中国模具产业现状及发展趋势

作为现代工业的基础,模具技术已在汽车、能源、机械等领域得到广泛应用。在电子、汽车、电视、电器、仪表、仪器、家电和通信等产品中, 60%-80% 的零件都是依靠模具成型 。用模具生产制件所具备的高精度、 高 复杂度、高一致性、高生产率和低耗能,是其他加工制造方法不能比拟的,模具产业也是制造业的 "效益放大器 ",用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍之多 。

模具产业水平已经成为衡量一 个国家制造业水平高低的重要标志,也是一个国家保持国际竞争力的重要保证之一。

中国、美国、日本、德国、韩国和意大利六国为全球主要的模具生产国。据 2018年底统计,全球模具市场规模已达1.8 万亿元。

中国模具产业近十年来以年均15% 的速度增长,是国内 GDP 增值速度的两倍。目前,我国模具产业已建立起了包括模具技术研发机构、模具生产和供应体系在内的完整工业体系,产业规模和技术水平有长足发展,模具产值已经位居世界第一位。

一、中国模具产业概况

我国目前每年通过模具成型制造的金属制品约为8000万吨,与切削加工制造的数量相当;而 7500万吨左右的塑料制品和 600 万吨的橡胶制品,几乎全部由模具成型制造。

1.1 中国模具产业销售概况

2001年至今,我国模具行业销售额一直以年平均 10% 以上的增长速度快速发展。截止至 2017 年中国模具行业销售收入达到了 2663.42 亿元, 模具销售总额为 2001 年的 7 倍 。模具被称为产品制造业的效益放大器名副其实,2018 年 中国模具消费值支撑了28 万亿元的产品制造业。据预测, 2019 年中国专业模具总产值将达 2753 亿元左右,支撑起大约 30 万亿元的相关制造业。

1.2 中国模具企业数量和从业人员

据海智在线统计,目前中国模具制造企业有3 万家以上,其中,国有企业约占5外资和合资企业约占 10%,民营企业占 85% 左右,模具从业人员超过100 万人。

二、中国模具产业进出口统计

我国目前已经可以制造所有类型模具,除基本满足我国制造业对模具的需要之外,中国模具制造已经融入国际模具制造体系,占据国际模具市场部分份额。

据中国海关数据统计,2018 年我国模具进出口总额为822507.93 万美元,同比上年增长 9.06% 。其中进口总额为 213972.98 万美元,同比增长 4.30%4.30%;出口总额为

608534.95 万美元,同比增长 10.84% 。根据资料显示,模具出口货源地主要来自广东、江苏、浙江、山东和上海,数据显示,从上述地区总出口 506038.25 万美元,占出口总额的 83.16% 。而江苏、广东、上海、吉林和浙江是进口 模具 最多的地区,数据显示,从上述地区总进口 145438.54 万美元,占进口总额的 67.97% 。

美国、德国、我国香港特别行政区、日本和墨西哥是我国模具出口的主要市场,数据显示,从上述地区总共出口 258033.29 万美元,占出口总额的 42.40%,之后是越南、泰国、法国和西班牙 。日本、韩国、德国、我国台澎金马关税区和美国是 我国模具进口主要来源地,数据显示,从上述地区总共进口 167780.11 万美元,占进口总额的78.41% 。从细分市场来看,塑料橡胶模具进出口占比最高,分别占进、出口总额的44.40%和 60.18%60.18%;其次是冲压模具,分别占进、出口总额的 41.94% 和 22.59% 。

国际模具互补市场格局已经形成。虽然德国、日本模具自身产业水平极高,但中国模具出口德国 、日 本同样显示出强劲的需求;印度、越南、泰国等一带一路沿线国家需求旺盛;同时在墨西哥、巴西等国家,虽然他们也有模具生产企业,但中国模具性价比更好。

三、中国模具产业专利数据

2017年全年模具产业申请专利数量达 22872 件,首次超过 2 万件创下历史新高;2018 年专利申请量有所减少,但仍超过了 1.7 万件,达到 17146 件。

四、中国模具产业市场分布

对比分析世界主要模具生产国的模具市场分布来看,汽车行业模具需求约占34%。电子行业模具需求占 比约占 28% ,IT 行业模具需求占比约占 12%,家电行业需求占比约为 9%,自动化行业和半导体行业模具需求各占比约 4%,其他行业模具需求占比约为9% 。

4.1汽车模具

近年来,伴随着中国汽车工业的兴盛,汽车模具市场需求快速释放,规模不断壮大。据统计,中国汽车模具新增需求从 2011 年的 221 吨增长至 2017 年的 348 吨,市场规模则从 2012 年的 605 亿元增长至 2017 年的 888 亿元。2018 年以来传统汽车销量有所降低会对模具产业有一些影响,同时新能源汽车行业的发展也将带来新的市场需求。

4.2 IT 模具

作为信息产业的重要基础装备,IT 模具发展较为迅猛,已成为产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。按照模具产业的带动效应折算, 2017 年中国 IT模具销售收入为 1420 亿元左右。2018 年随着 5G 的应用开启,信息产业迎来利好,IT 模具市场有望再创新高。

4.3 OA 模具( 办公自动化类零部件模具)

OA设备模具市场紧随 OA 设备市场发展, OA 设备一般由塑料件、五金件和芯片等组成,其中塑料制品主要包括外观件和结构件,其成型方法一般为使用塑料注射模注射成型。截止到 2017 年,OA 设备塑料模具市场规模约为36亿元。

4.4 医疗器械模具

医疗器械模具几乎应用于所有医疗器械的制件,大到高压氧舱,小到助听器、心脏起博器等。而且由于医疗器械器材零部件生产配套的精密要求,医疗器械模具在医疗器械行业中占据着重要地位。按照模具产业的带动效应来看, 2017 年医疗器械模具的市场规模约 23.84 亿元。

五、中国模具产业的企业分布

据数据库显示,中国模具企业分布以地域看,长三角区域占40% 左右,珠三角区域 占 3 0% 左右 ,其他区域的模具企业数量接近 20% 。

截至2017年底 ,全国模具产业零散布局和产业园布局并行,共有模具产业园 81个,经济最发达省份的广东和浙江均为 12 个,江苏、湖北、湖南、四川等省份各 7 个,其他省级为15个,地区模具产值在一定程度上表明了该地区制造业的发展水平,与GDP 排名关系密切。

5.1 珠三角地区

东莞

2017 年以来模具产值位列全国第一,拥有 2000 多家专业模具企业,以东莞的横沥、长安等镇为代表的模具制造业连续多年保持每年 20% 以上的增长,单长安镇模具年产值就超 230 亿元。

深圳

有专业模具企业 1000 多家,拥有如鸿准、柏狮、东江、银宝山新、昌红等一批国际知名的产值达十亿元的企业,服务于如汽车、电子工业、玩具、智能装备制造等各行各业。

中山、 佛山和珠海均有近千家模具企业,拥有志华、科尔、科龙、美的、格力大金、三威、海龙等大型企业 。

5.2 长三角地区

苏州,昆山拥有各类模具企业 2000 家 以上 ,其中高新区集中了过千家模具企业。昆山模具产业的特色非常鲜明,主要以昆山IT 产业为龙头,包括笔记本电脑、数码相机、精密 3C 办公用品、电视电脑等电器为主的电子行业精密冲压、注塑模具。昆山模具产业链非常完整,模具材料、标准配件、非标配件、加工过程的各类设备试模、测试都可以在区域内完成。

昆山模具产业集群内的企业基本可以分为四个档次:一是占据领先技术的外资模具企业以及模具的配套企业,比如日本富特巴在昆山设立的双叶模具、法国的纳乐模具等专业模具企业;二是以鸿准(富士康集团的模具公司)、汇美为代表的台资、港资模具企业;三是以嘉华电子、鑫泰利、杰顺通、科森等以模具带产品的民营企业;四是占总数量 80% 左右的中小微型模具企业。

宁波,北仑区拥有各类模具企业近 2000 家,从业人员 4 万人 左右 ,产值过亿元的企业达 15 家,产值超过 3000 万元的企业超过 120 家。模具行业知识产权创新基地已有高新技术企业 20 家、省级研发中心 10 家、市级企业技术中心 9 家、国家知识产权优势企业 2 家,有近 50 家企业成为国际一流汽车(零部件)企业的一级配套商,成为宁波市装备制造业的特色基地。北仑区80% 的模具企业集中在 生产压铸模具及相关产品。2017 年 以来 北仑压铸模具产量约占全国总产量 50% 以上 。

台州,黄岩区共有模具、配件及相应装备专业企业 2000 家 左右 ,从业人员 10 万人 以上 。其中,规模以上 企业 89 家,亿元以上企业 17 家。全国 178 家重点专业骨干模具企业中,黄岩 地区有 17 家。值得一提的是,黄岩模具装备数控化率高达85% 以上,拥有五轴加工中心200 多台,占 浙江省模具企业该类装备的50% 以上。黄岩区已形成中国模具工业功能最齐全、专业化程度最高、配套体系最完整的产业链之一。

2018 年,黄岩区模具行业产值近30亿美金。模具产品外销120多个国家和地区,从原先以台湾地区、东南亚为主,进而向日、韩、欧美等国际模具先进国家拓展,模具产品年出口额已突破 8 亿美元。

六、中国模具企业发展现状

据统计情况来看,国内模具企业多数的规模都不是很大,人数一般不超过300 人,年产值低于 1 亿元人民币。绝大部分模具厂家以生产中、小型模具为主,基本能满足国内市场需求。与国外相比, 模具的平均价格是国外先进 模具企业平均价格的 1/2~2/3 ,寿命也只达其一半左右。

6.1大型模具企业稳步前行

据国家统计资料显示,全国有重点专业骨干模具 企业 178 家以上,这些大型模具企业的核心产品是精密模具。从统计数据来看,精密模具需求呈持续上升趋势,大型模具企业稳步前行。随着科技的进步,生产加工技术的不断发展,我们对日常的生活用品,如小家电、手机,甚至是电池车、汽车等交通工具的质量要求越来越高,相应地对模具的产品成型工艺、质量、精度、模具使用寿命等有着更苛刻的要求。模具的设计与制作,是个系统工程,各个环节都要紧密配合。精密模具的制作首先要有合理的整体设计方案及工艺制作流程,然后根据使用场合选用各种高品质的模具材料,运用精密CNC、慢走丝等高精度加工机床制作出相关的模具配件,由专业模具工程师进行组立并进行抛光等表面处理工序直至模具制作完成,部分精密模具在开发前期还会做试验模 进行工艺测试。因此,精密模具的技术含量很高,特别是高端的精密模具相当一部分还需要进口,即便是我们能自主开发的精密模具,大多也集中在国内一些实力雄厚的大型模具生产企业。

具备精密模具制作能力的企业通常具有高水平的模具设计与制造技术,能在核心技术经验累积与传承的过程中不断学习、消化与吸收各种新技术,而且拥有完善的管理体系及充裕的经济实力。高端模具带来相对丰厚的回报,反过来促进企业的持续发展,使其在良性循环中不断前进。

6.2 中小型模具企业竞争激烈

据资料显示,全国年产值 2000 万以上的模具制造厂约有 5000 家。虽然精密模具需求持续向上,但市场的主体还是常规精度模具,而且针对不同的行业,模具的分类也很清晰,呈现行业之间模具企业竞争不多,行业内模具企业竞争激烈的状况。

对于常规精度与结构的模具,中小型模具企业有全套成熟的设计生产流程,配套的加工生产设备及合理的人员配置。这类企业适合模具的系列化批量生产,行业竞争主要在于模具的交货期及制作质量的稳定性。由于是批量化的常规模具,因此价格比较透明,在保质的前提下拼的就是价格与交货期。当供需相对平衡的时候企业共存,一旦供过于求,迫于人工与材料等生产成本压力,竞争直趋白热化。

在行业的转型期,中小型企业面临着上下两难的状况,对于自身技术过硬并且管理完善的企业,若能顶住压力在合适的机遇下可向更高层次迈进;而技术一般且管理疏漏明显的企业将面临裁员、精简甚至转行的危机。

6.3小微模具企业夹缝求生

据海智在线数据库统计,全国小微模具企业有25000家左右。

小微模具厂服务的主要群体是小微企业。在整个工业体系里,小微企业是动态变化最大的一个群体:当经济上行时,小微企业如涨潮般不断涌现;一旦经济处于下行期,则如退潮般倒戈 一片。

小微模具厂通常有两种组建模式:一种负责人是非技术型人士,将模具当成是单纯的投资项目,技术、设备、人才都靠引进;另一种负责人是技术型人士,可独当一面,熟识整个流程与工艺管理,多见于小作坊。前者通常规模与投入更大,产出也更高;而后者进可攻退可守,抗风险能力更高。

由于小微企业动态不稳定,产品相对单一,因此小微模具厂虽然接触的客户多但订单少而又很不稳定,而且小微企业产品多定位于中低端,竞争激烈附加值不高,因此模具价格较低。从整个工业产业来看,原材料价格、加工成本、人工成本都有相应的标准,几乎不以企业规模上下浮动,所以小微模具厂在低模具价的情况下比大中型模具企业承受着更大的成本压力。

七、中国模具产业转移情况

受资源要素制约更加趋紧、综合营商成本持续上升等结构性矛盾影响,上海、深圳、东莞等沿海地区一批模具相关企业抱团外溢发展趋势明显。据统计,有近20 个行业正在加速向内地转移,其中机械加工业占21.8%,玩具业占17.6%,仪器仪表、塑胶、模具业占7.6% 。需要注意的是, 产业转移不代表所有的生产环节和企业都转移出去,各经济大省均希望一、二线城市企业往三、四线城市转移。

7.1 模具产业由一线城市向周边城市转移

以深圳为例,受土地厂房租金、员工工资、原材料成本等要素成本上升的影响,深圳有相当一批模具企业已经先行一步,在深圳周边中山、佛山、河源等城市中山、佛山、河源等城市、内地、内地城市城市以及印度、东南亚等地有计划地开展产业转移。以及印度、东南亚等地有计划地开展产业转移。

比如惠州得益于深圳得益于深圳实行的产业转移帮扶政策,大力打造电子产业和金属制品产的产业转移帮扶政策,大力打造电子产业和金属制品产业,目前正进入进入经济增长的快车道,模具经济增长的快车道,模具产业产值大幅增长。

7.2.模具产业由沿海城市向中部城市转移模具产业由沿海城市向中部城市转移

作为中部崛起核心増长的地区之一,武汉周边周边聚集了东风汽车、上海通用等10家家传统汽车整车工厂和传统汽车整车工厂和5家新能源整车生产基地,汽车零部件及汽车材料企业众多。汽车年产能3373万辆,汽车模具市场需求达达400亿以上。

受益于沿海一线城市沿海一线城市产业转移,湖北近几年经济飞速发展,模具行业也初显繁荣产业转移的势头。

八、模具产业中3D打印技术的应用

3D打印技术给模具制造带来的改变是不容忽视的,尤其对像广东这样的模具大省打印技术给模具制造带来的改变是不容忽视的,尤其对像广东这样的模具大省来说,3D打印技术引入到模具设计和制造中来是一种趋势,无论是对于前期的产品设打印技术引入到模具设计和制造中来是一种趋势,无论是对于前期的产品设计、制作样板,还是成型制造随形冷却水路模具等应用。

比如,金属增材打印应用生产模具型腔是型腔模具发展的新动向,金属增材—减材组合减材组合制造技术是当今制造技术是当今3D打印领域的一个重要方向。通过3D逐层增材成形逐层增材成形,结合高速铣定层厚轮廓减材精整,实现复杂金属零件的高精度制造。目前,应用领域排名前三的是工业机械、航空航天和汽车,分别占市场份额的20.0%、16.6%和13.8%。

对于模具企业来说,虽然不具备3D打印设备的研发能力,但占据着模具市场资源打印设备的研发能力,但占据着模具市场资源这一大优势,可以为推广3D打印技术在模具中的应用提供极大的便利。

作为传统产业的模具行业,正面临着转型升级的压力,很多企业已经感受到3D打印可能带来的冲击,就会主动寻求机会,利用3D打印技术研发新产品、提供更高价打印技术研发新产品、提供更高价值的服务同时再结合企业需求,去研发或者改进3D打印机、研发3D打印材料等等。这是从传统这是从传统模具产业往智慧模具产业发展的过程。

九、中国模具产业发展趋势中国模具产业发展趋势

在消费升级和制造业升级的趋势下,各行各业的产品对模具的要求都有提高。模具一直以来都是以技术和质量取胜,我国模具企业必须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,新型出突破,加大研发投入,提高技术水平和产出,从而满足制造业“中国制造2025”的新要求。

9.1 高精密化

尺寸的精度是制造高精密高质量、高科技含量产品最重要的因素。要做高精密模具,不外乎有设备和人才两个重要因素,随着不断学习国外先进技术,中国的模具产业得到了飞速发展。目前,国内已经发展出一批专门从事高精度模具制造的公司,但是在最精密的领域中国模具国外高端模具还有一定距离。

9.2智能化

智能化是提高效率的保障,随着各种配合模具生产的自动化设备(主要是机械手,机器人)的普及,以及模具内部标准件的智能化程度提升,模具生产的效率将会越来越高。

9.3新型化

随着技术革新,能否掌握新型模具设计与制造技术,是一家模具企业生存的命脉。掌握模具高新技术需要深厚的设计和制造底蕴,这些高新技术也成为模具企业主打品牌的核心优势,争取更优质客户的重要筹码。只要在技术上创新,做到模具新型化,即使价格高一些也会有大量的客户,这就是品牌的力量。

小结

模具制造的生产模式从离散到集中、从定制到规模(零件化制造)发生了巨大的转变,建立在服务转变,建立在服务+产品意识下的产品模式,互联网下一体化思维的精细化制造仍是世界模具制造业的主导潮流业的主导潮流。而重塑产业组织与制造模式,重构模具与用户的关系重塑产业组织与制造模式,重构模具与用户的关系,依靠数字化、信息化,以动态质量数据为先导、以降本增效为目的的企业模具设计、制造、反馈制造将成为模具企业转型升级的主要任务。这既是当前世界工业变革的主流与大势,也是模具产业面临的机遇和挑战。

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