模具有什么用(看懂模具产业：“1亿带动100亿”的制造产业效益放大器)

Posted 2023-05-30

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模具有什么用(看懂模具产业：“1亿带动100亿”的制造产业效益放大器)

/哈工汇宇产业观察/

从电视机、小家电，到波音、复兴号高铁、世界主流品牌汽车……这些代表着先进生产力的工业产品的生产无一离不开——模具产业。模具和机床，可以说是制造业中最重要的东西，机床被称为工业之母，模具被称为工业之父。往大了说，它们决定了一个国家制造业水平的高低和门类的齐全；往小了说，它们决定了一家企业的产品核心竞争力的强弱。

模具工业素有“点铁成金”之称，对于制造业而言，模具工业的产业带动比高达1:100左右，即模具产业规模增长1亿元，就能带动相关产业100亿元的增长。

自1950年代起步，我国模具产业经过70多年的发展，如今产业规模稳居世界一流水平，具备涵盖技术研发、生产和供应体系在内的完整工业体系，区域性布局更加广泛合理，形成了以黄岩、宁波等为代表的众多特色鲜明、实力雄厚的地方性模具产业集群。

现阶段，随着新兴技术的发展和人口红利的逐步消失，自动化和智能化制造必然要成为现代制造业的重要发展方向，模具制造产业正在跑步进入智能模具时代。

1.“以一带百”，制造产业效益放大器

提到模具，可能很多人会感觉有些陌生，但其实它在生活中很常见，每到夏日很多家庭都会用到的冰格，本质上就是一种模具。

在工业生产角度，模具通常是指通过注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等工艺得到所需产品的各种工具。简而言之，模具是用来制作成型物品的工具，主要通过改变所用成型材料的物理状态以实现对物品外形的加工制造。

■ 根据成型方法的不同，模具可分为冲压模具、注塑模具、铸造模具、锻造模具和锻压模具等；

■ 根据成型材料的不同，模具可分为加工金属材料的模具和加工非金属材料的模具（如橡胶模具、粉末冶金模具和塑料模具等）；

■ 根据加工精度的不同，模具还可分为高精度模具和普通模具。

在制造业中应用最为广泛的是冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具、橡胶模具这五种类型。

在现代工业中使用模具进行批量生产制件具有高效率、高一致性、低耗能性、精度和复杂程度较高等优点。通过模具，企业能够可批量复制地快速生产同一个制件，并且将每次生产的周期压缩到最短。在军工制造、电子制造、汽车制造、建材加工、医疗用品制造、航空航天、轻工、能源等行业中，有60％～80％的零部件需要依靠模具加工成型。

模具工业的产业带动比高达1:100左右，即模具产业规模增长1亿元，就能带动相关产业100亿元的增长。因此，模具素有“工业之父”、“工业母机之心”、“制造业效益放大器”等美称。

不论是老牌工业强国还是新兴经济体，乃至一些工业发展起步较晚的国家，都十分重视本国模具产业的成长。这不仅是因为模具在各产业新技术、新产品开发过程中有着不可取代的作用，更源于众多产业的发展都需要模具产业的支撑。模具已成为现代工业的重要基础领域，模具产业的发展水平也已然成为衡量一个国家制造业实力强弱的重要维度。

新中国自成立起就始终重视模具产业的发展。

■ 我国模具产业的发展，经历了1950年至1970年代中期的萌芽阶段，那时并没有成熟的模具制造企业，模具制造大多依附于企业的一个配件加工车间，模具制造企业较少且产量低。

■ 1980年后的10年间，迎着改革开放的春风，模具制造企业开始走“引进来”路线，走过了快速发展的阶段。通过引进国外先进生产设备，并且学习科学管理理念，结合国情自行研制开发了一批适合新型模具的材料。

■ 进入1990年代中期，由于市场经济的繁荣，需求暴增让模具产品更新换代加快，模具制造行业迎来了“群雄逐鹿”的时期，不过此时期产品同质化严重，中小企业并无竞争壁垒，一些实力较强的厂商开始注重品牌宣传占市场份额。

■ 在进入本世纪后，我国模具产业抓住国内外下游行业需求转变，各领域产品呈现精细化智能化趋势的机遇，逐步完成了业务转型与产业升级，国内市场规模逐年扩大，中国模具在海外市场的销量亦随之节节攀升。到“十三五”前夕，中国已同美国、日本、德国、韩国和意大利并列，跻身全球六大模具生产国之列。

目前，我国每年有8000万吨金属制品、7500万吨塑料制品和600万吨橡胶制品通过模具成型制造，模具产业规模稳居世界一流水平，并具备涵盖技术研发机构、生产和供应体系在内的完整工业体系，形成了以黄岩、宁波为代表的众多特色鲜明、实力雄厚的地方性模具产业集群。

2.黄岩：一招鲜造就“中国模具之乡”

黄岩区隶属浙江省台州市，作为中国塑料日用品之都——台州的老工业基地，黄岩在交通区位、矿产资源等因素全面“占劣”的条件下，硬生生地将模具产业做出了大名堂，被誉为“中国模具之乡”。中国模具百强企业黄岩一区独占22席。拥有超过5万模具相关从业人员的黄岩，生产了全国四分之一的塑胶模具，挤塑模具在全国的占比甚至达到了恐怖的80%以上。

黄岩模具产业的发展可以追溯到上世纪五十年代，为满足台州本地纽扣厂、牙刷厂的需求，黄岩成立了生产简单模具的小型工厂。

经过二十余年的发展，到七、八十年代之交，黄岩已拥有20余家从事模具生产的乡镇企业。尽管这些企业的规模仍普遍较小，生产的模具也依然较为简单，但黄岩模具在应用范围上取得了突破，从塑料日用品进入到了工业塑料制品领域，汽车车灯模具、儿童玩具模具等出现在了黄岩模具的“菜单”上。

改革开放之后，黄岩背靠台州中国塑料日用品之都的广阔市场需求，以专注细分领域市场拓展的方式，持续发展塑料模具产业，在强化生活、工业、医用塑料制品生产所需模具生产能力的同时，还逐渐培育出了一批国内技术领先的模具企业，黄岩模具的“足迹”踏入了高精尖零件的生产环节。当前，黄岩已成为全球知名的注塑模具制造基地，模塑产业不仅是黄岩第一支柱产业，也是台州市重点培育的七大千亿级产业集群之一。

黄岩模具

黄岩头部的模具制造企业在产业内多个细分领域颇有建树。成立于1998年的精诚模具，作为中国挤出模具技术研发的代表企业，不仅是《熔喷非织造布模头》国家标准的起草单位，还先后承担了国家火炬计划7项、国家创新基金项目2项，掌握近百项挤出模具相关国家专利技术。2020年新冠疫情的暴发，使得用于口罩生产的熔喷布需求暴增，精诚模具所生产的熔喷挤出模创下了年订单量超10亿元的成绩。

汽车塑料模具是黄岩模具的当家产品之一，黄岩星泰模具，是全球唯二可以制造全车整套内外饰件的轻量化模具公司之一。同时作为一家具备多年注塑模具生产经验的企业，星泰模具进入了汽车行业中对产品质量要求最为“严苛”的品牌之一——丰田汽车的配套体系，为其提供车灯、格栅、保险杠、仪表盘、门板等塑料零部件的生产模具。

在产业数字化大潮的影响下，黄岩模具开始向着智能化开足马力。入选浙江省首批高新技术特色小镇创建名单的黄岩智能模具小镇，建立不到五年，便已汇聚了模具产业规上企业40余家、国家高新技术企业23家、中国重点骨干模具企业7家，工业总产值逼近60亿元。

黄岩智能模具小镇

去年，黄岩模具产业集群入选浙江省经信厅公布的《2021年产业集群（区域）新智造试点名单》。黄岩智能模具产业集群新智造试点的总体目标是：

力争到2025年，黄岩模具产值规模达到500亿元，基本建成为高端塑料模具制造基地、智能模具创新基地和新智造“产业大脑”示范基地，成为具有国际领先和国内引领地位的世界级智能模具产业集群。

3.多点开花+精益布局，后发先至的“中国模具之都”

从黄岩出发向北不到150公里，就是新锐“模具之都”——宁波。截至2020年，宁波拥有模具关联企业4000多家，规模以上企业186家，实现销售总额616亿元，规模以上工业总产值175亿元。宁波生产的塑料模具、铸造模具、压铸模具、粉末冶金模具在国内已打响名号。

宁波是中国模具主要生产基地之一，曾先后四次获得“中国模具之都”这一国家级特色区域和产业集群称号。与黄岩不同，宁波并没有专攻模具产业中的某些细分领域，而是做到了全面发展。作为我国模具制造水平的代表城市，宁波能够生产塑料模具、铸造模具、压铸模具、粉末冶金模具、橡胶模具、陶瓷模具等中国模协所列的全部十大类模具。

多点开花的同时，宁波的模具产业发展还有着很强的区域性。虽然模具企业遍布宁波各地，但每个地区都有自己的优势所在。如北仑的压铸模具、余姚的精密塑料模具、慈溪的家电模具、宁海的大型塑料模具等。

宁波通过模具园区、模具城等大型产业基础设施，对当地模具产业发展格局实现了有效规划，从而在减少域内非必要竞争的前提下，使聚集效应可以更加有效地赋能各个细分赛道。近年来，宁波先后建立了宁海模具城、余姚模具城、慈溪模具科技园区、北仑开发区模具园区、江北创业园区模具园、西郊海曙模具市场、浙东模具市场（慈溪）等多个模具基地。

宁波-宁海模具产业园区

此外，宁波还成立了宁波市模具工业协会，在本地模具行业分工、分区明确的基础上，于发展过程中，发挥了积极的服务、协调、监督以及桥梁与纽带作用。多方面措施的“组合拳”让宁波模具产业实现了生产要素的有效组合。得益于此，近年来宁波模具产业年均增长率始终保持在25%以上的高位。

合理的产业布局，高速的增长态势，催生出了一批宁波本土模具代表企业，在很多长期被国外控制的卡脖子领域和关键环节，展现出中国模具的实力。

宁波江丰电子自主研发的“超高纯铝钛铜钽金属溅射靶材制备技术”及其应用项目，打破了中国对芯片制造所必备的超高纯金属材料和溅射靶材的进口依赖。

宁波海天集团研发的锁模力达6600吨的超大型精密注塑机，解决了众多中国航空航天、军工制造等行业超大型精密构件的“卡脖子”难题，许多大国重器在其支撑下顺利诞生：

■ 神舟十二号飞船上的高性能特种陶瓷材料部件；

■ 深海油气勘采领域核心装备——大长度海洋脐带缆；

■ “华龙一号”核电技术体系中的核电硼加热系统反应堆主密封环；

■ 长征五号运载火箭发动机的柔性石墨复合密封圈；

■ 用于杭州湾跨海大桥、港珠澳大桥等“世纪工程”的桥梁伸缩装置；

■ 我国第一台单机容量10兆瓦海上风电机组的变桨电机。

成立于2017年的博德高科，仅用五年时间就成长为世界切割丝市场中的一支主要力量。全球高精度机床中用于制造精密模具、零部件的切割丝，有40%来自这家企业。

虽然宁波模具产业起步相对较晚，但在长年高速增长之下，自2015年起，宁波模具在国内市场的份额就已占据了相当的份额。目前宁波生产了全国60%以上的铸造模、40%以上的压铸模、25%以上的粉末冶金模和16%以上的塑料模。

4.区域性布局更加广泛且合理

随着以宁波、黄岩为代表的模具产业集群的快速发展，我国模具制造行业的区域性布局更加广泛且趋于合理。从产业布局来看，珠江三角洲和长江三角洲是我国模具工业最为集中的地区，其模具产值约占全国模具产值的三分之二以上。

我国模具业正在从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展，在产业布局上出现了一些新的模具生产较集中的地区，如环渤海地区、成渝地区等。目前，我国已经形成了以河北省、江西省、广东省、江苏省、山东省和安徽省六大区域为模具制造主产区，其他产区分散快速发展的格局。

在广东，东莞作为粤港澳大湾区的制造中枢，是国内最大模具生产、交易地。据统计，全国一半以上的模具加工、组装来自东莞。且该地区的机加工水平、设备先进性、工艺的自动化程度均处于领先水平。

东莞形成了以长安、横沥两个专业镇为龙头的模具产业。其中横沥镇是“广东省模具制造专业镇”、“中国模具制造名镇”，东莞八个重大产业集聚区之一。截至2020年底，全镇累计共有模具企业约3115家，其中规模以上五金模具企业113家。2020年模具产值197.18亿元，同比增长13.6%。

在安徽，还有被誉为“汽车模具之都”的芜湖，该地区是亚洲最大的塑胶模生产、加工地。安徽作为典型的汽车之城，本地对于汽车零部件的需求量极大，因此吸引了大量国内外模具相关企业纷纷入驻。目前，芜湖地区拥有两个大型汽车模具生产基地以及瑞鹄汽车模具集中区，在这些工业园区内分布着上百家模具企业。

在江苏，有模具制造产业“后起之秀”苏州。苏州模具起步相对较晚，技术功底相对较薄，但随着改革开放，发展速度一路飙升。各类模具企业纷纷入驻，世界前500强企业中已经有86家扎根苏州地区。并且还出现了一些片区类模具相关工业园，较为知名的有：苏州工业园区、苏州高新技术开发区、昆山经济技术开发区等。

5.未来，势必进入智能模具时代

如今，随着新兴技术的发展和人口红利逐步消失，自动化和智能化制造必然要成为现代制造业的重要发展方向，模具制造产业也必将跑步进入智能模具时代。

首先，我们先厘清模具制造的产业链条。

■ 在产业链上游，模具钢是模具产品的主要组成部分，其耐久性、耐磨性、韧性和强度等性能直接决定了模具产品，尤其是精密模具产品的品质，其成本占模具产品总价格的25%左右。此外数控机床是制造模具产品的核心加工设备。数控机床能高效能地解决复杂、精密、小批量、多品种的模具加工问题，对于提升模具的精度、光滑度和使用寿命有着重要的意义。

■ 产业链的中游由塑料模具、冲压模具、铸造模具、锻压模具、橡胶模具等模具产品制造商组成，负责模具的生产设计开发、加工制造及销售。模具制造的精密要求，需要制造企业具备较强的技术实力，尤其是在高精密度模具产品领域，从产品3D设计到模具制作、注塑、装配及表面处理等过程的生产工序较为繁琐复杂。

■ 下游行业主要由家电行业、汽车行业、医疗器械行业和航空航天等行业组成，由于模具产品不能用于终端消费市场，因此，模具制造行业产品的需求取决于终端市场对下游行业产品的需求。

从产业链分布不难看出，随着汽车轻量化、消费电子、轨道交通等高端下游应用需求的持续增长，将带动模具产业迈向高速且高质量发展阶段。

现阶段，模具制造产业的“智能化”转型升级，主要围绕以下几个方面：

模具企业信息化、数字化：

随着先进装备和计算机软件在模具制造中的应用，人员素质的不断提高和经验的不断积累，从模具的开发、设计、生产到整个企业的管理，高新技术尤其是信息化、数字化技术已成为国内模具企业弥补生产经验不足、迅速提升技术水平的重要手段。

模具加工标准化、自动化：

模具加工过程的标准化、自动化不仅能缩短模具制造周期、提升加工过程智能化水平，还能提高模具质量和降低模具制造成本。

随着市场需求的变化以及生产技术水平的提升，模具加工领域涌现出了诸多新技术，如标准化自动化加工技术、快速成型与快速制模技术、高速高精加工、复合加工、精细电加工、表面光整加工及处理新技术、厚板精冲技术、连续复合精冲技术、大规模定制生产技术、网络虚拟技术等等。未来，随着新技术的进一步推广应用和规模化生产的需求，模具加工领域将呈现出明显的标准化和自动化趋势。

模具产品大型化、精密化：

随着我国模具行业结构调整步伐加快，模具发展越来越趋向于大型化、精密化。一方面，模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化；另一方面，电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化，这些模具的加工精度公差就要求在1μm以下。

多功能复合模具将得到进一步发展，新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，模具生产效率进一步得到提高。

此外，模具制造企业要积极对应3D打印技术带来的挑战与机遇。在不需要模具的情况下直接制造出产品，这是3D打印技术的突出优势，因此有种说法是“3D打印技术似乎正在取代模具制造”。然而，“他山之石，可以攻玉”，从另一个角度来看，也有模具制造企业借助3D打印实现了“跳级式”发展。

3D打印技术制造的轮胎模具

例如，宝马德国在世界范围内首次将金属3D打印集成到汽车自动化制造工艺中，两条生产线其中一条在GKN在波恩的工厂，另一条在宝马集团在慕尼黑的工厂。项目的设计目标是通过自动化将人工活动从35% 减少到5%，3D打印金属零件成本降低一半以上。在轮胎模具领域，米其林收购了3D打印设备企业AddUp，通过金属3D打印技术来探索轮胎模具的制造。

面对层出不穷的新技术，它既可以是颠覆掉行业的存在，也可以是企业飞升的梯子，最终的检阅，仍是“以产品论英雄”。

在当下消费升级和制造业升级的趋势下，需求端对模具提出了更高的要求。迈向“智能模具”的转型升级，无疑将成为重塑模具产业组织及制造模式的不二法门：在技术产品更高层次基础上做出突破，加大研发投入，提高技术水平和产出，使模具产品向着高精度、智能化发展。