汽车模具技术发展趋势分析.docx
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1、汽车模具技术发展趋势分析一、绿色营销的内涵和特点(一)绿色营销的内涵关于绿色营销,广义的解释是指企业在营销活动中体现的社会价 值观、伦理道德观,充分考虑社会效益,既自觉维护自然生态平衡, 更自觉抵制各种有害营销。因此,绿色营销也称伦理营销。狭义的绿 色营销,主要指企业在营销活动中,谋求消费者利益、企业利益与环 境利益的协调,既要充分满足消费者的需求,实现企业利润目标,也 要充分注意自然生态平衡,因此又称生态营销或环境营销。绿色营销 以促进可持续发展为目标。英国威尔斯大学的肯毕泰教授在绿色 营销一一化危机为商机的经营趋势一书中指出:“绿色营销是一种 能辨识、预期及符合消费者与社会需求,并且可带来
2、利润及永续经营 的管理过程”。“首先,企业所服务的对象不仅是顾客,还包括整个 社会;其次,市场营销过程的永续性一方面需仰赖环境不断地提供市 场营销所需资源的能力,另一方面还要求能持续吸收营销所带来的产 物。”绿色营销观要求企业在营销中不仅要考虑消费者利益和企业自 身的利益,而且要考虑社会利益和环境利益,将四方面利益结合起来, 全面履行企业的社会责任。(二)绿色营销的特点绿色营销与传统营销相比,具有以下特征:(1)绿色消费是开展绿色营销的前提。消费需求由低层次向高层次发展,是不可逆转的客观规律,绿色消费是较高层次的消费观念。 人们的温饱等生理需要基本满足后,便会产生提高生活综合质量的要 求,产生
3、对清洁环境与绿色产品的需要。(2)绿色观念是绿色营销的指导思想。绿色营销以满足需求为中 心,为消费者提供能有效防止资源浪费、环境污染及损害健康的产品。 绿色营销所追求的是人类的长远利益与可持续发展,重视协调企业经 营与自然环境的关系,力求实现人类行为与自然环境的和谐发展。(3)绿色体制是绿色营销的法制保障。绿色营销是着眼于社会层 面的新观念,所要实现的是人类社会的协调持续发展。在竞争性的市 场上,必须有完善的政治与经济管理体制,制定并实施环境保护与绿 色营销的方针、政策,制约各方面的短期行为,维护全社会的长远利 益。二、(4)绿色科技是绿色营销的物质保证。技术进步是产业变革 和进化的决定因素,
4、新兴产业的形成必然要求技术进步;但技 术进步如背离绿色观念,其结果有可能加快环境污染的进程。 只有以绿色科技促进绿色产品的发展,促进节约能源和资源可 再生以及无公害的绿色产品的开发,才是绿色营销的物质保证。模具行业概况(1)模具的作用及地位模具是在外力作用下,将金属或非金属材料制成特定形状及大小 的零部件的工具,是工业生产不可或缺的基础工艺装备。模具成型也 称等材制造,相比传统工业的减材制造,能够节省材料,降低产品生 产成本,集高效、高精度和低消耗为一体,是一种先进的生产加工方 式,能满足高效批量生产需求,被广泛应用于汽车、电子、航空航 天、医疗、建材等行业。模具被誉为工业之母,据统计,约60
5、-80% 的零部件需依靠模具加工而成,模具的设计和制造水平,直接决定这 些零部件的生产效率、加工精度、加工成本和使用寿命,因此模具工 业是我国先进制造的重要组成部分,其发展水平成为衡量我国制造业 水平高低的重要标志。(2)模具的分类根据加工对象不同,模具一般分为塑料模具、金属模具和无机非 金属模具;按照模具成型加工工艺的差异,可划分为塑料模具、冲压 模具、锻压模具、铸造模具、橡胶模具、粉末冶金模具等。从属性上 看,注塑模又属于塑料模具的一种,因为塑料模具按加工工艺不同可 分为注塑模具、吹塑模具、挤塑模具、搪塑模具等。上述模具种类中, 塑料模和金属冲压模是应用最广的两个模具种类,依据中国模协发布
6、 的数据,塑料模具销售额约占模具总销售额的45%,冲压模具约占37%。依据应用领域的不同,模具又分为汽车模具、家用电器模具、航 空航天模具、消费电子模具、医疗器械模具等。项目投资方所生产的 模具类型为注塑模具,目前的主要应用领域是汽车行业领域。三、行业面临的机遇与挑战(一)面临的机遇1、国家产业政策的支持模具作为汽车产业链的重要组成部分,其工艺水平和科技含量体 现了一个国家汽车产业的整体竞争力,我国一直非常重视汽车模具的 发展。近年来,先后颁布了信息化和工业化融合发展规划(2016 2020年)、模具行业十三五发展指引纲要等一系列产业政策和 中长期发展规划,支持汽车模具行业做大做强1。2、汽车
7、更新换代速度加快近十年来,我国汽车工业快速发展,汽车产销量约占全球四分之 一,2019年全国汽车保有量达到2. 6亿辆。随着汽车销量的增长,消 费者对汽车的功能诉求和品质要求逐渐发生变化,从普通的代步升级 到追求更便捷、舒适和环保的汽车出行,汽车消费需求也更加多样化 和个性化。汽车生产商为保持竞争优势,更好满足消费需求,不断提升产品更新换代的速度,新车型的开发周期和原有车型的改款周期逐渐缩短。汽车更新换代的加速为汽车模具行业发展提供更大市场空间。3、汽车轻量化推动以塑代钢快速落地研究结果显示汽车重量每减少IOO千克,每百公里可节省燃油0. 3升,汽车重量降低10%,可提高燃油效率6-8%,节能
8、减排效应十 分明显,汽车轻量化对低碳经济意义重大。而以塑代钢是实现汽车轻 量化的重要途径。由于我国汽车轻量化起步较晚,相比德国、日本等 发达国家,我国汽车塑料用量还处于较低水平,还存在较大发展空间。 目前德国的汽车单车塑料及复合材料用量高达300-365千克,占整车 重量22. 5%,而我国汽车的塑料及复合材料用量约为90-110千克,仅 占整车重量的8机 根据中国汽车工程学会2016年发布的节能与新能源 汽车技术路线图,2020年新能源汽车整车比2015年减重10%,到2030 年整车减重35%,届时包括碳纤维在内的塑料及复合材料在整车重量中 的占比必然大幅提升,实现以塑代钢,而汽车注塑模具
9、行业将受益于 以塑代钢。(二)行业技术不断进步近十年来,我国模具行业通过对技术的引进、消化、吸收和自主 研发等多种方式,技术水平不断提高,和国际先进水平的差距不断缩 小。经过十多年来的快速发展,我国模具工业孕育出了一批重点骨干 企业,2019年经中国模协认定和授牌的重点骨干模具企业达213家。 重点骨干企业代表了我国模具工业的技术发展水平,并率先在行业内 推进实施高速加工、并行工程、逆向工程、虚拟制造、无图生产和标 准化生产等先进技术和工艺,为行业发展树立了良好的示范效应。重 点骨干企业的技术进步有助于带动我国模具工业的整体发展。1、产业转移及全球采购带来新的发展契机我国模具行业经过多年发展,
10、整体实力和综合竞争力显著增强, 对下游行业的服务能力大大提升,模具的技术水平和产品质量有了很 大提高,涌现出了一批具备较强实力的骨干企业,国外下游厂商纷纷 到我国采购模具。我国模具制造业迎来了新一轮的发展机遇。(三)面临的挑战1、专业人才短缺模具人才培养周期长,行业技术管理人才,特别是高端人才缺乏, 在一定程度上制约了行业发展。一般而言,培养一名优秀模具工程师 需要数年的专业培养和实践经验积累。我国模具工业起步较晚,专业 的技能人才和管理人才相对短缺,不能很好满足市场需求,限制了行 业快速发展。2、产品标准滞后影响行业发展我国模具产品的国家标准和行业标准体系尚待完善,国际影响力 不足,部分产品
11、标准的制定和修订工作存在一定程度滞后,不利于行 业持续健康发展。由于缺少产品标准,或标准过时,标准体系在规范 市场、推动技术进步和产品发展方面的作用受限,未能引导企业生产 出种类齐全、质量精良的产品,导致无序竞争,导致中低端模具产能 过剩,高端模具仍需从进口。3、专业化分工程度较低模具生产工序复杂,生产周期长,模具企业往往为了追求规模, 采取广覆盖的发展策略,从工艺设计到研发,从加工到装配试模,虽 然一体化生产有助于提高对产品的把控力,但降低了分工协作水平, 损失了生产效率,不利于技术和产品质量的提升。专注同业竞争、缺 少横向合作的模式,将造成重复投入,并最终导致我国模具产业大而 不强,缺乏国
12、际竞争力。四、所属行业的特点和发展趋势近年来,整个模具行业的技术水平得到了全面提升,CAD/CAE/CAM 一体化技术、三维设计技术、高速加工、快速成型、虚拟仿真、机器 人技术、智能制造及网络技术等许多高新技术大量应用到了模具的设 计、研发和生产当中。特别是以汽车为代表的下游行业在新产品开发、 设计和制造过程中,对高质量、低成本、短周期越来越关注,要求模 具行业发展朝着大型、精密、复杂以及更加经济快速的方向发展。下 游的需求将推动模具行业的技术含量将不断提高,模具制造周期将不 断缩短,模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化、自 动化的方向发展。(一)数字化模具技术逐步推广应用数字化模
13、具技术是指就计算机技术或计算机辅助技术在模具设计 制造过程中的应用,包括可制造性设计DFM、智能化型面设计、CAE辅 助分析与仿真、三维模具结构设计、制造过程中的CAECADCAM技术 等。数字化模具技术是解决汽车模具开发中面临诸多问题的有效方法, 可以大幅节省试模成本,缩短模具开发周期,以成为保证模具质量的 重要手段。在德国、美国等发达国家,数字化模具技术已被广泛应用 于预测成型缺陷,以及优化模具成型工艺和模具结构,成为模具设计 制造过程的必要环节。数字化模具技术逐步被应用于我国模具设计制造。近年来,包括 项目投资方在内的国内实力较强的模具企业均开始把数字化模具技术 应用于模具开发、设计、制
14、造和检测等环节,提高了模具设计的可靠 性,缩短了模具开发周期,取得了良好的经济效益。预计数字化模具 技术将逐步成为模具制造的主流技术,而被更多的模具企业采用。(二)激光快速成型技术应用于模具制造激光快速成型技术是一种融合了 CAD. CAM、CNC激光和自动化等 先进技术的新型制造工艺。与传统成型工艺相比,激光快速成型技术 具有原料利用率高(接近100%)、适用复杂结构、易于集成化和智能 化等优点,是模具的理想成型工艺。目前已有激光薄片叠层制造技术 LOM,选择性激光烧结技术SLS等激光成型工艺成功应用于模具制造。 采用LOM技术制造冲模,可以节省一半成本,同时大幅缩短生产周期。 如果用来制造
15、复合模、薄料模、级进模等,也具有显著经济效益。采 用SLS技术制造的钢铜合金注塑模具,寿命可达5万件以上。激光快 速成型技术在汽车模具制造中具有广阔的应用前景,是模具成型工艺 的重要发展方向之一。(三)管理信息化和科学化管理的信息化与科学化是汽车模具技术发展的重要方面,推动模 具企业不断地向准时制造和精益生产的方向发展。随着现代管理技术 的进步,许多先进的信息化的管理工具,包括企业资源管理系统ERP、 制造执行系统MES、产品生命周期管理PLM等先进的信息化管理工在模 具企业不断得到应用。通过流程优化、资源的高效利用和执行强化, 提高模具生产效率和企业管理效率,使生产更加精准高效。五、技术水平
16、及特点注塑模具生产的技术水平体现在企业设计能力、制造工艺和管理 水平等方面。近年来,在国家政策的扶持和下游需求的推动下,我国 注塑模具的技术水平取得了明显进步,基本实现模具制造过程的数字 化、柔性化和智能化。以CAE为代表的数字集成技术被应用于模具制 造,通过数据共享,支持模具设计、制造、装配、检验、测试和生产 管理的全过程,实现更好的效益。引进大型高精密、多功能加工装备 和检测设备,开发出高速铁削、电火花铳削技术、激光快速成型技术、 镜面抛光的表面工程技术和现场化的模具检测技术,实现模具的超高 精度加工。新技术的使用提高了模具企业的制造效率和经济效益,推动我国 成为世界模具大国。虽然我国注塑
17、模具技术取得了快速发展,但整体 技术水平和发达国家相比还有一定差距,部分中高端模具仍依赖进口。 表现在行业横向协作少,共性和关键技术水平较低,信息化普及程度 较低,在模具开发周期、标准化制造等方面存在较大提升空间。六、技术发展趋势下游客户的开发、设计和制造对高质量、低成本、短周期越来越 关注,要求注塑模具行业发展朝着大型、精密、复杂以及更加经济快速的方向发展,模具技术含量将不断提高,模具制造周期将不断缩短; 模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化、自动化的方 向发展。(一)数字化模具技术应用逐步推广应用数字化模具技术是指就计算机技术或计算机辅助技术在模具设计 制造过程中的应用,包括可
18、制造性设计DFM、智能化型面设计、CAE辅 助分析与仿真、三维模具结构设计、制造过程中的CAE/CAD/CAM技术 等。数字化模具技术是解决汽车模具开发中面临诸多问题的有效方法, 可以大幅节省试模成本,缩短模具开发周期,以成为保证模具质量的 重要手段。在德国、美国等发达国家,数字化模具技术已被广泛应用 于预测成型缺陷,以及优化模具成型工艺和模具结构,成为模具设计 制造过程的必要环节。数字化模具技术逐步被应用于我国模具设计制造。近年来,包括 项目投资方在内的国内实力较强的模具企业开始把数字化模具技术应 用于模具开发、设计、制造和检测等环节,提高了模具设计的可靠性, 缩短了模具开发周期,取得了良好
19、的经济效益。数字化模具技术将逐 步成为模具制造的主流技术,而被更多的模具企业采用。(二)激光快速成型技术应用于模具制造激光快速成型技术是一种融合了 CAD、CAM、CNC,激光和自动化等 先进技术的新型制造工艺。与传统成型工艺相比,激光快速成型技术 具有原料利用率高(接近100%)、适用复杂结构、易于集成化和智能 化等优点,是模具的理想成型工艺。目前已有激光薄片叠层制造技术 LOM,选择性激光烧结技术SLS等激光成型工艺成功应用于模具制造。 采用LOM技术制造冲模,可以节省一半成本,同时大幅缩短生产周期。 如果用来制造复合模、薄料模、级进模等,也具有显著经济效益。采 用SLS技术制造的钢铜合金
20、注塑模具,寿命可达5万件以上。激光快 速成型技术在汽车模具制造中具有广阔的应用前景,是模具成型工艺 的重要发展方向之一。(三)管理信息化和科学化管理的信息化与科学化是汽车模具技术发展的重要方面,推动模 具企业不断地向准时制造和精益生产的方向发展。随着现代管理技术 的进步,许多先进的信息化的管理工具,包括企业资源管理系统ERP、 制造执行系统MES、产品生命周期管理PLM等先进的信息化管理工在模 具企业得到应用。通过流程优化、资源的高效利用和执行强化,提高 模具生产效率和企业管理效率,使生产更加精准高效。七、模具行业发展现状(一)我国模具工业发展历程与发展概况模具作为工业配套,其发展水平受汽车、
21、电子、航空航天、医 疗、建材等下游行业发展的影响。建国后我国工业体系经历了从无到 有,从有计划的重点工业项目到建立起现代化工业体系的发展过程, 模具伴随工业发展,也经历了从无到有、从小到大的发展历程。面对 国际竞争,我国模具工业从初期的摸索、学习借鉴,到现在的追赶, 甚至引领,我国模具产业的国际竞争力不断增强。上世纪八九十年代以前,国内没有建立起专门的模具工业门类, 模具产能分散在下游工厂的工具厂,专业化水平非常低。上世纪九十 年代以后,专业的模具厂开始出现,后逐渐涌现出一批较强竞争力的 模具企业。特别是数控机床技术的大量引进,CAD. CAE和CAM在模具 制造中得到推广应用,极大提高了我国
22、模具的生产效率,目前我国已 经成为全球模具产值最大的国家。虽然我国模具工业在近二十年中得到了飞速发展,产业规模跃居 全球第一,但由于起步较晚,我国模具产业的整体竞争力仍然偏低。 目前我国模具产品以中低端为主,大型、高精密模具仍依赖进口,在 技术和管理水平、生产效率、人均产值等关键指标上,和美、日、德 等发达国家相比,仍有较大差距。比如美国福特汽车模具厂的首件合 格率高于85%,而国内实力较强的模具企业也需要经过数次试模,才具 备交付条件。考虑到我国制造业庞大的产值规模,以及良好发展前景,未来我 国模具工业必将受益于国内巨大的市场需求和政策的扶持,继续保持 快速发展态势,进一步缩小与国际先进水平
23、的差距,最终实现从模具 大国到模具强国的转变。从我国模具的产品结构和市场分布看,根据中国模具工业协会统 计,目前模具总销售额中塑料模具占比最大,约占45%;冲压模具约占 37%;铸造模具约占9猊其他各类模具共计约9虬(二)模具进出口市场概况20世纪90年代以来,我国模具行业通过技术引进、消化吸收和再 创新,实现了制造工艺快速提升,模具企业的专业化生产能力大幅增 强,现代模具工业体系基本形成,行业得到了飞跃式发展。模具产品 的制造技术达到或接近国际水平,质量更加可靠,国际竞争力显著增 强,我国模具在国际采购格局中占据越来越重要的地位。根据中国模 协的统计,2019年我国模具出口金额达到62. 4
24、6亿美元,在贸易摩擦 等不利影响下,模具出口仍然实现了增长,继续保持了世界模具制造 大国和出口大国的地位。2019年我国模具进口金额为19. 39亿美元, 同比下降9. 37%o但从产品结构看,目前我国出口模具以中低端为主, 高端模具的自给率较低,部分高端模具仍依赖进口,高端模具市场存 在很大发展空间。在所有模具类型中,塑料橡胶模具是我国最大的模具进出口品种。 据统计,2019年我国塑料橡胶模具出口金额达到39. 67亿美元,占同 期模具进出口总额的比例超过60%,反映出了我国汽车模具和家电模具 产品在全球具有较强竞争力。塑料橡胶模具进口金额为8. 70亿美元, 占模具进口总额的比例超过44.
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