模具智能化制造助力实体经济转型升级
宁波是享誉全国的模具生产基地,全市模具产业工作人员18万人,产值约450亿元,占全国总量约20%;而宁海,又占据了宁波市场的近25%,是国内著名的"模具之乡"。
9月9日,由宁海县政府、宁波南部滨海新区、宁波工业投资集团有限公司主办,宁海县经信局、宁波模具产业园区投资经营有限公司承办的2018中国(宁波)模具产学研发展论坛在宁波举行,吸引了100多名海内外专家学者、行业协会成员、模具企业代表到会参加。作为全球智能经济峰会暨第八届智博会的重要组成部分,本次论坛围绕"模具智能化制造助力实体经济转型升级"主题,邀请海内外专家作主题演讲和交流,为业内企业、科研院校搭建一个相互合作、共同发展的交流平台。
近年来,盛名之下的宁波特别是宁海模具产业,转型难题也日益凸显。论坛上,中国模具工业协会秘书长秦珂,中国工程院院士、华中科技大学教授李培根,中国工程院院士、浙江大学"求是学者"特聘教授谭建荣分别进行了发言,分析中国模具产业的现状,探讨智能制造和模具产业升级等问题,共同探寻中国模具产业的转型之路。现将部分发言内容摘录如下,以飨读者。
改革开放40年,中国模具已经成为世界制造与贸易的大国。特别是作为模具之都的宁波模具,专注40年,从无到有到强,硕果累累,支撑了工业品生产,满足了消费者的多样需求,凝聚了政府、产业界、技术界等多方资源,在世界模具舞台树立起了强有力的品牌。今天的论坛又开启了2018中国(宁波)模具产学研发展论坛,我个人认为也可以延伸为政产学研用论坛。
模具工业水平已成为衡量一个国家整体制造业水平高低的标志,中国模具已经从世界的边缘走向了世界舞台的中心,成为世界模具制造与模具贸易的大国。2017年,中国模具支撑了27万亿的产品制造业,占世界模具市场的三分之一。在满足中国模具市场需求的同时,2017年模具出口54.9亿美元,比上年增长了14.6%,模具出口超过了200个国家和地区。宁波是个创新城市,模具又是制造创新的主战场和载体,是创新转化成产品的控形与控性工艺保障,所以以模具为节点的上下游产业延伸,在一体化制造与集成制造的生态圈建设中,处于至关重要的地位。
但我们现在不再是一个低成本的国家,中国制造优势主要体现在装备和人才优势上,以及供应链网络和市场生态环境。中国虽然是世界工厂,但规模上的辉煌难掩效率的巨大差距,精细化制造与产业、行业文化建设,远远没有形成良性的生态。
模具的生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制、绿色制造为一体,以汽车模具为例,现在一个Q5天窗冲压边框上面有超过100个传感器,通过它来实现控制。所以现在我们在模具智能化方面有很大进展,包括我们现在评选"精模奖"必须要有智能化成分,这都是过去没有考量过的。
同样,在新技术、新材料、新成型工艺上的模具新结构、新产品也层出不穷。还有一个很大的特点是大型化,模具变成了多组分、多工序的集成模具,所以越来越大。再有一个变化是精密,与国外相比,我们现在差距最大的不是汽车模具,是电子模具。
这次论坛就是应对这样的变化,在产学研用高质量发展中把握新时机,融入大格局,探索在精细化、集成化等方面通过共建、共治、共享系统协同,实现全要素再配置,提高资源效率、运行效率、研发效率,做优产业,提供我们中国的方案。
智能化制造要从三个视角看,分别是主要观念--客户、主要载体--产品、主要现场--车间(或工地、运行现场)。这些都是紧密围绕企业目标的。
首先是主要观念。现在企业和以前不一样,理念和战略都发生了重大转变。计划经济时候,就是以生产为中心,生产越多越好;现在是以市场为中心,或者说以产品为中心。但还不够,未来要以客户为中心,如果从客户端思考,那么见效是很快的。
海尔的COSMOPlat平台就是以客户为中心,通过将客户的碎片化需求进行整合,来指导新产品的开发。这个平台可以实现用户需求的交互,用户可以全流程参与设计、制造,从一个单纯的消费者变成"产消者",企业也从先有产品再找用户,转变成先有用户再有产品。一些装备制造企业从上个世纪90年代就做了一些开创性尝试,通过收集数据,发展了"健康保障系统",来改进设计、仿真、控制、维护,实现了价值链的延伸。
第二个视角是主要载体--产品。除了产品的基本功能外,我们要关注产品的用户体验和个性化需求,通过智能技术降低能耗、降低成本,让产品因智能技术的应用而更独特。
华中8型(iNC)检测诊断平台,是把心电图的概念用到数控机床上,通过测主轴、电机功率来反映机床状况,加工不同材料,不同参数,功率会不一样;刀具磨损,功率也会不一样。智能技术、数字化技术这些问题,要盯着自己的产品,琢磨自己的产品,思考有什么智能技术可以帮助我、提升我产品的性能。
主要现场(车间)也很重要。设备状态、质量管控、物料准时配送等等,这些东西都是每个制造车间需要关心的问题。智能制造,数据是最基本。以运用大数据的酒钢为例,每一个高炉安装800多个传感器。通过这些数据的分析,平均提高劳动生产率5%,单座高炉创效每年2400万元。我们简单测算了一下,如果全行业推广,直接经济效益可以达到约每年70亿元。
所以,总结一下,客户观念是我们的核心观念;产品是企业存在的载体;推进智能化制造,车间、现场是主战场,也是我们企业目标实现的集中体现。
模具是效益的放大器、不衰的工业、现代工业之母。智能化制造就是实现智能技术与制造技术的融合,以智能化为工具,来解决我们制造业当中的问题,是制造企业实现转型升级的重要手段。
我国制造业最弱的短板就是设计,自主设计产品能力偏弱。智能化技术应用可以帮助提高企业效益,特别是模具行业的智能化,但是智能化不代表能替代企业的实际技术和产品的本身。
随着大数据、互联网、云计算的深入发展,当前模具在网联汽车、电子器件、智能可穿戴行业等方面都有很重要的应用。例如,智能网联汽车就用车载传感器、控制器,实现自动处理器、自动控制系统,但智能汽车不是在以前的汽车上加一个智能化设备就行了。特斯拉电动车售价可以高达百余万,但我们国产电动车比亚迪只卖了十几万,相差一个"0",为什么?我了解了一下,特斯拉真正按照电动的性能来重新设计出来的,我们的电动汽车就是装个电机,汽车本身没有变。
再介绍几个国外的应用案例。瑞士Kebo公司成立于1979年,开发了热流道多腔高质量模具,主要用于高端医疗耗材的器械;瑞士TANNER公司是全球移液管吸头领导者;法国也有先进模具,包括高腔位瓶盖模具。国内某知名品牌矿泉水卖1块钱,瓶子的钱要占6毛,其实不是卖水,是卖瓶子。瓶子做得好不好,就取决于模具好不好。所以,模具的好坏非常要紧。
当然,我们现在模具产业发展也面临着四大问题,包括产品生命周期正在缩短,模具企业价格和利润正在全面下降,产品复杂性在增加,产品多样性在增加,这都给我们企业发展带来思考。