模具裝備制造業(yè)為模具工業(yè)發(fā)展提供支撐

“十五”期間，我國提出走新型工業(yè)化道路，作為現(xiàn)代模具，其高技術、人才密集、高技術背景下的工藝密集型工業(yè)的特點，更要在新型工業(yè)化道路上走在前面。 模具作為重要的生產裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務的同時，也直接為高新技術產業(yè)服務，模具在制造業(yè)產品研發(fā)、創(chuàng)新和生產中所具有的獨特的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低也成為國家創(chuàng)新能力的重要標志，模具制造裝備是否精良直接關系到模具技術水平的高低。

由于模具生產要采用一系列高新技術，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術、計算機網絡技術、激光技術、逆向工程和并行工程、快速成型技術及敏捷制造技術、因此，模具工業(yè)已成為高新技術產業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)的發(fā)展與提升必將對我國建設創(chuàng)新型國家發(fā)揮重要作用。模具的熱流道技術、氣輔技術等新技術得到廣泛應用，國際先進的復合材料沖壓模具技術、雙物料整體注塑模具技術、低壓注塑模具技術、高光模具技術等模具較前沿的技術也有應用，而高速加工及超精加工技術、微細加工、復合加工、激光加工、表面處理、超精研磨拋光等等技術在模具制造中的應用，才得以實現(xiàn)模具制造的高品質。

2007年，機械工業(yè)總產值6萬億，增長40%，汽車占35%，電器占30%，整個制造業(yè)形勢喜人 。同樣，模具行業(yè)也是欣欣向榮的一年。2007年發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務飽滿， 模具銷售額870億元，比上一年增長21%，同時,中國的模具生產技術有了很大的提高, 模具生產水平有些已接近或達到國際水平。模具加工裝備的數(shù)控化、模具設計的無圖化、模具管理的信息化使模具企業(yè)的進門門檻達到一個較高水平，整體模具水平得到顯著的提高�，F(xiàn)代制造業(yè)要求模具行業(yè)提升模具技術含量，加快結構調整步伐，適應新產品的升級換代。按2006、2007年進出口情況來看，模具進口總量分別為20.47、20.53億美元、基本持平，模具出口總量分別為10.41、14.13億美元、同比增長35.73%，同比增長保持強勁的上升勢頭，同時逆差進一步下降，這說明高技術含量模具依賴進口的形勢有了很大的改善，國產模具替代進口模具已形成氣候，進出口模具結構趨于合理。2006、2007年塑料橡膠模具進口分別為10.47、10.65億美元，均占當年進口總量的51%，進口量與其所占比例上一年情況持平；出口7.33、9.78億美元，占出口總額的70.41%、69.21%，總量增加2.5億美元，所占比例與上一年情況持平；2006、2007年沖壓模具進口分別為7.55、8.35億美元，占進口總額的36.89%、40.69%，出口2.34、3.26億美元，占出口總額的22.48%、23.06%，與上一年同比增加幅度保持在一定的水平，總量增加1億美元，；這說明說明塑料橡膠模具、沖壓模具水平進步步伐明顯，仍保持相對較好較高的發(fā)展水平，對模具出口的貢獻率保持在較高的基礎上。此外，大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快。

隨著我國模具工業(yè)的快速發(fā)展，我國的模具工業(yè)總量已進入模具生產大國之列，但還不是模具強國。進入新世紀以來，我國模具銷售額以年平均20%左右的速度增長，我國模具整體實力進一步加強。進出口總額比上年增長10.05%，模具出口再攀高峰，其中，按排名順序出口模具最多的省、市中浙江、江蘇、上海分列第二、第三、第四位，占出口總額的39.81%, 華東地區(qū)的山東、福建、安徽也在出口最多的11個省市內；進口三年保持在20億美元，2007年按排名順序進口模具最多的省、市中江蘇、上海、山東、浙江分列第二、第三、第六、第八位，占進口總額的41.04%, 華東地區(qū)的福建、安徽也在進口最多的12個省市內,這充分說明長三角地區(qū)模具制造業(yè)的水平繼續(xù)領跑全行業(yè)。以上這些數(shù)據說明近兩年來中國的模具制造技術水平有了很大的提高, 模具生產水平有些已接近或達到國際水平，而包括安徽在內的華東各省市的長三角地區(qū)在模具制造的數(shù)量和質量上均已在國內處于行業(yè)領先位置。

模具裝備行業(yè)的發(fā)展促進了模具工業(yè)的進步，歷屆中國國際模展的展品情況也充分顯示了模具制造的技術發(fā)展脈絡。

一．模具加工設備

模具為單件生產，有對特定用戶的依賴特性，其流程特點為參與產品（模具制件）設計、每件模具產品復雜，加工程序量大，單價高，模具依產品按照訂單提供、按照用戶要求進行創(chuàng)新和改型結合的設計，到用戶安裝調試出制品的整個流程中不斷修改與調整，其適時監(jiān)控更顯得重要，這就要求模具加工設備、測量設備，有其特殊要求。當前模具制造的重點發(fā)展方向是模具設計、分析及制造的三維化，模具軟件功能集成化、網絡化、智能化，模具生產的無圖化、單件高精度并行加工、少人化無人化加工。要求數(shù)控機床滿足高速、高動態(tài)精度、高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性，網絡化以及與之配套的控制系統(tǒng)均有個性化的特點，各種先進軟件對機床整體運行實現(xiàn)開放性、兼容性，隨著模具制造更趨精細化，隨著高速、復合、智能、環(huán)保等當前世界機床制造的主流趨向，模具制造對裝備、工藝提出了更高的要求。據有關機構發(fā)布，2007年我國數(shù)控金屬切削機床產量達12.32萬臺，比上年增長32%，但大多是經濟型數(shù)控機床，而進口的70.7億美元、10.7672萬臺的機床中，模具行業(yè)大量采購的龍門加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控臥式車床、數(shù)控磨床、數(shù)控沖床等高檔和專用機床進口仍保持高速增長。數(shù)控銑床與去年同比金額增長75.5%、進口增長幅度最大、其次是龍門加工中心與去年同比金額增長48.7%，而這兩種設備恰恰是模具行業(yè)采購熱點。再有模具行業(yè)設備投資投向數(shù)控電加工機床、臥（立）式加工中心、激光加工設備、測量機的熱情也持續(xù)走高。從海關統(tǒng)計中得知，數(shù)控機床進口國別按數(shù)量排名依次為日本、臺灣、德國、韓國、意大利、瑞士、美國，我們調查模具行業(yè)企業(yè)采購的情況也是一致的，我國模具生產工藝裝備水平低，需要大力發(fā)展，添置大量先進裝備。目前，三資企業(yè)多使用產地為日本、歐美的模具加工關鍵設備；民營企業(yè)經過創(chuàng)業(yè)階段的原始積累，隨著模具水平的提高，模具訂單向高水平的延展，也從過去較低水平制造設備，升級換代為日本、歐美的模具加工設備�，F(xiàn)在，韓國的機床在我國模具行業(yè)中的應用也越來越多；國產數(shù)控機床伴隨水平的提高，也已開始被一些模具企業(yè)選用。日本、歐美機床在高檔模具加工制造設備、測量設備占壟斷地位，其原因固然是與他們的產品高質量密不可分，同時也與他們對中國模具市場的策略有關。他們對模具市場的需求是主動服務，他們與模具用戶合作研制開發(fā)機床的模具專用功能，量體訂制功能，從銷售機床產品轉變成幫助用戶所關心核心價值的服務性供應商。

模具行業(yè)固定資產投入與模具增長的產值比例全行業(yè)平均大致為1：1，快速發(fā)展期及上升強勁的企業(yè)的投入可達到1：1.5，甚至1：2,固定資產投入中，模具加工設備的投入在80%以上，2007年國內機床消費總額將為145億美元左右，約折合人民幣1000億元以上，2007年模具行業(yè)150億元的銷售額增長，就意味著150億元左右的模具加工設備需求，占機床消費的15%以上，模具企業(yè)的投入是長期持續(xù)的；由于模具產品是按高中低檔市場劃分的，自然模具加工設備也是高中低檔兼顧的。眾多海外制造設備企業(yè)紛紛在上海中國國際模具技術和設備展覽會上亮相的同時國產機床也擁有自己的天地。以加工中心來說，2007年中國進口13363臺（其中龍門式569臺、立式11172臺、臥式1622臺），金額達16.09億美元，可以說模具行業(yè)采購國外的中高檔加工中心占較大比率 。日本森精機公司快速進入中國市場，他們在中國建立的第一個研究所就是研究模具制造技術的，此次他們帶來了集合了森精機3個獨創(chuàng)技術的5軸高精度立式加工中心、德國DMG公司送展的加工中心采用新設計的緊湊式結構，占用空間小、結構高度小，加工空間具有最好的可視性和通達性，可最便捷實現(xiàn)5面/5軸聯(lián)動，2007年中國數(shù)控機床產量突破12萬臺，大型、精密、多軸、高速等高檔加工技術也有了長足的進步。北京機床研究所集團為我們帶來的µ1000—5V立式加工中心具有五軸五聯(lián)動、工件一次裝夾可實現(xiàn)五面加工，高精、高速、高剛性、高可靠性等技術特點等等。電加工機床是模具加工的重要手段，由于電加工設備80%以上用于模具加工，故國內外電加工設備企業(yè)大都針對模具行業(yè)需要開發(fā)電加工設備，精度能滿足需要，市場分布廣，搞中低檔電加工設備各有優(yōu)勢， 2007年中國進口3336臺電加工設備，進口電加工機床單臺平均價格8萬美元，與進口的立式加工中心平均價格差不多，日本牧野公司在即將舉辦的第十二屆中國國際模展上帶來的超級電火花機具有超級利角和超級表面功能，使R角達到0.01 mm，超級表面功能，加工表面無針孔，其EGDE2型是唯一能夠同時作為高速小孔加工和滑式EDM加工的機床；大韓E.D.M.（銖）送展的超大雙機頭電火花加工機可同時加工兩個工件，大重量工件加工精度保持好，北京阿奇夏米爾技術服務有限責任公司的浸水式精密數(shù)控慢走絲線切割CA30全封閉控制，穿絲僅需5秒，等等電加工設備各自爭相斗艷。韓國機床、臺灣機床在中檔機型具有很好的性價比，對國內模具企業(yè)也有很大的吸引力。

模具發(fā)展趨勢向模具加工設備提出了特殊要求

1．模具成型零件的日漸大型化和零件的高生產率要求一模多腔 ，致使模具日趨大型化，大噸位的大型模具可達100噸，一模幾百腔、上千腔，要求模具加工設備大工作臺、加大Y軸Z軸行程、大承重、高剛性，高一致性。

2．模具加工的模具鋼材料硬度高，要求模具加工設備具有熱穩(wěn)定性、高可靠性。

3．對復雜型腔和多功能復合模具，隨著制件形狀的復雜化，必須要提高模具的設計制造水平，多種溝槽、多種材質在一套模具中成形或組裝成組件的多功能復合模具，就要求加工編程程序量大，具有高深孔腔綜合切削能力和高穩(wěn)定性，提高了加工難度。

4．模具加工的精細化使加工設備的復合性、高效性更加引人關注。高速銑削具有的可加工高硬材料、加工平穩(wěn)、切削力小、工件升溫變形小等諸多優(yōu)點使模具企業(yè)對高速加工日益重視。

5．高動態(tài)精度。機床生產企業(yè)介紹的靜態(tài)性能（如重復定位精度、直線進給速度）在模具三維型面加工時，不能反映實際加工情況。模具的三維曲面高精度加工，更提出了高動態(tài)精度性能的要求，高速高精度還要在機床的高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性以及高品質的控制系統(tǒng)相配合才可能實現(xiàn)。

6．加工技術與綠色產品技術的結合將在企業(yè)采購設備時納入考慮范圍內電加工機床的輻射、介質選用將是安全、環(huán)保影響的因素，電火花銑削技術會在未來模具加工領域得到發(fā)展。

7．多種測量技術的復合應用、高速測量及其逆向工程成為推動模具參與產品開發(fā)、設計技術的發(fā)展方向。

隨著三坐標測量機、掃描儀、激光跟蹤儀技術的不斷發(fā)展，“在線測量”使測量機要實現(xiàn)“工具化”，這要求其適應性更強，檢測技術向高速度、高精度、高適應性。三坐標測量機主機的主要功能是通過接觸或激光掃描等非接觸方式采集坐標數(shù)據，經過數(shù)據處理，完成被測工件的再造。現(xiàn)代測量技術不斷融進產品研發(fā)，在逆向工程設計、制造的系統(tǒng)下，模具與模具制件設計制造的密不可分關系更加明顯。

二．采購模具成型設備參與模具制件生產是模具企業(yè)新的利潤增長點

現(xiàn)今模具企業(yè)以模具為載體，積極探索模具制件的生產已是一種重要生產方式，模具企業(yè)采購制件設備需求旺盛。2007年我國生產的成型設備達17.3萬臺，其中數(shù)控成型設備3000臺；進口鍛壓沖壓設備3844臺、及其他成型設備4671臺，

三．切削刀具

目前世界切削刀具銷售額超過100億美元，工業(yè)發(fā)達的歐洲、北美、日澳三大市場占有75%—80%。在亞洲，中國也是一個重要市場。當前發(fā)達國家的制造業(yè)中，采用硬質合金刀具已占70%以上，傳統(tǒng)高速鋼刀具的份額降至30%以下，參與全球化競爭的我國機械制造業(yè)，對效率的追求也日益增強，模具企業(yè)對高精度、高效率、高可靠性、和專用性的現(xiàn)代高效刀具的需求也越來越迫切，硬質合金刀具、陶瓷刀具在模具企業(yè)廣泛使用。

粗略估計中國刀具需求在 80億元人民幣以上，其中高精、高效、高可靠性的現(xiàn)代刀具，如硬質合金和陶瓷等超硬刀具材料可轉位刀具的消費額約為15億元人民幣，其中80%—85%依賴進口，模具制造使用的刀具進口占90%以上。模具的復雜性、精密性要求所需切削刀具的品質更為上乘，為本次參展的有國外眾多知名刀具廠商，如：瑞典的SANDVIK，山高刀具SECO公司，藍幟公司、SPINNER公司、NIKKEN公司等，日本的DIJET、BIG、OSG、日本住友電工。、日立工具新開發(fā)的高速高硬度刀具可加工至HRC70的硬度，東芝泰珂洛的拳頭產品—TAC快速銑刀系列等。中國刀具和量儀的知名企業(yè)上海量具刃具廠、桂林廣陸數(shù)字測控股份公司、株洲切削刀具股份有限公司等也提供了新開發(fā)的產品，參與國際競爭。本屆中國國際模展是一次高精度制造工具的大檢驗。

四．模具的CAD/CAE/CAM技術日新月異，模具企業(yè)信息化從設計、工藝、制造、管理四大領域提高綜合競爭能力。

模具CAD/CAE/CAM已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，硬件和軟件的價格也已降到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，再加上微機的普及和應用及微機版軟件的推出，模具行業(yè)中普及CAD/CAM的條件已經成熟，今后必將有很快的發(fā)展。模具CAD/CAE/CAM一體化及軟件的宜人化、集成化、智能化、網絡化將是今后的發(fā)展方向。隨著我國模具工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，模具企業(yè)在自身發(fā)展過程中體會到了模具實現(xiàn)數(shù)字化、信息化制造的必要性、重要性和緊迫性，模具制造全過程信息化管理工作已提到當前的議事日程。為了更好地推進模具企業(yè)信息化工作，提高企業(yè)綜合競爭能力，國內外模具軟件制造商研究模具企業(yè)在信息化方面遇到的問題，指導企業(yè)按現(xiàn)代企業(yè)標準建設管理企業(yè)，按先進制造理念設計制造模具產品，逐步實現(xiàn)信息化管理已成為發(fā)展方向，以PLM、PDM、ERP、CAPP管理為平臺， CAD、CAE、CAM、PLM、PDM、CAPP等模具制造從設計、工藝、制造、管理四大領域協(xié)同綜合，為模具企業(yè)保證數(shù)字化制造與企業(yè)創(chuàng)新能力。目前，模具企業(yè)走數(shù)字化制造、信息化管理有許多形式，各有其適應對象及解決方案。