20世紀90年代以來(lái)，我國模具行業(yè)產(chǎn)生了翻天覆地的變化，現在已經(jīng)成為了世界模具的生產(chǎn)基地。在絕大多數領(lǐng)域，中國模具已經(jīng)占領(lǐng)了相當大的份額。但是，在很多高端領(lǐng)域，特別是汽車(chē)模具，精密模具，高效功能模具，仍然要從國外大量進(jìn)口，國內只有極少企業(yè)擠入精密模具制造行列。從模具行業(yè)整體而言，我國模具的整體水平仍然是以中低檔模具為主，特別是由于國家對模具行業(yè)缺乏有效的行業(yè)準入門(mén)檻，以至于在很多所謂模具發(fā)達地區，也是低端、粗制濫造的模具充斥市場(chǎng)。是什么原因導致了這種狀況呢？為了找到答案，《金屬加工》雜志記者采訪(fǎng)了山東豪邁機械科技股份有限公司技術(shù)顧問(wèn)，青島農業(yè)大學(xué)教授周建強先生，讓他帶我們一起探索制約我國高端模具發(fā)展的因素及其對策。

　　制約高端模具生產(chǎn)的因素

　　1. 起步較晚

　　任何技術(shù)的發(fā)展和使用都有一個(gè)積累的過(guò)程。我國模具發(fā)展的歷史很短，在這30年內發(fā)展到如今的水平，已經(jīng)是奇跡！到20世紀80年代中期，德國已經(jīng)開(kāi)始運用計算機輔助設計模具，開(kāi)發(fā)出模具注射工藝的分析軟件。進(jìn)行模具內的流場(chǎng)分析，也就是現在很風(fēng)行的Mouldflow的初始模式。我國的模具極低，就連廣東當時(shí)的模具生產(chǎn)也是剛剛起步。從塑料模具看，那時(shí)候歐美國家已經(jīng)比較廣泛的應用熱流道系統了！除個(gè)別企業(yè)或者領(lǐng)域外，我們仍處于追趕的狀態(tài)。要生產(chǎn)出高端模具產(chǎn)品，不僅僅靠設備或者某一項技術(shù)就可以，而是綜合技術(shù)水平和管理水平。我們在理念、設計、工藝、技術(shù)、經(jīng)驗等方面與國外先進(jìn)水平相比都存在明顯差別。周永泰選擇了有代表性和比較典型的模具性能主要指標與國際先進(jìn)水平比較說(shuō)明，我國的模具總體水平還是處于學(xué)習階段，模具的高精度國內先進(jìn)水平可以達到微米級，而國際先進(jìn)水平已經(jīng)達到亞納米級，模具的使用壽命幾乎相差一倍，高效精密多工位級進(jìn)模國外先進(jìn)水平為5億次，國內為3億次，注塑模壽命分別為2000萬(wàn)次和1000萬(wàn)次。

　　2. 模具機床業(yè)大而不強

　　改革開(kāi)放之后的30年，模具產(chǎn)業(yè)實(shí)現了顯著(zhù)發(fā)展，主要表現為引進(jìn)了國外的先進(jìn)設備和加工方法，技術(shù)水平得到不斷的提高，模具品質(zhì)也得到很好的提升。但我國的模具機床業(yè)大而不強，中低端產(chǎn)品已無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)高端模具的需求，而高端模具機床生產(chǎn)的技術(shù)積累不夠。從每年的機床展會(huì )就可以看出，國產(chǎn)高端模具機床很少，盡管?chē)鴥饶＞邫C床業(yè)逐漸把注意力從中低端市場(chǎng)轉向高端模具市場(chǎng)，但短時(shí)間內高端模具機床還是會(huì )大量進(jìn)口。不僅如此，國外先進(jìn)的設備經(jīng)常是不對我國銷(xiāo)售，包括相同機床的控制系統。模具生產(chǎn)使用的機床逐漸由三軸向五軸發(fā)展，國外現在已經(jīng)開(kāi)始使用六自由度聯(lián)動(dòng)機床，而我國沒(méi)有自己的五軸控制系統。國內生產(chǎn)的數控機床精度較低，高端機床進(jìn)口受到限制，加上我們對國外機床的控制系統不盡熟悉，機床的性能也不能得到充分發(fā)揮。例如，不少機床在快速走刀時(shí)，都可以做到拐彎處降速，可以通過(guò)機床系統設置減速的比率等，但在生產(chǎn)中極少有生產(chǎn)廠(chǎng)會(huì )使用。這對加工效率和成本產(chǎn)生重要影響，降低在市場(chǎng)上的競爭力。全員人均年勞動(dòng)生產(chǎn)率國外先進(jìn)企業(yè)達到25～35萬(wàn)美元，而國內僅為3～4萬(wàn)美元。

　　3.編程軟件版本落后

　　編程軟件不斷升級，新的功能不斷增加，我們大部分公司所使用的編程軟件都是較老的版本，一次購買(mǎi)終生使用，不愿為軟件版本的升級付費。結果是，加工效率和質(zhì)量較低。不少軟件增加了許多新的加工策略，像擺線(xiàn)加工、恒載荷加工、路徑優(yōu)化等。在精加工方面，大部分軟件開(kāi)始采用高速加工方案，對拐角速度進(jìn)行控制，對拐角進(jìn)行圓弧過(guò)渡，對刀位點(diǎn)過(guò)濾、擬合、重新分布，降低了運動(dòng)矢量的方向變化量，提高加工速度，改善加工質(zhì)量?？刂葡到y方面，采用相應高速加工代碼，在允許的公差范圍內，對刀位點(diǎn)再次重新分布，對到位點(diǎn)運動(dòng)矢量再次光順，以提高加工效率。這種功能在UG、MasterCam、HyperMill等軟件的較新版本中都有，所謂過(guò)濾，是一種在允許的公差范圍內，將不必要的點(diǎn)進(jìn)行刪除的功能。在軟件中根據設置的數據，通過(guò)后處理得到的NC文件的刀位點(diǎn)凌亂的，而這些點(diǎn)在允許的公差范圍內，可以用一條直線(xiàn)替代，于是就可以直接這樣輸出。

　　這樣通過(guò)刪除中間部位“無(wú)效”的刀位點(diǎn)，就直接避免了機床在執行中間定位點(diǎn)時(shí)不斷加減速導致的運行時(shí)間延長(cháng)，和機床在這些刪除的刀位點(diǎn)上，因定位振蕩引起的表面質(zhì)量惡化。

　　進(jìn)口軟件價(jià)格高，而我們又缺少自己的軟件，到現在，我們也只能夠為那些國外引進(jìn)的各類(lèi)軟件做一點(diǎn)外掛，國外的軟件已經(jīng)基本上壟斷了我國模具所有的市場(chǎng)。

　　4. 編程人員知識面窄

　　國內真正編程水平高的編程人員寥寥無(wú)幾，模具市場(chǎng)不斷擴大，編程從業(yè)人員也不斷增加，對編程軟件的掌握程度也良莠不齊，由于模具行業(yè)一直比較看好，所以，編程人員基本都在忙于應付生產(chǎn)。新增的編程人員忙于學(xué)習軟件的基本操作和基本的使用，對軟件的功能了解不夠透徹，不能合理使用軟件的加工策略，更不能合理使用參數設置，好多參數基本使用的都是默認值。從業(yè)人員知識面窄是另一重要特征，考察我國編程人員，有許多甚至是計算機專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，誤把數控編程當作了軟件開(kāi)發(fā)；由于擴大生產(chǎn)的需要，很多的編程人員是從操作工中提拔的，缺少相關(guān)的加工知識，包括刀具和工藝知識。使用編程軟件可以完成編程工作，而程序質(zhì)量則千差萬(wàn)別，加工策略的正確使用、刀具的正確選擇、刀具切削參數的合理選擇、刀路的優(yōu)化等都會(huì )影響加工的效率和成本以及加工質(zhì)量。在高水平的編程中，經(jīng)常會(huì )根據實(shí)際需要，使用宏程序，但有很多公司從來(lái)不使用，甚至不了解什么是宏程序。

　　5. 精心制造的敬業(yè)精神尚待提高

　　我國模具生產(chǎn)單位林立，競爭激烈，客戶(hù)不追究產(chǎn)品質(zhì)量成了高追求，許多企業(yè)都在低層次上競爭，由于市場(chǎng)需求量較大，因此，模具生產(chǎn)廠(chǎng)經(jīng)濟效益都不錯，一些技術(shù)人員紛紛成立自己的公司和生產(chǎn)廠(chǎng)，技術(shù)力量也不斷被分散，一些大的公司幾乎成了模具生產(chǎn)技術(shù)人員的培訓學(xué)校。技術(shù)力量的分散，不利于制造高端模具。市場(chǎng)作用的結果是，只有當模具行業(yè)開(kāi)始出現過(guò)剩時(shí)，才會(huì )催生更多的高端模具生產(chǎn)追求者?，F在產(chǎn)值幾百萬(wàn)的模具廠(chǎng)比比皆是。而這樣一些工廠(chǎng)也沒(méi)有能力去制造高端模具。只有不斷追求卓越，才能出精品。只有集中技術(shù)優(yōu)勢，才有能力向高端進(jìn)軍。

　　打造高端模具之對策

　　知不足而后為之，才能有的放矢。針對我們的不足，采取相應的措施和策略才能迎頭趕上。模具行業(yè)“十二五”發(fā)展規劃已明確了科學(xué)發(fā)展為主題，轉變發(fā)展方式為主線(xiàn)，結構調整為主攻方向。產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化與轉型升級是一個(gè)龐大的系統工程，也是模具行業(yè)由大轉強的必經(jīng)之路，整個(gè)行業(yè)已面臨難得的機遇與嚴峻的挑戰。

　　1. 產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化和轉型升級要以企業(yè)為主體，以需求為導向，以發(fā)展“專(zhuān)、精、特、新”企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群為主要方式

　　全面提升創(chuàng )新能力和產(chǎn)品水平，把企業(yè)做專(zhuān)、做精、做強，促進(jìn)行業(yè)由大轉強才能出精品。要實(shí)現這一目標政府必須對企業(yè)予以政策和經(jīng)費支持，協(xié)會(huì )予以技術(shù)支持，企業(yè)要根據自身條件及所在地具體情況實(shí)施差異化策略。努力營(yíng)造政府、協(xié)會(huì )、企業(yè)三位一體，良好互動(dòng)的氛圍，使模具生產(chǎn)朝著(zhù)集約化、專(zhuān)業(yè)化、精品化和國際化方向發(fā)展。我國在輪胎模具方面的發(fā)展，作為專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)走出了一條專(zhuān)業(yè)化、高端精品化的路子，山東豪邁科技有限公司的輪胎模具主要客戶(hù)已經(jīng)由國內變成國外客戶(hù)為主，固特異、米其林、德國大陸等都是主要客戶(hù)。政府部門(mén)對專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng )新能力強的企業(yè)予以扶持，有利于企業(yè)快速做大做強。

　　2.專(zhuān)業(yè)化設備與通用高性能設備研制并舉

　　我國的通用高性能加工設備與國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距，不管是控制系統還是機械結構和精度。要等待我們能制造出高性能的機床再去生產(chǎn)高端模具顯然不行。因此要提升企業(yè)自主創(chuàng )新能力，針對專(zhuān)業(yè)化加工研制專(zhuān)用設備和一些輔助設備，提升加工質(zhì)量和效率，擴大原有機床的加工能力。豪邁科技有限公司，根據輪胎模具的加工特點(diǎn)，自行研制的電火花機床無(wú)論在加工精度和加工速度方面獨具特點(diǎn)，而且不斷改進(jìn)和提高其使用性能，為其成為世界輪胎模具制造基地和生產(chǎn)高端輪胎模具助了一臂之力。作為一般的生產(chǎn)單位，不可能不斷更換生產(chǎn)機床，可以在已有的機床上增加輔助設備，例如，采用角度頭、多軸聯(lián)動(dòng)加工方式，采用坐標系空間變換功能，采用高效的宏程序進(jìn)行特殊需要的加工，采用固定宏程序對刀等等，以此提高了加工效率，縮短生產(chǎn)周期。

　　3. 加強培訓，全面提升模具生產(chǎn)技術(shù)人員的水平

　　很多企業(yè)不重視技術(shù)人員水平的提升，特別是不重視試驗研究，忙于應付生產(chǎn)。一個(gè)企業(yè)不僅要有少數高技術(shù)、高水平的技術(shù)人員，還應有一支高技術(shù)水平的人才隊伍。因此，企業(yè)要注重兩個(gè)培訓和培養，一是高水平技術(shù)人員的培養，主要是具有重新能力的設計、編程、管理人員，二是內部培訓，使從業(yè)人員的知識結構合理，掌握相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)門(mén)知識，合理使用機床、軟件和刀具等。加強工藝培訓，特別是數控工藝。

　　4. 加強企業(yè)間聯(lián)合，集中優(yōu)勢力量，全面提升制造水平

　　市場(chǎng)規律使得近20年出現了眾多的模具企業(yè)，甚至現在還有些新的小型模具企業(yè)不斷成立。在模具市場(chǎng)不夠成熟的初期，為了滿(mǎn)足市場(chǎng)數量的需要催生大量的小企業(yè)是正常的，但隨著(zhù)市場(chǎng)的成熟和飽和，低層次的競爭必定使得一些企業(yè)無(wú)法生存。從2012年看，模具骨干重點(diǎn)企業(yè)的情況好于一般企業(yè)，大企業(yè)好于小企業(yè)，高水平企業(yè)好于低水平企業(yè)。這說(shuō)明模具行業(yè)擴產(chǎn)上量的階段已經(jīng)告一段落，接下來(lái)的就是上檔次上水平，走集約化和專(zhuān)業(yè)化的發(fā)展道路，逐步向高端發(fā)展。

　　我們應該很清楚地知道，我國的高端模具生產(chǎn)與世界先進(jìn)水平仍然有很大的差距，而且，這樣的差距是整體性的差距。但我們不能夠妄自菲薄，把自己看得一無(wú)是處，在某些特殊的領(lǐng)域里，我們還占有重要位置，例如，輪胎模具，我國不僅是制造大國，也可以稱(chēng)得上強國，特別是在工程胎和巨胎制造方面具有明顯優(yōu)勢，世界第一條63英寸的巨胎模具即為我國生產(chǎn)。在精密沖壓領(lǐng)域的無(wú)錫國盛，汽車(chē)領(lǐng)域的天津汽車(chē)模具等在汽車(chē)模具包括汽車(chē)覆蓋件模具，汽車(chē)內飾件模具等也達到了很高的境地。因此，只要我們集中力量，走專(zhuān)業(yè)化、集約化的發(fā)展道路，及時(shí)轉型，不斷創(chuàng )新，做強模具行業(yè)是完全能夠實(shí)現的。