汽车模具技术水平及特点分析.docx
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1、汽车模具技术水平及特点分析一、企业营销对策用上述矩阵法分析、评价营销环境,可能出现4种不同的结果。在环境分析与评价的基础上,企业对威胁与机会水平不等的各种 营销业务,应分别采取不同的对策。对理想业务,应看到机会难得,甚至转瞬即逝,必须抓住机遇, 迅速行动;否则,丧失战机,将后悔莫及。对风险业务,面对其高利润与高风险,既不宜盲目冒进,也不应 迟疑不决,坐失良机,应全面分析自身的优势与劣势,扬长避短,创 造条件,争取突破性的发展。对成熟业务,机会与威胁处于较低水平,可作为企业的常规业务, 用以维持企业的正常运转,并为开展理想业务和风险业务准备必要的 条件。二、对困难业务,要么是努力改变环境,走出困
2、境或减轻威胁,要 么是立即转移,摆脱无法扭转的困境。模具行业概况(1)模具的作用及地位模具是在外力作用下,将金属或非金属材料制成特定形状及大小 的零部件的工具,是工业生产不可或缺的基础工艺装备。模具成型也 称等材制造,相比传统工业的减材制造,能够节省材料,降低产品生 产成本,集高效、高精度和低消耗为一体,是一种先进的生产加工方 式,能满足高效批量生产需求,被广泛应用于汽车、电子、航空航 天、医疗、建材等行业。模具被誉为工业之母,据统计,约60-80% 的零部件需依靠模具加工而成,模具的设计和制造水平,直接决定这 些零部件的生产效率、加工精度、加工成本和使用寿命,因此模具工 业是我国先进制造的重
3、要组成部分,其发展水平成为衡量我国制造业 水平高低的重要标志。(2)模具的分类根据加工对象不同,模具一般分为塑料模具、金属模具和无机非 金属模具;按照模具成型加工工艺的差异,可划分为塑料模具、冲压 模具、锻压模具、铸造模具、橡胶模具、粉末冶金模具等。从属性上 看,注塑模又属于塑料模具的一种,因为塑料模具按加工工艺不同可 分为注塑模具、吹塑模具、挤塑模具、搪塑模具等。上述模具种类中, 塑料模和金属冲压模是应用最广的两个模具种类,依据中国模协发布 的数据,塑料模具销售额约占模具总销售额的45%,冲压模具约占37%。依据应用领域的不同,模具又分为汽车模具、家用电器模具、航 空航天模具、消费电子模具、
4、医疗器械模具等。项目投资方所生产的 模具类型为注塑模具,目前的主要应用领域是汽车行业领域。三、技术发展趋势下游客户的开发、设计和制造对高质量、低成本、短周期越来越 关注,要求注塑模具行业发展朝着大型、精密、复杂以及更加经济快 速的方向发展,模具技术含量将不断提高,模具制造周期将不断缩短; 模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化、自动化的方 向发展。(一)数字化模具技术应用逐步推广应用数字化模具技术是指就计算机技术或计算机辅助技术在模具设计 制造过程中的应用,包括可制造性设计DFM、智能化型面设计、CAE辅 助分析与仿真、三维模具结构设计、制造过程中的CAECADCAM技术 等。数字化
5、模具技术是解决汽车模具开发中面临诸多问题的有效方法, 可以大幅节省试模成本,缩短模具开发周期,以成为保证模具质量的 重要手段。在德国、美国等发达国家,数字化模具技术已被广泛应用 于预测成型缺陷,以及优化模具成型工艺和模具结构,成为模具设计 制造过程的必要环节。数字化模具技术逐步被应用于我国模具设计制造。近年来,包括 项目投资方在内的国内实力较强的模具企业开始把数字化模具技术应 用于模具开发、设计、制造和检测等环节,提高了模具设计的可靠性, 缩短了模具开发周期,取得了良好的经济效益。数字化模具技术将逐 步成为模具制造的主流技术,而被更多的模具企业采用。(二)激光快速成型技术应用于模具制造激光快速
6、成型技术是一种融合了 CAD. CAM、CNC、激光和自动化等 先进技术的新型制造工艺。与传统成型工艺相比,激光快速成型技术 具有原料利用率高(接近100%)、适用复杂结构、易于集成化和智能 化等优点,是模具的理想成型工艺。目前已有激光薄片叠层制造技术 LOM,选择性激光烧结技术SLS等激光成型工艺成功应用于模具制造。 采用LOM技术制造冲模,可以节省一半成本,同时大幅缩短生产周期。 如果用来制造复合模、薄料模、级进模等,也具有显著经济效益。采 用SLS技术制造的钢铜合金注塑模具,寿命可达5万件以上。激光快 速成型技术在汽车模具制造中具有广阔的应用前景,是模具成型工艺 的重要发展方向之一。(三
7、)管理信息化和科学化管理的信息化与科学化是汽车模具技术发展的重要方面,推动模 具企业不断地向准时制造和精益生产的方向发展。随着现代管理技术 的进步,许多先进的信息化的管理工具,包括企业资源管理系统ERP、 制造执行系统MES、产品生命周期管理PLM等先进的信息化管理工在模 具企业得到应用。通过流程优化、资源的高效利用和执行强化,提高 模具生产效率和企业管理效率,使生产更加精准高效。四、汽车模具发展现状汽车内饰模具和外饰模具占总收入的98%以上,是核心业务,也是 注塑模具的典型应用,所以汽车模具行业的发展对业务发展至关重要, 下面重点分析汽车内外饰模具行业的发展现状。(一)汽车模具行业整体情况在
8、模具下游应用行业中,汽车制造业模具使用量较大,汽车生产 中95%的零部件都需要依靠模具成型,主要用到的模具种类包括注塑模 具、冲压模具、锻压模具、铸造模具等。汽车模具行业产值占模具全行业产值的40%以上。而我国汽车模具 行业产值在模具全行业产值中的占比略低,根据前瞻产业研究院发布 的中国汽车模具行业产销需求预测与转型升级分析报告测算,中 国汽车模具占模具行业的市场份额约在1/3左右。但未来随着汽车产 业的发展和汽车换型速度的进一步加快,我国汽车模具还有较大发展 空间。在所有汽车模具品类中,注塑模具的重要性越来越高。据统计, 在一款新车中,需要汽车注塑模具约500副,在汽车工业发达国家中, 注塑
9、模具在汽车模具中的占比达到60%,重要性不言而喻。随着社会对 汽车轻量化的要求越来越高,以塑料为材质的零部件在汽车中的应用 占比还在上升,随之而来的是新车对注塑模具的需求也越来越多。目 前国外汽车的内饰件已基本实现塑料轻量化,塑料在汽车中的应用正 在由内饰件向外饰件及车身结构发展,包括奔驰Smart在内的多款车 型均采用了塑料车身外观件。就国内而言,目前国内汽车轻量化程度,相比国外还处于较低水 平,注塑模具占比不足40%,大幅低于国外的60%,但这也预示着注塑 模具在汽车行业中的应用仍有较大提升空间。根据中国汽车工程学会 发布的节能与新能源技术汽车路线图,预计到2030年新能源汽车 整车质量将
10、比2015年降低40%,而减重最直接的方式就是汽车零部件 的塑料化。所以在汽车轻量化发展趋势下,汽车塑料零部件市场有很 大发展空间,从而带动汽车注塑模具的发展。(二)汽车模具行业市场规模近三十年来我国汽车工业实现了飞速发展,从年产销量数十万辆 到2009年超越美国成为全球汽车产销第一,仅仅用了 20余年时间, 汽车也从奢侈品转变为家家户户买得起、用得起的大众消费品。近几 年,受国内消费低迷和中美贸易摩擦等不利影响,我国汽车市场增速 有放缓态势。根据中国汽车工业协会的统计数据,2019年我国汽车产 销量分别为2, 572万辆和2, 577万辆,同比下滑7. 51%, 8. 23%, 但连续十年保
11、持全球第一。基于我国庞大的人口基数和较低的人均汽 车保有量,未来有望长期保持全球第一大汽车产销国地位。根据行业统计数据,2018年我国新车数量为595款,其中全新车 型143款,占比24. 1%,大换型车型267款1,占比44. 9%,即确定 需要配套定制汽车模具的车型共计410款,比上一年增加32款。在汽 车产销量出现轻微下滑的情况下,新车型和大换型车型数量仍然保持 了较快增长,表明整车厂加快推出新车型和缩短原有车型改款周期的 意愿较强,这也推动了汽车模具行业的持续发展。从全球市场来看,2019年全球汽车产销量分别为9, 179万辆和9, 130万辆,总体保持平稳。其中中国、欧洲和北美地区是
12、全球三大汽车 产销地,合计约占全球的70虬 以印度为代表的新兴市场正处于快速发 展阶段,未来有望带来更多的汽车消费增量需求。汽车工业庞大的产销规模为上游汽车模具行业提供巨大的市场空 间,根据Wind统计,2019年度我国模具制造行业规模以上企业销售收 入达到2, 727. 14亿元,按汽车模具占比三分之一计算,汽车模具 2019年度规模以上企业总营收超过900亿元。根据前瞻产业研究院发布的中国汽车模具行业产销需求预测与 转型升级分析报告测算,我国汽车模具占模具行业的市场份额约在 1/3左右;根据中国模具工业协会统计,塑料模具占模具总销售额的 45%o若据此计算,2019年我国汽车塑料模具的市场
13、规模约为409. 07 亿元。(三)汽车内外饰件模具与内外饰件行业汽车注塑模具主要用来制造汽车内外饰件以及座椅等其他塑料零 部件,其中又以汽车内外饰件模具最多。汽车内外饰件主要由各类塑 料、表皮、织物或复合材料制成,用到的模具主要是塑料模具。不同 内外饰件在车身中的位置不同,且各自的功能、外观和结构特征差异 明显,导致汽车内外饰件模具成型工艺也不一样,目前汽车内外饰件 模具成型工艺包括注塑成型、吹塑成型和挤出成型,其中又以注塑成 型应用最广。项目投资方的模具产品主要应用于注塑成型工艺。汽车内外饰模具是汽车制零部件造过程中重要的基础工艺装备, 决定了内外饰件的材质、精密度和可靠性,从而影响到汽车
14、的安全性、 动力参数、舒适度和能耗水平等,内外饰模具的配置水平在一定程度 上决定了汽车的档次。汽车内饰件以安全、环保、舒适为应用特征,追求和车身的高匹 配性和一致性,采用可吸收冲击能量和振动能量的弹性体和发泡塑料 制造仪表板、座椅、头枕等,有助于减轻碰撞时对人体的伤害,提高 汽车的安全系数,具体包括汽车座椅系统、仪表板系统、声学系统、 侧围饰件和软饰件等。从细分需求来看,新车型的内饰件改动大,而 改款车型的内饰件改动相对较小;汽车外饰件的功能则主要是对车身 外部起保护、装饰作用或具备开启功能的相关部件,通过以塑代钢来增加车身塑料制品的应用量,达到减轻汽车重量、节能降耗的目的,主要包括前后保险杠
15、、格栅、散热器装饰罩、防擦条、轮眉等通过螺 栓和卡扣或双面胶连接在车身上的部件。相比内饰件,外饰件对产品 外观的要求更高,需要用到精细抛光技术,无论是新车型还是改款车 型,外饰件的改动都较大。内外饰件的材质、工艺水平等往往决定了 汽车的档次,是中高端乘用车市场定位的重要载体。从需求特点看,汽车内外饰模具的整体市场需求与汽车市场的整 体销量密切相关,但某些具体产品或型号的需求只与单一车型的市场 销量存在线性关系,与汽车整车市场的整体供需关系没有直接关系。 项目投资方的注塑模具产品已广泛应用于通用、大众、奥迪、保时捷、 雷诺、福特、奔驰、宝马、捷豹路虎、沃尔沃等国际知名品牌,上汽 通用、一汽大众、
16、一汽奥迪、广汽菲克等合资品牌,以及长城汽车、 长安汽车、吉利汽车、奇瑞汽车等国内主流自主品牌的汽车,市场上 的畅销车型主要集中在上述品牌,因此,项目投资方汽车内外饰模具 模具产品的销售增速更有机会高于细分行业整体增速。(四)汽车注塑模具行业的发展驱动因素汽车注塑模具产品属于非标工艺装备,作为汽车注塑模具的重要 组成部分,汽车内外饰模具的需求主要受汽车新车型开发和改型换代 周期的影响。当整车厂计划推出新车或改款原有车型时,整车厂或汽 车内外饰件供应商需要重新设计内外饰件,并要求模具企业开发相应 模具产品。新车或改款车对内外饰模具的需求量取决于内外饰的丰富 程度和成型工艺要求,如果内外饰件的需求量
17、和款式越多,成型工艺 越复杂,则需要配置的内外饰模具数量越多。一般地,一款新车需要 配置数百套内外饰模具,用于生产各类内外饰件。除上所述,消费者对汽车适度性、外观和个性化方面的追求通过 影响内外饰的数量、款式和成型工艺,以及汽车轻量化要求使用更多 低密度、高强度的材料,决定了单款车型对内外饰模具的需求数量及 价值大小。1、汽车消费个性化、高端化随着居民收入水平的提高,汽车逐渐成为每个家庭的必备出行工 具。一方面由于不同人群的消费能力不同,以及个体需求存在较大差 异,我国汽车消费市场呈现出较明显的个性化特征。另一方面,消费 者对汽车的安全和功能诉求越来越高,在居民消费能力稳步提升的大 背景下,我
18、国汽车消费市场消费结构趋于高端化。为适应汽车消费新 趋势,无论是合资车厂还是自主品牌车厂,都主动寻求差异化,从车 型设计、材料与零部件选用,以及电子化等方面创新,开发出多种满 足我国消费者审美特点、消费习惯和不同层次需求的汽车款型。车型数量的增加和高端车消费占比提升,均对汽车内外饰件的种 类、质量提出了更高要求。内外饰件差异是汽车差异化的重要体现, 不同车型的动力系统往往相似,但内外饰件却各有特点,整车厂需要 根据不同消费者的需求差异,调整内外饰件方案,从而增加了对内外 饰件的种类需求。和低端汽车相比,中高端汽车更加注重内外饰的设 计、材质及制作工艺,通过丰富内外饰配置、提高内外饰品质来提升
19、汽车整体性能和乘车体验。汽车消费个性化和高端化要求供应更多种类的内外饰件,进而对 汽车内外饰模具的种类、结构精度及制造工艺提出了更高要求,是汽 车内外饰模具行业发展的重要驱动力。2、新车型开发与旧车型改款周期不断缩短新车型的推出与原有车型的升级改款速度加快已成为我国汽车行 业发展的重要特征。在居民消费能力不断提高的前提下,人们的消费 观念和审美追求也在不断转变,使得一款车的畅销期逐渐缩短。为了 更好满足消费者需求,获得市场认可,从而在激烈的市场竞争中获取 更大的市场份额,汽车生产商纷纷加快了新车型的推出速度,缩短了 旧车型的升级改款周期。新车型的开发周期已由原来的4年左右缩短 至1-3年,旧车
20、改型周期也由原来的6-24个月缩短到4-15个月。无论是新推出车型还是旧车型改款,往往都涉及到汽车内外饰件 的整体或部分更新,而这些更新都需要定制相应的汽车内外饰模具, 所以新车型开发与旧车型改款速度的加快为汽车内外饰模具行业的发 展提供了巨大的市场需求与发展空间。3、汽车轻量化汽车轻量化是汽车未来发展的重要方向,也是汽车工业发展的必 然趋势。一方面,汽车轻量化可以降低单位里程的能源消耗,节省能 源,减少排放,符合节能减排的大趋势。另一方面,轻量化可以提高 续航里程,减轻里程焦虑,而新能源汽车对于轻量化的需求则更为迫 切。包括中国在内的全球多数国家均出台政策法规和行业标准,提倡 并引导生产和使
21、用轻量化汽车。实现汽车轻量化主要有三种途径:材料轻量化、结构设计轻量化 和制造工艺轻量化,其中材料轻量化是实现汽车轻量化效果最明显、 目前应用最成熟的方式。具体来讲,材料轻量化是指用更低密度、更高强度的塑料、钢材、 复合材料和合金材料,如碳纤维、工程塑料、铝合金等,替代传统材 料,在保障安全可靠、兼顾舒适的前提下,降低车体重量。结构设计 轻量化则通过创新设计,采用有限元分析、局部加强设计等方法,实 现布局优化、形状优化、尺寸优化和拓扑优化,最终达到改善结构性 能、减轻汽车重量的目的。制造工艺轻量化通过革新制造工艺,应用 热成型、激光焊接板、液压成型等工艺,用轻量化材料制造出满足设 计要求的轻量
22、化汽车。汽车轻量化的三种实现途径均与汽车模具相关, 推动了汽车模具行业的创新发展。汽车内外饰件作为汽车的重要组成部分,承担了汽车轻量化发展 使命,整车厂对内外饰的轻量化非常重视。目前汽车内外饰轻量化趋 势主要体现在内外饰的材料轻质化、内外饰件薄壁化。天然纤维、合 成纤维、增强塑料、轻质合金以及其他各类复合材料被越来越多地应 用于制造内外饰件,带来非常直接的轻量化效果。汽车内外饰件的轻 量化对内外饰模具成型工艺提出了新的要求,是汽车内外饰模具行业 发展的重要推动力。五、技术水平及特点注塑模具生产的技术水平体现在企业设计能力、制造工艺和管理 水平等方面。近年来,在国家政策的扶持和下游需求的推动下,
23、我国 注塑模具的技术水平取得了明显进步,基本实现模具制造过程的数字 化、柔性化和智能化。以CAE为代表的数字集成技术被应用于模具制 造,通过数据共享,支持模具设计、制造、装配、检验、测试和生产 管理的全过程,实现更好的效益。引进大型高精密、多功能加工装备 和检测设备,开发出高速铳削、电火花铳削技术、激光快速成型技术、 镜面抛光的表面工程技术和现场化的模具检测技术,实现模具的超高 精度加工。新技术的使用提高了模具企业的制造效率和经济效益,推动我国 成为世界模具大国。虽然我国注塑模具技术取得了快速发展,但整体 技术水平和发达国家相比还有一定差距,部分中高端模具仍依赖进口。 表现在行业横向协作少,共
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