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宁波模具产业工业设计发展中的现状与问题

时间:2022-06-14 百科知识 版权反馈
【摘要】:第二节 宁波模具产业工业设计发展中的现状与问题模具是国民经济的基础,也是汽车、家电、、塑胶、轻工、电子、化工、冶金等批量生产行业的关键技术。宁波模具行业发展逐渐成熟,并呈现出自身特色。目前,宁波模具业已形成了六大特点。

第二节 宁波模具产业工业设计发展中的现状与问题

模具是国民经济的基础,也是汽车、家电、、塑胶、轻工、电子、化工冶金等批量生产行业的关键技术。因此,模具制造产业的发展对上述产业有着直接的和重要的影响,模具制造能级的提升必将带动相关行业的共同繁荣。

一、宁波模具产业及其工业设计发展概述

(一)宁波模具产业发展现状

据统计,目前宁波全市共有模具制造企业3000多家,从事模具加工的企业多达6500家左右,从业人员超过20万人,模具产值已达150亿元人民币,商品模突破59亿元人民币。宁波模具行业发展逐渐成熟,并呈现出自身特色。目前,宁波模具业已形成了六大特点。

1.量多面广,区域特色明显,模具基地建设初见成效

模具企业遍布全市所属的宁海、象山、奉化、慈溪、余姚及北仑、镇海、江北、江东、鄞州等各个县(市)区。目前宁波已拥有宁海模具城、余姚模具城、慈溪模具科技园区、北仑开发区模具园区、江北创业园区模具园、西郊海曙模具市场、浙东模具市场(慈溪)等多个模具基地(见表3-1)。模具基地建设对一大批中小模具企业起到了培育和促进作用,在一定程度上实现了生产要素的有效组合,扩大了宁波市模具业在国内外的知名度,也带动了其相关产业的发展。

表3-1 宁波模具区域特色及各地区模具城情况

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2.龙头企业的形成提升了宁波模具档次

以余姚模具城、宁海模具城为代表的塑料模具的迅速崛起,带动了其上游产业塑机和下游产业家电、日用品的共同繁荣;以压铸模为主的北仑块状经济的发展则带动了压铸机、汽车、摩托车等零部件的生产发展;以宁波东睦新材料有限公司为龙头的粉末冶金模具及其产品的快速发展确立了粉末冶金产品在全国的领先地位;以象山“合力”、“同家铸造模具厂”为典型代表的铸造模具的规模生产,使象山成为国内外汽车厂家的发动机箱体铸造模具的配套基地;以慈溪鸿达模具制造中心为代表的冲压模具在短短15年间,发展成了全国著名专业开发、生产电机铁芯定转子片模具企业,其产品质量已达到国内先进水平,其中电机铁芯自动叠铆硬质合金多工位级进模达到了国际同类产品水平。

3.生产方式、管理技术水平不断进步,工业设计水平日益提升

目前宁波市模具行业的生产方式发生了很大的转变,CAD/CAM技术、电加工等先进制造技术的应用更加广泛,不少企业引进先进的模具设计制造软件如UG、Pro/E、Cimatron等,模具标准件使用率有了一定的提高,热流道技术的应用比较普遍,气体辅助技术和CAE技术开始在部分企业中应用,优质模具材料使用比例明显提高,企业生产装备的技术水平不断进步,加工中心、电脉冲、线切割、合模机、三坐标测量仪等现代化的加工设备在质和量上都有较大提高。

模具企业在管理水平上也在不断进步。企业积极追求新的管理模式,一些大企业在管理中主动引入先进的管理软件和管理理念,努力改变传统模具企业的管理格局,通过IS09000认证的企业日益增多,有些模具企业已率先应用了ERP管理软件;企业市场意识增强,提供最好的模具参加国内产品展览已成为许多企业的共识,参加国外展览会、专访国外客户、参观国外模具企业,由此得到市场信息和发展启示的企业逐年增加;工业设计水平日益提升,创新意识增强,立足市场,提高产品质量、开发新产品、创优质品牌已成为许多大企业发展的最基本手段。

4.形成龙头企业,提升了宁波模具的档次

经过“十一五”时期的不断发展,宁波模具行业出现了一批像宁波双林精密模具有限公司、宁波德业精密模具制造有限公司这样生产规模大、产品质量高、设备先进、处于全国领先地位的模具龙头企业。目前宁波模具企业为松下东芝日立三菱、别克、海尔、长虹、一汽、大众、小天鹅等国内外知名企业配套服务,有一定的知名度。

5.建立企业标准化,提高了效率

随着国际交往的增多、进口模具国产化工作的发展以及三资企业对其配套模具的国际标准要求的提出,一方面,宁波模具企业在标准制定方面尽量采纳国际标准或国外先进国家标准,包括采纳先进企业的标准;另一方面,宁波许多模具标准件生产企业根据市场需要,除按中国标准生产模具标准件外,同时也按国外先进企业的标准生产模具标准件。

6.产业聚集度强,专业分工细

宁波模具企业遍布各市(县)区。中国模协所列的十大类模具中,塑料模具、铸造模具、橡胶模具、陶瓷模具、粉末冶金模具等在宁波均能生产。其中塑料模具、铸造模具、压铸模具、粉末冶金模具、橡胶模具等在国内有一定的知名度,并已形成协作化程度较高的产业集群。全市有模具配套企业多家,涉及测绘设计、材料供应、模架、锻件加工和热处理等。

7.企业结构以民营为主

根据调研统计,模具企业中95%以上由民营企业构成,其中65%为个体户。民营企业的主要特点是企业小、机制灵活、能紧跟市场变化。

(二)宁波模具产业竞争力发展概况

模具产业发展的关键是模具技术的进步。世界上许多国家,特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发,大力发展模具产业,积极采用先进技术和设备,提高模具制造水平,已取得了显著的经济效益。宁波模具产业在经过三十多年的发展之后,在产值、质量和技术等方面均在全国获得了较强的优势地位。

1.设计技术发展概况

宁波多数企业在模具制造过程中已经广泛应用CAD/CAM技术,并且已经从二维设计逐步过渡到三维设计阶段,三维造型设计和CNC机床相结合的一体化制造技术逐步推广。规模以上模具制造企业均已建立专职模具二维、三维设计部门,自主设计能力较强。目前实力较强的主要模具企业已经开始应用CAE技术对压铸工艺、注塑工艺、模具结构进行优化

2.制造技术发展概况

模具制造技术的关键在于设备和技术的运用。近年来,宁波模具产业装备改善明显,全市很多模具企业拥有高速加工中心、慢走丝线切割机床、真空淬火炉和三坐标测量机,提升了加工质量,缩短了制模周期。很多宁波模具制造企业拥有具备国际或国内先进水平的各类模具加工中心,以及从日本、美国、意大利等国引进的高速铣床、电火花机床、深孔钻床、三坐标测量机、五轴加工中心、电子万能试验台、高速化学分析仪等世界先进水平的精密加工机床和测量仪器。

3.模具材料及热处理技术发展概况

模具材料及热处理和表面处理对提高模具寿命起着非常重要的作用,模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响。如何提高国产模具材料质量与热处理的水平,是宁波也是我国模具产业壮大发展的一个瓶颈问题。

4.管理技术发展概况

模具企业积极追求新的管理模式,一些大企业在管理中主动引入先进的管理软件和管理理念,努力改变传统模具企业的管理格局,有些企业率先应用了ERP管理软件,但实施的深度、应用的水平还有待提高。

5.标准化技术发展概况

为了降低模具成本和缩短模具制造周期,模具标准化是必然的发展方向。冲压模具、塑料模具标准化程度较高,达到35%~40%,一些专业化模具厂达到50%以上,压铸模标准化还需完善。

6.高精度及复杂模具生产能力不断提升,全行业产品结构也发生了较大改变

关于塑料模的情况。宁波的模具企业有较强的塑料模具生产实力,在国内有较高地位,在国优模具推荐中,每年占有较多份额。在大型塑料模方面,已能生产34英寸大屏幕彩电塑壳模具、10千克大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;在精密复杂塑料模方面,模具型腔制造精度可达到公差0.02毫米,型面表面粗糙度值可达Ra0.1,塑料模寿命已达100万次,能制作背投电视光学镜片的高精度模具和国际著名品牌的车灯模具。

关于铸造模的情况。宁波铸造模具在全国享有盛誉,仅象山地区铸造模产值就占全国铸模一半以上,所以有“铸造模具看象山”一说。宁波铸造模具精度达到公差0.05毫米,寿命达15万次以上;宁波已为沈阳三菱、上海大众、上海通用、康明斯、北京现代等著名品牌发动机厂生产缸体、缸盖铸造模具。其中合力生产的“三菱4G6进气歧管”、“通用CAMI下进气歧管”等铸造模具被中国模具工业协会评定为“具有国际水平模具”,合力生产的“4G6发动机缸体模具”被国家科技术部等四部季审定为“国家级重点新产品”,合力品牌“HLGY”铸造模具被宁波市人民政府认定为“宁波市名牌产品”。

关于压铸模的情况。作为铸造模具的一个重要分支,“十一五”期间宁波压铸模得到了快速的发展,目前压铸模制造精度最高可达公差0.04,型腔表面粗糙度值为Ra0.4~0.2,模具寿命达15万次;已为国内外汽车零配件、通用汽油机(割草机、发电机、水泵等系列)、车发动机、电子通讯等行业的名优产品提供配套。

关于冲压模的情况。冲压模在宁波模具产量中占据的份额正在提升。宁波的电机铁芯硬质合金多工位级进模、定转铁芯复合模在全国模具界享有盛名,水平达国内领先,与国际水平接近。慈溪市鸿达电机模具有限公司生产的机电铁芯模多次被认定为“国家重点新产品”和“具有国际水平的模具”。其主要零件制造精度达2μm,步距精度达2μm以内,表面粗糙度达Ra0.1,模具在高速冲床上使用,冲裁速度达400次/分,总寿命达到1.2亿冲次以上。

关于粉末冶金模具的情况。宁波拥有国内最大的粉末冶金机械零件制造企业和目前国际最先进的数控设备,模具精度最高可达公差0.01,寿命25万次以上,与国际水平基本同步。宁波生产的粉末冶金件远销日本、韩国以及欧美等国家,其模具寿命长、质量好、精度高,很受同行业的推崇。

(三)宁波模具产业工业设计水平

工业设计的主体是产品设计,是企业技术创新的载体,是创造品牌的必由之路。在产品同质化的今天,工业设计已成为企业建立差异化竞争优势的关键。工业设计融合了自然科学社会科学的已有成果,是对现有发明、实用新型、外观设计等专利进行个性化的运用,就设计产品而言,不但要确保其技术功能,还要给予人以美的享受。

宁波模具产业明显分为两类,一类是品牌(OBM)企业,它们都有自己的研发设计团队,但品牌企业数占总企业数比重不到5%,且设计水平与国外相比有较大的差距。另一类是贴牌(OEM)企业,这类企业没有自己的产品设计研发团队,占总数的90%以上。由于是贴牌生产,宁波产业大多数受制于国内外品牌企业,导致国内生产企业的价格竞争。因此,培养工业设计产业的发展,对于整个宁波模具产业的提升和走向国际市场,率先实现发展方式的转变,加快由宁波制造(贴牌生产)向宁波创造(拥有自主知识产权的品牌)的转变,具有深远的功效。

目前,对于宁波模具行业来说,模具技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此工业设计已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。工业设计是形成创新产品、创新服务和实施国家品牌战略的重要手段,大力发展工业设计产业是当前模具产业结构调整,影响经济发展方式转变的重要因素。

另外,目前绝大部分模具企业的管理水平落后,大多采用“承包制”。这种粗放式的管理在企业规模小、模具数量少的起步阶段能发挥优势,但当企业进入发展壮大阶段,由于销售、生产、采购脱节,模具的质量难以控制,模具的生产成本难以核算,阻碍企业的发展。

二、宁波模具产业工业设计存在的主要问题

据统计,目前宁波市规模以上模具企业近100家,资产总计近50亿元,年均增长80%以上,工业总产值和销售额2005年、2006年、2007年均以20%以上的速度快速发展;2008年虽然遇到了经济危机,但仍增加了9.8%,远远高于全国平均发展水平,对全市工业经济的拉动作用十分明显。2010年,宁波模具行业经济运行呈现“高开、缓降、稳走、转型”的基本态势,多项经济指标表现良好,运行实际好于年初预算。据统计数据显示:宁波模具在2011年全年实现工业总产值3264570万元,同比2010年增长13%。

近年来,虽然模具行业取得了一些成绩,但依然存在很多问题。

(一)模具产业设计水平与国际先进水平还有差距

现代模具工业早已进入了数字化时代,实现了无图化生产,靠计算机设计,通过计算机输入数据加工制作模具。但是我国很多厂家由于设备不配套,很多工作依赖手工完成,严重影响了产品的质量。我国模具数字化及企业信息化管理技术在总体上要比欧美等国家落后许多,也比韩国、新加坡落后。

包括宁波模具在内的国内模具,其总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的高端模具比例只有30%左右,还要依靠大量进口,进口量占国内模具市场50%左右;即使这类技术含量较高的模具,与国际先进水平还有10~15年差距。

(二)企业研发(设计)机构创新不足,机构设计(研发)创新层次较低

目前,宁波模具企业的设计能力很难满足企业自身的创新需求,企业模仿创新仍占多数,企业新产品推出增幅不明显,发明专利、实用新型专利授权数少。宁波模具自配率只有70%左右,其中低档模具供过于求,中高档模具自配率只有60%左右。而企业自有的设计机构很难满足本企业在这些高端设计服务方面的需求。

(三)大多数企业重技术轻设计

目前宁波大部分模具工业设计产品,真正适合消费者需要的、具有独创性设计的还很少见。技术再先进,如果产品没有经过工业设计的过程,也不能成为真正的能被人使用的商品。如今,企业设计创新是关键,是企业的核心,是企业的立足之本,工业设计已成为企业竞争的源泉和核心动力之一。

近几年宁波模具业设计资金投入增幅较大,但资金投入强度不足。从设计支出占销售收入的比重来看,宁波各行业企业设计支出投入仍然偏低。

(四)宁波模具产业劣势主要体现在管理水平的落后

宁波模具企业组织结构、管理模式、技术结构和进出口结构不够合理。过去模具的生产加工主要依赖钳工,或以钳工为核心的粗放型作坊式的生产管理模式,现在则逐渐被以技术为依托、以设计为中心的集约型现代化生产管理模式所替代。宁波必须在模具产业链前端研究开发、人才建设和产业链后端检测、信息服务上领先一步,才能使模具产业升级换代,将产业链打造得更加完善。

(五)专业化、标准化、商品化的程度低

宁波模具专业化生产水平低,专业化分工不细,商品化程度也低。模具企业之间协作不好,难以完成较大规模的模具成套任务。目前,宁波标准件生产落后于模具生产,一些高档模具标准件还要进口;宁波模具材料市场也落后于模具工业发展,很多性能好、长寿命、生产周期短的模具材料还要用进口材料,进口材料的价格比国产材料价格高3~5倍,需要创新材料使模具材料迅速赶上世界先进水平,促进宁波模具工业的迅速发展。

(六)模具工业设计人才,特别是高技能、高水平人才全行业缺乏

宁波设计人员总量少,高层次设计人员缺乏,具有较高学历和丰富经验的高端设计人员更加缺乏,同时人才素质也亟待提高;目前宁波模具企业由于缺乏优秀的模具CAD/CAM/CAE人才,在设备和软件的使用水平上与先进国家有很大的差距,致使模具的设计及加工水平不高,因而模具制造及装配过程中钳工的修配工作量依然较大,模具的质量在相当程度上仍然靠优秀模具钳工的技艺。

(七)模具行业利润率下滑

2010年以来,原材料、燃料、动力价格持续攀升,特别是人工成本上升幅度较大,模具价格却不涨反落,再加上企业收款的大幅增加及人民币汇率变化等因素,致使宁波模具行业利润率下滑,亏损企业和亏损额也明显上升。

三、国外制造产业工业设计情况及日本的模具政策

(一)美国

美国是世界设计产业规模、设计出口和设计创新第一大国。长期以来,美国采用制订国家设计促进计划,支持设计机构发展与设计创新教育,注重设计教育创新,并充分发挥行业协会的作用,设计工业设计大奖(美国IDEA奖自20世纪90年代举办以来在全世界极具影响力),制订联邦设计促进计划,有效地促进了工业设计发展。

(二)英国

20世纪中叶以来,英国实施工业设计资源的整合,有力地推进了工业品牌战略和全球贸易战略。第一,制定设计促进政策。英国制定了“英国国家设计战略”,并依靠“2008—2011优秀设计计划”,引领国内设计产业发展。第二,注重发展设计教育。伦敦是世界设计学校最多的城市之一,为英国和世界培养了顶尖设计师,标志、马自达、BMW等公司的设计主管均出自英国著名设计学院。第三,促进设计与产业紧密结合。政府成立专职机构处理国内外中小企业的设计事务,通过建立设计数据库设立网站、编制设计年鉴等平台,使企业便捷地了解设计技术、市场需求、政策法规、行业研究等信息。

(三)德国

设计在德国创意产业中始终占有重要地位,在设计之都柏林有一批世界知名的工业设计公司。德国联邦政府于1953年成立德国设计议会,这是德国在设计相关事务上的最高政府机关。德国设计议会已成为世界领先的设计中心和设计技术转移基地。1995年制订并实施了“德国工业设计路线图计划”。该计划的目标在于提高德国公司的设计意识,并注重推广设计。德国拥有世界上数量最多、价值最高的设计奖项,著名的奖项有iF设计奖(iF Design Award)、红点奖(Red Dot Award)。

(四)日本

日本在1945—1952年工业的恢复时期就非常重视工业设计。日本设立专门组织机构指定和实施国家设计政策。在1952年,日本成立了工业设计协会(JIDA),将日本设计界和社会的发展紧密地结合起来。日本政府资金支持力度大。1968年产业振兴会成立时,日本政府投入660亿日元作为推动基金,专门开展工作。目前,日本投入工业设计开发资金占GDP的2.8%,居世界首位。另外,日本发挥地方政府和民间组织的作用,还非常重视培养和国际交流机制,推进日本工业设计发展的进程。为了鼓励原创性设计,1957年,日本政府设立了“G-Mark”大奖。工业设计推动了日本模具业的发展和壮大。多年来,日本模具一直保持着世界第一模具大国和模具强国的地位,日本的模具产能约占全球的40%,居世界第一位,每年向国外出口大量模具。

日本模具的优势在于:第一,不断创造出新技术、新产品。日本模具企业普遍认识到,只有充分发挥日本模具企业高、精、尖的技术特点,才能增强其在高端模具领域的竞争优势。日本模具企业开始专注于打造柔性的专业化制造平台,在不断满足顾客个性化需求的同时,提高自身的规模和专业化制造水平。第二,尽可能多地采用高新技术,提升数字化、信息化水平。第三,开拓模具使用新领域,如各种新能源、新材料和医疗、航天领域。由于现代各种产品更新换代频率高,对模具设计和加工工艺提出了更高的要求,模具行业的竞争重点已经逐渐向模具设计、工艺创新和标准化等领域转移。第四,延伸模具产业链。日本模具形成了特色的“产品制造文化”,从模具产业链上、中、下游三个环节来发展,形成品牌。第五,信息化管理技术。日本很多模具企业在管理上采用了一些高科技的软件,如应用ERP技术,不仅对模具企业本身进行控制,而且还将管理延伸到客户和供应商,将带动模具相关产业共同发展。第六,模具市场规范,建立了诚信体系。日本模具界建立在诚信体系的基础上,相互团结,面对问题共同寻找应对策略,形成了规范的模具市场。第七,更新知识。日本模具企业非常重视人力资源的开发,企业员工往往“从一而终”,极少流动。其主要原因是日本模具企业对于在职人员每年都有培训目标和计划,且根据不同层次人员,量身定做培训方案。第八,履行优惠政策。日本政府开始意识到模具是决定日本企业国际竞争力的重要产品,需要优惠政策扶持,由此着手制定和执行《机械工业振兴临时措施法》(简称《机振法》,1956年颁布)。《机振法》中的“模具制造合理化基本计划”提出一个操作流程,即由模具企业提出现代化计划,经审查后获得日本开发银行的特殊融资。以《机振法》的实施为契机,日本模具工业会于1957年成立,并通过该协会展开各种各样的信息收集活动,模具企业得以广泛接触海内外信息,成效十分明显。日本政府更侧重于引导企业,促进其加强核心竞争力。鉴于此,日本模具工业获得了飞速发展。

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