模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作指南

模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作指南

據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計，中國模具出口從1994年的3900萬美元、模具貿(mào)易逆差超過6億美元，到2008年模具出口超過20億美元、進出口貿(mào)易平衡。自十二五以來，我國模具制造滿足了國內(nèi)模具市場的強勁需求增長，十二五十三五十年間，年進口模具在20億美元左右徘徊，強勁的模具需求消費增量幾乎由中國模具消化。特別是十三五以來，我國國內(nèi)模具市場不斷擴大，模具消費量持續(xù)增加，同期我國模具進口量累計97．18億美元，模具進口年平均增長-8．06%，模具進口大幅下降。創(chuàng)新發(fā)展不斷增強十三五以來，模具行業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展取得顯著效果，其中突出的進步是企業(yè)作為技術(shù)創(chuàng)新主體的能力不斷提高，在國家強基工程的引導和市場需求的拉動下，以企業(yè)為主體承擔工信部強基工程、智能化標準化項目、國家重點研發(fā)計劃項目模具高效清潔熱處理技術(shù)示范應(yīng)用等國家級項目20余項；以企業(yè)為主體，與科研院所共同推進的技術(shù)創(chuàng)新隊伍，承擔了大量國家、地方和企業(yè)自身的研發(fā)項目，掌握了以高強板熱成形模具、大型壓鑄模具、微發(fā)泡注塑模具等為代表的汽車輕量化制造技術(shù)所需要的新型模具和以高速多工位級進沖壓模具、多料多色、疊層模具、一模多穴多腔高效注塑模具等為代表的高效、復合、高水平、多功能先進模具的設(shè)計制造技術(shù)，絕大多數(shù)模具類型的主要技術(shù)指標達到或接近國際先進水平，應(yīng)用逐漸成熟；一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平模具實現(xiàn)了技術(shù)和規(guī)模的雙重突破；部分關(guān)鍵輕量化模具問題突破，市場供應(yīng)大為緩解。（一）專利水平等技術(shù)成果進步明顯十三五期間，總體看技術(shù)創(chuàng)新明顯。我國模具專利總數(shù)超過20萬項，其中發(fā)明專利總數(shù)超過3萬項。十二五期間模具行業(yè)授權(quán)專利超過10萬項，其中發(fā)明專利占比8．88%，十三五發(fā)明專利占比提高到的15%，整體技術(shù)創(chuàng)新進步明顯。國外發(fā)明專利實現(xiàn)零的突破，其中汽車模具水平提升成績顯著，35%的專利、50%的省部級及以上的獲獎成果與汽車模具有關(guān)，電子模具也從專利看到技術(shù)能力大為增強。2017~2019年，中國模具工業(yè)協(xié)會推薦、獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局第十九屆第二十一屆中國專利優(yōu)秀獎的模具專利13項，涵蓋了設(shè)有瓶口槽的瓶胚模具、帶限位功能的折彎模具、汽車調(diào)節(jié)器模具型芯制造方法、汽車變速箱壓鑄模的多點進料流道結(jié)構(gòu)、活動頂針式排氣模具的模具創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)；也涵蓋了深孔鉆編程方法及系統(tǒng)、光纖束的成形設(shè)備及其成形方法等創(chuàng)新技術(shù)與方法，也顯示出在板材充液成形液壓機、油缸總成和設(shè)有該油缸總成的液壓成形設(shè)備等的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新。（二）協(xié)同創(chuàng)新意識增強，產(chǎn)學研融合進步明顯，科技成果不斷涌現(xiàn)產(chǎn)學研創(chuàng)新機制不斷完善，企業(yè)從單純以生產(chǎn)、驗證的角色參與大專院校、科研機構(gòu)承擔的科研項目，正在發(fā)展為與大學、科研機構(gòu)合作建設(shè)分中心分所院士工作站博士后工作站重點實驗室等技術(shù)創(chuàng)新機構(gòu)，并以這些建立在企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新機構(gòu)共同承擔行業(yè)及國外的研制項目，不僅加快了企業(yè)模具新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用，而且提高了企業(yè)技術(shù)隊伍的素質(zhì)和企業(yè)管理水平。上下游協(xié)同創(chuàng)新初見成效，模具工程突前，產(chǎn)品設(shè)計同步模具開發(fā)，模具成形工藝及成形設(shè)備工程調(diào)試與模具的服役、維護一體化。因此要不斷提高模具的技術(shù)先進性和制造經(jīng)濟性，需要模具上下游產(chǎn)業(yè)間的密切合作和協(xié)同創(chuàng)新。十二五以來，一些模具細分行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)嘗試以產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)平臺等新機制推進所在領(lǐng)域上下游間的資源共享和協(xié)同創(chuàng)新，已經(jīng)顯現(xiàn)出明顯的效果。華中科技大學材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室基于應(yīng)用的科研成果航空發(fā)動機復雜零部件熱等靜壓整體近凈成形技術(shù)研究、環(huán)類零件精密軋制關(guān)鍵技術(shù)與裝備、選擇性激光燒結(jié)成形裝備與工藝、高性能低成本細晶粒無鈷金屬陶瓷制備技術(shù)等項目，獲得國家科技進步獎、國家發(fā)明獎二等獎。上海交通大學模具計算機輔助設(shè)計國家工程研究中心將現(xiàn)代塑性成形與模具技術(shù)和數(shù)字化制造技術(shù)有效結(jié)合，面向國家需求和行業(yè)需要，在板料冷熱沖壓與柔性漸進成形技術(shù)、冷溫熱精密體積成形及其模具技術(shù)、極端制造熱成形控形控性技術(shù)、碳纖維復材成形與高聚物注塑成形、模具智能設(shè)計、多學科數(shù)值仿真及結(jié)構(gòu)與工藝的設(shè)計優(yōu)化等方面開展相關(guān)基礎(chǔ)理論研究、行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)移和行業(yè)人才培養(yǎng)。獲得國家科技進步二等獎、國防科技進步一等獎、省部級科技進步特等獎等。（三）數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、制造裝備應(yīng)用水平普遍提升規(guī)上模具企業(yè)在模具設(shè)計制造中CAD技術(shù)的采用率達到95%左右，CAD/CAM（編程）一體化技術(shù)采用率達到85%左右；CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)總體采用率達到70%。目前，我國模具行業(yè)使用的自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計軟件的應(yīng)用率有了較大提高，達到15%左右（包括軟件公司和企業(yè)開發(fā)的專用軟件）。數(shù)控加工、檢測新技術(shù)的應(yīng)用接近國際先進水平。關(guān)鍵工序的數(shù)控（NC、CNC）加工技術(shù)的應(yīng)用在達到95%的基礎(chǔ)上，高速切削技術(shù)、激光加工技術(shù)、3D打印技術(shù)等模具加工新技術(shù)的應(yīng)用水平接近（達到）國際先進水平；模具及其零部件的自動化加工技術(shù)、模具熱處理及表面強化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，正在為我國模具行業(yè)的提質(zhì)增效發(fā)揮促進作用。（四）承擔國家強基工程項目結(jié)碩果華富（嘉華）電子科技公司制造的沖壓模具達到4億次壽命、刃磨600萬次，一模多出；注塑模具嵌入式成形、微注塑成形均屬業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，其模具技術(shù)從結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝仿真、零件加工工藝和模具性能有了質(zhì)的提高，模具精度、耐久性領(lǐng)先于同行，獲得強基工程項目支持。模具行業(yè)很多龍頭企業(yè)也具備類似的技術(shù)能力，行業(yè)水平普遍提高，已與國際一流技術(shù)水平相當。人才發(fā)展機制正在形成十三五以來，模具職業(yè)教育水平不斷提升，總量保持基本穩(wěn)定。隨著模具產(chǎn)業(yè)的規(guī)模擴大和模具制造流程的改變，大批具有計算機和數(shù)字化知識的年輕力量進入到模具行業(yè)，促進了我國職業(yè)教育和模具人才培訓體系的發(fā)展。以模具中職、高職教育，行業(yè)人才培訓基地、企業(yè)在崗培訓等有機結(jié)合的人才發(fā)展機制逐步形成。2017年，中國模具工業(yè)協(xié)會職業(yè)教育委員會開創(chuàng)了全國職業(yè)院校模具數(shù)字化設(shè)計技能網(wǎng)絡(luò)大賽，將每個學校的計算機房設(shè)為考場，大賽裁判組成員在賽事中心對各賽場動態(tài)進行遠程監(jiān)控。模具專業(yè)學生均可報名參賽，給學習者提供了同等的參賽權(quán)利，推動了全員化參賽，實現(xiàn)了大賽普惠，以賽促學、以賽促教、以賽促改、以賽促提升，成為培養(yǎng)模具技能人才的重要方法之一。企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈向下游延伸的范圍擴大模具的設(shè)計制造與其服務(wù)的產(chǎn)品（制件、制品）制造密切關(guān)聯(lián)，是由于產(chǎn)品制造技術(shù)和成形生產(chǎn)管理與模具不可分割的特性，形成模具企業(yè)是模具及模具成形工藝的集成供應(yīng)商（模具+模具成形工藝），有相當數(shù)量的產(chǎn)品（如電子元器件、汽車零件、精密產(chǎn)品零件等）制造需要模具設(shè)計制造與成形產(chǎn)品生產(chǎn)在一個成形工程實施的價值鏈內(nèi)完成。十三五期間，我國的專業(yè)模具企業(yè)利用自身模具制造技術(shù)的優(yōu)勢，以及模具+成形工藝集成供應(yīng)商的已有產(chǎn)業(yè)資源，順勢而為，加快了向下游產(chǎn)業(yè)擴展的速度，形成以模具支撐產(chǎn)品、產(chǎn)品反哺模具的新優(yōu)勢，模具企業(yè)的品牌影響力加強，其中50%規(guī)模以上汽車模具企業(yè)延伸增加了模具制件的生產(chǎn)業(yè)務(wù)。在此期間上市的模具企業(yè)，主營業(yè)務(wù)絕大部分定位于模具及模具制品。模具企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈向下游的延伸進一步優(yōu)化了制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，有利于增加模具企業(yè)的研發(fā)投入，提升我國產(chǎn)業(yè)模具的技術(shù)創(chuàng)新能力。模具上游供應(yīng)鏈保持穩(wěn)定十三五期間，我國模具材料在品種、工藝、裝備、質(zhì)量、標準和服務(wù)能力上都取得了長足進步，為我國模具行業(yè)提供了穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的模具鋼材、有機高分子材料、無機非金屬材料等基礎(chǔ)材料，支撐了我國模具產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。（一）模具材料品種結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化、質(zhì)量性能明顯提升我國完全具備各類模具材料的生產(chǎn)能力，從鋼和鑄鐵到銅材等非鐵金屬及合金、高溫合金、硬質(zhì)合金、可加工塑料等有機高分子材料、石墨等無機非金屬材料、天然或人造金剛石、3D打印模具材料等。對于主體模具鋼材料，如冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、特殊用途模具鋼各類模具鋼鋼種齊全，絕大部分國外的標準鋼號和品種規(guī)格都可以生產(chǎn)。品種規(guī)格系列齊全，涵蓋棒材、模塊、鋼板、扁鋼、鋼帶、線材、鍛件等，其中高精度的軋制扁鋼，尺寸精度可達到1/4DIN標準，最大寬度可以達到850mm。鋼材的純凈度、組織均勻性不斷提升，實物質(zhì)量與力學性能明顯提高。具有超高的強度、耐高溫磨損和耐腐蝕等特性的銅鎳錫合金已開始在行業(yè)中運用。憑借其摩擦系數(shù)約為鈹銅的1/3、腐蝕速度約為鈹銅的1/4以及在450℃以下不發(fā)生軟化的特性，用于注塑模具的熱流道噴嘴，滿足各種塑料的工況要求，且使用壽命可達鈹銅的1．5倍，同時不含鈹、鉛等對人體健康有害的金屬元素，是熱流道噴嘴用高端升級材料。（二）模具裝備精密化、大型化、智能化水平進一步增強在先進制造工藝、精密裝備、現(xiàn)代整體解決方案等技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域，優(yōu)化利用外資，推動數(shù)字化生產(chǎn)線改造與集成，利用國際裝備服務(wù)全球模具企業(yè)的契機，以及國際裝備在德國、日本、瑞士等模具發(fā)達國家模具企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗，推動高精裝備的深度應(yīng)用，提升我國模具企業(yè)的技術(shù)水品，從精準運動控制、過程控制中發(fā)揮單機設(shè)備優(yōu)勢，到工藝控制、性能控制、邏輯控制，向制造全過程品質(zhì)、效能全面提升方面發(fā)展。同時利用模具企業(yè)中外模具設(shè)備兼用的地位，積極發(fā)揮國際模具裝備與中國模具裝備產(chǎn)業(yè)的相互促進作用。企業(yè)更加注重質(zhì)量、效益的提升鑒于在數(shù)字化模具設(shè)計、加工中，在線視覺、影像數(shù)據(jù)采集檢測技術(shù)的普及應(yīng)用和模具產(chǎn)能總體出現(xiàn)高端不足、中低端輕度過剩的現(xiàn)狀，十三五期間，我國模具企業(yè)的發(fā)展關(guān)注重點開始從產(chǎn)能擴張轉(zhuǎn)向質(zhì)量、效益提升。其中質(zhì)量的概念由單純的產(chǎn)品制造質(zhì)量擴展到包括模具制件成形前端研發(fā)、模具成形產(chǎn)線、模具維護的制造體系的全面建設(shè)，使得終端用戶評價、行業(yè)評價等質(zhì)量評價體系認可程度逐年升高。效益提升則包括了生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)成本控制、經(jīng)濟效益和社會效益并重的提升。模具產(chǎn)業(yè)與模具市場需求的依存關(guān)聯(lián)度極高，隨著模具用戶行業(yè)的需求越來越嚴苛，倒逼我國模具產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步、管理提升、服務(wù)細化，呈現(xiàn)出強勁、持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展態(tài)勢。模具行業(yè)概況（一）模具行業(yè)產(chǎn)品分類及市場現(xiàn)狀模具被稱為工業(yè)之母，是對原材料進行加工，賦予原材料以完整構(gòu)型和精確尺寸的加工工具，主要用于高效、大批量生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品中的有關(guān)零部件。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，模具已廣泛應(yīng)用于建筑、交通、汽車、能源、消費電子等領(lǐng)域。根據(jù)加工成型方法的不同，模具可分為沖壓模具、壓鑄模具、鍛造模具、鑄造模具、擠壓模具以及其他模具。行業(yè)模具產(chǎn)品屬于擠壓模具分類。由于絕大多數(shù)模具都是針對特定用戶單件制作的，因此模具企業(yè)與一般工業(yè)企業(yè)相比，呈現(xiàn)數(shù)量多、規(guī)模小、集中度不高的行業(yè)特點。近年來，得益于中國工業(yè)化程度提高以及經(jīng)濟的持續(xù)增長，中國模具制造行業(yè)亦穩(wěn)步增長。我國模具制造企業(yè)通過學習國外先進技術(shù)和管理理念，不斷進行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)了快速發(fā)展。目前我國已經(jīng)成為世界模具制造大國和模具貿(mào)易大國。模具行業(yè)與諸多行業(yè)關(guān)聯(lián)性高、涉及面廣，下游市場的不斷發(fā)展也帶動我國模具行業(yè)快速發(fā)展。特別是隨著全球制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，驅(qū)動我國制造業(yè)升級，也將給模具行業(yè)帶來新的增長機遇。2011年以來我國模具行業(yè)市場規(guī)模不斷增長。至2019年我國模具行業(yè)市場規(guī)模達到了3，118．96億元，較2011年增長近100%。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2011年我國模具行業(yè)產(chǎn)量為1，045．96萬套，到2019年增長至2，425．11萬套，2011-2019年復合增長率達到11．08%。隨著我國模具制造行業(yè)的進一步發(fā)展，預計未來幾年，模具制造行業(yè)銷售收入將繼續(xù)保持增長態(tài)勢。根據(jù)上圖，2021至2026年，模具制造行業(yè)銷售收入預計將從3，688．37億元增長至4，445．38億元，仍將保持穩(wěn)定的增長趨勢。進出口方面，近年來模具出口規(guī)模逐年遞增，進口規(guī)模呈下降趨勢。海關(guān)總署統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2012年我國模具進口額為24．84億美元，到2019年進口額下降至19．39億美元；2012年，我國模具出口額為37．31億美元，到2019年提升至62．46億美元，我國模具行業(yè)凈出口額呈現(xiàn)較為顯著的增長趨勢。綜上，我國模具行業(yè)市場規(guī)模的持續(xù)擴張及凈出口的不斷增長有望給行業(yè)內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展前景和業(yè)務(wù)增長機會。（二）鋁型材擠壓模具市場發(fā)展情況根據(jù)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2019年至2021年我國鋁擠壓材產(chǎn)量為2，008．00萬噸、2，138萬噸及2，202萬噸，根據(jù)目前的鋁型材加工行業(yè)成本測算，平均每生產(chǎn)一噸鋁擠壓材需要消耗模具成本約為270元，因此，經(jīng)初步估算，2019年至2021年鋁擠壓材產(chǎn)量所對應(yīng)的擠壓模具市場規(guī)模約為54．22億元、57．73億元及59．45億元。模具行業(yè)面臨的機遇與風險（一）模具行業(yè)面臨的機遇1、模具行業(yè)國家產(chǎn)業(yè)政策大力支持近年來，我國出臺了《關(guān)于加快推進工業(yè)強基的指導意見》、《高端智能再制造行動計劃（2018-2020年）》、《增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃（2018-2020年）》等一系列重要政策，鼓勵支持包括模具行業(yè)、金屬加工機械行業(yè)在內(nèi)的制造業(yè)發(fā)展。此外，《關(guān)于加快鋁工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導意見的通知》、《十三五材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》、《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導目錄（2016版）》等一系列相關(guān)政策及規(guī)劃，對行業(yè)下游鋁型材加工行業(yè)形成有力的促進作用；《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》、《推動重點消費品更新升級暢通資源循環(huán)利用實施方案（2019-2020年）》等政策及規(guī)劃促進了鋁型材下游應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展，進而拓展了行業(yè)產(chǎn)品的終端應(yīng)用市場。工業(yè)和信息化部編制發(fā)布的《有色金屬工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》提出了十三五時期有色金屬發(fā)展的主線，即結(jié)構(gòu)性調(diào)整和擴大市場需求。未來中國鋁型材行業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整和市場需求的增長預計將繼續(xù)為鋁型材市場提供廣闊的市場發(fā)展空間。受益于此，行業(yè)具有良好的發(fā)展前景。2、模具行業(yè)下游應(yīng)用市場需求持續(xù)強勁，鋁材替代空間廣闊由于鋁及鋁合金質(zhì)量輕，易于加工成各種形狀，下游各行業(yè)對其需求量不斷提高，其在很多領(lǐng)域都具備巨大的替代空間。在建筑領(lǐng)域以鋁節(jié)木：建筑行業(yè)中鋁合金門框和幕墻等已廣泛使用，大量節(jié)約了木材資源。在交通運輸領(lǐng)域以鋁代鋼：軌道交通和高速鐵路的配套設(shè)施已普遍采用鋁制品代替鋼材，對鋁型材需求量不斷增多。在新興領(lǐng)域，鋁型材的應(yīng)用空間亦十分廣闊。在汽車輕量化方面，新能源汽車產(chǎn)量的增加和傳統(tǒng)汽車輕量化趨勢的發(fā)展使得汽車用鋁合金需求量大幅增加。在新能源行業(yè)和消費電子行業(yè)中，鋁合金材料的滲透率也在不斷提升。鋁型材應(yīng)用行業(yè)范圍廣、規(guī)模大，為本行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了強力支撐。3、創(chuàng)新能力及技術(shù)水平的提升推動模具行業(yè)進步行業(yè)通過多年的發(fā)展與積累，攻克了諸多設(shè)計制造技術(shù)難點，部分產(chǎn)品性能達到國際先進水平。創(chuàng)新能力不斷增加，核心技術(shù)不斷升級，將有效促進行業(yè)的持續(xù)進步與發(fā)展。同時，下游產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展對鋁型材擠壓模具及設(shè)備制造技術(shù)提出了越來越高的要