塑机中低端化不容乐观
自主新做中国创
张友根  宁波海达塑料机械有限公司315200

我国是塑机制造大国,实际上是中、低端注塑机制造大国。随着塑料材料在日常生产生活中应用越来越广泛,对于塑机的需求相应也会提高。另外全球经济的复苏对于国内的塑机制造商来讲带来新的挑战,面对大好的发展形势,如何在国内市场上占据一定的份额,我们拿什么去与国外的制造商来竞争,一味地低价位是否能够应付得了国外对塑机的制裁?是否应付得了国外的反倾销政策?如何赢得市场,如何做强产品来应对不断更新的市场需求。塑机企业需要转变科学发展观,走自主创新的道路,掌握核心技术,开发创造核心技术。
1  塑机中、低端化现状不容乐观
塑机是一个应用范围很广的极有前途的加工机械,塑料制品与人相邻为伴,应用范围越来越广。我国GDP的高速增长,塑料制品成型机械的高速增长功不可没。去年第四季度以来塑机需求呈现井喷,特别是注塑机的需求。面临大好的发展形势,我们依然要保持清醒的头脑,意识到在复杂多变的国际经济背景下,存在着诸多不定因数:塑机行业快速发展,竞争加剧,国内同行之间激烈的价格战已由国内延伸到国际市场,不利于市场健康有序的良性发展;技术含量低,以低价位与国际市场竞争,容易受到国际贸易保护主义的冲击,印度对中国注塑机的制裁就说明了这一点;塑机的技术水平中、低端化,缺乏核心技术,不能满足内需,改变不了进口大于出口的趋势;塑机自主创新的道路艰难复杂,任重道远。
中国海关统计显示,2010年第一季度累计出口塑机1万多,金额为2.3亿美元;同期进口2846台,金额4.2亿美元,进口额大于出口额82.6%,贸易逆差达1.9亿美元。上述数据说明我国塑机与国际上先进注塑机的技术水平的差距在扩大、附加值在降低;说明国产塑机技术水平满足不了内需,趋势在扩大;表明我国塑机的技术水平亟需提高,才能使我国塑机行业有一个更大的飞跃。
塑机技术必须跟上塑料制品的发展,不断开拓创新,才能具有生命力。停留在中、低端的技术水平上,最终将被市场淘汰。高能耗,低性能、低效率,低功能的塑机必将被淘汰,高端技术水平的塑机的市场必将越来越广。
高附加值的功能化专用化的塑机的需求将越来越多,应用范围越来越广。日用品塑机向工业品塑机发展,普通塑机向高速高效节能环保塑机发展,液压动力驱动向全电动、油电混合动力驱动发展,控制系统向网络化、群控化、自适应化发展,成型向薄壁节材化、复合材料化、模内装配、多色多材料方向发展,塑机的品种和功能更趋于细化,适应市场的需求。
汽车行业,医疗行业、食品包装行业、物流行业、航空行业、“3C”行业,家电行业等这些关系国计民生行业的高速发展,刺激了塑机向高端化的高速增长。
2  塑机新技术新功能
对于塑机的技术水平,要有一个新的认识。技术参数不再是技术水平的主要标准。塑机的成型性能、成型能力、成型效率才是衡量其技术水平的标志。国产普通塑机样本上的技术参数与国际水平相差无几,但是生产速度低、成型效率低、塑化性能差,总体技术水平明显落后。
当代塑机的技术水平主要体现在功能化专用化塑机的科学发展上,塑机的技术水平高端化,实质上就是功能化专用化塑机的技术水平。长期以来,我国偏重于面广量大的种、低端普通塑机的开发,怱视了高端的功能化专用化塑机的多品种多样化的研发,技术标准落后于功能化专用化塑机的发展,已成了塑机科学发展的瓶颈。我国塑机技术落后,实质上是我国功能化专用化塑机及其技术水平落后。加强功能化专用化塑机研发是我国塑机技术走向强国的发展理念,是一个迫切需要转变的调整产品结构的根本。
技术标准必须适应技术水平的发展,安全是塑机的最高标准。我国注塑机的能耗评判标准,国际上一些著名制造商对此难以理解,超高速超高压注射成型,能耗必然大于普通成型,难道说由于能耗达不到标准其技术水平落后吗?我国能耗评判标准测试的模具,注射成型出的测试制品,可以说没有一个是合格的,制品都不合格,能耗能反映出什么呢?例如,定量泵驱动的阀控伺服控制系统的能耗肯定要大于伺服电机驱动的泵控系统,但前者的控制精度、动态性能、成型能力,后者是不可能达到的,难道说前者的能耗高于后者而评判其技术水平落后吗?
塑机技术向节能、高速、高效、精密、环保、网络化、智能化、专用性、特定性、功能化的方向科学发展,以满足日益发展的高科技塑料制品的需要。
提高交流伺服电机驱动液压泵系统的动态响应性能。任何一种先进技术运用于塑机,首先必须使塑机的成型性能得到提高,才有发展潜力。交流伺服电机驱动液压泵系统的节能性能是人所共知的,但提高交流伺服电机驱动液压泵系统的动态响应速度,减少动作切换时间,加快动作节拍,达到提高系统的成型性能,根据制品成型工艺的要求,实现最佳的匹配,是交流伺服电机驱动液压泵系统运用于塑机的进一步研发课题。
高动态响应性能全电动驱动塑机的开发。伺服电机驱动执行机构系统同比与伺服阀驱动驱动执行机构,动态响应性能优异,对成形参数的控制具有极高的应答反映速度,以高速、高效、精密、节能等体现出其加工成形的优势,显示出高端成形的优势。以精密成型为导向,发挥伺服电机的高动态响应的性能,开发高动态响应性能的伺服电机驱动执行机构系统,是进一步研发的课题。
精密注塑设备。精密注塑设备根据制品的性能和精度的要求,具有不同的形式、结构、控制。精密注塑设备往往是指为特定的精密产品成型,所以没有通用的精密注塑设备,即没有万能的精密注塑机。精密注塑机是对精密注射成型设备的通称,有的单位从研发普通注塑机的理念来研发精密注塑机,希望研发出的精密注塑机,适应于所有精密塑料件的成型,结果搞了多年未出成果。以特定成型对象,研发精密注塑机。
油电复合驱动注塑设备。伺服电机的推广应用,为油电复合驱动开辟了发展道路,提高了注射性能,扩大了注射功能。油电复合驱动注塑机发展迅速,特别在欧洲,国内应用也有逐渐增长的趋势。油电复合驱动,发挥伺服驱动和液压驱动的各自优势,满足特定注射成型的要求。根据制品注射成型要求,开发多种形式的油电复合驱动注塑设备。
汽车制品注塑机。汽车轻量化成为降低汽车排放、提高燃烧效率有效措施,塑料在汽车中的用量迅速上升。塑料成为二十一世纪汽车轻量化的首选材料。塑料制品的应用达到汽车轻量化,从而减少燃油使用及废气排放。注塑设备在汽车研发及生产过程中担当着举足轻重的角色。
医疗制品注塑机。注塑制品在医疗行业的应用越来越广,范围也越来越大。医疗塑料制品行业非常严格的卫生法规和行业标准在一定程度上促进了注塑制品在该领域的广泛应用。我国医疗塑料制品注塑成型设备远远落后于国际同行,特别在高端技术领域还处于起步研发初级阶段,严重阻碍了微型、精密医疗塑料件的发展。高端的技术附加值较高的、精密的医用注塑制品注塑成型设备被国际上有关公司垄断,国产的注塑成型设备只能从事附加值低、技术含量低的中、低端领域的医疗塑料制品的成型。努力发展高端的医疗塑料制品注塑成型设备成为当务之急。
全电动注塑机。全电动注塑机是高附加值的注塑机,如它的成型性能等同于普通注塑机,必然会走向死路。发挥和挖掘全电动注塑机的注射性能,向成形高端的“3C”注射制品发展,才能持续全电动注塑机的生命力。国内开发的全电动注塑机(确切地说仿制的全电动注塑机),开发过程中,不是考虑如何提高成形性能开发新的成形领域取得高效益,而是用开发普通注塑机的思路考虑如何降低成本与国际上同类全电动注塑机竞争,降低伺服电机的级别,删除高端专用功能,所以刚制造出来已落后于市场,结果搞得不伦不类达不到工业化生产,排挤于市场之外。国内全电动注塑机市场已被日本占领,说明国内多年来投入开发的全电动注塑机已被扼杀在摇篮中。
超大型的管材挤出生产线是极有发展前途的成型设备,在我国还是空白。德国KrousMaffe公司研发并交付了一条超大型管材生产线,可生产HDPE管材的直径达到2400mm,每小时1700kg输出,打破了以前管材直径1600mm的极限。这条生产线,通过减少壁厚,达到节省原料,起到节能、环保的成型性能。
医疗塑料导管挤出设备。随着导管诊疗技术的发展,医用导管在临床的应用日趋发展,导管行业成为医疗器械的一个重要门类。目前世界上仅泌尿外科应用的导管就有六大类一百二十余种,用于心血管、脑血管、肿瘤等疾病诊治的导管也有一百余种。与国外发达国家相比,我国医用导管的发展非常落后,尤其是高技术含量的介入导管几乎全部从国外进口。研发医疗微型导管挤出设备成为发展我国介入医学的关键。微型导管直径一般为0.5毫米至数毫米;管壁薄至0.07-0.5mm;允许的直径偏差一般为5%以下;层数为1-3层;多腔导管,设备线速每分钟100米。共挤出导管的内壁或外壁通常具有一层或多层厚度为0.05~0.12mm的涂层,所以控制涂层厚度的一致性成为共挤出塑料导管加工的关键。
吹瓶设备。PET瓶向轻量化、功能化、多层化、微型化、大型化、形状多样化等高科技领域发展,以适应各种功能饮料、酒类、药液等包装市场科学进步,平均年增长率20%以上,展现了PET瓶成型设备广阔的市场前景,促进了PET瓶塑料成型设备的科学发展。国际上著名PET成型设备研发公司以不断科学进步的高速高效多功能的高科技PET瓶拉吹成型设备占领我国PET瓶拉吹成型的广阔市场,国内PET瓶拉吹成型设备基本上是进口产品的天下,国产PET瓶拉吹成型设备的技术水平及各项性能大都不及国外设备,在中、低端市场上徘徊打游击,无法与国际上著名研发PET瓶拉吹成型设备公司的产品抗衡。面对广阔的PET瓶市场,科学发展创新PET瓶拉吹成型设备,成为一个当务之急的重大课题。旋转型“一步法” PET瓶拉吹成型设备以其高速高产赢得市场的信赖,成为吹瓶设备的发展方向。技术发展的特点是:创新机构,提高运转速度;改进传动机构,提高生产率;创新吹塑工艺,提高生产率;研发多腔多功能模具及控制系统,提高生产率;研发高效瓶坯温控节能系统;开发空气回收系统、减排二氧化碳的环保吹瓶技术,节约能源成本。
节能技术的应用及创新。塑机的节能技术,主要包涵三个方面:一是节能注射成形技术;二是节能的执行机构;三是节能的动力驱动系统。三者合为一体,才能达到完满的节能性能。注塑机的能耗性能具体主要反映在动力驱动系统的结构形式及能量转换效率上,以及驱动机构的结构形式上。加强对节能注射成型原理创新研发是注塑机节能的关键。
功能化专用化塑机代表了当今塑机的技术水平。国外企业、合资企业的功能化专用化塑机的发展步伐及技术水平明显高于国内自主企业,并且差距在扩大。功能化专用化塑机的技术进步引领了普通塑机的科技进步和国民经济的发展。功能化专用化塑机的技术水平代表了一个国家、企业塑机的技术水平。国内自主企业展出的基本上都是一些常规产品,虽有一些功能化专用化塑机的展出,因其跟在人家后面跑,技术水平明显落后,特别是成形速率明显低效,这也是不能占领市场的主要原因。
3  自主创新开发核心技术
前几年,有人在讲“中国的塑料机械去除核心部件外,就剩下一堆废铁”。说明我们对塑料机械的整体技术认识不足,甚至是片面的。核心部件的核心技术是看不见、摸不着、学不到的技术,对设备功能和性能起到关键作用,也是设备的技术水平的标志。挤出机的核心部件是螺杆机筒;中空机的核心部件是模头及壁厚伺服控制系统;吹膜机的核心部件是模头及控制系统;注塑机的核心部件是控制系统,等等。从这些核心部件的类型可看出,几乎核心部件都是配套件,而这些配套件是国内研制的软肋,高技术水平的配套件几乎都掌握在国际上著名厂商手里,而这些核心部件的核心技术靠测绘、仿制等模仿手段是不能获取的。国内塑机制造企业基本上全部技术开发从事机械开发,机械部件很容易通过测绘、仿制等模仿手段获取。没有高水平的核心部件配套,塑机就没有高的附加值,整机价值大大降低,所以形象比喻为一堆废铁也有一定道理。
国内塑料机械产业涵盖了塑料原料配混机械,塑料成型加工机械、塑料二次加工机械,塑料加工辅助机械等四大类,拥有300多个品种,占80%以上的三大品种依次是注塑机,挤出机/挤出生产线和吹塑机。纵观国内研发的塑料机械的品种及类别,普遍现象是人有我有,而且技术水平往往与人家相差一个档次,高水平塑机的核心部件基本上都是国际上配套,人有我无,更不要说核心技术的掌握。
缺乏核心技术,降低了整机的附加值。我们只能不断填补人家摒弃的、利润率极低的低端市场。国产塑机出口是卖钢铁,不是卖设备。以注塑机为例,注塑机的核心技术是控制技术,但国内注塑机制造企业有几家研究控制技术的?电脑都是配套的,而提供电脑的配套单位对注射成型工艺理解多少?有专门花人力,财力进行研究吗?有的注塑机出口后,外商拆掉原有控制系统,换上他们自己的控制系统,改装后提高了附加值,提高了加工功能和性能,卖高价,获取高额利润。国内也有单位用国际上先进的控制系统改装国产设备,达到提高加工能力。全电动注塑机的核心技术也是控制技术,日本厂商都花大量的精力、财力不断开发提高动态响应的控制系统,使全电动的注塑机技术水平不断提高,控制技术是他们的核心技术,占领了中国市场。国内厂商开发全电动注塑机注重于机械部件的开发,对控制系统不研究,高水平的控制系统又配套不上,所以整体技术水平总是落后于日本,成不了气候。
对于核心技术,要有一个正确的认识,核心技术必须不断创新,才能使核心部件在质的方面发生变化,不断适应市场、领导市场。技术往往是这样,今天的先进技术,过了一段时期,就成为落后的技术。国内开发的塑料机械,往往采用引进技术、测绘仿制的方法,跟在人家后面,永远不能超出人家的技术水平。高科技的塑料制品,需要新颖的高端塑机加工,这些塑料制品的塑料加工机械,基本上首先是由国外厂商提供,我们再按这些塑料加工设备仿制,进行所谓的国产化,结果是产品出来已落后于市场,而且技术水平赶不上,同时人家技术含量更高的塑料机械又推向了市场,把国内的开发的产品推向了市场边缘,全电动注塑机就是明显的一例。
4 以“塑料制品”为中心创新发明成型设备
任何一个企业都希望自己的产品取得市场主导地位。如何才能取得?以东莞佳鸿机械制造有限公司自主创新发明BOPP拉伸吹瓶设备实现中国医疗大输液瓶的历史性变革为例,说明这个问题。公司已为国内外用户提供了200余条生产线,国内90%以上的BOPP大输液瓶都由东莞佳鸿机械制造有限公司设备生产的,国际上一些知名厂商的设备也挤不进中国BOPP大输液瓶的成型市场,取得了市场的稳固的主导地位。BOPP大输液瓶拉伸吹瓶设备属国内首创,达到国际先进水平,成为全球最早、目前规模最大的BOPP制瓶成套系统供应商。
输液包装塑料化,已是全球发展趋势。二十一世纪初,国际上PP拉伸吹瓶设备技术还不成熟,国内还没有投入研发。研发PP拉伸吹瓶设备已是一个迫切需要解决的课题,否则必然会拖医疗包装发展的后腿。BOPP瓶拉伸成型设备的开发,首先创新发明BOPP大输液瓶,使制品得到市场认可,才能使成型设备得到市场认可,公司取得了三项BOPP大输液瓶的发明专利,并得到国际、国家有关标准的认可,引领了医疗市场由大输液玻璃瓶向BOPP大输液瓶转变。掌握了BOPP瓶的性能和技术标准,就能针对性地创新研发拉伸吹瓶设备。以BOPP大输液瓶设备的创新发明达到提高完善制品的技术性能。以BOPP拉伸吹瓶设备为中心,开发与成型BOPP瓶有关的瓶胚注塑机及瓶盖注塑机等上游设备;开发灌装机、封口机等下游设备;开发与瓶胚注塑机有关的有热流道瓶胚/盖模具、塑料原料等;与拉伸吹瓶设备主机有关的有上胚机、热流道吹塑模具等;与产品有关的一系列成形工艺,为用户提供成套联线生产线。根据BOPP瓶的特殊要求,先后投入上千万元,在2007年终于实现了在无菌环境下将吹瓶与焊环两个环节进行全自动无缝连接的联线生产。获得发明授权专利6项、实用新型专利20项、外形专利3项。
从东莞佳鸿机械制造有限公司自主创新BOPP拉伸吹瓶设备取得市场主导地位,可以总结出基本的一点是:以塑料制品为中心创新发明成型设备,才能引领市场取得市场的主导地位。
5 转变陈旧发展理念 加快自主创新
我国塑机的持续发展,关键是加快转变传统陈旧的发展理念,加快推进自主创新科学发展观,加快破解制约塑机科学发展的矛盾和难题,加快构建有利于塑机科学发展的体制和机制,加快完善增长方式科学发展转型。从十个方面实行自主创新研发理念的科学发展观的转变:变“测绘仿制”为“创新开发”的产品开发方式发展观转变;变“单机开发”为“设备开发”的产品开发理念的转变;变“设备开发”为“在线开发”的产品成套开发观的转变;变“价位开发”为“性能开发”的产品价值开发观的转变;变“通用化开发”为“功能化专用化开发”的产品研发观的转变;变“中、低端开发”为“高端化开发”的产品整体开发观的转变;变“产品改进”为“产品升级”的产品进步观的转变;变“设备开发”为“成型工艺和设备的综合开发”的产品工程开发观的转变;变“成本效益”为“性能效益”的产品性价比开发观的转变;变“系列化开发”为“模块化开发”的产品组合开发观的转变。
     在竞争如此激烈的塑机市场,一味地去仿造他人技术,盲目的“拿来主义”使得产品毫无特色,毫无竞争力,也不能长久地立足于市场。
6 创新技术人才资源开发
企业产品自主创新做中国制造,首先人才资源开发科学发展转型。从以下三方面做好工作科学发展观的转变。
变“应用人才”为“培养人才”的人才资源转型。科学技术在不断创新发展,技术人员的知识跟不上就会淘汰出局,一方面主要靠技术人员的主管能动性,但企业的在提供物力、财力、环境等外界因素的舞台是不可缺少的。企业不仅是应用人才,更重要的是要培养人才,提高人才素质,为企业、社会创造更高更多的经济效益和社会效益。
变“企业开发”为“联合开发”的开发体系转型。当前的市场说明,仅搞单机开发的制造商将会淘汰出市场格局。塑机制造企业今后发展的方向,不但能提供用户需要的单机,而且能提供塑料原材料的配方及配混工艺、成型模具、成型工艺、后处理设备及工艺等配套设备和配套软件等在线成套设备的硬件和软件。能为用户提供整套方案和生产线的研发单位将会的到长足的发展。国内长期以来,一个企业主要搞单一产品的开发,在市场经济发展的今天,已成为致命的缺陷,把涉及设备开发的企业组合起来,变各自为政为牵手共同开发,不失为可取设备研发之路。
变“应用开发”为“创新研发”的技术人员科学发展观。技术开发人员必须系统掌握和研究高分子材料、高分子物理、聚合物流变学、高分子材料形态学、注塑模、塑料成型工艺学发展,了解塑料的新材料,了解塑料制品在新领域中的发展,了解本行业及相关行业的技术及发展趋势,善于把本行业及相关行业的新技术技术运用到本专业中去,善于把本专业中的相关技术与本行业的相关技术组合起来开发具有新功能的产品。对国际上先进的产品从设计理论上进行研究探讨总结变为自己的开发设计理论,对本行业传统的开发设计理论从现代开发设计理论角度并根据自己的开发实践提高为本行业的现代开发设计理论,在总结自己开发实践的基础上敢于突破常规的设计理论束缚创新出自己的开发设计理论。
7 结语
塑机行业应坚持实践科学发展观,用科学的发展理念自主创新塑机的核心技术,以市场为导向调整产品结构,是塑机企业的唯一出路。简单重复雷同的产品走向绝境,高科技适应市场发展的产品开发永无止境。创新发明设备能引领应用市场发展,前途越来越广;仿制测绘设备仅追赶应用市场脚步,前途越来越窄。开发高端塑机,改变中、低端化塑机的现状。没有核心技术,永远开发不出高端塑机。

 

 
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