中国模具产业发展趋势与需求分析

发表时间:2024-07-10 10:03来源:《金属加工》


编者按




从三个方面阐述了我国模具产业的发展趋势,并分别从汽车行业、电子行业、家电行业及其他行业对模具的未来需求进行了简要分析。




1   序言

模具是新产品开发过程中不可或缺的重要工艺装备,近年来,我国模具行业发展十分迅速,行业规模快速扩张。但由于国内模具行业起步较晚,行业内仍存在技术创新不足、市场竞争激烈及模具人才缺乏等一系列问题。

模具是指通过注塑、压铸、锻造及冲压等加工方法生产出满足形状和尺寸精度要求制件的一种特殊工艺装备[1]。目前,我国有模具生产企业两万余家,模具产值增速平稳。据公开资料显示,2022年我国模具行业市场规模约为3467.73亿元,同比增长12.6%,产量约为2631.17万套,同比增长7.4%。预计到2025年,我国模具市场规模将达到3800亿元。经过几十年的发展,我国模具产业已初步形成了珠三角、长三角及环渤海3个大型集聚区,成渝、鄂湘2个中等集聚区。除了上述5个区域,还分布着一些零散的模具产业集聚区,但还未形成一定的规模。

由于我国模具行业起步较晚,直到20世纪70年代末才步入正轨,因此行业内仍存在着创新能力不足、技术水平落后、下游行业需求波动以及模具技术人才缺乏等一系列问题。2021年6月,《模具行业“十四五”发展纲要》发布。2022年11月,市场监管总局、科技部等18部委联合发布了《关于印发进一步提高产品、工程和服务质量行动方案(2022-2025年的通知》,同时,各地方政府也相继出台了一些政策措施。2021年7月,重庆市人民政府印发《重庆市制造业高质量发展“十四五”规划(2021-2025年[2]2023年9月,河源市人民政府印发《关于印发河源市发展机械与模具产业若干政策措施的通知》[3]。各省市发布的有关模具行业的相关政策主要聚焦于模具产业数字化升级方式、模具材料研发、模具产业融合及培育等几个方面,这也正契合了国家最近提出的新质生产力的核心要义和发展方向。

2   我国模具产业的发展趋势

2.1 高档精密模具的研制与开发是大势所趋

模具是现代工业生产中的重要工艺装备,模具质量的高低决定着产品质量的好坏,模具质量的高低主要取决于加工水平的高低。现代制造业越来越重视产品的精细化,对产品精度的要求越来越高。目前,随着消费与制造业的双重升级,汽车、电子及通信等各行各业的产品对模具的精度提出了更高的要求,模具行业发展面临着新的机遇和挑战,模具高档化、精密化将成为国内模具制造厂商产品研发、生产的关键。

2023年12月,国家发展和改革委员会印发《产业结构调整指导目录(2024年本)》(以下简称《目录》)[4]。模具作为机械行业的一个分支被纳入了“鼓励类”。《目录》中重点鼓励发展以精密模具、多工位自动深拉伸模具、多工位自动精冲模具、汽车高真空复合精密压铸模具、大型风电叶片模具及复合材料模具等为代表的关键模具。由此可见,高档精密模具的研制与开发将成为未来模具产业的重点发展方向之一。

2.2 模具的定制设计能力水平进一步提高

由于模具属于单件小批量生产,但其生产的产品往往是大批量的,因此模具属于个性化定制的产品,即使外观结构相似的两款产品,其模具在结构上也有一定的差别。近年来,随着产业下游行业市场需求的快速变化,例如汽车轻量化,消费电子产品、通信电子产品的更新换代等,对模具提出了越来越高的要求。为加速应对市场变化和客户需求,模具的定制设计与制造能力逐渐成为衡量模具企业市场竞争力的重要指标之一。未来模具企业在模具设计、研发创新方面的投入将不断增加,行业市场竞争将愈演愈烈,设计水平落后、工艺水平偏低、技术开发能力不强及服务能力较差的企业将逐渐被淘汰,产业集中度将进一步提升。

2.3 模具的设计与制造过程进一步智能化

随着CAD/CAM/CAE一体化技术、物联网及大数据等技术在模具设计与制造行业的深度运用及工业智能化制造发展趋势的推动,模具将朝着数字化、智能化、网络化和协同化方向发展。CAD/CAM/CAE等技术的引入,使模具的设计过程更加准确、高效且方便;物联网、大数据等技术的融入,使模具的加工过程更加优化、安全和高效。智能模具将成为未来模具的重点发展方向之一,即模具行业将在模具的全生命周期中进一步提升新技术的融合能力,使模具的设计过程实现数字化,使模具的结构更加优化,使模具的加工过程实现远程监控,使模具的性能更加稳定、可靠,使模具的使用过程实现预测性维护、维修。同时,模具产业下游的产品质量及生产效率也将逐步提高,从而推动制造业朝着节能、节材、绿色和智能方向发展。

2.4 模具的标准化程度进一步提高

随着消费者个性化和定制化需求的日益增长,新产品的开发周期越来越短。模具作为新产品开发过程中不可或缺的环节,如何在最短的时间内生产出合格的模具成为各企业关注的重点。模具和其成型的产品具有“阴阳相合”的特点。一套简单的模具少则有几十个零件,多则上百个。如果每开发一套新模具都一个一个零件进行加工,再进行装配、调试和试模,无疑会花费大量的时间和资金。同时,在模具开发过程中,往往要对产品结构进行反复多次的更改和调整,这将大幅延长模具的生产周期,提高模具的生产成本。提高模具结构的标准化程度是减少模具加工工时、缩短模具制造周期及降低生产成本的有效手段。

截至2023年12月,现行的模具国家标准一共有200余项,涵盖注塑、冲压、铸造、锻造、挤压及粉末冶金等各类模具。针对模具标准件方面,《目录》中鼓励使用热流道、氮气弹性元件、自润滑耐磨滑动元件和精定位模具零件等模具标准件。与国外发达国家相比,我国模具的标准化、通用化程度差距明显。由于国外的模具标准件快速进入我国市场,使市场竞争愈加剧烈,因此提高我国模具的标准化程度是未来模具产业的发展方向之一。

3   我国模具产业的需求分析

据中国模具工业协会统计数据显示,目前,我国模具产品的主要应用领域集中于汽车、电子、IT及家电等行业。这些行业往往需要精密的工具或零部件,而模具正是为这些行业提供了一种高效、经济的生产方式。在模具应用行业,汽车行业的占比最大,约为34%,电子行业约占28%,IT行业约占12%,家电行业占比9%,OA自动化及半导体分别占比4%,

3.1 汽车行业对大型、复杂和高精密模具的需求越来越迫切

近年来,我国模具行业工业总产值保持持续增长的态势。但模具设计与制造水平要比德国、美国及日本等国家落后”。总体来讲,国内低档模具已基本可以自给自足,甚至供大于求,而中高档模具还远远不能满足实际生产的需要,主要还是依赖进口。

以汽车模具为例,目前我国汽车模具制造企业约300家,绝大部分企业的规模较小,技术和装备水平有限。在高端汽车模具市场,国内具备竞争实力的企业为数尚少。以成型汽车内外饰的塑料模具为例,汽车领域为精密注塑模具的最大需求端,通过精密注塑成型制成的汽车零部件占比达95%。随着汽车轻量化、新能源汽车以及智能网联汽车的兴起,其对精密塑料模具的需求将越来越迫切。而与之形成鲜明对比的是,国内能够提供汽车精密注塑模具的企业相当有限。

3.2 电子行业对小型、精密模具的需求越来越强烈

模具是电子行业不可或缺的重要技术支撑。对于高性能、高精度的电子产品而言,模具的精度显得尤为重要。以智能手机、平板电脑等为代表的高端电子产品时尚化、小型化、薄型化和个性化的趋势越来越明显。这些产品更新换代的速度越来越快,消费者对这些产品的品质要求越来越高,这无疑对模具的质量提出了更加严苛的要求,模具生产企业面临更加严峻的考验。由于精密模具可以使电子产品的尺寸更加稳定、性能更加可靠以及外观更加美观,因此小型、精密模具成为未来电子行业需求的重点。

3.3 家电行业对高效率、低成本模具的需求旺盛

家电行业是另一个重要的模具需求领域,主要用于生产各类家用电器,如电视机、冰箱、洗衣机和空调等。这些产品的零件和配件需要大量的模具来成型。近年来,家电行业所需模具量年增长率约为10%。随着人们生活水平的不断提高,对家电产品的需求也在不断增加。家电行业对模具的需求特点主要体现为高效率、高一致性、长寿命、安全性以及低成本。为了满足以上需求,家电企业需要加强与模具制造企业的合作,推动模具设计与制造过程的数字化和智能化。

3.4 其他行业对模具的需求呈现多样化

其他行业如OA自动化、IT、建筑、化工及医疗器械等也需要使用模具来生产相关产品。与汽车、电子和家电等行业相比,这些行业对模具的需求量相对较小,但也有一定的市场需求。这些行业对模具的需求特点主要表现为个性化、定制化、特殊化以及专业化。为了满足这些多样化的要求,模具制造企业需要加强技术研发和创新能力,从而提高产品的附加值和市场竞争力。

4   结束语

一套模具从开始设计到正式投入使用,少则需要几个月,多则几年。由于新产品开发最为关键的就是时间,因此,模具生产周期的长短直接关系到新产品的竞争力和生命力。如何大幅缩短模具设计和制造周期是摆在模具制造企业面前亟待解决的难题之一。随着制造业智能化、信息化发展步伐的加快,我国模具企业要围绕模具的全生命周期,瞄准短板,加大研发力度,引进先进技术与设备,激发创新活力,使模具产品朝着精密化、智能化、标准化、商品化和低成本方向发展,从而助推我国制造业高质量发展,满足新质生产力的新要求


参考文献:

[1] 高善旺,高炜,杨保健.中国模具制造业现状及发展趋势[J].机电工程技术,2022,51 (6):6-10.

[2] 重庆市人民政府.重庆市制造业高质量发展“十四五”规划(2021-2025年)[EB/OL].(2021-08-03)[2024-04-30].http://fzggw.cq.gov.cn/zfxxgk/fdzdgknr/ghxx/zxgh/202112/t20211217_10188779.html.

[3] 河源市人民政府。关于印发河源市发展机械与模具产业若干政策措施的通知[EB/OL].(2023-10-15)[2024-04-30].http://www.heyuan.gov.cn/zwgk/zfgb/2023/09/szfwj/content/mpost_572051.html.

[4] 国家发展和改革委员会。产业结构调整指导目录(2024年本)[EB/OL].(2023-12-27)[2024-04-30].https://zfxxgk.ndrc.gov.cn/web/iteminfo.jsp?id=20305.

本文发表于《金属加工(冷加工)》2024年第6期第1~3页,作者:重庆科创职业学院智能制造学院   魏良庆,原标题:《中国模具产业发展趋势与需求分析》。


文章分类: 行业资讯
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