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模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備,主要用于高效大批量生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品中的有關(guān)零部件和制件,是裝備制造業(yè)的重要組成部分。其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高,技術(shù)、資金密集,是制造業(yè)各有關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)進(jìn)步的重要保障之一。模具制造水平已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,也是一個國家的工業(yè)產(chǎn)品保持國際競爭力的重要保證之一。
模具產(chǎn)品種類繁多,根據(jù)成型材料不同,模具可分為金屬模具和非金屬模具,其中塑料模具是最主要的非金屬模具,占模具行業(yè)總產(chǎn)值45%以上;根據(jù)成型方法的不同,則可分為注射模、沖壓模、壓鑄模、鍛壓模;根據(jù)加工精度不同,最終可將模具分為普通精度模具和精密模具兩大類,一般認(rèn)為,模具誤差在±2μm內(nèi)的即可稱為精密模具。
1.我國模具制造行業(yè)發(fā)展歷程
我國模具工業(yè)在經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展后已有了較大的提高,發(fā)展速度十分迅速。總的來說,我國模具設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了手工作坊制造的萌芽階段、工業(yè)化生產(chǎn)的快速發(fā)展及產(chǎn)品競爭階段和現(xiàn)代化生產(chǎn)的品牌競爭階段。
萌芽階段為二十世紀(jì)50年代至上世紀(jì)70年代中期。由于受社會經(jīng)濟(jì)及政治發(fā)展?fàn)顩r的影響,我國模具制造在這一階段發(fā)展緩慢,模具制造大多依附于企業(yè)的一個配件加工車間,模具制造企業(yè)較少且產(chǎn)量低。模具產(chǎn)品的種類較為單一,供需關(guān)系處于不合理的混亂狀態(tài)。
快速發(fā)展階段為二十世紀(jì)80年代初期至90年代中期。在該階段,我國開始實行改革開放政策,國內(nèi)模具制造企業(yè)開始引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和科學(xué)管理理念,并自行研制開發(fā)了一批適合我國國情的模具新鋼種。模具的產(chǎn)量及生產(chǎn)工藝均得到了較大幅度的提升,整個行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。
產(chǎn)品競爭階段為二十世紀(jì)90年代中期至二十一世紀(jì)初。這一階段,在消費(fèi)需求的引領(lǐng)下,模具產(chǎn)品更新?lián)Q代加快。具有技術(shù)優(yōu)勢的國外模具企業(yè)開始大舉擠入國內(nèi)的模具市場,搶占市場份額。與此同時,中小企業(yè)廠商之間相互模仿,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,競爭日益激烈。
品牌競爭階段為二十一世紀(jì)初至今。外資布局國內(nèi)模具市場加劇了整體市場競爭,一些實力較強(qiáng)的廠商開始注重品牌宣傳、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)提升和渠道終端建設(shè),并逐步開拓中高端模具市場。此外,下游市場呈現(xiàn)多樣化需求,下游客戶對品牌的認(rèn)知度也逐漸提高,我國模具制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了以品牌競爭為主的新階段。
2.我國模具制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)我國模具制造行業(yè)市場規(guī)模情況
經(jīng)過三十多年的快速發(fā)展,我國的模具工業(yè)取得了長足的進(jìn)步。近年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及人民收入水平的提高,消費(fèi)市場對汽車、通信、電子、家電等消費(fèi)品的需求快速提升,使得這些行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,這也成為我國模具行業(yè)迅速發(fā)展的重要推動力,使得我國模具制造行業(yè)的市場規(guī)模不斷擴(kuò)大,模具企業(yè)的主營業(yè)務(wù)收入增長迅速。我國模具銷售總額已經(jīng)從2010年1,120億元增長到2015年1,718億元,年復(fù)合增長率達(dá)到8.93%,呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢。2010年至2015年期間,我國模具行業(yè)市場規(guī)模變化情況如下:
(3)我國模具制造行業(yè)地區(qū)分布情況
在保持快速發(fā)展的同時,我國模具制造行業(yè)的區(qū)域性布局更加廣泛而趨于合理。從產(chǎn)業(yè)布局來看,珠江三角洲和長江三角洲是我國模具工業(yè)最為集中的地區(qū),其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。我國模具業(yè)正在從較發(fā)達(dá)的珠三角、長三角地區(qū)向內(nèi)地和北方擴(kuò)展,在產(chǎn)業(yè)布局上出現(xiàn)了一些新的模具生產(chǎn)較集中的地區(qū),如環(huán)渤海地區(qū)、成渝地區(qū)等等。模具集聚發(fā)展成為新特點(diǎn),模具園區(qū)(城、集聚地等)不斷涌現(xiàn),隨著各地產(chǎn)業(yè)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級需要,各地都進(jìn)一步重視模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我國模具產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整的趨勢已經(jīng)明朗化,各產(chǎn)業(yè)集群分工越來越細(xì)。目前,我國已經(jīng)形成了以河北省、江西省、廣東省、江蘇省、山東省和安徽省六大區(qū)域為模具制造主產(chǎn)區(qū),其他產(chǎn)區(qū)分散快速發(fā)展的格局。2014年,我國各地區(qū)模具產(chǎn)品產(chǎn)量及占比情況如下:
3.我國模具制造行業(yè)發(fā)展趨勢
?。?)設(shè)計制造信息化、數(shù)字化
隨著先進(jìn)裝備和計算機(jī)軟件在模具制造中的應(yīng)用,人員素質(zhì)的不斷提高和經(jīng)驗的不斷積累,從模具的開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)到整個企業(yè)的管理,高新技術(shù)尤其是信息化、數(shù)字化技術(shù)已成為國內(nèi)模具企業(yè)彌補(bǔ)生產(chǎn)經(jīng)驗不足、迅速提升技術(shù)水平的重要手段。中國模具工業(yè)協(xié)會編制的《模具行業(yè)“十三五”規(guī)劃》中,明確將模具數(shù)字化設(shè)計制造及企業(yè)信息化管理技術(shù)(其中包括模具全三維CAD和CAD/CAE/CAM/生產(chǎn)技術(shù)及CAPP、ERP、MES、PLM等管理技術(shù))列入了技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
?。?)模具加工標(biāo)準(zhǔn)化、自動化
模具加工過程的標(biāo)準(zhǔn)化、自動化不僅能縮短模具制造周期、提升加工過程智能化水平,還能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。隨著市場需求的變化以及生產(chǎn)技術(shù)水平的提升,模具加工領(lǐng)域涌現(xiàn)出了諸多新技術(shù),如標(biāo)準(zhǔn)化自動化加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、高速高精加工、復(fù)合加工、精細(xì)電加工、表面光整加工及處理新技術(shù)、厚板精沖技術(shù)、連續(xù)復(fù)合精沖技術(shù)、大規(guī)模定制生產(chǎn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)等等。未來,隨著新技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用和規(guī)?;a(chǎn)的需求,模具加工領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)出明顯的標(biāo)準(zhǔn)化和自動化趨勢。
?。?)模具產(chǎn)品大型化、精密化
隨著我國模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快,模具發(fā)展越來越趨向于大型化、精密化。一方面,模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的“一模多腔”造成了模具日趨大型化;另一方面,電子信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化,有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下。此外,多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步發(fā)展,新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),模具生產(chǎn)效率進(jìn)一步得到提高。
4.模具制造下游行業(yè)發(fā)展情況
隨著我國工業(yè)制造的發(fā)展,經(jīng)過數(shù)十年模具制造技術(shù)的積累,模具產(chǎn)品逐漸被應(yīng)用到下游的各行各業(yè)當(dāng)中,呈現(xiàn)出縱橫深度同步拓展的發(fā)展態(tài)勢。一方面,隨著模具制造工藝技術(shù)的提高和市場競爭日趨激烈,模具產(chǎn)品的應(yīng)用正逐步向以汽車為主要代表的交通裝備,以家電、消費(fèi)電子和塑料制品為主要代表的輕工產(chǎn)品,以通訊終端、網(wǎng)絡(luò)終端為代表的信息技術(shù)產(chǎn)品,以儀器儀表、電機(jī)電器、集成電路為主要代表的機(jī)電裝備和基礎(chǔ)元器件產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域拓展,呈現(xiàn)出橫向拓展的態(tài)勢。另一方面,隨著工控機(jī)、工業(yè)以太網(wǎng)以及制造執(zhí)行軟件等技術(shù)的發(fā)展,推動了模具工業(yè)向集成化、一體化、柔性自動化方向深入發(fā)展,開啟了先進(jìn)制造的應(yīng)用新時代。
從先進(jìn)制造業(yè)行業(yè)領(lǐng)域來看,汽車、服務(wù)器、電子、家電等行業(yè)等是目前國家制造業(yè)升級發(fā)展的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),也是精密模具及注塑產(chǎn)品的主要目標(biāo)市場。
(1)模具在汽車行業(yè)的應(yīng)用情況
汽車行業(yè)的基本情況
在消費(fèi)需求的持續(xù)帶動下,我國汽車工業(yè)得到了快速的發(fā)展。2000年至2015年,我國汽車產(chǎn)銷量逐年增長,我國汽車產(chǎn)量從206.91萬輛上升至2,450.33萬輛,年復(fù)合增長率高達(dá)17.91%;我國汽車銷量已從208.86萬輛上升至2,459.76萬輛,年復(fù)合增長率高達(dá)17.87%。同期,我國汽車產(chǎn)量占全球汽車產(chǎn)量的比重也由3.54%上升至26.99%。
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國家電行業(yè)形成了完善的零部件自主配套體系,打造了完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。家電產(chǎn)品絕大多數(shù)零部件都依賴模具注塑成型,產(chǎn)業(yè)集群化為模具行業(yè)和家電行業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)形成聯(lián)動效應(yīng)提供了良好的外部環(huán)境。隨著家電產(chǎn)品逐步向智能化、個性化和輕量化方向發(fā)展,家電產(chǎn)品更新迭代速度明顯加快,未來家電行業(yè)市場仍將保持穩(wěn)定的增長趨勢,為模具行業(yè)的快速發(fā)展提供了較大的潛在需求。
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