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中国模具制造业现状及发展趋势

2023-01-15高善旺杨保健

机电工程技术 2022年6期
关键词:技术手段模具生产

高善旺,高 炜,杨保健

(1.江门市阖华智能科技有限公司,广东 江门 529040;2.五邑大学,广东 江门 529020)

0 引言

近年来随着中国经济的发展,社会各个领域都实现了飞速的进步,在发展经济活动中,模具有着举足轻重的作用,是高技术驱动和支柱产业发展之下不可缺少的一种工具手段。在目前广大的应用需求推动之下,模具产业正面临着发展的重要转折期,各个模具生产企业应该不断地拓展产业链条,重视选择高新技术手段进行加工制造,并广泛地应用到机械、汽车、家电、电子通信、医疗器械等生产领域中,推动该行业实现快速发展。与此同时由于使用者对于质量需求的不断提升,对模具生产行业也提出了更高标准的要求,这就需要生产企业及时做好技术的升级与发展,以便于为社会提供更加科学、高效的技术手段。

1 中国模具制造业发展现状

1.1 模具发展历程及现状

模具是工业生产发展中非常重要的一种工具,可以说在工业生产中是离不开模具的,被广泛地应用在注塑、吹塑、挤出、冲压等生产中,从而形成工业产品,是各种零件构成的重要环节,在不同模具中会包含不同零件构成部分。周宝友[1]阐述了模具制造在国民经济中的重要性以及中国模具制造业发展现状;韩忠冠[2]认为,在经济高度发展前提下,模具制造精度、周期以及模具结构又有了新的要求;刘世革等[3]认为,数控技术、智能制造技术发展,促进了注塑模具制造技术的发展,生产工艺技能也得到了发展和工艺的革新产生助推作用;余武新[4]认为高新技术是推动机械模具发展的前提条件,在数控精密高效加工设备推动下,促进模具制造业发展。可以看出模具发展已经得到了人们的高度重视,在加工中通过选择固定的方法和手段,改变其物理状态,实现物品外形加工制造。这项技术手段发展历史比较久远,在不同的发展历程中都逐渐走向成熟与完善,众所周知,中国古代青铜器发达,其中就应用到了模具工艺手段,当下随着中国经济与技术的不断发展,这项工艺技术日益完善,被应用到汽车制造,并成立了冲模车间,大量制造汽车覆盖件模具。近些年来,在技术不断发展推动之下,精冲模具被大量生产发展出来,这代表着中国模具在数量、质量、技术以及能力等多个方面多实现了质的飞跃,发展前景良好。

当下中国模具制造行业借助科学技术力量,推动了整个行业的发展,据统计:截止到2020 年末,中国模具行业销售额已经突破了1 520 亿元人民币,相比2019 年增长约4%左右;模具的出口量为23 亿美元,而全年的模具进口额约15亿美元左右,与上一年相比较整体上略有下降。当下中国模具制造行业也在不断推动技术的革新升级,前沿的模具制造技术已经被广泛地应用于家电、交通、通信、高性能计算机以及数字电视等领域,并获得了重大的技术突破。

1.2 模具制造技术

1.2.1 新型成型制造技术

在新兴制造业的技术推动下,越来越多的高科技技术被广泛地应用到模具行业中,例如内部气辅成型技术、挤出成型技术等多种科技感较高的成型技术手段,其中内部气辅成型技术主要是指在模具型腔中注射适量熔体,并在较短时间内向型腔熔体中输入类似氮气等惰性气体,从而产生一定要求规模区域,推动熔体不断向前流动直至充满整个型腔,由于有气体参与了成型过程,因此大量节约了原材料、提高生产效率、减少内部残留应力、减小产品翘曲变形的同时增加其机械强度和刚性、减小了相关加工设备的损耗,通过这种形式产出质量较轻、强度较高、轮廓清晰的成品[5]。

1.2.2 数字制造技术

传统模具加工过程中由于还没有完善实现信息化与数字化,大部分是采用手工形式进行加工和装配等工序,而手工完成这些工序就容易出现误差大、稳定性差等不良现象,因此加工出来的模具也就容易出现精度低、重复性不好等。通过使用数字制造技术手段,可以弥补人工装配时可能出现的多种弊端,使用数字制造技术可以准确测量并获得相关数据,并可将数据上传至系统中,通过与技术标准之间进行比较,能够及时发现单品形态问题,及时采取相应对策,使模具加工精度更高、更稳定。

1.2.3 纳米制造技术

纳米制造技术由于本身所具有的科学优势,近些年来也被广泛地应用于模具生产发展中,通过制定合理的结构尺寸,将模具一般制定在0.1~100 nm 之间,材料性能、效用才能得到最大程度发挥。尤其是近些年来,信息时代成为助推各个行业发展关键技术,纳米技术诞生与运用对于模具制造业有着极大的帮助[6]。

1.2.4 绿色制造技术

众所周知,制造业的发展会对整个生态环境造成较为严重的污染和破坏,人类赖以生存的地球环境也将受到严重威胁,在这种背景之下,对模具生产制造行业的技术改进、重视绿色制造技术的应用必将成为大势所趋;实现绿色制造技术首先要求产品从原材料供给、生产制造、使用以及报废后回收全过程实现高效利用、减少排放污染,并强调以人为主,提高经济效益与生态环境的协调,鼓励采用新材料、新技术、新方法,最大限度减少浪费、减少废物排放。在模具生产制造业中先进的挤出成型技术属于绿色制造技术范畴,挤出成型技术在塑料融化后,一般是借助外界压力进行模具成型,在经过冷却凝固之后,就会形成形态各异的模具产品;这种技术手段连续性要求较高,生产周期一般较短,整个过程并不会产生很大的资源损耗,也不会对外界造成严重的环境污染问题,因此是一种绿色制造技术手段。

2 模具制造业应用范围

2.1 汽车制造市场

模具制造业应用范围十分广泛,可以说日常生活中大部分行业都离不开模具,例如人们日常的出行代步工具——汽车,就有很多零部件都是由模具生产制造出来。在汽车制造过程中,模具质量的好坏、精度的高低是决定整车质量的关键因素,所以在生产中要非常重视模具的选择与制造。通过选择高标准、高质量的模具,生产出符合要求且稳定的汽车零部件,并且依据相关标准规定通过试验检验可以满足各项指标要求之后,才能够被广泛地应用到大规模的实际生产中,同时也为提高整车质量奠定了坚实基础,而这也是促进整个行业发展最为重要的基础条件之一,因此汽车行业在生产发展中需要高度重视模具的选择及制造质量。

2.2 IT市场

IT 市场是目前社会发展重点领域,是推动社会发展的前沿科技,该行业具有信息化特性,被广泛地应用于各行各业的办公活动中,因此IT 行业的发展对提高社会的整体发展水平也是非常重要的。而模具制造业的发展情况对于IT 行业的发展也是非常的关键,在日常生活中,计算机各个零部件的制作,大到显示器、工控机,小到接插件、键盘帽等都离不开模具的支撑,所以说IT行业的发展与模具行业之间有着直接的关联,想要保证IT 产品质量不受到影响,首先就必须要保证模具制造生产具有高质量、高标准的生产流程和内容,在生产中可以依据既定的标准开展生产活动,保证生产出来的每一个零部件都能够符合其零部件要求标准,从而保证发挥出IT行业的功效[7]。

2.3 医疗器械市场

医疗器械行业对于病患群体的生命健康有着重要的保障,通过使用合适恰当的医疗器械,可以及时正确病患病症、帮助病患脱离病痛折磨,是病患治疗及康复过程中必不可少的辅助工具。常见的医疗器械多种多样,例如听诊器、制氧机、血压计、针灸针等等,这诸多的听诊设备是病患确诊治疗过程中常用的医疗器械,而这些医疗器械与模具之间也有着不可分割的关联,通过模具,各种形状的医疗器械都能够被制作出来,满足医学救治的实际需要,因此模具被广泛地应用于医疗器械生产发展中,应该注意的是,由于医疗器械面向的是广泛的病人,对各类型医疗器械的材料、使用环境及功能等要求众多复杂,并且直接涉及到病患群体的生命安全问题,对模具生产制造、加工精度等要求更加严格,因此在生产制造过程中,应该高度重视模具的质量,从而生产出稳定性好、高质量的合格医疗器械产品。

2.4 OA市场

OA 市场是办公自动化简称(Office Automation),这种办公模式主要是指利用计算机、电子设备和软件等实现数字化创建、收集、传播等全流程,从而实现办公室信息的收集与发布。这种办公模式与传统模式相比较具有显著优势,将经济往来活动转换为电子管理模式,提高了经济发展效率。在实现办公自动化的整个过程中模具有着举足轻重的作用,在OA 办公中会涉及到很多现代化设施设备,这些设备的零部件制造以及功能实现,大部分都需要模具作为支撑,由于现代化设备涉及的大都为高科技前沿技术,因此对整个生产制造过程要求非常高,在各个零部件生产中,要重视采用当下模具行业中最为先进的技术手段,在生产发展中重视环保、经济、便捷,从而实现高质量的OA办公[8]。

3 中国模具制造业发展问题分析

3.1 模具质量有待提高

生产质量是每个行业生产发展中最为重要的基础条件之一,因为质量合格,才能够为人们的日常生活带来物质保障,在模具制造业发展中同样如此,需要模具本身质量符合国家标准、行业标准要求,为后序的实际生产发展做好铺垫,这样将生产出来的商品流通到市场上时,使用起来才能放心、安全。然而就当下国内模具制造业的实际发展情况来看,可以看出模具质量参差不齐,因为模具生产质量不符合国家行业标准导致批量不能满足使用需求的案例时有发生,造成了相关行业的产品质量及行业发展受到严重阻碍,针对类似现象,各行各业应该做好模具的设计、生产制造等全过程的质量管制,明确流程规范、完善和优化行业标准、提升模具质量,从而提高行业质量水平。

3.2 标准尚未统一

良好的品质与国家制定统一标准有着直接的关联,只有国家监督管理局对行业制定出统一的标准之后,才能够为行业生产发展提供一个约束和识别的依据,在实际生产发展中作为生产质量管理的参照标准,模具行业在生产发展中正需要这样的标准作为要求自身提高质量的基础性条件。通过对国内目前模具制造行业调研发现,当下在模具生产行业并没有制定统一的相关标准,这样就造成企业在生产过程中只能依据自身以往的经验和涉及市场要求编制相应的企业内部生产标准,有很大部分企业往往出于经济效益考虑,降低了实际的生产标准要求,这样的结果导致生产出来的模具质量参差不齐,就会直接造成模具生产质量的不达标,在整个行业中产生不良的影响,阻碍了行业的健康发展。

3.3 现代化技术应用不足

当下社会已经进入到信息化、科技化发展的互联网时代,每个行业为了追求生存发展,已经意识到要将科学技术手段应用到实际生产发展中,紧随社会发展的脚步从而实现行业的转型升级,而这也正是未来社会发展的重要形态。模具生产行业同样需要现代化技术的支撑与发展,然而在我国由于市场环境要求相对不高以及个人意识不足等问题,在很多模具生产行业,从事实际生产制造人员并没有及时将现代化信息、科技技术手段与本行业生产发展相互结合起来,导致生产发展模式长期处于落后水平的状态,竞争优势严重不足,生产效益、质量以及效率都明显不占据优势,最后的结果只能是被同行业竞争对手碾压,被社会所淘汰。

3.4 专业技术人才匮乏

人才是社会生产发展中最为重要的资源之一,任何创新与发展都离不开人才的支撑,将其自身学到新技术、新技能应用到实际发展中,有助于促进产业的更新与发展,这是推动每个行业发展最为重要的基础性条件。通过实际调研发现当下有很多的模具生产企业,高端技术人才引进明显不足,一些生产技术人员以及操作人员虽然已经在一些重要岗位上工作多年,但并不重视新技术手段的应用,造成团队整体的专业技术力量薄弱,研发实力不足,影响了企业的技术革新和健康发展,针对这种现象,模具生产企业应当根据本企业的实际需求和自身发展规划及时做好人才的补充与引进,丰富人才发展现状,提高企业人才团队的整体质量,从而为本企业酿造良好的发展优势[9]。

4 中国模具制造业发展对策

4.1 加强对模具生产厂家管理

模具生产质量关乎全社会各行各业的发展,一旦这些模具进入到各个领域中,就会直接决定流入市场中各种产品的综合质量,因此在模具的生产制造环节就应该重视对模具质量的管理。为了模具行业综合质量的提升,就必须要重视对模具生产厂家的管理[10]。为了实现良好的管理效果,国家质量监督管理总局应该高度重视相关法律法规的颁布,给予行业发展订立正确的引导与规划,采用法定模式促使模具生产企业高度重视生产质量及行业发展相关规定、遵照法律进行依法经营发展,肃清行业中不良风气。重视惩戒约束机制的颁布与制定,对于存在的违法经营生产企业,要及时给予必要的惩罚措施,这样不仅能够使该企业及时纠正自身错误,同时还能够在行业中起到良好的警戒作用,真正提高行业发展的质量,这也是未来发展的必然性要求[11]。

4.2 统一模具生产标准

结合上文论述,可以看出统一模具生产标准,对于模具企业发展是十分重要和关键的,通过制定统一的标准,可以帮助企业在生产发展中依据对应的标准进行生产制造,规避企业在生产发展中随意性制定模具质量标准的现象发生。通过采用这样的手段,可以提高整个行业的自律性。在制定行业标准时,就需要质量管理部门依据模具发展使用行业不同的质量需求,制定相对应的行业标准,确保这些标准在实际使用的过程中能够适应不同行业的发展要求。在制定统一标准之后,每个模具生产企业都应该及时将该质量标准应用到本行业的生产制造发展中,并在实际生产中应用该质量管理体系,严格要求生产发展能够依据统一标准实施,避免在生产发展中出现质量问题,才能够提高行业生产发展的整体质量[12]。

4.3 提高现代化技术应用水平

在生产发展中还应该及时将现代化技术体系及时与模具发展行业之间建立紧密联系,把数控技术、互联网技术与计算机技术等现代化科技技术及时应用于模具生产发展中,有助于提高整个生产发展的效率与质量。在结合使用现代化技术的同时应该注意以下几点:在使用这些现代化技术手段时,要与本企业生产发展模具流程之间实现有机的融合,从而保证可以发挥出信息技术手段所具有的优越性,推动各个生产环节的发展与完善,在此基础上提高整体的质量;同时在使用的过程中,要重视提高信息技术的精确程度,模具生产在传统发展过程中由于生产技术落后等,整体的生产精度并没有很好的保证,在引入信息化技术手段之后,需要结合前沿的新兴制造技术提高模具的整体生产精度,这样模具的质量才能够得以全面提高。

4.4 通过高校等培养专业技术人才

模具生产行业的发展与人才之间有着紧密的联系,高等院校作为人才培养与输出的重要窗口,因此各个生产企业还应该尽可能地与高等院校建立密切合作,及时地将高校培养的专业人才引进到企业发展中来,为行业的发展注入强大的人才力量,结合当下国内行业发展现状,可以看出当下有很多的模具生产企业中人才队伍明显出现短板现象,已经严重制约社会发展,动力不足。针对于这种现象,企业想要实现长远的健康稳定发展,还必须要及时引进高等院校相关专业技术人才,构建企业发展的人才梯队。为了吸引高素质人才能够进入到企业并愿意留下与企业共同发展,企业需要制定适宜的招聘机制、福利待遇以及相关岗位的职业发展规划,将优质的人才吸引到企业发展中来并预防人才流失。同时还应该重视定期培训制度,通过定期的专业技术内容培训,有助于及时将行业发展关键技术手段传递给相关岗位人员,从而提高企业团队的综合素质。

5 中国模具制造业发展趋势

5.1 模具生产与新技术的结合

当今是信息化、智能化、技术化引领社会发展的时代,各行各业为了实现自身的高速、稳定发展,都开始将先进的技术应用到本行业领域生产发展中,模具生产与新型技术手段之间实现有机结合是时代发展必然趋势,通过将行业中先进技术手段应用于模具生产发展中,提高了整体的生产发展效率,尤其是当下生产需求也日益提高,通过结合新技术,不仅可以实现零件大型化、结构复杂化,同时能够实现一模多腔生产,大幅度转变了传统生产中的制约。并且结合使用新技术手段,如数字化操控、计算机系统等实现了加工过程自动化控制、零件微型化、精确度也非常高的目标,模具结构精度提升,并且随着技术的持续创新,将会有更多的新技术应用到模具生产发展领域中,从而实现超精加工。

5.2 塑料模具的发展

塑料模具是一种较为常见的模具,是工业生产发展中必不可少的一种技术手段,它与塑料成型机配套使用,可制造出完美造型和精确尺寸的塑胶制品;随着塑料工业的快速发展,塑胶制品的应用范围在急剧上升,因此对塑料模具的材料要求、生产质量以及精度等方面也提出了更高、更全面的要求。我国塑料模具在高新技术驱动及支柱型产业的带动下,从原辅材料加工到机械、设备、家电、电子通信、建筑建材等产品形成了一个巨大的产业链;由于塑料模具使用范围广泛,所具有的样式丰富多样,可以满足多种形式的产品制造,具有一定的经济效益和社会效益。经济效益主要是体现在塑料模具在生产发展中耗费的成本较低,且强韧耐用程度可以满足各个领域中需求;社会效益主要体现为这种模具生产较为便捷,与其他模具相对较而言,并不会对外界造成严重的环境污染问题,所以塑料模具兼具多种优势、发展前景可观,可以在未来发展中实现大规模的推广与使用,从而推动加工制造产业的快速发展[13]。

5.3 快速经济模具的发展

当下全社会提倡大众创新、万众创业,在这种社会大背景之下,我国政府也大力提倡各行各业能够及时进行技术手段的更新换代,在实现经济发展的同时还应该降低对外界环境的索取,因此快速经济模具就成为未来发展的一个重要趋势。快速经济模具兼具经济、环保、快速、创新的特征,扭转了传统生产发展中使用的高成本模具,通过调查研究结果发现,当下快速经济模具已经占据了社会生产发展中80%以上的比例,由此可见,当下有很多制造业企业已经开始重视这项新兴技术产品的应用与发展,它具有生产周期短、品种更新快等特征,能够适应当下社会经济快速发展的需求,因此快速经济模具也将会是模具行业发展的一个重要趋势。

6 结束语

综上所述,本文对中国模具制造业发展现状、模具制造业应用范围、中国模具制造业发展问题分析、中国模具制造业发展对策等几个方面进行了讨论,并对模具生产发展过程中存在的问题以及如何提高模具的生产质量进行了重点的探讨,可以看出当下在模具生产领域中由于质量水平没有得到完全的保证,没有建立生产领域统一标准,整体的现代化技术手段应用不足,且缺少人才的支撑,致使模具生产领域的质量不能得到有力保证;在这样的背景之下,本文结合相关文献资料,提出了针对性解决建议,认为模具生产领域要及时更新技术手段,制定统一化生产标准,不断提高生产质量和技术创新,从而为提高模具生产质量奠定基础条件。

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