中国产品模具制造行业的发展趋势_顾昕

《装备制造技术》2013年第11期
中国产品模具制造行业起源于新石器时代晚期,而大规模现代化的模具制造则开展于上世纪五十年代以后,从古代钱币到现代的家庭日用品,人们生活中离不开模具的身影,而模具的制造工艺也经历了石刻、铸造、钻铣、3D打印等。随着技术的不断创新,传统行业在面临现代技术产生的劳动效率及精度提高的前提,面临着前所未有的行业变革,从“做减法”的铣削成型零件的时代,进入了“做加法”的3D打印模具零件的时代。
本人从事产品设计实践已有十年,中间接触设计过超过800款产品方案,但让人最为感触的有几点:一是在排除品牌形象功能因素的情况下,与产品售价最密切相关的是产品的材料与模具;二是模具质量影响的不仅仅是产品外观细节造型,更会影响的品牌声誉。基于以上两点,在模具上要保持高精度,产品设计围绕可加工条件已经成了共识,即产品设计根据现有的加工条件进行工艺与外观的调整,而这本质原因并不是产品外观方案不能使用,而是考虑到了经营者的综合成本
国内的精密模具行业,需要采购大量的先进设备,如德国、瑞士生产的大型仪器,其中包括了万能加工中心、精密高速铣、慢走丝线切割。而这些成本将分摊在每件模具及加工零件之上,从而使模具费用额外昂贵。据测算,当产品精度提高一个等级,模具价格要高出6 ̄10倍。而产品售价的涨幅一般在15% ̄28%。因此,选择合适的产品精度对于产品开发而言尤为重要。
在产品精度的成本符合卡夏尔曲线分布规律,选择市场广泛掌握的加工技术,成本相对较低,而当产品精度要求超过了多数生产单位的零界能力以后,模具成本会陡然增加5 ̄70倍。因此这里所说的外观方案合适,谈的还是模具成本问题。但这些考虑问题的思想方式将逐步被因为企业国际化和国外技术引进而被改变。新的因素将对模具制造行业带来变革。
1由价格成本向综合成本转变
随着市场对产品生产质量要求的不断提高,传统粗放型的模具已经满足不了品牌客户的需求,即使模具的价格较低,但如果不能满足十万次以上的精确合模,那么不论是更换模具的或是打出大量质量不高的产品,这都将大大增加企业的综合成本。
台州黄岩区是华东模具制造最为密集的区域之一,主要分为新塘模具工业区和北城工业区,整个黄岩拥有5万台注塑机,70万台加工设备,加工能力强,产量之大,在国内无区县市可比。但本人最近接触黄岩区政府人员了解到,黄岩的经济数据最近八年,零增长,而拖累经济发展的就是模具制造行业。
当我们提到黄岩这次个词的时候会想起什么:蜜桔、东魁杨梅、白皮琵琶、长滩水库,但更重要的是一座模具城,家家户户都会做模具,产品质量过得去并且速度快、价格便宜。
那么价格究竟有多便宜呢?如果10万件以上并且要求代工的产品,一般按注塑机注塑的克数为价格基准,一般为0.015元/克 ̄0.03元/克,材料从普通塑料到尼龙等。如果杯子的质量是50克,成本在0.75元 ̄1.5元一只,而已经是完全的成本了:里面包括了模具、人工、材料、水电、政府税收、代工企业
中国产品模具制造行业的发展趋势
顾昕
(杭州科技职业技术学院,浙江杭州310012)
摘要:通过对于产品模具开发的成本呈现方式、客户因素、3D打印技术特点、及国内产品开模需求的发展方式,总结出未来中国产品模具制造行业在新因素引导下的发展趋势,由价格成本向综合成本转变,由高产能向高精度转变,服务对象也面临转变。
关键词:产品模具;模具制造;3D打印
中图分类号:TH161文献标识码:B文章编号:1672-545X(2013)11-0221-02
收稿日期:2013-08-09
作者简介:顾昕(1984—),男,浙江杭州人,讲师,硕士研究生,研究方向;工业产品设计。
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Equipment Manufacturing Technology No.11,2013
利润。10万只杯子生产成本也就7.5万 ̄15万。
讲完日用品,我们来看高端产品。前段时间,我们定制了一款医疗器械模具,热流道包芯模,带侧抽芯复杂曲面手柄和底座,一共四套模具,花费不到4万元。价格很便宜,但质量比较一般,连接面配合还可以。
黄岩的模具费用主要是加工费,其中普通铣床10元/小时,高速铣180元/小时,这里面都已经把电费包括在内了,可见普通铣加工的利润非常低,因此质量也比较一般,完成不了高精度的产品。黄岩也有做汽车模具、精密模具的企业,但更多的还是小作坊式的家庭模具厂,他们更适合做一些精度要求并不高的盆子、纸篓、等家庭日用品模具。
随着中国产品质量要求的提高,传统的黄岩模式“价格便宜、速度快、代工生产”将满足不了客户的需求,客户需要“价格合理、品质突出、产量适中”的产品模具。因此,模具成本是考核质量优先的综合成本,不再是以价格为核心要素了。
2由高产能向高精度转变
随着我国面临着产能过剩、世界对低端需求减弱。我国将从制造大国向创造强国转变。这其中会带来产业整体升级的需求,而最重要的升级之一就是产品精度的整体升级。模具最关键的部分不是设计,而是制造。我们相信目前的软件分析能力早已让模具设计变成理想化的创造设计,但实际加工环节的精度问题却不能小视。精度差异的起因包括了人为差异、工艺差异和仪器差异。而在这些差异之中,人为差异决定了执行方法,是最为重要的。
我国的传统盈利模式是薄利多销的量产模式,速度快,产量大是模具制造者所追求的最佳效果。在材料成本及人力成本并不高,贸易商也能认同产品质量的情况下,这样的执行方法是合适的。
但随着国际金融环境及制造业景气指数的变化,巨大的产量让客户有了更多挑选的余地,产品贸易市场早已成为了买方市场。而随着国际QE货币量化宽松的政策,原油等原材料价格逐渐走高,原有的薄利多销模式受到了空前的压力。
于是个性化、高精度的生产模式将直接面对特定需求。个性化的模式能在产量不大的情况下带来高额利润,但对个别客户的依存度极高也是产业风险的来源。模具将逐渐成为精细化、个性化、专业化的代名词,产品的产量将不再被关注,而产品的个性化特点将被重点开发。
原有的高产能低精度产品模具将被高精度并具个性化特征的模具逐渐取代。市场留给低技术量产的空间急剧变小了,市场将逐渐采用金属3D打印技术来制造模具。由于3D打印可以制造出传统刚性铣床无法加工的冷却流道,而产品模具本身并不需要量产加工,随着客户对产品精度的需求,市场将逐渐全面进入3D打印模具的时代。
3服务对象面临转变
中国原有的模具产业在两方面比较领先,一方面是逆向工程,另一方面则是模具仿制。
逆向工程是指客户拿一个样品给模具加工厂,而在短短的一周内,加工厂就能够仿制出一个几乎一样的产品。这里面包括了三维逆向打点,也包括了CAD\CAM技术,同样包括材料及模具成型分析。在多数情况下,模具打出的产品可以和样品极为相似。
另一方面是模具仿制,中国早期的模具制造技术是仿制苏联的生产工艺,这里面仿制的不是产品,而是源头的仿制,从模具源头开始仿制。从生产源头的技术开始借鉴更容易接近产品本身效果。那么如何进行模具设计呢?最理想的方法是选取类似材料、接近造型的已有模具设计图进行仿制。从模具的仿制更容易导致产品造型结构的类似,因此具备独立知识产权的产品外观一直得不到良好发展,也是因为中国模具设计在传统观念上追求少试验,快速效果的目标而定。
但随着国际对中国没有自主知识产权产品的严格封锁,中国国内的产品面临“产品外观个性化设计”的需求越来越位急迫,具备中国自主知识产权,能打破国际封锁的科技产品日益出现。这也带来了模具产业的服务方式及服务对象面临转变。
原有的服务对象以产品贸易商为主,而新的服务对象以拥有自主知识产权的创新型企业为主。原有的服务对象,关注的是时机、产量、款式、出货速度,他们并不关注产品本身的合法性,只在意钩到钩协议中的规则,标的属性材料。而新的服务对象需要在确保自主权利的基础上,进行高质量的精品开发。
原有的客户并不在意制作产品时的模具图纸是否外泄,而新客户最为关注的是知识产权和商业秘密,要求模具厂家签署保密协议。
4结束语
模具行业的发展要求,需要制造厂家严格控制
(下转第225页)
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《装备制造技术》2013年第11期
ChineseProductsMoldManufacturingIndustryTrends
GUXin
(HangzhouPolytechnicVocationalCollege,ZhejiangHangzhou310012,China)
Abstract:Thecostfortheproductpresentationmolddevelopment,customerfactors,3Dprintingtechnicalfeatures,andthedemandfordomesticproducts,molddevelopment,summedupthefutureofChineseproductsmoldmanufacturingindustryundertheguidanceofthenewfactors,thedevelopmenttrendofthepricesandcoststocomprehensivecost
shiftfromhighcapacityprecisionshifttotheserviceobjectisalsoundergoingchanges.Keywords:mold;manufacturing;3Dprinting
产品质量,需要具备精密模具生产技术,需要具备严格的行业道德准则,保护客户及其他生产企业的合
法利益。而在更远期的发展趋势中,
模具行业本身将需要具备创造开发,及知识产权的转化能力,帮助客户实现在模具开发的同时,具备说明书及发明专利的权利交接。
产品模具开发是产品研发的配套产业,其要求是严格按照产品设计方案进行制件生产,从自主研发的角度,产品设计将包括产品模具设计制造的全过程。模具开发在未来将不会以单一存在的模具行
业企业出现,而是作为产业链中的关键一环,存在于各个企业的研发部门之中。保留的代工开模单位将逐渐趋向于高端、个性化、金属3D打印成型,制造标准也将大幅提升。
参考文献:
[1]唐轩.塑料模具技术的发展趋势[J].模型世界,2003.[2]李和平,吴霞.现代模具行业现状与发展趋势综述[J].商场现代化,2007.
[3]杨俊秋.塑料模具新型材料的种类与发展动向[J].模具技术,2007.
SimpleDiscussionontheApplicationofComparativeMethod
intheNumericalControlTeaching
ZHOUBo-xiu
(NanTongVacationalcollege,JianShuNanTong226000,China)
Abstract:TohelpteachingofNCpartsprocessingtechnologyandprogramming.Teachershoulduseofcomparativelawreasonablyandcleverly.Such,Itnotonlycanmakethestudentslearningandknowthewhy.AlsoItcanhelptodevelopthestudents'logicalthinkingabilityandspreadthinkingability.
Keywords:comparativelaw;processingtechnology;programming;flexibleapplication;manykindsofability
多运用纵向和横向比较,有助于学生把易混、
难懂的内容进行分散,便于学生更好理解和掌握所学内容,还能提高学生分析问题、解决问题的能力,拓宽了他们的视野,提高了他们的逻辑思维能力和扩散思维能力。
参考文献:
[1]韩鸿鸾主编.数控加工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.
[2]郝静.数控机床编程与操作实训[M].北京:国防工业出版社,2008.
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(上接第222页)
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