模具工业的年产值约为680亿美元。我国2005年模具产值为560亿元,位居世界第三位,仅次于美国和日本。现在,模具进口逐年下降,模具技术和水平也有长足的进步。不仅仅得益于模具新材料、新技术、新工艺、新设备的开发和应用,还主要得益于职业技术院校、高等院校和研究所培养了一批高级模具技术人才。
现代模具先进制造技术的应用
1)、信息技术在现代模具制造中的应用
信息技术在现代模具制造中的应用是广泛的,主要包括:
(1)、CAD技术,用于产品和过程建模,为模具设计、工艺分析和制造提供有效的模型。
(2)、CAE技术,主要是针对不同类型的模具,以相应的理论为基础,利用数值模拟方法达到预测产品成形过程的目的,以便于改善模具的设计方案。
(3)、CAPP技术,为模具计算机辅助设计制造过程提供合理的工艺选择和优化方案,这部分工作是目前世界范围的研究热点。
(4)、CAM技术,为数控加工提供符合一定工艺规程和指令格式的有效的NC程序。
(5)、仿真技术,一方面是数值模拟结果的可视化,直观显示在一定工艺参数条件下的成形结果;另一方面是NC程序的动态仿真,以减少实际加工过程的失误。
(6)、虚拟现实(V工rtualReal工ty,VR)技术,营造一个拟实环境,强调人的介入与操作,可用于培训、实现集成了人的因素的设计与制造环境。,(的必要条件,是实施网络通信技术的前提。计算机网络通信技术根据一定的网络协议和安全措施,通过局域网(LAN)实现系统内部通信,通过广域网(WAN)达到异地同步通信,实现了制造过程中的所有信息交换,从而打破了技术交流的时空限制,可望及时地组织企业内部和企业间最佳地技术力量来解决问题。
(8)、多媒体技术,采用多种介质来储存、表达、处理信息,融文字、语音、图像、动画于一体,这也是协同设计的基础。
(9)、智能化技术,应用人工智能技术,通过建立数据库、知识库及各种知识推理机制实现模具生命周期各个环节的智能化。
2)、自动化技术在现代模具制造中的应用
自动化技术在模具制造中的应用集中在数控加工技术上,它们为现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径,通过数控机械加工技术、数控电加工技术、数控特种加工技术,使得计算机的设计过程有可能最终转化为现实。它是现代模具制造技术体现出实际意义的强有力的物质基础。
3).现代系统管理技术在现代模具制造中的应用
主要包括:制造资源计划(MRPII)、准时制造(JIT)和精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、全球化制造(GM)和信息管理系统(IMS)、可持续发展战略及相关技术等。7)、网络通信技术,计算机标准化、模块化的发展趋势是技术集成根据我国模具业协会经营管理委员会编制的《全国模具专业厂基本情况》统计,我国模具以平均15%以上的速度增长,高于国内GDP的平均增值一倍多。其中,铸造模具约占各类模具总产值5%,每年增长速度高达25%,发展十分活跃。我国模具产业的发展给予制造业以有力支撑,同时,制造业的发展也推动了模具产业的发展。我国也成为模具生产大国,国内的模具生产厂家已增至2万余家,从业人员大约100万人,模具年产总值已达到550亿元人民币。但是,我国的模具机床业产业仍“大而不强”。据国际铸业咨询网资料显示,虽然目前我国模具行业以每年巨大的进出口总额被誉为全球“制造大国”,但由于技术人才等因素的制约,都相对集中在中低端领域,因而高端市场对国内模具企业而言,经济诱惑力无疑是巨大的。
行业协会是相关的企业为了自身发展而建立起来的一种经济性的社团组织。在市场经济条件下,作为一个重要的中间组织,行业协会具有协调市场主体利益、提高市场配置效率的功能。因此,推动行业协会的建设,成为一个不可忽视的课题。模具行业要获得长足的发展,推动模具行业协会的建设必不可少。
一些高水平的模具所占比重已达40%左右,这些模具的特点是复杂、精密、大型、长寿命。例如,有的模具单套重量可以达到125t?有的精密多工位级进模寿命达3亿冲次、0.001mm的精度随着模具零件行业精度化要求的不断增加和科学技术的进步,有些零件的加工精度会达到lμm以内。企业的创新、研发能力得到提高,新技术、新工艺得到了广泛推广。例如模具的自加工技术以及模具的柔性、集成技术?模具的结构设计系统、大型级进模、先进模具制造技术和三维设计技术的研发?冲压工艺设计系统、逆向工程和车身模具数字化制造系统等,这些都离不开数字化、信息化技术的大力发展和推广。北部地区和内陆逐渐开发出新的产业基地,东部地区的模具产业分工变的越来越细。使我国模具产业分布更加合理。社会投资和外资模具产业增长迅速。有些模具园区为了吸引外资在国内模具行业的投资,制订了许多优惠政策,有的还会主动到外国招商。随着汽车行业的快速发
展,汽车模具产业的社会投资也在逐年增加。
很显然,我国已进入模具生产消费大国的行列,我国的模具工业已从依赖进口转向独立的新兴产业,但是,我国模具产业中仍有一些需要改善的地方,具体为没有广泛应用CAD/CAE/CAM等许多先进模具技术,模具加工设备中精密加工备所占的比例比较小,在复杂、精密、大型、长寿命等高水平的模具上还有差距,这些高水平模具的产量满足不了国内的需求,因而需要依赖进口。
综上所述,虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展.但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。特别在大型、精密、复杂和长寿命
模具技术上存在明显差距,这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求。对国外市场,我国的模具产业表现同样出色。模具行业在传统市场稳步前进的同时积极开拓新兴市场,甚至是过去被忽略的边缘市场也得到了开发。在LED照明与显示、轨道交通、医疗器械、新能源、航空航天、汽车轻量化,轨道交通等各个领域发展的带动下,我国模具业水平明显得到提高,这些因素使得模具市场开拓成效显著。据统计,我国的模具已出口到170多个国家和地区,可谓战果辉煌
面对欧美市场持续疲软,中国出口商如何应对,在维持出口稳定及控制成本的同时积极发掘可持续发展之道,成为当务之急,除了出口转内销外,不少外贸企业已经把眼光投向了新兴市场国家。国家发改委7月24日发布《“十二五”利用外资和境外投资规划》称,“十二五”期间国内企业应积极参与境外资源开发项目,大力实施境外市场开拓战略。
规划》尤其鼓励我国化工、冶金、建材、模具等重工业或其部分加工制造环节向境外转移。鼓励企业在能源矿产资源丰富、市场空间较大的国家和地区,发展钢铁、模具、有色、炼化等深加工产业,并进而带动产品、设备和劳务输出,拓展企业国际发展空间。
投资境外能源和矿产资源开发项目,应着眼于为国民经济发展提供长期、稳定、经济、安全的能源资源供给;应坚持政府引导、地勘先行、企业跟进、金融推动,构建国外矿产资源风险勘查机制,为风险勘探项目降低风险。
在投资开发资源初级产品的基础上,支持有实力的企业投资境外资源产品深加工项目。支持企业结合境外资源开发需要,开展境外基础设施建设和投资;加强与周边国家在跨境运输通道建设方面的投资合作,实现能源资源进口多元化,保障供应安全。