“十四五”期間制造業高質量發展將會成為一個重要主題,推動以塑料、注塑制品生產為代表的傳統制造業技術創新和數字化轉型將會是重中之重,這是全社會衣食住行的保障,也是發展其他工業制造業的基礎。此外為了落實“碳達峰”、“碳中和”的部署要求,加強統籌謀劃,探索路徑方式,推動綠色低碳轉型和產業結構優化升級,注塑產業發展會出現以下幾個趨勢。
一、原材料和改性材料功能化、綠色化
隨著碳中和、碳達峰的不斷落實,塑料的綠色生產和加工技術顯得越來越受重視,如綠色添加劑、綠色阻燃劑、綠色增塑劑等的研究和推廣使用越來越多。同時來源廣泛、綠色低碳、容易降解、便于回收的生物基塑料的使用量越來越大,將會廣泛用于包裝、餐具、家居、文具、母嬰產品、電子信息等行業領域。盡管國內外PLA的規劃產線、產能和產量不斷創新高,但仍舊比不了下游市場的增長速度,原料及改性料產品長期處于供不應求的狀態。
注塑級PLA樹脂(左)和PLA注塑餐具
二、注塑裝備高端化、精密化、智能化、節能化
2020年注塑機進口額延續下滑態勢,降幅逐步收窄,1~12月同比下降11%;出口額自11月起增速開始轉正,1~12月同比增長4%,出口態勢好于進口。
近年來行業關鍵技術不斷取得突破,以注塑機的大型兩板式、全電動與發達國家的差距不斷縮小。如綠色智能大型純二板式塑料注射成型裝備的研發及產業化,打破德國和日本的壟斷;固體廢棄高分子材料在線處理系統,降低能耗,提高了經濟效益;以終端應用需求為導向的集成化智能生產系統,實現注塑成型智能無人化生產線。未來國內注塑裝備還需要向以下幾個方面努力。
(1)面向高端復雜應用,具有高精度、穩定性和拓展性的注塑成型系統,如面向醫用等高潔凈要求的非接觸全自動成型系統;面向5G應用的工程塑料精密制件成型系統;面向汽車的大型全自動成型系統;面向電子電器、移動通訊行業等高精密要求的全電動注塑機基礎系統的研發和產業化。
(2)開發滿足復合材料成型且可拓展的注塑成型系統,實現復合材料的高效率、高精度成型加工。
(3)開發滿足特種工程塑料成型的專用注塑機,如PEEK、PI、PPS等高性能特種工程塑料,滿足*應用領域(如電子信息、航空)的需求。
(4)與各種先進注塑工藝相結合的高性能注塑成型系統,如大產量高速熱流道瓶坯機,微孔發泡注塑成型機,定制觸感的多層復合注塑成型機,熱塑性纖維增強復合成型機,無螺桿超聲塑化微注塑成型機,鎖模力自動補償一步法注塑機、智能模塑集成制造系統(3D復印機)等。
(5)對成型精度及穩定性要求極高的高精密鏡頭光學注塑機,應用于手機、汽車、安防等成像監控領域。
(6)重點應用于汽車密封系統的TPE接角智能化注射成型機,鞏固C型注塑機在行業的*地位。
(7)節能環保型注塑機,如回收塑料在線配置再制造綠色注塑成型技術及裝備。
三、產品設計輕量化、簡潔化、一體化
注塑制品領域很多與家居生活密切相關,例如小家電領域。這類產品種類多,需求量大,更新換代頻繁,個性化、定制化要求高,市場競爭激烈,利潤相對薄,為了盡可能壓縮成本,提倡低碳綠色生活,產品在滿足使用的前提下,往往越做越輕便,減少金屬和塑料的使用量,從結構設計和模具制造環節都已經開始體現。同時為了滿足多品種、小批量的市場化需求,工廠里的很多生產環節都逐漸實現了自動化和智能化,但產品裝配線依舊依賴大量人力,不利于提升企業和產品競爭力。解決裝配效率低下的問題,有一個重要思路就是把注塑件標準化、統一化、簡潔化、甚至是一體化成型,減少打孔和螺絲等使用,從而簡化裝配步驟。
四、生產、管理和決策方式數字化、網絡化、智能化
注塑企業提質(產品質量、服務質量)、降本(原材料采購成本、庫存成本、人員成本、生產成本、管理成本、服務成本等)、增效(生產效率、溝通效率、協同效率等),正是傳統制造業推行智能制造,做好數字化轉型的主要目的,更是在激烈的市場競爭者中站穩腳跟,重塑發展動力和優勢的重要法寶。借助新一代信息技術、工業互聯網,注塑企業將會逐漸實現資源優化配置,提高全要素生產率,通過智能化生產、數字化管理、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸等新型制造模式,實現業務、管理和商業模式的深度變革重構。
五、技術創新和產業發展協同化、集群化、生態化
自美國挑起貿易戰以后,國內更加重視關鍵技術創新,提倡回歸源頭創新,突破一系列卡脖子技術,徹底打破美國的封鎖。在注塑產業領域需要不斷突破的有高性能原材料的合成技術、生產技術、改性技術,塑機裝備和配件的軟硬件技術,高端裝備的制造技術、軟件技術等。通過近年來國家和地方有關部門發文來看,創新是發展的主要驅動力,其中技術創新是核心,創新的主體和方式將會更加多樣化,除了一些傳統的研究院、重點實驗室,還會出現各種創新中心、創新服務綜合體、創新共同體、產業發展聯合體等,同時借助網絡化和軟件化加速技術創新的效率和質量,通過平臺化、協同化豐富創新的主體,充分博采眾長,共創共享。同時產業的發展從傳統的集聚區會逐漸朝向集群化發展,廣大中小注塑企業依靠集群優勢,充分利用互聯網+制造業,不斷建鏈、強鏈、補鏈,建設產業發展的生態體系,真正形成中國特色和優勢。從這里不難看出,未來的協同不僅僅限于企業內各部門的協同,產業鏈上下游的協同,還會有個人與平臺的協同,企業與平臺的協同,平臺之間的協同。同時企業單打獨斗的模式將會越走越遠,需要建立自己的生態合作伙伴,企業發展也會走生態化或者融入生態圈。