“日本”模具的競(jìng)爭(zhēng)力與納米技術(shù) |
| 發(fā)布日期：2010-10-01 10:08:25 來(lái)源：機(jī)床 瀏覽： |
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盛況空前的產(chǎn)品制造伙伴論壇于11月10日?qǐng)A滿結(jié)束。筆者希望借此機(jī)會(huì)，向每一位與會(huì)者深表謝意。和以往一樣，每次參加這個(gè)論壇，總能切身感受到日本產(chǎn)品制造的競(jìng)爭(zhēng)力原點(diǎn)是中小企業(yè)培育出來(lái)的成形、加工和模具技術(shù)。
在論壇結(jié)束后舉行的座談會(huì)上，筆者和某冷鍛廠商的一位人員談得甚為投機(jī)。據(jù)對(duì)方表示，冷鍛技術(shù)的核心在于“模具設(shè)計(jì)”。其原因如下。
先是汽車(chē)等廠商將產(chǎn)品圖紙送到鍛造廠商手里。而后，由鍛造廠商根據(jù)產(chǎn)品圖紙，設(shè)計(jì)出模具圖紙。在日本廠商之間，產(chǎn)品圖紙大都非常簡(jiǎn)單。這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)年的業(yè)務(wù)往來(lái)，鍛造廠商已經(jīng)了解產(chǎn)品廠商的設(shè)計(jì)思想，能夠“心領(lǐng)神會(huì)地”從產(chǎn)品圖紙中領(lǐng)會(huì)出對(duì)方的設(shè)計(jì)意圖，并將其反映到模具圖紙中。鍛造廠商僅靠簡(jiǎn)單的產(chǎn)品圖紙，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。包括到哪個(gè)階段進(jìn)行鍛造，從哪里開(kāi)始進(jìn)行機(jī)械加工等。設(shè)計(jì)出能夠最有效降低成本的工程也是一種技巧。
通過(guò)預(yù)判彈性變形，對(duì)圖紙進(jìn)行修改
實(shí)際上，在設(shè)計(jì)模具時(shí)最為困難的是無(wú)法很好地完全按照產(chǎn)品的形狀，對(duì)鍛造模具進(jìn)行鏤刻。主要原因就是模具自身的彈性變形。鍛造時(shí)，模具會(huì)受到鍛造材料巨大的反作用力。因此，模具會(huì)產(chǎn)生少許膨脹。由于這種膨脹屬于彈性變形，因此作用力撤銷之后，形狀就會(huì)復(fù)原。假如不能很好地根據(jù)這種現(xiàn)象，對(duì)圖紙進(jìn)行修改，就做不出好的模具。
“既然這么難，是不是仍舊只有日本廠商才能生產(chǎn)鍛造模具呢？”聽(tīng)到筆者的提問(wèn)，對(duì)方回答說(shuō)：“日本產(chǎn)品廠商希望的東西大概只有日本模具廠商才能生產(chǎn)吧。”然而，這家廠商根據(jù)汽車(chē)廠商的要求已在泰國(guó)建立了鍛造廠，該廠在日本技術(shù)人員的指導(dǎo)下也在生產(chǎn)模具。據(jù)稱，好不容易將技術(shù)傳授給當(dāng)?shù)毓と撕�，他們立刻就�?huì)辭職，令人非�？鄲馈�
接著，筆者向?qū)Ψ絾?wèn)起了與材料廠商之間的關(guān)系。對(duì)方首先表示了不滿，即雖然想增產(chǎn)，對(duì)方卻不提供超出最初合同量的材料。不過(guò)，材料廠商對(duì)鍛造廠商的關(guān)注程度非常高，對(duì)于定制等級(jí)的共同開(kāi)發(fā)非常熱心。這是因?yàn)殄懺鞆S商已經(jīng)率先吸收并充分了解了最終產(chǎn)品廠商的需求，而這些信息是定制等級(jí)的開(kāi)發(fā)所必須的。定制等級(jí)一旦被采納，就很難再采用其他材料，因此能夠保證一個(gè)穩(wěn)定的量。作為過(guò)去的開(kāi)發(fā)案例，向筆者介紹了通過(guò)將數(shù)字家電領(lǐng)域過(guò)去使用塑料的元件改成鋁鍛造，而提高了精度和高級(jí)感的事例，以及通過(guò)實(shí)現(xiàn)近精確成形（near net shape），削減汽車(chē)領(lǐng)域過(guò)去采用機(jī)械加工的配件成本的事例等。
筆者問(wèn)，年輕員工是否已經(jīng)繼承了成形與模具制作的精髓？“對(duì)，他們都很努力。”對(duì)方的回答令人心里非常踏實(shí)。招聘工作相當(dāng)不容易，但進(jìn)入公司后經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，他們一般都會(huì)逐漸地產(chǎn)生興趣。作為“產(chǎn)品制造”來(lái)講，聽(tīng)說(shuō)無(wú)論是誰(shuí)，只要嘗試著去做，就會(huì)覺(jué)得很有意思。而且對(duì)方還反過(guò)來(lái)懇請(qǐng)筆者，為了讓學(xué)生們對(duì)中小加工廠商產(chǎn)生興趣，希望媒體也能多做一些宣傳，提高“產(chǎn)品制造”的形象。不過(guò)，該公司最近也在進(jìn)行分工，不再像過(guò)去那樣一個(gè)人從銷售、到設(shè)計(jì)、再到生產(chǎn)全部負(fù)責(zé)到底。要想掌握整個(gè)鍛造技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越困難。對(duì)方還表示：“必須通過(guò)工作輪換的方式，讓他們學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)�！�
聊著聊著，就到了中間階段的活動(dòng)時(shí)間。于是，向?qū)Ψ街轮x后，就起身在會(huì)場(chǎng)上與人應(yīng)酬起來(lái)。和幾個(gè)人交談之后，發(fā)現(xiàn)在日本模具的競(jìng)爭(zhēng)力方面有2個(gè)值得關(guān)注的話題。第一點(diǎn)就是在樹(shù)脂成形模具方面，中國(guó)等亞洲廠商已經(jīng)具備一定的實(shí)力，進(jìn)口正在不斷增加。某成形廠商的一位領(lǐng)導(dǎo)表示：“說(shuō)實(shí)話，在日本無(wú)論是量產(chǎn)模具還是成形都已經(jīng)不做了。如今只有試制工作還在日本做�！钡诙c(diǎn)就是在模具制造所使用的機(jī)床領(lǐng)域，亞洲各國(guó)，尤其是韓國(guó)廠商的實(shí)力正在不斷提高。甚至還聽(tīng)人說(shuō)“韓國(guó)廠商的機(jī)床已經(jīng)達(dá)到了毫不遜色于日本的水平�！边@些聲音指的是特殊領(lǐng)域中極個(gè)別的情況，還是整個(gè)業(yè)界的情況，今后仍需繼續(xù)關(guān)注。
無(wú)法模仿的“產(chǎn)品制造文化”
聽(tīng)了參加產(chǎn)品制造伙伴論壇的成形廠商的話以后，再次讓人領(lǐng)略了日本產(chǎn)品制造的強(qiáng)大一面。拿模具與成形技術(shù)本身來(lái)講，也許哪個(gè)國(guó)家的人都能學(xué)習(xí)。但他們無(wú)法模仿的則是產(chǎn)品廠商、成形與模具廠商，以及材料廠商之間緊密地進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品制造體制。也可以說(shuō)是“產(chǎn)品制造文化”。也就是說(shuō)，由于和日本從傳統(tǒng)上培育出來(lái)的“產(chǎn)品制造文化”一脈相承，在汽車(chē)和部分?jǐn)?shù)字家電領(lǐng)域，日本才擁有了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。
那么這里必須考慮的一點(diǎn)是，這種日本式的產(chǎn)品制造模式在全球化和不斷創(chuàng)新的大潮流中，其有效性是否會(huì)持續(xù)下去。有的人認(rèn)為過(guò)去的成功經(jīng)驗(yàn)會(huì)起到適得其反的作用，也有人認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在過(guò)去的基礎(chǔ)上建立新的體制，存在著兩種不同的意見(jiàn)。筆者認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)使后者繼續(xù)發(fā)揮有效的作用。
創(chuàng)新之一就是納米技術(shù)。近年來(lái)，利用納米技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的活動(dòng)日趨活躍。產(chǎn)品制造伙伴論壇舉辦期間、即11月7日，筆者在由兵庫(kù)縣主辦的“產(chǎn)品制造研討會(huì)”上，主持召開(kāi)了主題為“從‘產(chǎn)品制造’看播磨?三木地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展”的小組討論會(huì)。與會(huì)者就如何順利地推進(jìn)地區(qū)中小企業(yè)之間的合作和產(chǎn)學(xué)協(xié)作進(jìn)行了討論，從創(chuàng)新的角度來(lái)說(shuō)，特別值得關(guān)注的是建在“播磨科學(xué)園區(qū)”里的同步輻射裝置（synchrotron radiation Facility）。盡管能夠產(chǎn)生全球最高水平輻射線的“Spring-8”非常有名，但從納米技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，另行設(shè)置的中型輻射裝置“NewSUBARU ”更有意義。
目前正在使用NewSUBARU，進(jìn)行制造微型模具的研究。利用MEMS等領(lǐng)域著名的“LIGA工藝”進(jìn)行制造。具體來(lái)說(shuō)，其原理就是通過(guò)掩膜將同步加速器產(chǎn)生的X光照射到樹(shù)脂（丙烯酸樹(shù)脂等）上，先大體上制出一個(gè)模型。然后，只要給這個(gè)模型鍍上鎳等金屬（電鍍），就能形成微型模具。由于同步加速器產(chǎn)生的X線為平行光束，因此能夠制作微小的圖案。現(xiàn)已使用這種微型模具，對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行成形，面向液晶顯示器開(kāi)發(fā)出了導(dǎo)光板和棱鏡片一體型的發(fā)光面板。在此次討論會(huì)上，兵庫(kù)縣的負(fù)責(zé)人表示“歡迎中小企業(yè)也到播磨地區(qū)來(lái)，使用NewSUBARU，開(kāi)拓新的產(chǎn)品制造領(lǐng)域�！�
將“日本產(chǎn)品制造”與“納米技術(shù)”融合起來(lái)
如前所述，成形與模具廠商目前所處的狀況和NewSUBARU等最尖端技術(shù)之間，確實(shí)存在一個(gè)鴻溝。但是，在全球性納米技術(shù)研究不斷發(fā)展的情況下，承擔(dān)著日本產(chǎn)品制造重任的中小加工廠商也絕不能落在這一潮流的后面。
在小組討論會(huì)上，筆者發(fā)表了這樣的評(píng)論：“日本的中小成形、加工和模具廠商，過(guò)去與產(chǎn)品廠商和材料廠商一起，一直都在不斷提高產(chǎn)品制造水平，并以強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力而引以為榮。在部分產(chǎn)品領(lǐng)域日本企業(yè)有可能逐漸弱化的情況下，產(chǎn)品制造既是優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，也是寶貴的財(cái)產(chǎn)。在日本具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品制造手法基礎(chǔ)上，融合最尖端的納米技術(shù)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品制造水平，將有助于提高日本制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。非常希望NewSUBARU能成為這方面的先進(jìn)典范。” |
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