我国轮胎模具行业信息化技术的现状
发布时间：2012/01/05 作者: 中国橡胶工业协会橡胶机械模具分会 姜馨 来源: 中国橡胶网
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一、我国轮胎模具行业信息化技术的发展状况
模具是工业生产的基础工艺装备。近几年，由于我国模具信息化技术的普及和应用，中国的模具行业以每年20%左右的增长速度发展，形势非常喜人。据统计，2010年我国模具企业总产值已达到1120亿元，成为名副其实的模具生产大国。
橡胶模具占我国模具总产量的3%左右。轮胎模具是橡胶模具里技术含量最高的产品，产品的技术含量和附加值较之普通模具产品都高，采购到高品质的轮胎模具对轮胎的综合品质会产生很大的影响。这几年我国轮胎工业发展迅速，已连续5年成为世界轮胎生产的第一大国，这就为我国轮胎模具行业提供了广阔的市场前景和发展空间，2010年我国轮胎模具企业总产值已达到30多亿元。
当前，我国轮胎模具行业的机遇大于挑战，发展势头强劲，但竞争非常激烈。轮胎模具行业目前面临的现实问题从外部看，主要是市场竞争的压力：客户更高的要求，低成本、高质量、短交货期；客户对信息协同的要求越来越高。从内部看，主要是满足客户需求的压力：模具质量受制于人员的操作水平；原材料涨价、人工成本提高带来的成本压力；信息不集成造成的开机率和生产效率低；信息不集成造成的生产工人疲劳和客户的不满。所以，依赖信息化技术快速响应市场并持续创新产品，已成为企业提升竞争力和赢得市场优势的关键。
上世纪80年代，我国的轮胎模具花纹还是依靠模具钳工用手工刻花。到上世纪90年代，引入了数控加工中心、EDM和线切割等较先进的设备，极大地提高了模具制造水平，生产周期大幅缩短，模具制造精度和质量也有了很大的提高。数控技术已把工人从繁重的体力劳动中解救出来。另一方面，CAD/CAM/CAE技术在模具行业也得到了广泛的应用，模具设计及数控加工水平也有了很大的提高，CAD/CAM/CAE软件已把模具技术人员从繁重的脑力劳动中解放出来。
现在轮胎模具行业交货期要求越来越短，每套由原来的2-3个月缩短到45天甚至更短。这几年模具的原材料价格、劳动力价格、能源价格等都在不断上涨，而轮胎模具的价格却是越来越低。如何保证按期交货，有效地管理和控制成本就显得越来越紧迫。模具企业如何不断地开拓更多的用户，保持稳定的市场订单，是模具企业管理人员面临的头等问题。同时，模具行业是经验和技术积累起来的行业，拥有经验和技术的模具从业人员是公司的最大财富。如何留住人才或者在合理的流动范围内，保证公司的经验与技术得以保留，不至于由于人员的流失而造成公司的知识与经验流失，也是企业管理人员费心的事情。如何把模具企业的管理人员也从繁琐的事物中解放出来是摆在我们面前的另一课题。因此，模具企业的管理信息化已经成为模具行业发展和进步的必然趋势。
现代管理技术的进步与发展提供了众多先进信息化管理工具，其中包括企业资源管理系统（ERP）、客户关系管理（CRM）、供应链管理（SCM）、项目管理（PM）以及基于互联网的电子商务管理等。模具企业管理信息化就是根据模具行业的特点，融合上述现代化管理技术，把模具企业上下游业务过程、技术沟通过程以及模具企业内部业务管理过程，以信息化的形式固定下来，从而充分挖掘企业潜力，提高企业资源的利用效率以及企业的快速响应能力，最终把模具企业的管理人员从繁琐的事物中解救出来。
企业信息化的内容是非常丰富的，企业的每一项生产经营活动都可以信息化。对模具企业而言，模具数字设计、制造及管理集成技术是其核心内容，主要包括2个方面，即设计制造技术的信息化和管理系统的信息化。其中，设计制造技术的信息化是管理系统信息化的基础，没有设计制造技术的信息化，就无法实现企业管理的管理信息化。设计制造的信息化和管理信息化是相辅相成、密不可分的。
1、轮胎模具设计制造技术的信息化
为了提高轮胎模具的工作性能和使用寿命，为轮胎企业提供更优质更经济的轮胎模具，创造更好的社会和经济效益，模具行业不断在设计软件上狠下工夫、加大成本投入，购买先进高效的设计软件，以达到提高设计效率、提高设计精度、减少设计差错的目的。
技术系统信息化的核心内容是模具CAD/CAM/CAE技术的应用，实现模具设计制造过程的信息化或数字化。在过去很长一段时间，大多数CAD/CAM系统都是面对机械行业的通用性系统。对于轮胎模具企业而言，这些系统的专业性不够强，设计制造的效率不够高。于是，针对轮胎模具行业的这一需求，国际软件厂商纷纷针对这类模具的特点，推出了功能完善、操作方便的专用CAD/CAM系统。
近年来，面对轮胎模具行业对CAD/CAM技术的强劲需求，国内不少研究单位和公司针对国内轮胎模具企业的特点，开发了面向轮胎模具企业的CAD/CAM系统集成，达到了较高的实用水平。
成型过程数字模拟CAE技术的出现，为成型工艺决策提供了有力的技术支持。在模具设计过程中加强前期的分析仿真，将会提高成型工艺和模具结构设计的水平，降低模具制造成本，缩短模具新产品的设计制造周期。而且有些国产CAE软件已与国外软件的水平相当。
根据近几年轮胎模具CAD/CAM/CAE技术的应用需求以及相关产品的研发情况，看出其发展趋势如下：
（1）集成化。集成化是CAD/CAM/CAE技术发展的一个最为显著的趋势。它是把CAD、CAM、CAE等各种功能不同的软件在统一的CAD平台上有机地结合起来，具有相同的数据基础，保证系统内部信息的畅通并协调各个系统有效地运行，消除设计制造中的“信息化孤岛”是企业实现无图化设计制造模式的有效方法和手段。
（2）专业化。从上世纪90年代开始，CAD技术经历了从实体建模到参数化造型、特征造型，再到变量化造型以及现在的同步建模等技术的发展。在这个飞速发展过程中，各大CAD软件开发厂商竞争异常激烈，为了赢得客户，各自推出面向行业的一体化解决方案，形成了有影响力的专业化CAD/CAM系统软件，极大地提升了设计效率。
（3）智能化。智能化设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域，智能CAD系统是CAD发展的必然方向，各大三维CAD平台都支持智能系统的开发。
目前，我国大部分轮胎模具企业应用CAD技术的水平还比较低，还有企业采用的是二维绘图系统进行设计，尚未采用全三维一体化设计技术，与国外先进水平相比，还有较大差距。CAE在我国轮胎模具行业的应用还不普及，只有行业内的几家少数大企业购买了商品化CAE软件，应用水平高的并不多见，多数企业处于尝试应用、积累经验的过程，真正实施起来还需一定的时间。归纳起来，我国轮胎模具CAD/CAM/CAE技术的应用和开发还存在以下问题：
1) 大部分企业CAD的应用还处于计算机绘图阶段，还未开始进行全三维模具设计，致使CAD的效能尚未得到充分的发挥；
2）从总体上讲，轮胎模具企业应用CAE还处于初级阶段，只有几家骨干企业在应用，应用面还需要进一步扩大，应用水平还亟待提高；
3）高水平的CAD/CAM/CAE应用人员严重缺乏，影响了CAD/CAM/CAE技术的应用效果，培养这方面人才是轮胎模具企业普遍面临的问题；
4）轮胎模具CAD/CAM系统的二次开发跟不上，利用通用软件解决专用问题，普遍存在效率不高的现象；
5）国内轮胎模具CAD/CAM/CAE技术处于向产业化、商品化过渡时期，不少自主开发的模具CAD/CAM/CAE系统商品化程度不高，功能和稳定性方面与国外先进软件相比还有很大差距。
2、我国轮胎模具企业管理的信息化
轮胎模具企业不仅需要在模具设计和制造过程中应用CAD/CAM/CAE技术，随着产品更新速度越来越快，对模具的制造周期、质量和成本的需求不断提高，还必须在管理信息化技术的应用上实现突破。以将管理人员从繁琐的事务中解放出来，从而把工作用在更多创作性的工作中去。
应用管理信息系统可迅速地转换和传递信息，以信息沟通企业供应链，实施“准时”生产，以信息快速反馈和控制生产、技术和服务过程，实现产品和服务的“零缺陷”。基于信息和网络技术的企业管理方法和手段，可使企业的运行和管理更为高效、协调。
管理系统的信息化，包括经营管理、设计管理、生产管理、财务管理和决策系统等方面。随着现代管理技术的进步，发展了许多先进的信息化的管理工具，包括产品生命周期管理系统（PLM/PDM）、企业资源管理系统（ERP）、客户关系系统管理（CRM）、供应链管理（SCM）、项目管理（PM）等。轮胎模具企业管理信息化就是根据其行业的特点，综合应用这些现代化的管理技术和方法。
轮胎模具企业实现信息化管理，可以有效地改善客户关系、降低企业制造过程中的成本、助力企业管理水平的提升。同时信息化在企业中的应用可以把员工的知识固化在系统中，把员工的智慧转化成企业的竞争力，并在系统实施过程中明确各业务部门职责，固化业务流程，把人制变成法制。在此基础上再实现持续的优化，确保企业的竞争力持续提升。
轮胎模具企业的信息化管理主要集中在PDM系统、ERP/MES系统、信息集成系统、电子商务和商务智能上，发展趋势如下：
（1）产品生命周期管理（PLM/PDM）。产品数据管理（PDM）作为企业信息化的重要组成部分，解决的是设计过程的管理。PDM系统作为一个信息的沟通平台，可对企业的各种产品及相关数据进行统一管理，并在产品开发的整个过程中协助管理者对开发过程进行有效的控制和管理。PLM概念强调的是将管理范畴延伸到产品的整个生命周期，是PDM的扩展。PDM技术主要向支持并行工程、大规模定制、标准化规范方向发展。
（2）企业资源管理与制造执行系统（ERP/MES）。ERP系统是建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台，具有生产计划、物流需求计划、加工能力计划、采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算计划、人力资源计划和监控与实时分析等功能。以企业资源计划ERP为代表的管理数字化是制造业信息化技术特点的重要体现，也是我国制造业信息化工程的重要方面。
（3）信息集成系统。针对轮胎模具企业的生产特点，将模具企业设计、制造、管理的信息加以集成，使信息化基础架构能随业务的需求变化而灵活改变，快速实现新老系统的过渡，减少信息系统集成的成本，真正实现面向服务的，松散耦合的IT基础架构，为企业信息化管理注入新的活力。
（4）电子商务。互联网的发展和普及对企业间的贸易活动产生了深远的影响。电子商务就是其产物之一。电子商务的全球化、信息化、虚拟化和突破时空等特征，改变了企业的竞争方式，使电子商务不仅给消费者和企业提供了更多的选择与开拓市场的机会，而且也提高了企业把握市场的能力和消费者了解市场的能力；电子商务改变了企业的竞争基础，在传统模式下，企业比的是规模、成本，当今企业通过应用电子商务，可以迅速地获取市场信息，增强企业对市场的反映能力，把业务拓展到全球各地。
（5）商业智能。企业实施了ERP/MES、PDM等信息化项目后，企业的设计、采购、生产、经营等管理水平得到了极大提高，企业的所有信息都集中存储在数据库中，迫切需要对这些静态的数据进行分析开发，已帮助企业提高决策能力和运营能力，将其转变为企业的竞争优势。模具制造业务智能化系统是企业信息化建设的核心组成部分，是ERP系统的发展和延伸，也是模具企业长远发展的基础。
发达国家模具企业的信息化达到了相当高的水平。无论是从宏观经济、企业内部。还是企业大链条上的各方，信息化已经成为一个足以使企业制胜的必要手段。在企业内部层面，涉及技术系统、制造系统、管理系统、基础技术系统等的建成，有力地提高了企业的决策、经营和管理水平，提高了企业的核心竞争力。重要的一点是发达国家的企业对于信息化的战略部署，在这些模具企业中，流程化、标准化管理已变成企业的核心竞争力，从最早的CAD、CAM设计的标准化，到后期的PLM/FDM、ERP/MES系统的管理模式，把企业经营的模式，先进行固化，再在此基础上进行优化，从而实现经验的积累及企业管理水平的螺旋上升。
我国轮胎模具企业大都是中小企业，在信息化方面，多数应用的是单元技术，如：财务管理、供销存管理、人力资源管理、物料管理等，对PDM系统和MES系统都有需求，但受企业规模、人力和财力的限制，在这方面的投入严重不足。一些较大的轮胎模具企业如巨轮、豪迈、天阳及沈模等，在信息化方面投入的比较早，而且力度比较大，基本上涵盖了设计制造的信息化和管理信息化的各个方面，处于行业领先地位。在电子商务方面，很多企业进行了尝试，除了面向欧美轮胎客户应用的较好以外，整体水平并不是很高。
轮胎模具企业生产管理是模具行业实施信息化的一个重要内容，与普通的制造业信息化有明显的区别，传统的ERP系统并不适合轮胎模具企业。与国外相比，国内对于模具企业生产管理系统的研究和应用还有待于进一步的提升。
国内轮胎模具企业在信息化管理应用上，与国外同行存在较大的差距。主要表现在对信息化管理重视不够，系统集成度低，应用不够深入。多数企业将精力集中在CAX单元技术应用和单元管理技术上，采用集成信息化管理系统（PDM系统和FRP/MES系统）的企业不多。将已有的CAD/CAM/CAE系统和信息化管理系统如ERP/MES/CRM等进行有效整合的企业少之又少。
二、“十二五”期间我国轮胎模具行业信息化发展的思路和目标
信息化是制造业发展的必由之路和重要目标，也是实现企业战略目标的价值体现。信息化的的基础是标准化，轮胎模具的发达国家，如日本、美国、德国等，模具标准化工作已有近百年的历史，轮胎模具标准的制定、模具标准件的生产与供应，已形成了完善的体系。标准制定方面，已形成了比较成熟的适应市场经济的标准化管理体制，建立了完善的标准制定、支持、管理的先进模式。子午线轮胎模具行业的新标准从2009年开始实施，起步较晚，标准化程度和水平偏低。轮胎模具的标准件覆盖率方面，国外发达国家已经达到70%左右，而我国只有20%左右，存在很大差距，也是我国轮胎模具企业实施全面信息化管理所面临的一个瓶颈问题。
“十一五”期间，我国轮胎模具行业信息化工作有了较快发展。面对市场的激烈竞争和企业不断改进管理、上水平、做强做大的实际需求，企业领导对信息化的重要性有了更深刻的认识，企业的信息化投入有了迅速增长，并更加注重实效。在“十二五”期间，轮胎模具企业如何深化信息化的应用，特别是如何通过信息化渗透到模具生产的各个环节、各个领域，建立一种新型的轮胎模具生产制造模式，引领轮胎模具制造的时代潮流，是轮胎模具企业领导必须深入思考并付诸实施的一项重要工作。
1、轮胎模具企业信息化的发展层次
国内轮胎模具企业的发展是非常不平衡的，生产规模相差悬殊，各类企业对信息化的需求也是完全不一样的。根据轮胎模具企业的发展特点、生产模式和信息化需求可以分为以下4个阶段。
（1）作坊式生产阶段。此阶段是轮胎模具企业发展起步的阶段，企业技术人员不多，管理上比较粗放，模具生产主要依靠钳工完成。处于此阶段的轮胎模具企业，信息化需求主要是单元技术的应用，且偏重设计与制造方面的信息化。
（2）零件化生产阶段。此阶段的特点是企业已具有一定规模，认识到以钳工为导向的生产模式不适用于企业大规模的发展。模具生产以设计工程师为主导，并将标准化工作贯穿整个设计和制造过程，建立了企业自身的标准。无论是设计与制造信息化，还是管理的信息化，都有对应的单元应用系统。
（3）自动化生产阶段。在设计和管理信息化发展到一定水平的基础上，将模具设计和加工工艺进行高度标准化，综合应用智能设计技术、自动化物流技术、设备状态监控技术和生产管理技术，将多台数控设备组成自动化加工单元，以便快速响应市场需求。
（4）流水线生产阶段。此阶段采用大规模定制化生产技术组织模具生产。大规模定制式个性化定制产品和服务的大规模生产模式，是轮胎模具企业综合利用标准化技术、知识重用和共享技术、自动化控制技术等构成的针对特定行业需求，将设计和制造模块化，形成具有一定灵活性的轮胎模具快速制造系统。
2、“十二五”规划总体思路
“十二五”期间，轮胎模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。所以，我们要突出产品调整结构和转变经济发展方式，通过创新与培育来带动产业转型和技术升级，着力推进信息化与工业化的融合，切实提高发展质量和效益，努力实现发展速度与质量提升、结构优化、效益提高相协调。
（1）大力推进产品结构调整和发展方式的转变。要从过去主要依靠规模的扩张和数量的增加的粗放型发展模式，逐步向主要依靠科技进步与提高产品质量及水平为重点的精益型发展模式转变；
（2）积极推动企业向“大而强”和“小而专”的方向发展。大力支持重点骨干企业的发展，提升它们的技术水平和行业的引导能力；
（3）积极推进轮胎模具市场信息化、数字化、精细化、自动化、标准化；建立与轮胎制造业相协调的合理产业布局，逐步形成优势互补、协调发展的产业格局；
（4）还要加快技能人才培训基地建设，大力培养应用型、技能型人才，为轮胎模具企业从单纯生产型向生产服务型转变奠定基础。
为此，“十二五”轮胎模具行业信息化发展的总体思路是：针对企业规模和特点，分目标、分阶段地发展信息化技术。对小规模企业而言，在“十二五”期间，实现零件化生产的发展目标，用好单元信息化技术；对中等规模企业而言，努力实现自动化生产单元的发展目标，用好集成信息化技术；对大规模企业而言，在“十二五”初期，实现自动化生产单元的发展目标，在“十二五”后期，力争达到流水线生产阶段的最高水平。
3、“十二五”规划发展目标
“十二五”期间发展目标：轮胎模具行业总体技术水平、装备水平、主要产品质量要达到国际同类产品先进水平；全面推广模具全三维CAD和CAD/CAE/CAM/PDM设计生产技术；提高企业信息化管理和模具集成化制造总体水平；轮胎模具产品的标准化程度及创新能力要有显著提高；进一步缩短模具生产周期、提高模具寿命和使用的稳定性。
“十二五”期间，轮胎模具行业应把以下新技术和新产品作为本行业的研究和推广应用目标：管理的信息化、设计的集成化、加工的智能化；高速加工技术的推广应用；加工在线检测的研究；表面快速改性技术的研究和应用（提高耐磨性、硬度、机械性、及防锈能力等）；无排气孔技术的研究、无胶边技术的研究。单一的设备性能提高，为提高生产效率所带来的贡献是非常有限的，只有制造模式和管理模式的改变，才能让生产效率得到飞跃式的提高。数字化与智能化的制造模式，是今后轮胎模具行业发展的大趋势。
4、发展重点和主要任务
在信息化社会和经济全球化不断发展的进程中，轮胎模具行业的发展趋势是：产品将向精密、花纹复杂、长寿命模具为代表的，与高效、高精工艺生产装备相配套的高新技术产品方向发展。面对良好的市场前景和存在的主要问题，我国的轮胎模具企业必须在提高核心竞争力和创新上下功夫。建立以企业为主体、以市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，形成自主创新的基本体制架构。大力开发对经济社会发展具有重大带动作用的高新技术、支持开发产业技术、制定技术标准及构建自主创新的技术基础。
针对轮胎模具行业“十二五”期间的发展目标和存在的主要问题，我们要进一步提高认识，转变与信息化适应的经营管理思想；加强企业信息化人才培养，多渠道对职工进行培训，以提高企业和职工的信息化素质；建立轮胎模具行业信息化标准和信息化应用示范单位，以引领和带动行业的信息化发展；还有加强轮胎模具行业的国内外交流，谋求企业信息化发展之路，促进企业上水平、上新台阶。
三、轮胎模具行业2011年的运行情况及明年的展望
尽管国际天然胶价格出现高位巨幅波动，但轮胎行业2011年上半年业绩依旧亮丽，市场的强大需求还是让中国的轮胎行业呈现平稳增长的态势，为“十二五”的发展开了好头。轮胎就是轮胎模具的市场晴雨表，据中橡协橡胶机械模具分会对21家重点模具企业的统计情况看，我国轮胎模具行业今年1-9月份仍保持二位数的增长，从目前的运行情况看，如果市场不出现大的意外，预计全年整个行业还会保持增长的态势。
世界轮胎企业普遍继续看好2011年下半年形势，在按计划推进投资项目的同时，最近又陆续宣布一批新增项目大举扩能。但是，我们也要看到进入7月份以后轮胎模具的订单有逐渐减少的趋势，主要原因是国内全钢轮胎扩产的步伐明显在放慢。所以，模具企业要审时度势，对市场做出快速的反映，以不变应万变。要积极应对当前不确定的经济形势和挑战，企业领导要有驾驭复杂局面的能力，使企业得于长期生存和发展。具体讲:一是企业要做好不断升级，包括技术升级和管理升级。二是企业要不断创新，面对复杂的环境和80后为主的员工，企业管理方法和管理手段要创新。三是企业要加大对人才的投入，使技术人员和工人的职业生涯与企业发展愿景能紧密结合起来，爱厂如家。四是企业要加强同客户和上下游企业大力拓展战略合作伙伴关系，实现共赢。
综合来自各方面的市场信息和专家预测看，在明年及未来的5年里，中国的轮胎业依然会保持平稳较快的发展，预计到2015年中国的汽车轮胎总产量有望达到6.2亿条。也就是说，中国的轮胎模具制造业在未来几年确实有一个非常好的发展机遇和市场前景。
除了上面所说的原因外，当前中国模具行业的机遇大于挑战，国际模具市场前景也逐步看好，产品出口逐年增多。就轮胎模具需求量来说，相当一段时间轮胎模具的产能尤其是中高档模具的生产能力还有很大的增长空间。其次是由于近年来中国轮胎模具制造水平的快速提高，得到了世界轮胎巨头的关注。由于成本上的优势，发达国家的轮胎模具制造业向亚洲转移，并向中国采购大量的汽车轮胎模具的势头已势不可挡。
轮胎模具行业近十年来一直保持快速增长的态势。行业产销量一直增长并非是好事，某种程度上掩盖了行业存在的一些问题，比如投资冲动、结构调整、产品质量、服务意识等，如果负增长，客观上会加快这类问题的解决步伐。国家的“十二五”规划中已经明确，科学发展是主题，转变方式是主线。据此结合我们行业的具体情况和发展实际，规划好行业发展的主线，在中国经济快速发展的机遇期，要明确发展方向，脚踏实地的办好自己的企业，创出自己的品牌，以此来迎接国内和国际轮胎业的挑战。
