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“日本”模具的競爭力與納米技術 |
| 發布日期：2010-10-01 10:08:25 來源：機床 瀏覽： |
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盛況空前的產品制造伙伴論壇于11月10日圓滿結束。筆者希望借此機會，向每一位與會者深表謝意。和以往一樣，每次參加這個論壇，總能切身感受到日本產品制造的競爭力原點是中小企業培育出來的成形、加工和模具技術。
在論壇結束后舉行的座談會上，筆者和某冷鍛廠商的一位人員談得甚為投機。據對方表示，冷鍛技術的核心在于“模具設計”。其原因如下。
先是汽車等廠商將產品圖紙送到鍛造廠商手里。而后，由鍛造廠商根據產品圖紙，設計出模具圖紙。在日本廠商之間，產品圖紙大都非常簡單。這是因為經過長年的業務往來，鍛造廠商已經了解產品廠商的設計思想，能夠“心領神會地”從產品圖紙中領會出對方的設計意圖，并將其反映到模具圖紙中。鍛造廠商僅靠簡單的產品圖紙，進行工程設計。包括到哪個階段進行鍛造，從哪里開始進行機械加工等。設計出能夠最有效降低成本的工程也是一種技巧。
通過預判彈性變形，對圖紙進行修改
實際上，在設計模具時最為困難的是無法很好地完全按照產品的形狀，對鍛造模具進行鏤刻。主要原因就是模具自身的彈性變形。鍛造時，模具會受到鍛造材料巨大的反作用力。因此，模具會產生少許膨脹。由于這種膨脹屬于彈性變形，因此作用力撤銷之后，形狀就會復原。假如不能很好地根據這種現象，對圖紙進行修改，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鍛造模具呢？”聽到筆者的提問，對方回答說：“日本產品廠商希望的東西大概只有日本模具廠商才能生產吧。”然而，這家廠商根據汽車廠商的要求已在泰國建立了鍛造廠，該廠在日本技術人員的指導下也在生產模具。據稱，好不容易將技術傳授給當地工人后，他們立刻就會辭職，令人非常苦惱。
接著，筆者向對方問起了與材料廠商之間的關系。對方首先表示了不滿，即雖然想增產，對方卻不提供超出最初合同量的材料。不過，材料廠商對鍛造廠商的關注程度非常高，對于定制等級的共同開發非常熱心。這是因為鍛造廠商已經率先吸收并充分了解了最終產品廠商的需求，而這些信息是定制等級的開發所必須的。定制等級一旦被采納，就很難再采用其他材料，因此能夠保證一個穩定的量。作為過去的開發案例，向筆者介紹了通過將數字家電領域過去使用塑料的元件改成鋁鍛造，而提高了精度和高級感的事例，以及通過實現近精確成形（near net shape），削減汽車領域過去采用機械加工的配件成本的事例等。
筆者問，年輕員工是否已經繼承了成形與模具制作的精髓？“對，他們都很努力。”對方的回答令人心里非常踏實。招聘工作相當不容易，但進入公司后經過培訓，他們一般都會逐漸地產生興趣。作為“產品制造”來講，聽說無論是誰，只要嘗試著去做，就會覺得很有意思。而且對方還反過來懇請筆者，為了讓學生們對中小加工廠商產生興趣，希望媒體也能多做一些宣傳，提高“產品制造”的形象。不過，該公司最近也在進行分工，不再像過去那樣一個人從銷售、到設計、再到生產全部負責到底。要想掌握整個鍛造技術已經越來越困難。對方還表示：“必須通過工作輪換的方式，讓他們學習相關技術。”
聊著聊著，就到了中間階段的活動時間。于是，向對方致謝后，就起身在會場上與人應酬起來。和幾個人交談之后，發現在日本模具的競爭力方面有2個值得關注的話題。第一點就是在樹脂成形模具方面，中國等亞洲廠商已經具備一定的實力，進口正在不斷增加。某成形廠商的一位領導表示：“說實話，在日本無論是量產模具還是成形都已經不做了。如今只有試制工作還在日本做。”第二點就是在模具制造所使用的機床領域，亞洲各國，尤其是韓國廠商的實力正在不斷提高。甚至還聽人說“韓國廠商的機床已經達到了毫不遜色于日本的水平。”這些聲音指的是特殊領域中極個別的情況，還是整個業界的情況，今后仍需繼續關注。
無法模仿的“產品制造文化”
聽了參加產品制造伙伴論壇的成形廠商的話以后，再次讓人領略了日本產品制造的強大一面。拿模具與成形技術本身來講，也許哪個國家的人都能學習。但他們無法模仿的則是產品廠商、成形與模具廠商，以及材料廠商之間緊密地進行聯合開發的產品制造體制。也可以說是“產品制造文化”。也就是說，由于和日本從傳統上培育出來的“產品制造文化”一脈相承，在汽車和部分數字家電領域，日本才擁有了強大的競爭力。
那么這里必須考慮的一點是，這種日本式的產品制造模式在全球化和不斷創新的大潮流中，其有效性是否會持續下去。有的人認為過去的成功經驗會起到適得其反的作用，也有人認為應當在過去的基礎上建立新的體制，存在著兩種不同的意見。筆者認為，應當使后者繼續發揮有效的作用。
創新之一就是納米技術。近年來，利用納米技術進行生產技術創新的活動日趨活躍。產品制造伙伴論壇舉辦期間、即11月7日，筆者在由兵庫縣主辦的“產品制造研討會”上，主持召開了主題為“從‘產品制造’看播磨?三木地區的經濟發展”的小組討論會。與會者就如何順利地推進地區中小企業之間的合作和產學協作進行了討論，從創新的角度來說，特別值得關注的是建在“播磨科學園區”里的同步輻射裝置（synchrotron radiation Facility）。盡管能夠產生全球最高水平輻射線的“Spring-8”非常有名，但從納米技術的角度來說，另行設置的中型輻射裝置“NewSUBARU ”更有意義。
目前正在使用NewSUBARU，進行制造微型模具的研究。利用MEMS等領域著名的“LIGA工藝”進行制造。具體來說，其原理就是通過掩膜將同步加速器產生的X光照射到樹脂（丙烯酸樹脂等）上，先大體上制出一個模型。然后，只要給這個模型鍍上鎳等金屬（電鍍），就能形成微型模具。由于同步加速器產生的X線為平行光束，因此能夠制作微小的圖案。現已使用這種微型模具，對樹脂進行成形，面向液晶顯示器開發出了導光板和棱鏡片一體型的發光面板。在此次討論會上，兵庫縣的負責人表示“歡迎中小企業也到播磨地區來，使用NewSUBARU，開拓新的產品制造領域。”
將“日本產品制造”與“納米技術”融合起來
如前所述，成形與模具廠商目前所處的狀況和NewSUBARU等最尖端技術之間，確實存在一個鴻溝。但是，在全球性納米技術研究不斷發展的情況下，承擔著日本產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。
在小組討論會上，筆者發表了這樣的評論：“日本的中小成形、加工和模具廠商，過去與產品廠商和材料廠商一起，一直都在不斷提高產品制造水平，并以強大的競爭力而引以為榮。在部分產品領域日本企業有可能逐漸弱化的情況下，產品制造既是優勢領域，也是寶貴的財產。在日本具有傳統優勢的產品制造手法基礎上，融合最尖端的納米技術，進一步提高產品制造水平，將有助于提高日本制造業的競爭力。非常希望NewSUBARU能成為這方面的先進典范。” |
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