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中图分类号:F273 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)08-0039-02
在知识经济时代,专利不仅是一种法律手段,而且是一种市场策略。国外跨国公司通过制定专利战略,将专利与企业经营管理融为一体实施专利战略,把自己的科技优势转变为市场竞争优势,利用专利抢占市场制高点。近年来,我国装备制造企业逐渐认识到专利对于自身发展的重要性,并采取了一系列措施加强专利工作。但是站在国际视角来看,我国装备制造企业的专利发展情况并不十分乐观,虽然有少数大规模集团公司将专利纳入企业生产经营计划,但绝大多数企业仍然缺乏专利意识,更未实施或计划实施专利战略[1]。
(一) 专利技术开发投入情况
R&D投入是衡量一国专利技术开发投入的重要指标,我国各类装备制造企业R&D人员数和R&D经费近三年来均呈持续上涨趋势。从总量上看,通用设备、计算机及其他电子设备制造业的R&D人员数以及R&D经费投入最多,而金属制品业、仪器仪表及文化办公用机械制造业投入最少,前者是后者的10倍,甚至20倍。研发资金投入长期不足仍然是制约我国装备制造业自主研发的一个主要因素。与国外公司相比,我国企业的研发投入显得微乎其微,严重制约了新技术、新产品的研究开发。据统计,我国机械行业企业的全部研发费用,还不如国外大企业一家的科研经费多。例如,德国西门子公司的年研发费用约占其年销售收入的10%;日本日立制作所一年的研发费用就达10亿美元。
(二)专利保护意识和保护水平
专利申请数量和专利拥有量是衡量一国专利保护意识和保护水平的重要指标。从数量上看,通用设备、计算机及其他电子设备制造业各年度发明专利申请量以及近年来发明专利拥有量均为最多,而金属制品业、仪器仪表及文化办公用机械制造业的发明专利申请量和拥有量均为最少,这与R&D人员投入以及R&D经费投入的多少不无关系。相对来说,通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电子机械及器材制造业的R&D人员投入以及R&D经费投入比较多,但是,其发明专利申请量和拥有量却比较少,这在一定程度上说明在这些领域中,专利技术开发更加困难,创新技术专利化更具有复杂性。
从增长趋势来看,除通用设备、计算机及其他电子设备制造业2008年发明专利申请数稍有回落外,其他装备制造业企业发明专利申请数均呈稳步增长趋势, 这说明我国装备制造企业知识产权意识正在增强。以往我国装备制造业的自主知识产权仍主要由科研院所拥有,在装备制造业技术创新体系中占据主体地位的装备制造企业,尚未真正成为拥有装备制造业自主知识产权的主力军,但是随着经济全球化进程的加快,国际竞争的愈演愈烈,我国装备制造企业也逐渐意识到申请、管理、运用和保护自主知识产权的重要性,纷纷加快了大力发展自主知识产权的步伐[2][3]。
二、装备制造业专利发展存在的问题及原因分析
(一)存在的问题
一方面,我国装备制造业拥有的专利总量仍然较少,专利拥有量最多的通用设备、计算机及其他电子设备制造业的专利数量不到两万,而欧美等装备制造业强国的一家大型装备制造企业的发明专利拥有量就达万余项。另一方面,我国装备制造业技术含量较高领域的自主知识产权数量持续增长,但核心技术、关键技术、重要产品的自主知识产权掌握不多。近年来,我国装备制造业的国内单位或个人发明专利授权总量和发明专利申请总量的增长率均高于实用新型专利总量的增长率,但是目前我们还不能完全掌握各领域的关键技术、核心技术和重要产品的自主知识产权,而且由于发达国家的技术封锁,一些关键技术、核心技术也无法得以引进,如核电站用的核级泵和阀门、重型燃气轮机设计制造技术等。
(二)存在问题的原因分析
首先,以创新为导向的价值观尚未形成,创新的基础和政策环境有待改善。由于长期以来受计划经济的束缚,一直没有从思想上把创新与市场紧密联系起来,设计和研究开发机构独立于企业之外,造成研究开发、生产和市场脱节,而科研上的突出成就并不意味着在市场上就一定成功,这在知识产权市场经营过程中必然遭遇难题。其次,近年来,装备制造业虽然得到了各级政府的大力扶持,出台了不少鼓励企业自主创新的优惠扶持政策,但是装备制造企业研发经费依然紧张,与创新需求相差甚远。再次,专利保护意识淡薄,很多装备制造企业还没有充分认识到专利战略在企业长远发展中的重要作用,不重视对技术创新成果的保护,甚至认为专利战略就是拥有高新技术及高新产品,于是将巨大的人力、物力、财力资源用于高新技术及高新产品的开发研制上,对技术创新成果保护的投入严重不足。最后,装备制造企业在对技术成果进行市场运营方面也存在一定的问题,众多装备制造企业在技术与商品市场化的有效衔接上做得远远不够,以致专利技术投放市场并形成产业化的寥寥无几。拥有市场的企业才是好企业,如果专利不能转化为生产力,研究成果不能转化为产品并销售出去、赢得利润,结果只能是投入越大,浪费越大。
三、装备制造业专利发展出路
(一)自主研发与引进技术相结合
作为是一个发展中国家,我们的科技创新能力还相当有限,企业要想在国际市场中争得有利位置,就必须在提高自主研发能力的同时,合理引进技术。这就需要企业要加大研发投入,在优势领域加速自主创新,在劣势领域要在消化吸收的基础上有所创新并大量申请外围专利[2]。
为以合理支出引进所需技术,企业引进技术前首先要弄清该技术知识产权的法律状态,以免引进在中国已经失效的专利;其次要坚决抵制不合理的限制性竞争条款;最后要只向技术中有知识产权的部分支付知识产权使用费,该价格应反应知识产权的有效期、有效国家、保护范围、许可类型,且与前三者成正比与后一者成反比。引进技术后要随时观察该知识产权的动态,一旦有充分理由证明或第三方提出其无效,则考虑停止支付使用费并要回本不需支付的部分;若一项许可包括几项专利,当有专利到期时,应及时调整使用费的计算基数和使用费率。
为避免日后发生侵权纠纷,企业要弄清技术提供方是否拥有和掌握该知识产权的独占所有权, 或至少是否有权转让它或向受让方发使用许可证,以及该转让或许可活动是否牵涉第三方利益,并在合同中规定,一旦发生侵权时,由技术提供方与侵权请求者交涉[5][6]。
(二)重视横向和纵向的协同发展
横向协同发展要求装备制造企业要善于组建战略联盟。企业要善于与高校、科研单位、其他企业建立战略技术联盟,产学研之间按照“利益共享、风险共担”的原则展开合作,可以实现优势互补、协同配套、相互许可、权利共享;此外,还要与其他同类企业组建战略联盟。实践表明,一个组织有效、协调一致、参与广泛的企业联盟有利于增强寻求包括政府在内的各方面支持的力量,在遭遇专利纠纷时,被诉企业组成战略联盟不仅可以互相分担高昂的应诉成本,而且可以结合各自优势提供有利、充分的证据以取得更为有利的结果。纵向协同发展要求企业知识产权管理机构与其他部门协调运作。企业的发明创造主要是由研发部、设计制造部和工程技术部完成的,知识产权部门将其转化为知识产权,而该知识产权成果又是通过生产部门和市场部门进行转化的,因此,三者的合作和信息交流非常重要。
(三)培养和引进创新人才
提高装备制造业自主创新能力,人才是根本,是自主创新的第一资源。只有具备大量的创新人才,并充分发挥他们的聪明才智,为他们提供施展创造发明的舞台,才能使装备制造企业有较快的发展。因此,一方面,企业要加大装备制造业专利高层次人才的培养力度,造就一批包括各类专业人才和管理人才在内的规模宏大的专利人才队伍;另一方面,企业须高度重视人才引进,要建立统一的人才引进政府资助机制,积极引进各类创新人才,其中包括海外留学人员。在建立和完善引进人才机制的同时,搭建人才培养平台,重视培养各种急需、紧缺的专业后备人才和优秀科技人才,为持续开展创新活动提供人力资源保障。装备制造企业要在全行业形成尊重科学、尊重创新、敢于创新和宽容失败的良好氛围。对那些敢于创新、善于创新、勇于创新的科技人才要给予表彰、奖励和保护;要不断完善创新活动的硬件和软件条件,为创新人才和创业人才提供良好的生存环境和创新、创业环境[7]。
参考文献:
[1] 科技部办公厅调研室.自主知识产权:振兴装备制造业的关键[J].求是杂志,2007,(131):55-57.
[2] 王文斌,等.发展装备制造业自主知识产权的重要作用与经验总结[J].中国科技论坛,2007,(6):75-80 .
[3] 原毅军,耿殿贺.中国装备制造业技术研发效率的实证研究[J].中国软科学,2010,(3):51-58.
[4] Y. Wada. Recent developments in Japan‘s intellectual property industry[J]. World Patent Information, 2005,27(1): 31-35.
1发展历程和现状
我国游艇制造起步于上世纪50年代,经历了几十年缓慢的发展过程,直到本世纪初才出现游艇工业阔步发展的局面。最早的游艇制造是50年代至70年代生产供公园、人工湖及海边用的玻璃钢划桨艇、机动小艇和机动游览艇,玻璃钢建造技术的引进是那一阶段的主要标志,发展相对缓慢,还没有真正进入私家游艇领域。进入80年代,沿海和内陆一些游艇企业引进国外先进技术、来料加工与外商合资合作,以OEM(贴牌生产)为主要形式,开始生产各种不同规格、不同型号的游艇,包括豪华型游艇。90年代后期随着休闲经济的升温,大量世界游艇企业选择以独资、合资、合作的形式来华建立游艇制造企业,国内有实力的企业也看好游艇产业,进军游艇制造领域,在游艇生产能力、产品质量、产品类型方面都有了提升。2008年短暂的金融风暴对世界经济的发展产生了深远影响,游艇产业也未能幸免,国内的游艇制造业及时调整战略,转换思路,吸取经验,正向更快更好的方向迈进[1]。
中国船舶工业行业协会船艇分会的统计数据显示,我国现有玻璃钢复合材料船艇制造企业364家左右,按地域主要分布在南方广东与福建、海南岛珠三角地区,湖南、湖北、重庆等中西部的地区,大连、天津、威海、烟台等环渤海湾与北方地区,江浙沪的长三角地区。广州、深圳和常州是游艇制造企业最为密集的地区,其中广州、深圳地区有知名游艇生产厂近20 家,常州地区有知名企业30 多家。2007年年销售收入1 000万以上的企业就有28家,其中广东有12家。目前,广东的珠海、深圳和东莞,江苏的常州、无锡、苏州,福建的厦门,山东的青岛,以及上海等地已初步成为我国游艇工业的重要基地。
从近几年我国游艇产业的销售收入、出货值、出口额等指标来看,60%以上的游艇是直接出口的,由此可见,我国游艇产业同造船业一样也是外向型产业,其市场主要在国外。我国游艇出口到世界上100多个国家和地区,主要是北美洲、欧洲和亚洲地区,最主要的是美国、香港地区和澳大利亚,还有英国、挪威、法国、俄罗斯、荷兰、德国和日本等发达国家。近几年,中国游艇制造企业的出口以非常的速率在上升,2008年出口216万艘,即使在金融危机还在深度影响着世界经济的2009年仍然有177万艘的出口。出口金额也几乎以同样的比例在增长。
2面临的问题
2.1 国际企业的竞争
国内的游艇制造企业有的是大型国有企业开辟新领域投资建设,如上海红双喜游艇公司,有的是传统的造船企业转制,如厦门翰盛游艇公司、无锡江阴东方公司,更多的是民营企业,如佛山宝达,珠海江龙,青岛蓝波,威海竹内,上海珐伊等,大约占到我国游艇制造企业的一半,当然还有外商投资和合资企业。中国的游艇制造虽然在摸爬滚打中取得了一定的成就,但相对世界400亿美金的贸易值,我们仅仅占了1/130,面对国际级的游艇制造企业,如美国水星、意大利法拉帝、英国圣斯克以及一些台湾企业,我们的整个游艇制造产业在竞争中显得还是相对弱小。
2.2自主品牌的欠缺
我国改革开放三十几年来的游艇制造业发展,很多国内游艇企业在从事为国外知名企业贴牌生产或来料加工的工作,仅有少数企业买断国外游艇品牌在中国的生产销售权而进行自主生产,拥有自主品牌的游艇生产企业更是凤毛麟角。结果,依靠中国廉价的劳动力资源,我们只能“蚕食”少得可怜的贴牌加工费,却要看着外方合作商“鲸吞”设计、科技和品牌所带来的巨大收益。远离游艇消费中心、缺乏自主研发设计等“先天不足”,并不是游艇制造业壮大的真正瓶颈,缺乏品牌才最为致命[2]。没有自主品牌使我们很难在国际企业的竞争之中立足。虽然从技术层面来讲,我们的制造技术完全可以驾轻就熟,但是品牌的建设涉及到整个行业、产品的质量、设计、市场推广等诸多方面,游艇企业小打小闹难有作为。
2.3专业人才的缺失
人才是支撑游艇产业未来持续良性发展的关键因素。游艇产业需要有掌握前沿技术的技工和熟练工人、有具有国际眼光的游艇外观和内装设计人员、有服务意识的维修维护人才。然而,目前专业人才相对匮乏,矛盾比较突出。长期招聘的技工数量少,导致企业之间相互“挖人”的恶性竞争,而针对一些特殊工艺,国内又没有技术精湛的技工,只能到海外借助外援。国外的游艇设计有专业机构,我国的游艇设计专业人才少,也没有形成一定的规模和影响力,国内企业只能聘请外籍人士,大部分从新加坡、美国、香港等地聘请。由于游艇产业发展的时间相对较短,国内有众多船舶、海运高等院校和职业教育院校,鲜有开设游艇专业和课程,导致我们的教育和培训体系建设严重滞后,特别是维修维护人才的培养,目前基本处于空白状态[3]。
2.4经济实力的不足
国内游艇制造企业特别是民营企业在进军国内外游艇市场方面表现出了积极开拓的精神,但是大多数企业依靠自有资本,融资渠道不畅。由于私家游艇此类商品不是公共消费品,市场需求有一定的限度,很容易受到宏观经济环境的影响,一旦经济下滑,消费收紧,很多企业销售不畅,订单受挫,资金链断裂,面临亏损和倒闭的风险。由于这种行业发展的特殊性,要吸引风险投资融资也相对困难。因此,如果没有足够的经济实力应对各种危机,游艇制造企业很难持续保持良好的增长势头。
3对策建议
3.1加强合作团结作战
游艇企业特别是中小型游艇制造企业,要想在竞争中生存,必须摒弃单打独斗各自为战的“自私”思想,借助于游艇发展的行业环境,和诸多游艇企业加强合作交流,“在竞争中合作,在合作中生存”。只有合作交流团结作战,才可能避免恶性竞争。只有整个行业做大做强,才会有企业的长足发展。
游艇企业可以通过协会这样的平台加强交流,实现资源信息共享,及时了解产业链的配套信息,参加国内外的各种游艇展览会,了解最新的市场发展趋势,寻找新的需求和发展空间,在联合采购谈判中争取主动权。同时,通过协会的力量,可以进一步争取国家和地方政府在科研、人才培养、招商引资、税收、法规法律方面的优惠政策,为整个产业营造良好的发展环境。
3.2树立品牌战略意识
游艇是海外舶来品,以中国造船的思路制造世界级的豪华游艇,很难在世界市场上拥有立足之地。因此,作为中国游艇制造企业要拥有世界性的眼光,高瞻远瞩,紧跟世界潮流,研究世界市场,在对游艇和产业的认识上做到和世界同步。树立自主品牌,坚定不移地走品牌建设之路。
在国内,要狠抓内功,提升企业自我管理能力,推动产品结构的升级,尤其要在产品设计和质量上面做文章,用一丝不苟的态度和一流的产品品质赢得国内外消费者的信赖。在国外,通过各种销售渠道,开辟欧洲、美国和亚洲等消费市场,在获得市场关注后,建立起营销网络,对特定的客户群体进行品牌营销,逐步树立在消费者心目中的形象。
品牌的建设之路并不是一蹴而就的,而是一个相对漫长的过程,短期的资金投入或是广告只能风光一时,因此,树立品牌的道路还应该步步为营,持之以恒。
3.3推行内外并蓄的人才政策
国内游艇企业应该以开放的人才政策吸引人才、接纳人才、发现和培养人才,尽快形成合理的人才机制,带动企业的持续发展。
大胆从国际上引进“外才”,涉及管理、技术、品牌和营销等各方面。通过“借脑”,加快提高国内游艇设计、制造和服务水平,提升企业人力资本质量。同时,企业也应为来自国外的设计、研发人员提供良好的生活和工作条件,逐步积累吸引人才、留住人才的软实力。
当然,解决人才瓶颈问题的根本,还在于立足本土“育脑”,构建游艇产业专业人才教育和培训体系。特别是专业的技能型人员,要加快本土人才的培养和储备工作,提升本土人才的研发能力和技术水平,不能一味靠引进海外技术和人才,而应该在学习和引进的基础上,培养新人,创造新技术,走自主研发的道路。
另外,可以尝试“订单培养”的模式,形成以产业人才需求为导向,政、校、企三方合作,产学研结合的联合办学机制,培养一批在生产、管理、服务第一线下得去、留得住、用得上的技能型人才,尽早解决游艇产业人才匮乏的问题[3]。
3.4 创造一切机会拓宽融资渠道
头顶中国“游艇第一股”光环的珠海太阳鸟游艇股份有限公司2010年9月28日在创业板正式挂牌上市,在发行市盈率高达96倍的情况下首日涨幅仍达到17.38%。严格意义上讲,游艇业受到资本市场关注,并不是始于太阳鸟的上市。在去年年中,以船舶设计为主业的创业板企业上海佳豪宣布成立游艇发展公司[4]。两创业板的收益令其他游艇企业颇感振奋,也为中小型游艇企业的融资指明了一条新的道路。
借用资本市场,走资本经营之路,企业才能更快的做大做强。拥有一定高新技术的游艇企业不妨创造条件在国内外证券市场上寻找机会,也可以在适当的阶段引进有实力的投资者或风险投资。当然,任何融资渠道都离不开政府的扶持,政府的税收政策、中小企业的贷款扶持、上市公司的审批等等都对企业的发展有着决定性的影响,游艇制造企业可以联合起来争取政府的大力支持。
参考文献
[1] 中国船舶工业行业协会船艇分会, 上海船舶工业行业协会. 2009 -2010年中国游艇产业发展综述报告[M].上海:上海交通大学出版社, 2010
中图分类号:F259.2/F424 文献标识码:A 文章编号:1008-4428(2016)12-10 -03
一、引言
80年代后期,供应链的概念逐渐进入企业的视野并在企业管理中得到了广泛的应用。企业的管理模式从传统的“大而全,小而全”的纵向一体化的封闭模式,转变为分散网络化的横向一体化的开放模式,以适应复杂和动态的市场环境。
结合供应链的定义,这种以大型制造企业为核心,将所有原材料供应商、通用零件及专用零件供应商、物流服务供应商、分销及零售商等经济活动主体组成一个整体,形成供应链条并建立自上而下的长期合作伙伴关系,以降低交易成本,形成制造企业的供应链。
其实制造业供应链本质是将原有制造业内部价值链拓展到外部,从原材料到最终消费者各个关键节点的价值链,通过供应链上成员企业的合力运作,将物流、信息流、资金流进行高效运转,来实现满足客户需求的产品和服务。所以物流服务供应链是以制造企业营销网络为基础,围绕核心物流企业,对物流资源进行整合和优化配置,为企业物流提供包括运输、仓储、包装搬运等物流全部功能的物流服务,对物流服务运作进行全过程分析,以促进提高物流服务效率,实现物流服务的价值增值。
2007年9月国家发改委召开的首届全国制造业与物流业联动发展大会及2009年物流业调整和振兴规划的颁发,将制造业物流发展提到国家层面,同时也明确将制造业与物流业联动发展工程列为物流行业发展的重要工程之一。两业的联动发展,可以让制造业专注于生产制造、工艺和技术的革新等核心环节,而非核心的物流环节则可由专业的物流企业完成,可以提高制造企业的运营效率和自身的竞争力;同时,物流业则更加聚焦于促进自身物流服务质量和服务水平的提高上,以迎接制造业逐渐提高的服务质量和服务水平,更好地融入制造业各环节,实现高效、优质的制造业供应链一体化,实现两业共赢。
二、江苏省两业联动发展现状分析
(一)制造业发展现状分析
1.总体运行平稳
2015年,全省经济运行总体平稳,实现地区GDP70116.4亿元,比去年增长8.5%,其中第二产业增加值32043.6亿元,增长8.4%。全年规模以上工业产值达到152967.5亿元,工业增加值33422.5亿元,增长8.3%,增速比2014年工业增加值增速略低。
从2010年至2015年第二产业增加值变化趋势来看,随着经济发展及江苏省制造业结构改革的逐渐深入,第二产业增加值逐年上升,但是增长率越发趋于平稳,说明在保证制造业的快速发展的前提下,结构调整逐渐凸显成效。
2.信息化程度提高明显
随着经济改革开放的程度逐渐加深,江苏制造业正越来越深、越来更广泛地融入国际分工系统中,并逐渐承担着重要的作用。在信息化建设方面,企业逐渐完善企业资源管理系统,客户关系管理系统,订单管理系统及单业务管理系统,提升企业的订单管理、数据处理的能力,逐渐缩短与供应链成员企业之间在时间和空间上的距离。
3.管理模式和管理水平有了显著的提升
以核心企业为中心、整合上下游原材料供应、分销及物流资源的供应链管理成为制造企业管理模式上的创新和变革,同时管理水平伴随管理模式的创新而得到明显的提升,充分整合企业上下游企业成员的优势资源,建立长期合作伙伴关系,共同向“双赢”“共赢”的目标前进。
(二)江苏省物流业发展现状
2016年1~8月份,在国家相关政策和改革逐渐深入的综合作用下,物流业总体运行状况良好,稳中有进。社会物流总额保持平稳增长。1~8月份社会物流总额为145.7万亿元,按可比价格计算,同比增长6.1%,增速比上年同期提高0.2个百分点,保持基本平稳的发展态势。
从近几年江苏省社会物流总额、货运总量、货物周转量的发展趋势和江苏省物流业发展趋势看,增长幅度有所平缓,但都在变化区间之内,总体发展态势平稳。
2009年至2014年,社会物流总额处于平稳增长态势,物流市场继续平稳扩大,但是货运总量2013年、2014年相比2012年前有所下降,主要由于受到国际经济形式的影响,国际物流有所下降,所以关于物流业的结构调整、物流企业兼并重组有所加快,在2015年和2016年的数据板块上将有所体现。
从近几年的江苏省物流业增加值变化趋势可见,物流业的快速发展得到了经济快速发展的充分调动,并保持逐年的增长趋势。并且增长率越发趋于平稳正常区间。
从物流业相关指数看,目前江苏省衡量全省物流业发展状况的主要指标为物流业综合指数:是综合全省经济发展状况、物流业发展基础条件及物流业发展对环境的影响的系统性评价指标。
2015年,江苏省全年物流综合指数达到0.5127,比上年增长5.73%。而5年前,2011年江苏省物流综合指数是0.4471,平均年增长2.91%,说明反映全省物流业总体保持了平稳增长态势。
注:物流综合指数介于0~0.10之间表明该地区物流行业发展非常差,0.10~0.25之间表明该地区物流行业发展差,0.25~0.30之间表明该地区物流行业发展较差,0.30~0.35之间表明该地区物流行业发展一般,0.35~0.45之间表明该地区物流行业发展较好,0.45~0.65之间表明该地区物流行业发展好,0.65-1.0之间表明该地区物流行业发展非常好。
(三)江苏省制造业与物流业联动发展现状分析
1.制造企业物流服务外包观念有所改观,并有初步成效
随着江苏省制造业逐渐融入全球经济,特别是逐渐承担起全球制造业重要分工,制造企业的管理模式和管理水平得到了快速的发展和提升,企业的物流服务外包观念有所改观,并能逐渐凸显成效。
2. 制造业物流占社会物流总值比重逐渐增加
2016年1~8月份,江苏省物流社会总额达到145.7万亿元,其中工业品物流总额135.6万亿元,占社会物流总额的93%。
下图是2009年至2014年社会物流总额和工业物流总额对比情况。
三、江苏省制造业与物流业联动发展存在问题分析
(一)制造业物流服务外包推进缓慢
省内部分制造企业仍然保持着传统的“大而全,小而全”的封闭的管理模式,物流活动主要是在企业内部完成,这种观念在以前很长一段时间内占据着企业管理层的思想。近年来,随着制造业逐渐走向全球,先进的企业管理模式和管理水平都有所改善,企业管理者的思想开始转变。但是仍有部分企业由于担心物流服务的外包给企业的管理带来麻烦,会依赖物流企业,甚至会泄露企业机密等,迟迟不能接受物流服务的外包业务,造成了制造业物流服务释放缓慢。
(二)制造业供应链物流一体化建设成效不足
供应链物流一体化建设,要求链条成员企业之间建立统一的标准,建立互信机制并做到信息共享,达到快速反应的效果,主要体现在功能一体化、区域一体化和跨期一体化。现阶段的两业协同发展,短期利益、局部利益最大化仍然是成员企业主要目标,“孤军奋战”的现象比较严重,很难做到以供应链整体利益为中心。
另外,制造业与物流业信息化的建设水平的不一致导致了信息协同和业务上的协同难以实现,导致制造业供应链物流一体化成效甚微。
(三)物流业服务水平仍旧不能达到制造业发展的需要
制造业供应链物流一体化发展,物流服务水平是主要影响因素之一。物流服务过程包括采购、生产、分销、售后等环节,物流服务水平的高低直接影响制造业客户服务的效率。江苏省物流业经过近几年的快速发展,在服务质量、服务能力方面已经有了很大的提升,但是仍然不能达到制造业供应链物流一体化建设的要求,在服务功能、服务范围、服务效率等要求上仍有不小的差距。
(四)制造业与物流业联动发展的模式不对称
由于制造业和物流业两业自身发展水平的不一致,导致两业联动发展的不协调。所以必须要寻求合适的两业联动发展的模式,才能使两业协同发展,整合双方资源,最终达到多赢的局面。目前,我省制造业与物流业的联动发展模式主要集中在:一是制造企业自身提供物流服务及部分物流服务的外包模式;二是制造企业没有较为稳定的合作关系的物流服务供应商,缺乏战略物流合作伙伴。这些发展模式都不能保证将物流服务真正地融入制造业的生产、销售领域内。
四、江苏省两业联动发展对策建议
(一)进一步推动制造业物流外包
制造业物流服务外包要突破现有的像运输服务外包的供应链末端环节。进一步提高制造业在包括供应商选择,采购计划制定、库存管理等环节的服务外包比例,利用信息系统共享物流信息,按照生产、销售的计划信息来进行分拣、包装和配送。
另外,在生产物流领域物流服务外包,两业要相互了解,建立互信机制,信息共享,利用最优原则制定双方最优的合作方案。从而制造企业将核心资源配置在生产技术领域,而内部原材料的储存、厂内流通和装卸搬运皆由物流企业完成。
(二)促进制造业供应链物流一体化
大力鼓励制造业与物流业建立长期合作伙伴关系,将制造业与物流业捆绑在一起,在供应链管理模式下,充分调动整合供应链中成员企业的优势资源,一方面要求在原材料采购、生产物流、销售物流的物流服务供应链一体化;其次在供应商及供应商、制造商、分销商及最终消费者多方当事方中,进行集成式管理,通过重新设计,嵌入库存管理、分拣、包装、配送等物流功能,进行业务流程重新组合,以促进制造业供应链物流一体化;最后促进制造业供应链物流信息一体化,通过信息的交换和传输,使供应链各节点环节运作流畅,从而提高制造业物流供应链的运作效率。
(三)全方位提升物流服务水平
以国家相关振兴物流业发展规划及地方《江苏省物流业调整和振兴规划纲要》和《江苏省“十二五”物流业发展规划》为契机,发展专业化、标准化及信息化的现代物流服务体系,大力发展第三方物流,提高物流业的社会化、专业化、标准化和信息的水平,更好地融入制造业供应链物流中去。
(四)合理选择两业联动发展模式
制造业内不同产品、不同业态可能有不同的物流服务要求,所以制造业与物流业两业联动发展的模式不可能是一成不变的,需要根据不同的业态不同产品生产流程来选择和制定恰当的联动发展模式。根据两业联动发展的融入程度,本文将两业联动发展模式分为系统型模式、渗透型模式及合作型模式。
合作型模式中,由于制造企业的规模限制,且信息化程度不高,对于物流的需求往往处于模块化,物流企业不能系统地提供专业的物流服务,在一定程度上限制了物流业与制造业的联动发展;渗透型模式一般是大中型制造企业,他们拥有先进的生产技术和工艺流程面,而且信息化水平较高,对物流服务的专业化程度、增值要求比合作型模式较高,这也要求物流企业能提供满足要求的物流服务;而系统型合作模式主要针对大型制造企业,较高的管理水平和先进的生产技术,在管理模式上已经提前进入“横向、开放型”,对供应链物流的需求相当迫切,所以物流企业必须要提供基于供应链物流一体化的服务,对制造企业的自原材料采购到最终销售提供专业化、整体化规划设计和集成式的物流服务。
五、结论
近年来,江苏省制造业和物流业在国家相关政策扶持及结构性改革过程中,得到了快速的发展,两业的联动发展也有了初步的成效。但是与发达国家或地区相比仍有很大的差距,这就要求制造业和物流业要审视自身及重新定位在供应链系统中承担的角色,努力缩短两业联动发展的磨合期。
另外,政府及相关行业协会和保障力度也是两业联动发展的重要因素。因此要深入调研,出台政策,积极鼓励和支持制造业与物流业建立长期稳定的合作关系,协助两业摸索出江苏省特有的两业联动发展模式。
参考文献:
[1]刘伟,高志军.物流服务供应链: 理论架构与研究范式[J].商业经济与管理,2012,(04):19-25.
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中图分类号:U468.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0052-01
1、我国冶金行业非标设备制造的发展现状
1.1随着我国设备制造业的飞速发展及相关产业政策的支持,作为标准机械设备辅助的非标设备制造业也一同获得了巨大的发展空间。现代企业在生产经营的过程中,为满足不同用户的不同要求,越来越有必要进行非标准机械设备的设计和制造。
1.2所谓“有需求就有市场”,非标设备制造在冶金行业的发展在我国已经初具规模,在一定程度上能满足用户的需求。我国的本土企业在非标设备制作上有很大的成本优势。近年来很多装备制造业通过和国际先进企业的技术合作、经营合作的方式迅速消化吸收了大量的新技术、新工艺,通过测绘设计转化一些国外的先进设备,大大降低了冶金行业购买备件的直接费用,具备很大的成本优势,在竞争中有较高的性价比。这些都为行业的进一步发展提供了条件。
1.3与此同时,我们也看到,从事冶金设备非标制造的企业数量多,但是规模一般较小,技术也相对落后,由于资金、人才、市场等因素的影响,相对于国际先进企业的竞争力不强,而企业间的竞争则相对同质化。这些都是需要企业关注和改进的。
2、中国冶金非标设备制造行业发展面临的问题
2.1我国的冶金设备非标制造行业目前的发展水平还无法形成较大的品牌。冶金设备非标制造行业在我国的发展起步较晚,相对于国外同行企业,我国的本土企业在技术上较薄弱,企业入行的门槛不高,但是难以形成持续性的发展。往往企业在最初的快速发展扩张之后,由于技术、人员和资金投入难以持续,最终未能实现自身突破。而企业如果没有持续性的发展,就很难在行业内形成客户较认可的品牌。
2.2企业规模有限,难以进行批量生产。企业要想在成本上有较大的优势,就要使自己的产品能够批量生产,这样一来既能降低单件产品的成本,又能扩大产品的销量。对于非标机械设备来说,由于产品没有统一的规格尺寸的要求,企业在每一次的设计生产中都是针对用户的具体要求,这就制约了本行业企业在产品量上的突破。另一方面,由于大多数企业的规模有限,即使用户的需求较大,企业也会因为资金和人员的限制无法接下太大的订单,只能采取订单式的生产,从而导致企业的内部资源使用不均,有忙有闲,使得企业人力物力资源利用率不高。产品质量缺乏控制,服务不到位。由于非标设备的特殊性,行业无法制定统一的产品标准。
2.3企业在设计制造设备时,为了满足客户的需求,或是为了赶工期,就放松了对产品质量的控制。甚至有些企业为了得到订单,盲目答应客户的要求,在设计生产过程中却发现无法达到要求,或者降低标准完成,或者一再延误工期,造成双方的损失。这些对企业的长期信誉都造成了不好的影响,也不利于行业的健康良性发展。同时,设备销售之后,由于技术不成熟导致设备运行不稳定,企业在售后服务方面做得也不太好,对设备的跟踪服务做得不到位,导致无法满足客户要求。
3、中国冶金设备非标制造行业的发展前景
3.1与冶金行业的大型企业加强大宗和关键材料的战略性长期合作关系,相互支持,减小剧烈的市场波动对双方企业正常经营的不利冲击,增强长期发展的稳定性,实现互利共赢;
3.2企业不断增强自主研发能力。非标设备因为没有现有的标准和产品做参照,而且要满足用户的特定需要,就要求设计人员既能准确把握客户的诉求,又不能一味迎合客户,而是要考虑到实用性和成本效益。如果不能把握客户诉求,那设计的产品必然无法让客户满意,企业的订单也无法达成。但是,一味的按照客户的思路走,设计的产品往往在技术上不成熟,在实用性上也不令人满意,产品投产出现问题的话,依然会导致客户不满。作为该行业的设计人员,要从专业角度和客户角度出发,寻求能得到两者平衡的设计方案,这样才能为企业赢得效益和口碑。
3.3提高对产品质量的控制,加强产品的后期服务。作为非标准机械设备,其运行的稳定性和可靠性在很大程度上取决于制造厂商的人员水品和素质。企业要保证产品的质量,就必须在设备的设计、组装和加工阶段都把好质量关。在设备设计阶段,技术人员要经常与设备使用者联系,说明设计的进展状况,对于方案不清楚的地方要及时沟通,搞清楚对方的要求。图纸完成后,技术人员要和使用方的人员进行技术交底,双方要在整体设计、关键部件和工艺要求上面达成共识。在设备制作的加工阶段,要派专人监督,在加工进度、外购件质量、关键组件加工等方面都要把好关。在设备组装完成后,要对设备的整体组装质量进行检测,确认设备是否达到了应有的技术要求,根据检测情况尽快对设备进行改进和调整。在此期间,要对每一次的检测和改进进行详细记录。
3.4技术研发的投入和技术人才的培养。企业从事冶金行业非标设备的制造,要想不断做大做强,就必须要不断加大技术研发的投入。有时候企业会因为自身技术达不到而错失大的订单。随着行业的发展,一些实力较强的企业会越来越重视技术研发的工作,通过不断努力提高自身的核心技术水平。同时,企业要获得持续性发展就必须注重技术人才的培养和留用。技术人员可以说是非标机械设备制造企业的骨干力量,只有保有这些人才,企业才能在竞争中拥有核心竞争力。
4、结束语
在过去的十几年中,中国的设备制造企业获得了显著的增长。整个行业一直保持与国民生产总值同步增长。但是在增长的同时,多重压力也开始显现出来,我们必须明白设备制造行业持续、超高速增长时期已经过去,转折点已经出现,今后要准备过“紧日子”;绝大多数企业都很容易实现增长的“普涨”时期已经过去,产业结构升级压力加大,企业景气分化加剧;效益高速增长的时期已经过去,增支减利因素集中出现,转变粗放增长方式的压力加大。在整个冶金行业不景气的大背景下,非标设备制造企业必将面临巨大的挑战。
参考文献
我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
1.我国机械制造技术发展的现状分析
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线—刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
2.机械制造技术的特点
做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
2.1机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.2机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
2.4机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
3.我国机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标—原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
(1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
(2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
(3)快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
中图分类号:TD52 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 13-0000-01
CNC Technology Application Status and Trends in China's Machinery Manufacturing Industry
He Danhui
(Jiangxi Blue Sky University,Nanchang330029,China)
Abstract:CNC technology application in China's machinery manufacturing industry,the importance and application status,and describes the use of digital technology's tremendous progress in the machinery manufacturing industry,and an outlook on future trends.
Keywords:CNC technology;Machinery;Application status;Trends
一、数控技术的发展现状
机械制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展可以提高人民的生活水平,缓解就业压力,保障社会稳定,也是国民经济和社会发展的物质基础,是一个国家综合国力的重要体现。伴随经济全球化,我国正在成为世界机械制造业的中心,但是与发达国家相比,我国机械制造业不仅制造工艺装备陈旧、生产自动化技术落后、企业管理粗放、缺乏自主创新产品与先进技术等,而且在快速、高品质、低成本,以及优质服务方面也有较大的差距。而美国、日本和德国等发达国家,用数控技术改造机床和生产线大量投入到机制制造行业,它们的机床改造作为新的经济增长行业,生机盎然,正处在黄金时代。我国加入WTO后,国际竞争大大加强,对发达国家相比,明显处于劣势地位,这就要求数控技术能够投入制造行业之中。
我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“六五”(1981-1985年)的引进国外技术,“七五”(1986-1990年)的消化吸收和“八五”(1991-1995年)国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。我国数控机床制造业在20世纪80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1999年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。
至目前为止我国机床总量380余万台,而其中数控机床总数只有11.34万台,近10年来,我国数控机床年产量约为0.6-0.8万台,年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%,且不断提高。
二、数控技术的发展趋势
世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高市场的适应能力和竞争能力。各工业发达国家采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。目前数控技术的发展呈现三大趋势。
(一)形成了高速、高精加工技术及装备的新趋势。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40s/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3-5μm提高到1-1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面,数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。
(二)五轴联动加工和复合加工机床快速发展。采用五轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台五轴联动机床的效率可以等于2台三轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,五轴联动加工可比三轴联动加工发挥更高的效益。但过去因五轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比三轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了五轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现五轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型五轴联动机床和复合加工机床的发展。在EMO2001展会上,五面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得五面加工和五轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。
(三)智能化成为主要趋势。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面。为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的
自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
三、结束语
总之,数控技术已成为先进制造技术的核心,是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具(工具)、数控机床(设备),在机械制造业得到广泛应用,数控装备的整体水平也逐渐成为一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱标志。我国只有采取有效的竞争战略对策,实施切实可行的竞争方案,通过信息化系统不断提升企业的自主创新能力、管理水平和服务质量,坚持培育长期的、可持续发展的核心竞争能力,才能使我国的机械制造企业在国际化竞争中永远立于不败之地。
参考文献:
一、引言
随着市场经济的改革,各个生产制造企业的竞争越发激烈,要想在行业中站稳脚跟,就必须对企业内部进行资源的优化整合,增强管理水平,细化任务分工,降低生产成本来获得价格优势。但是,我们很多生产型企业仍然没有实现这种高效率的管理方式,在某些方面还沿用传统的人工管理。在长期的企业运营过程中,诸多弊端就暴露出来了。譬如各个部门使用不同的系统,导致系统之间互不兼容,信息分散,数据的共享就难以实现;再比如,生产制造行业免不了要制定大量的计划,诸如生产计划、销售计划等,如果采用人工处理,其工作效率必定不高,很可能延误生产[1]。因此,在这种形势下,急需有一种能将各个部门、各种资源进行统筹的体系,ERP系统就应运而生了。
二、ERP系统在生产制造业所发挥的作用
(一)ERP系统概述。ERP即企业资源规划,它把企业的物流、人流、资金流、信息流统一起来进行管理,以求最大限度地利用企业现有资源,实现企业经济效益的最大化。早在上世纪70~90年代,一些发达国家的大型跨国企业就已经使用了ERP信息管理系统。而在我国因为计算机技术相对来说起步较晚,国内的计算机应用技术在八、九十年代还没有普及开来计算机技术相关的教育和培训也比较滞后,所以企业信息化管理的步伐也较发达国家晚些。但是近几年,随着我国科技的迅猛发展和企业对信息化管理的需求日益增强,ERP系统的应用也随之普及开来[2]。
(二)信息化管理对生产制造企业的重要性。生产制造型企业的内部组成较为复杂,除了包含一些基本部门,如人力资源部、行政部、财务部之外,还包含多个与生产制造相关的部门,像原料采购部、生产部、生产管理部、销售部等等。因此,对企业实行信息化管理的必要性就突显出来了。在这里,我总结了以下几点[3]:
1.在原材料的采购方面。在以往的采购模式下,普遍存在这样几种现象:比如某些新进采购员,因为对产品原材料的需求不是很了解,而导致在采购过程中随意性极大,造成不必要的浪费。2.在生产管理方面。在一个生产型企业内,其产品的制造过程是由若干个组协同工作来完成的,如果采用传统的管理方式,各个生产组的进度不一致,信息传递也不及时,就使得已完成任务的生产组空等其他组的产品,造成了资源的搁置。采用ERP系统进行管理后,可制定出一条合理的生产流程,利用系统传递信息,减少了人力传递的工作量,提高了生产线的工作效率。3.在销售管理方面。假如某家生产制造企业未采用信息化管理,销售人员不能及时地掌握产品的库存情况,当有客户要求订货或者是直接提货时,就不能准确地给予答复,影响了企业的信誉度。而ERP系统的信息化管理不仅能够反馈出产品的库存情况,以供销售人员查询,而且还能对客户的订单和执行情况进行动态跟踪,从而对客户的供货承诺做的更好。4.在财务管理方面。ERP系统中的财务管理与普通的财务管理软件不同。普通软件是独立的,很难实现与其他管理模块的衔接。而ERP系统中的财务管理模块与其他模块之间都有集成接口,它能把采购、销售等过程所产生的数据输入财务模块,并直接生成报表,几乎取代了传统的手工操作,出错率大大降低。 转贴于
三、ERP系统在生产型企业中的发展现状
目前来看,ERP在中国的发展是非常迅速的。随着各行各业的发展,它们对生产制造企业实现信息化管理提出了迫切的要求。无论是大型企业还是中小型企业,对实现信息化管理都是持积极地态度。据调查,大型企业已实施ERP系统的占25%,正在实施的占9%,而中小型企业大多数还没有这个打算。可以看出,大型企业ERP系统的应用程度远远高于中小型企业[4]。这种现象的出现主要源于ERP系统的开发。在初期,企业从成本的角度考虑,大多采用自行研发的方式,但是开发出来的产品却面临着难扩展、难升级的问题,远远不能满足企业的要求。所以,我们转而投向成熟度和市场化程度都较高的软件供应商,委托他们进行实施,但是,每个生产制造企业的管理运行模式都不尽相同,使得不管是企业自身还是软件供应商都不能独立完成,这就必须依靠软件管理顾问的参与,并且监管整个项目实施过程,因而提高了ERP的实施成本。这也是中小型企业中仍有大多数未实施的主要原因[4]。
四、结束语
不管怎样,企业实现信息化管理是未来发展的必然趋势,一个ERP系统的成功运行,会给企业的发展带来质的飞跃。我们要深入地理解ERP系统的核心思想,及时地发现实施过程中的问题和缺陷,并予以改正,才能全方位的发挥其管理优势。
参考文献
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引言
在我们国家造纸工业快速发展的过程中,由于盲目扩张,导致出现了严重的资源浪费、能源消耗还有环境污染问题,本文通过对当前我们国家造纸行业发展现状进行分析,提出了我们国家造纸行业在今后的发展方向。
1纸及纸板生产和消费情况
据我们国家统计局在2017年的统计数据,我们国家截止2017年造纸企业共有2754家,总收入超2000万美元,相较于2016年而言,减少了3家企业。造纸行业同比增长3.90%,资产的负债比率有所下降。在我们国家当中,有很多的中小型造纸企业。从2017年至今,我们国家中小型造纸企业的造纸产量大约占到总造纸产量的一半左右。因为造纸行业的供应紧张且纸制品价格的提升,对于中小型企业造成了严重的冲击,并慢慢的退出来造纸市场。在最近几年,造纸行业的经济规模正在不断的增长,行业盈利能力有所提升。
2纸浆生产和消费情况
作为重要的造纸原料,纸浆其产量以及质量对整个造纸行业的发展都是有着极其重要的影响。一直以来,由于废纸纸浆其成本较低且环保,所以就成为了我们国家造纸行业的重要原料之一。尤其在近几年当中,对于废纸浆的消费比重逐年上升。到2017年,我们国家的纸浆消费总量就已经达到了10051吨,而在其中废纸浆就占到了6329吨,占比为62.7%。但是,因为废纸回收行业没有较为成熟的体系,且环保的意识不高,所以在我们国家当中对于废纸的分类并不明确,虽然对于废纸有着较高的利用率,但是回收率并不高。还有,因为在我们国家当中,纸浆主要有草浆、废纸浆、竹浆还有一些木纤维,而这些原料受到条件的制约对我们国家造纸行业的影响也较大。对于废纸浆的利用率虽然在逐年上升,但是在造纸行业当中对于木浆的使用并无较大变化。而受到国内木材短缺等因素的影响,对于造纸行业的发展有着较大的限制作用。森林资源总量相对较少,森林质量和林地生产力较低,可用用材林面积仅占13%。森林资源的短缺导致了木材资源的供求矛盾。我们国家所生产的纸浆远远无法满足国内的消费需求。在2017年,我们国家消费的纸浆总量为10051万吨,在其中废纸浆、木浆还有非木浆分别占6302、3152、597万吨。通过对纸浆其来源进行分析发现,我们国家的木浆为1040万吨,进口的木浆为2112万段,国内废纸浆4239万吨,进口废纸浆2063万吨。就目前而言我们国家在纸浆的生产能力方面依旧存在一些不足,在这种情况下,我们国家造纸行业就必须要以进口的方式来获取到造纸原料。自2010年至今,我们国家木浆每年的增长率为5.62%,而进口木浆每年增长率为9.06%,我们国家已经成为世界上最大木浆进口国。而在这种情况下,无疑会带来很多的风险,比如贸易开放、政治因素以及汇率等方面的影响。总而言之,我们多家造纸行业必须要减少对纸浆进口的依赖,减少潜在风险,保障造纸行业的稳定发展。
3能源消费和资源利用情况
1 概述
工业1.0是以蒸汽机为标志,以蒸汽动力取代人类劳动力,从而使手工业从农业中分离出来,进入工业时代。工业2.0是以电气化被广泛应用为标志,用电力驱动机械取代蒸汽动力,工业也进入了大规模生产时代。工业3.0是以广泛应用电子与信息技术为标志,使生产制造业的自动控制能力大大提高。工业3.0即第三次工业革命从20世纪70年展至今,工业生产能力已经超过了人类的消费能力,众多工业产品已进入了产能过剩时期。以中国服装制造业为例,2015年4月公布的数据显示,2014年中国生产299亿件服装,国内消费90亿件,剩余200多亿件无市场,贱价外销80亿件,去年一年库存120亿件,服装行业近几年累计的库存保守估计至少在500亿件以上。工业3.0以来,传统的工业技术一直占据制造业的重要地位,随着科学技术的不断发展,传统工业技术的弊端已显露出来,如生产效率低下、资源浪费、企业对产业信息掌握不全等问题,都制约着制造业的发展。因此传统制造业的转型升级已经迫在眉睫,第四次工业革命呼之欲出。
2 德国工业4.0
德国于2011年初步提出工业4.0概念,2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出,工业4.0概念渐渐引人注目。其意在坚守德国制造业的竞争优势,从而在新一轮的工业革命中从新引领全球制造业,抢占市场先机。德国工业4.0是一个跨时代的新兴概念,它的战略框架可以用“1438”模型阐述。包括:“1”个网络、“4”大主题、“3”个集成、“8”项优先行动计划。[1]
“1”个网络是指CPS(信息物理网络系统);CPS的任务是将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算与通信、准确控制、远程协作和自治等功能。
“4”大主题是智能工厂、智能生产、智能物流、智能服务;智能工厂是工业4.0智能基础设施的重要部分,着力实现智能化生产系统及互联网分散生产的实现。“智能生产”主要是将人机互动、3D打印等顶尖技术应用于工业生产过程,实现灵活性与个性结合的工业互联网制造。[2]智能物流是指在网络通信平台上利用先进的物联网信息处理技术来实现物流过程的高效率的优化管理。在功能上要实现6个正确:即正确的时间、正确的地点、正确的商品、正确的质量、正确的数量、正确的价格。智能服务是应用多方面信息技术,以客户需求为目的跨平台、多元化的集成服务。
“3”个集成是横向集成、纵向集成、端到端集成;“3”个集成能让通信设备通过信息物理网络系统建立智能网络,使人与人、人和机器、机器与机器以及服务和服务双方交互联通,达到横向、纵向及端对端的高度集成,集成是实现工业4.0的重点也是难点。
“8”项优先行动计划是标准化及参考架构、复杂系统的管理、一套综合的工业宽带基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、监管框架、资源利用效率。[4]
以德国力士乐公司利用工业4.0在智能制造的应用为例,位于德国洪堡的工厂在原有生产线上进行改造,构建了工业4.0生产线。一条多功能生产线可生产出200种液压阀的组装产品,并且不需要更换工装,产品切换时间降为零。生产线将产品与人及设备智能联接起来,由九个智能、自主的工作平台组成。通过射频芯片产品由生产线独立控制,每个工作平台为工人显示所需完成的工作及步骤,不需要人工修改从而将生产线的效率提升10%。工作平台上的物料架只提品所需零件,让库存减少30%。同时利用生产线纠错、偏差管理的APP提升可操作性,只需一台智能手机或平板电脑就能操作。每个工作平台根据蓝牙标签自动识别员工,同时能根据工人的要求调整工作区域、语言、资质及偏好的字体大小。互动制造系统能实时采集,分类筛选生产数据。员工可以实时查看生产数据快速做出相应的解决方案,有效地节省了时间,同时大大地提高了生产效率。此生产线实现了人、机、物、网络的优势互联。
3 中国制造的现状及发展
2010年中国制造业产出占全球19.8%,第一次超越美国的19.4%。把美国保持了100多年的“全球最大制造业国家”的头衔揽于怀中。但是随着我国劳动力成本上升,劳动力缺口日益凸显。越南等其他发展中国家却拥有庞大的劳动力人口,劳动力成本仅为中国的一半。我国制造业企业的利润面临进一步被稀释的威胁,并且已经出现逐渐被取代的趋势。2015年前3季度浙江温州已有4成企业面临倒闭,广东佛山80%的企业资金吃紧,10%的企业处于“关门不倒闭的状态”。有着世界工厂之称的东莞,工业增加值在今年上半年多处出现负增长。[6-7]如果我国企业一方面丧失生产制造优势,另一方面在技术、服务等方面后劲不足始终落后于欧美发达国家,那么,我们会在国际制造分工中陷入两难境地。中国制造业在近些年虽然取得了巨大的成绩,同时也面临着诸多亟待解决的问题,迫切需要实现我国由制造大国向制造强国的转变,实现制造业产业升级。
“中国制造2025”的提出让中国制造业在未来十年有了明确的战略指导及重点发展的领域。包括新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域成为改革着力点。这些领域需要投入大量的创新研发资金,需要军工企业、大型国企、高校科研机构通力合作。同时,中国的中小企业是中国制造业最有潜力的组成部分,它的数量占到了所有企业的99%,创造了中国60%的GDP。根据最新统计数据显示,中国中小企业的研发创造是超过大型企业的。中国65%的专利来至于中小企业,75%的发明创造来自于中小企业,80%的新产品也来自于中小企业。中国制造的未来不仅是要依靠大型企业,更需要中小企业的创新和活力。
参考文献
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中图分类号:TS173 文献标志码:A
Development of Chinese SMS Machinery Industry: Status-quo, Challenges and Prospects
Abstract: The rapid development of Chinese SMS nonwoven machinery in recent years began with the import of a 3.2 meters wide SMXS line from Reifenhauser, and it is said the domestic production line now has exceeded 70%% of the total 62 production lines which are in operation all over the country. The development of SMS process and Chinese SMS line history were introduced in this article. Based on analyzing the differences of production line made in China to international advanced level, the authors put forward some constructive suggestions for the further development of Chinese SMS machinery industry.
Key words: SMS machinery; SMS process; SMS products; SMS corollary equipment; finishing of SMS products
1 SMS型非织造布生产设备的发展历程
2000年,我国从德国Reifenhauser(莱芬豪舍)公司引进一条3.2 m幅宽的SMXS型非织造布生产线并投入运行,填补了中国“一步法”SMS生产线的空白。但高昂的设备购置价格及未知的市场需求,使SMS技术及产品没有得到应有的关注,多年来未得到更进一步的发展。
在近 5 年的时间内,我国仅有一条从国外引进的3.2 m幅宽的SMXS型非织造布生产线,直到医疗、防护非织造布材料在抗击“非典”斗争中发挥了巨大作用,才迎来了SMS非织造布产业的蓬勃发展,这是国内对SMS产业的初探阶段。这一阶段的特点是全部商品机型均为引进设备,几乎囊括了当时世界上所有SMS非织造设备制造商的机型,并在2005年后形成了一定的生产能力。同时,国内也开始了相关生产线装备的研发工作。随着生产能力的增长以及SMS产品市场的拓展,SMS非织造布的产量有了快速增长。
根据表 1 和表 2 可知,目前国内已在运行的SMS型设备主要包括SMS、SMXS、SMMS、SSMMS、SSM-MS、SSMMXS、SMMMS、SMMM-S、SMMMXS、SSMMMS和SSMMMMS等机型;产品名义幅宽涵盖1.6、2.4、3.2和4.2 m或者相近的规格。而引进的主流机型均采用“RECOFIL”纺丝工艺,包括RF3、RF3.1、RFMF和RF4等,与世界最新水平同步。
截至2013年7月底,在已投入运行的62条SMS复合型生产线中,国产线有44条,占总数的71.0%,其余为引进。在这62条生产线中,有 3 个纺丝系统的SMS型生产线有37条,占总数的59.7%;有 4 个纺丝系统的SMMS或SSMS生产线有12条,占总数的19.3%;有 5 个或更多个纺丝系统的生产线有13条,占总数的21.0%。
幅宽为1.6 m的生产线为20条,占总数的33.3%;2.4 m幅宽的生产线为 7 条,占总数的11.7%;3.2 m幅宽的生产线有29条,占总数的48.3%;4.2 m幅宽的生产线有 4 条,占总数的6.7%。其中,幅宽为1.6和2.4 m的均为国产机型,幅宽4.2 m的均为国外引进设备。
2 SMS型非织造布生产工艺的发展
SMS型生产线的基础技术是纺粘法、熔喷法非织造布技术,因此,可从SMS型装备的技术水平和SMS产品的质量,看出一个国家在纺粘法、熔喷法非织造布技术领域和在线复合技术领域的水平。
国产的SMS设备基本都采用大板、宽狭缝、低压力(
3 国产SMS非织造布装备的发展成果
近年来,SMS非织造布行业较大的市场容量为设备制造商提供了不少改进的机会,虽然在工艺原理方面没有创新性的突破,但激烈的市场竞争使设备在结构和性能方面均得到优化,生产线水平有了明显提升。
纺粘系统的结构已逐渐形成两种模式,一是配置较长的纺丝通道、纤维较细的高速牵伸机型;另一种是牵伸通道较短、纤维较粗的传统机型。前者所生产的产品具有纤维直径小、强力大、断裂伸长小、布面均匀性相对较好的优势,已缩短了与国外主流机型产品的差异。
目前,部分国产线的总体性能与国外原型设备的差距正逐渐缩小,其中部分机型的产品品质已超越国外二线设备,加上价格优势,除莱芬豪舍公司制造的设备外,基本已将其他国外机型“挤出”了中国市场。据了解,从2005年起,我国再未引进由意大利、美国、日本等制造的新生产线。
(1)纺丝稳定性提高
通过优化设备配置和熔体分配流道、纺丝牵伸通道的设计,纺丝熔体的压力稳定,分布均匀;冷却牵伸气流的可控性加强,纺丝过程日趋稳定。有的机型从开始调试直到试生产的几十小时内,极少出现熔体滴落污染网带现象,这在几年前是难以想象的。从已投入运行的纺丝系统来看,喷丝板的连续使用时间超过一个月,甚至达到四五十天再也不是稀奇现象了。
(2)牵伸速度稳步提高
在几个国产“主流机型”(即社会拥有量相对较多的机型)中,纺粘纤维的细度普遍呈下降趋势,原来纤维细度在2.5 ~ 3.0 dtex的机型,目前已下降至2.2 ~ 2.5 dtex;有几个纤维较细的机型,其纤维细度也已从原来在2.0 dtex以上稳定下降至1.6 ~ 1.8 dtex,与国外产品的差异已明显缩小,为改善产品的物理性能打下了基础。
(3)运行速度提高
2005年,国产SMS生产线的运行速度仅有150 m/min,直至2010年还有不少生产线难以跨越200 m/min的“鸿沟”,即使是生产水平较高的设备,仍将300 m/min作为运行速度的“门槛”。
随着技术不断进步,虽然国产设备的运行速度与国外主流设备仍有较大差距,但近年制造的大部分生产线的实际运行速度已接近或超越了300 m/min,少数已达到350 m/ min,然而能经受高于400 m/min运行速度考验的还很少。
从机械传动的角度来看,提高速度是很容易的,但要使生产线能在高速状态下保持稳定的产品质量就绝非易事。因为这是一个牵涉系统设计、工艺技术、机械加工、安装精度、控制技术、操作水平、配套设备性能等多个方面的系统工程,缺一不可。虽然生产线的运行速度并没有出现质的飞跃,但这种循序渐进的改变,显示出了国产设备正稳步前进的发展势头。
(4)核心设备的性能和自给率上升
从国家层面来看,我国目前已具备了设计、制造SMS生产线全套装备的能力,主要设备的性能与生产线的水平同步发展。
除了广泛使用的“管道分流式”纺丝箱体外,“对分式管道分流型”纺丝箱体也进入了实用阶段。现阶段国内已具备了设计、制造“衣架分流式”纺丝箱体的能力,并已成功配套在了1.6、2.4和3.2 m幅宽的生产线中使用,我国独立设计、制造的纺粘法纺丝组件已在生产线中使用多年;在设计、制造宽幅熔喷法纺丝组件方面已积累了近 6 年的经验,但加工工艺仍有待改进,以减少对国外产品的依赖。
近年来我国SMS核心设备研发取得的成果主要包括:
①实际运行速度为400 m/min 的成网机已配套在多条3.2 m幅宽的生产线上使用;
②应用“均匀辊”变形自动补偿技术的3.2 m国产热轧机,其运行速度已达400 ~ 450 m/min,能满足生产(13 ~80)g/m2规格SMS产品的生产工艺要求;
③应用恒张力控制原理的3.2 m幅宽国产卷绕机,其实际运行速度可达450 m/min,产品布卷最大直径为2 000 mm;
④高速、大卷径非织造布分切加工是一个快速发展的技术领域,分切机基本上都应用了国外主流先进机型的主动退卷、恒张力卷绕的运行模式。母卷的最大直径为2 000 mm,子卷最大直径一般为800 ~ 1 000 mm;
⑤速度达600 m/min的分切机已成功运行多年,800 m/min的机型已配套在生产线中使用,1 000 m/min的机型已通过试运行考验。
这些技术的进步,将在较长时间内满足国产装备的配套要求。
(5)新生产线的开车调试时间缩短
以往,无论国产设备还是引进设备,在完成设备安装工作后的调试时间动辄以月为单位计算,特别是一些早期的国产设备,由于设备制造商与使用方都没有经验积累,调试变成了设备现场改造或设备修理的过程。如一些在2010 —2011年间制造的设备,安装、调试一条1.6 ~ 2.4 m幅宽的小型SMS生产线,也需要耗时近半年才能正式移交生产;有的3.2 m SMMS生产线宣称在2010年下半年开始安装,实际上到了2011年中期才正式形成生产能力;有的设备安装、调试甚至耗时一年多,但仍未能取得完满的结果。
进入2012年下半年后,各制造商的设备调试效率明显提高,速度加快,时间缩短,即使在国外市场环境不理想的状态下,一条3.2 m幅宽的SMMS生产线从开始“上电”调试到正式移交使用,实际消耗的时间仅为两个多月。调试时间的缩减意味着设备制造商在设计、制造水平上的提高,对工艺的掌握日趋成熟,这是一个可喜的变化和进步。
(6)不断优化配置,走向国际市场
在具备设计、制造成套SMS设备能力的同时,国内设备制造商还根据不同用户及不同使用领域的要求,灵活配置、组合设备,制造了适应市场要求的各种SMS生产线,加快了技术创新的步伐。
例如,有的纺丝系统已能嫁接在引进的生产线中配套使用;有的生产线集成了具有当今世界先进水平的设备,如德国的热轧机,意大利的卷绕机,日本、德国的熔喷箱体和纺丝组件等,使生产线的总体性能达到较高水平。由于国内的设备制造商在设备配置方面比国外同行更为开放,因此也为用户提供了更多的具有较高性价比的选择。
经过2010 — 2013年的实践,大部分设备制造商已从制造试验型SMS生产线中积累了经验,形成了一支初步掌握SMS核心技术的队伍。市场竞争既促进了技术进步,也使诸多设备制造商面临洗牌的压力。早期一些业绩不佳的企业或停留在低端市场打拼,或已无形退出;而一些实力较强的企业,通过持续的技术创新,不断优化设备性能,消除了很多早期存在的低级缺陷,水平有了明显提高,这是我国SMS非织造装备制造业的发展主流。
在SMS生产线的数量方面,我国无疑占有绝对的优势,并在中、低端市场有很高的占有率。由于国产SMS设备具有一定的价格优势,且产品质量能满足处于起步阶段的发展中市场需求,因而也在一定程度上打破了国际老牌装备制造商对SMS装备市场的垄断。目前,已有大量中国制造的SMS生产线出口到印度、泰国、印度尼西亚、土耳其、沙特、巴西、阿根廷、俄罗斯、波兰等国家和地区,为推动全球非织造布产业的发展发挥了重要作用。
1 产品的质量
在实际应用中,用户希望产品的断裂伸长率不要太大。目前,国外主流产品的断裂伸长率约在40% ~ 60%(未经后整理)之间,而国产设备基本无法达到这个水平,绝大多数产品的断裂伸长率都处于100%或以上的状态,只有少数几个机型可接近60%,因而较难进入高端市场。
1.4 产品的胀破强力
胀破强力是医疗制品材料的一个特定要求,如用于制作手术衣、铺单等制品的材料,相关标准(EN13795、YY/ T0506)要求胀破强力≥40 kPa。以较为常用的克重40 g/m2的材料为例,国产材料尚不易稳定达到这个要求,但国外相同规格的主流产品一般可大幅超越这一要求。
由于国产设备制造的材料胀破强力偏小,尚不能使下游企业放心采购、使用,从而影响了在医疗制品等高端应用领域中的拓展。
1.5 产品的阻隔性能
用作卫生或医疗制品材料的SMS产品,常用静水压来衡量材料抵抗液体渗透的能力。就静水压的平均值来看,国内外产品的差距不大。但若用离散性来考核,国外SMS产品静水压的CV值一般在10%以内,而国产SMS产品则在10% ~ 20%之间。虽然国内已出现静水压较高的产品和相关生产机型,但正常生产状态下的产品质量仍有待考验。
卫生、医疗产品关注测量静水压时样品的最低值,这是产品阻隔性能最差的部位,即“木桶中的短板高度”。CV值大,表明产品的静水压波动大,增加了出现较低静水压的几率,难以满足高阻隔性的要求。
目前,国内外的SMS类产品多由有 4 个甚至更多纺丝系统的生产线制造,在克重相同的条件下,这种产品的静水压肯定优于纺丝系统较少的生产线,这是值得关注的现象。
1.6 纤维的细度
由于受偏颇的设计理念影响和制造成本的过度制约,一些机型的牵伸速度普遍较低,除了有两个机型可以制造纤维细度≤2 dtex的产品外,其他机型生产产品的纤维细度均为 2 dtex以上的水平,有的机型甚至仍处于2.5 dtex以上的状态,与国外主流产品的 1 dtex差距很大。这是导致最终产品的伸长率、热收缩偏大,遮盖性差的一个重要原因。
不少生产线的熔喷系统存在熔体泄漏、喷丝板使用寿命偏短的问题,影响了生产线的利用率,有待改善;由于设备配置不当(偏低),容易发生飞花,网带容易发生堵塞、透气性能变小,影响了产品的质量。
2.3 生产能力偏低
按一个纺丝系统每米幅宽每小时的产能计算,国外PP纺粘系统的最大产能为240 kg,熔喷系统为60 kg;国产纺粘系统的最大产能为180 kg,熔喷系统为50 kg。若按纺丝系统之间的挤出量匹配分析,在SMS产品中熔喷层比例为20%时,国外的SMS产能为300 kg,SMMS产能为600 kg,国产的SMS产能为250 kg,SMMS产能为450 kg,产能偏小。
如3.2 m的SMS生产线,国产设备的产能约5 000 ~6 000 t/a,而国外设备的产能约为 1 万t/a;国产SSMMS生产线的产能仅有9 000 t,近期引进的多纺丝系统生产线的产能已超过 2 万t/a,相比之下,国产设备的生产能力明显偏低。较高的产能对降低产品成本是有利的,有长期效益,这是评价引进设备价格时容易忽视的条件。
生产能力与喷丝板的喷丝孔的布置密度、单孔流量以及生产线的最高运行速度有关。生产线的名义幅宽偏小、边料宽度偏大、运行速度偏低等都是导致产能偏低的重要原因。
2.4 安全运行未得到应有关注
SMS生产线纺丝系统多、运行速度越来越高,危险源分散,人员素质参差不齐,安全问题突出。近年来在成网机、热轧机、卷绕机、分切机等工位出现的安全事故就是一个预警信号,应引起设备制造商及使用方的关注。
除了少数机型的成网机、热轧机、卷绕机配置制动系统外,目前投入运行的国产生产线基本没有紧急制动功能;有些控制系统甚至缺乏连锁保护功能,容易因为误操作而引发事故;生产线中大量使用的导热油炉(有机热载体炉)配置简单,大部分没有低流量保护功能,缺乏正常的监管。
2.5 配置简单
国产生产线的总体方案及主要设备配置与国外20世纪90年代中期的水平相似,但更加“简单”,如:配料系统仅计量部分组分,主要原料却没有计量;熔体通道普遍不设静态混合器;卷绕、分切设备简陋,仍使用简单的、使用寿命较短的刀具;没有配置后整理系统、在线检测系统等。
2.6 总体水平低,小幅宽生产线偏多
根据最新统计(表 3),在43条投入运行的国产SMS非织造布生产线中,幅宽≤2.4 m的生产线共有27条,占国产设备总数的62.8%,其中1.6 m幅宽的生产线有20条,占国产设备总数的46.5%,与国外很少使用小幅宽SMS型设备相比,比例偏大。此外,小幅宽单生产线的平均产能还不足3 400 t/a,仅相当于国外一个3.2 m纺粘系统的产量,远低于国外的平均水平。
小幅宽生产线可以适应国内产品订货批量较小的市场行情,产品品质风险也相对较小,购置成本低,降低了投资风险。但小幅宽生产线的经济、技术指标不及大幅宽生产线;运行成本高,原料利用率低,劳动生产率低,显然缺乏规模效应和竞争优势。
2 加强专业技术队伍建设,加大科研投入
随着设备水平的提高,对设备制造企业的技术创新、设计能力的要求也越来越高,原来依靠以仿制为主的发展模式已难有作为。因此,在以往亮相的十几个设备制造企业中,一些仅制造了一两条SMS生产线的企业已经慢慢淡出了市场。
目前,国内的设备制造商深感高素质人才匮乏,既担心现有人才流失,另立门户,成为竞争对手,也为无法找到能为企业创新发展的领军人物而困惑。为此,有的企业通过招聘高级技术人才提升了产品的质量;有的企业则与相关高等院校联手,优势互补,增强了技术创新能力。
目前应重点探讨在提高产品均匀度的同时,使产品的其他性能也得到改善;以及在提高牵伸速度、降低纤维的细度后,寻找仍能保持产品均匀度、避免产品各向异性趋大的技术措施。
国内的设备制造商不缺机械、电气等领域的专业人才,缺的是既熟悉专业技术、又掌握了非织造布生产工艺的复合型人才。因此,有的企业不拘一格地招揽人才,有效促进了产品的转型升级。而在一些知名度较高的企业中,掌握工艺技术或业务资源的基层或中层员工在“跳槽”后几乎也都能在新企业中获得更优厚的回报,包括一些著名的外资企业,人才外流已成为业内较普遍的一种现象,因此稳定人才队伍成了企业发展的当务之急。
3 提高配套设备的水平
4 关注后整理工艺
对产品进行后整理是开发差别化产品的重要途径。但一般的SMS设备制造商对后整理工艺知之不多,难以为用户提供设备配置方案及技术指导。而卷材生产厂家既缺乏适用的好设备,也缺乏专业人才,影响了技术创新工作。
目前SMS非织造布后整理设备市场良莠不齐,要着重研制与产品特性相适应的涂布设备及高效干燥设备,提升产品的后整理工艺。很多后整理技术都是从传统纺织行业嫁接过来的,但能适应SMS产品后整理需要的设备仍处于开发阶段,基础研究滞后,没有成熟的设备可供选择,从设备到工艺乏善可陈。
5 已有生产线的升级改造
在已投入运行的数十条国产SMS型生产线中,很多设备的运行速度仍低于300 m/min,有的甚至仅能在200 m/ min的速度下运行,由于这些生产线配置很低,改造升级的空间很小,压力很大。
在国内十几条预留“X”的生产线中(含引进设备),仅几条成功地将“X”变为“M”,实现升级,目前有11条生产线的“X”系统仍一直空置,造成了资源的极大浪费。还有为数不少的SXS生产线虚位以待,持观望态度,寻找增加熔喷系统的时机,投资者应慎重考虑选择这种机型。
结语
虽然近年来我国SMS产业得到快速发展,但市场的拓展速度仍低于产能的增长,仍有大量的产能未得到充分释放。随着山东、天津、南通、苏州、无锡、湖北等地引进的大型生产线的相继投产,市场竞争势必加剧,造成“消化不良”,同时也增加了市场走向的不确定性,价格战一触即发。
在正常的市场条件下,SMS产品的价格要比普通纺粘非织造布高5 000元/t左右。新的市场竞争态势已使SMS产品的价格呈现“跳水”态势,目前江、浙等地区的SMS产品运至广东市场的交付价格已跌至约1.5万元/t,一些新生产线在调试阶段生产的产品价格(含运费)已降至与一般功能性纺粘非织造布持平的水平,为了应对竞争,有的企业甚至采用零售业的促销模式,实行“买多少吨送一吨”的方式让利竞卖。
2008年以来,浙江省学界、企业界、政府关于发展浙江生产、推动制造业转型升级的研究十分活跃,无论是理论研究还是实践探索都取得了积极进展,诞生了大量重要的研究成果,为各级政府的宏观决策特别是“十二五”规划的制定,为有关企业发展思路、发展方向的引导,都起到了重要的咨询、借鉴、理论支持作用。本人在参与“面向区域制造业基地开展集成服务、实现生产服务业与制造业的融合互动发展——浙江物产集团推进传统流通模式战略转型、全面融入区域制造业的实践探索”课题研究中,承担了浙江生产业与制造业融合互动发展问题的研究任务,形成了课题研究报告中的第一部分内容——“浙江生产业与制造业融合互动发展研究成果综述”,本文拟对该部分中“目前浙江生产业与制造业融合互动发展的现状与主要对策”作一简要地归纳与概括,以推动这一问题研究的深入开展。
一、浙江生产业与制造业融合互动发展的现状
1.生产业与制造业的融合互动发展的整体势头良好
生产业与制造业的融合互动发展主要表现为生产业融入制造业、提升制造业的过程,而制造业的发展反过来又为生产业创造市场需求、提供发展空间。近年来,浙江生产业与制造业的融合互动发展呈现出了较好的发展态势:首先,生产业增长较快,生产业结构不断得到优化。2007年浙江生产业实现的增加值约为3858.17亿元,占服务业产值的比重为49.7%,占浙江GDP增加值比重约为20.5%,比2004年增长了3个百分点。生产业中,金融、科技研发等技术含量高的现代生产行业增长很快,2004-2007年金融业增加值年均增长27.2%,比生产业平均增速高16.3个百分点,金融业增加值占生产业增加值的比重为27.0%,比2004年提高3.5个百分点;科学研究、技术服务、交通运输、仓储和邮政业,租赁和商务服务等行业增速超过服务业平均增速,在生产业中比重也不断提升;批发业等传统行业所占比重呈下降态势,从2004年的31.2%下降到2007年的27.6%,比服务业平均增速降低了7个百分点。其次,生产业布局呈集聚态势。围绕现代制造业基地建设的战略目标和任务,各地加快生产业的发展步伐,初步形成了一些生产业集聚区。杭州高新技术开发区集聚了1000多家软件企业,成为国家11软件产业基地之一,2007年杭州高新区软件及相关服务收入228亿元,占杭州市的95%以上。宁波港口物流业发展较快,2007年货物吞吐量达3.4亿吨,集装箱吞吐量935.0万标箱,同比增长11.1%和32.3%,形成了北仑、江东、镇海港区等物流业集聚区块。台州构建先进制造业服务集聚区,温州、嘉兴科技城建设初具规模,义乌国际小商品采购中心影响力不断扩大,其他各类综合性、专业性生产业集聚区正在加快形成。再次,生产业投资增长快于二产和服务业平均水平。生产业正在成为浙江的投资热点,投资增长速度明显加快,2004-2007年生产业限额以上投资增长26.5%,比服务业平均水平高14.0个百分点,比二产高14.2个百分点(根据浙江省发改委课题成果整理,2008)。
2.生产业发展存在许多不容忽视的问题
近年来浙江的生产业虽然发展较快,但同工业化、城市化进程以及全面建设小康社会和构建现代产业体系的要求相比较,生产业发展仍显滞后。主要表现为:一是生产业比重偏低、质量和水平亟待提高。目前发达国家生产业产值占GDP比重为50%左右,占服务业比重为70%的左右;在我国北京、上海等中心城市,生产业产值占GDP比重也已经接近50%。而浙江2007年服务业产值占GDP比重仅为40.4%,生产业占服务业比重为49.7%,生产业占GDP的比重为20.5%,这些都大大低于发达国家相应的比重水平;不仅如此,传统的生产业比重较高,现代性生产服务业的优势不够明显。很显然,生产业成为浙江产业结构中的一条短腿,与制造业的发展不相适应。二是制造业的生产需求不足。生产业的发展有赖于制造业发展中研发设计服务、物流服务、营销服务、培训服务、软件与信息服务、金融与保险服务、财务与法律服务等生产需求的拉动,而生产的需求状况又取决于制造业链条各个环节的分离、分工与专业化的程度。浙江制造业在结构上以劳动密集型的轻纺等传统制造业为主,在企业组织形式上以中小型民营企业为主,在技术上以模仿型的创新为主,在经济增长方式上以粗放型的规模扩张为主,这些特点决定了浙江大多数制造业企业缺乏技术创新能力和自主知识产权,产品的科技含量、附加值不高,因而对现代生产的需求显得不足。三是由于多种原因导致制造业企业的服务外包程度不高。比如由于“小而全”、“大而全”的小农思想影响,由于服务外包费用偏高,由于缺乏服务信用保证等因素制约,量本应通过外包方式完成的服务活动往往由制造业企业内部来消化完成,这就限制了生产业市场需求的拓展。四是生产业的发展受土地、人才和资金等要素制约严重。浙江人多地少,土地资源历来紧缺,特别是生产业大都为商业用地,取得用地资格困难,用地价格较高;人才制约表现为领军型、管理型、复合型高级人才极为缺乏,比如软件行业一般工程师过剩,而架构工程师稀缺;资金制约表现为融资难问题突出,即由于生产业以无形服务为主,缺少可供抵押的固定资产,较难获得银行贷款和信用担保机构的融资担保,相对于制造企业,生产企业融资难度大、获得融资的机会较少(根据浙江省发改委课题成果整理,2008)。
3.众多制造业企业发展面临着诸多困难与挑战
当前,浙江制造业企业发展主要面临以下的困难与挑战:一是制造业研发投入少、创新能力不强。国际竞争力战略权威波特教授把经济发展阶段划分为生产要素驱动阶段、投资驱动阶段、创新导向阶段和财富驱动阶段等四个递进阶段。长期来,浙江依靠质优价廉的劳动力、土地、商务成本,以及大规模的投资和出口需求,推动了浙江经济(主要是制造业)长达30年的高速增长。目前,浙江经济制造业增长中资本的边际效益已在明显持续下降,科技进步、劳动力素质等创新因素对经济增长的作用凸现,这表明浙江制造业的发展不能再走那种依靠规模扩张推动经济增长的老路。制造业的技术研发投入是技术创新的保证,目前浙江创新型制造企业平均研发支出仅为607.1万元,不到上海的1/4,也远低于广东、江苏、山东等兄弟省市。目前浙江的产品创新和工艺创新中,除集成创新外,原始创新和引进消化吸收再创新均低于全国平均水平。二是制造业处于价值链低端、国际竞争力不强。我国加入WTO,浙江对外开放已进入到一个新阶段,浙江制造业的外贸依存度超过70%,全球经济波动对浙江制造业的影响越来越大,“国内竞争国际化、国际竞争国内化”趋势全面显现。浙江的制造业主要从事劳动密集型、低附加值、低技术含量的日用消费品和耐用消费品的生产,在国际分工中处于国际产业价值链的低端位置,面对占据资本、市场网络、品牌等优势的跨国公司,浙江制造业的国际竞争力不强,正面临着“被动全球化”的困境。三是制造业布局分散、都市圈经济效应没有形成。目前,全球大量的高端生产要素正在加速向国际化城市集聚,发达国家和地区的制造业主要以都市经济圈、中心城市、高水平的开发区作为参与国际竞争载体;目前浙江制造业的分布还是以中心镇、县域经济和工业园区为主,都市经济圈培育才刚刚起步,中心城市功能薄弱,在以集聚科技人才、企业家、高科技产业、资本等高级生产要素为实质的城市竞争中处于不利地位。四是制造业结构层次低、不利于现代生产业的发展。浙江制造业在经济结构中的比重高,但高附加值产业、装备制造业和高技术产业比重低,劳动密集型的传统制造业占大头。这种制造业结构特征不仅影响了制造业自身的竞争力,而且不利于现代生产业的发展。发达国家生产业发达主要原因在于有发达的附加值高、出口比重高的装备制造业及高新技术产业作为支撑。浙江的制造业结构层次低、利润薄弱,制造业上游的研发采购和下游的产品运输、市场销售和售后服务是制造业企业重要的利润源,所以这些环节外包的动力与空间不足,制造业对生产业的促进作用不大,直接影响了现代生产业的发展(根据李鸣成果整理,2008)。 转贴于
二、浙江加快生产业与制造业融合互动发展的战略对策
浙江生产业的发展滞后于制造业的发展,对制造业的支撑和提升作用不足,而制造业以传统的劳动密集型为主、高技术产业和装备制造业比重低,又制约着现代生产业水平的提高,二者形成了一种互相影响、互相制约不良循环。如何打破这一不良循环?浙江理论界、企业界和政府部门普遍认为,在产业结构战略上必须突出生产业与先进制造业的“协同发展”;在战略地位上要“双轮驱动”,把发展生产业与先进制造业放在同等重要的位置;在战略措施上要强化生产业与先进制造业的融合互动发展。
1.大力发展生产业,为制造业的发展和提升创造有利条件
加快发展生产业,有利于充分发挥对制造业的支撑和提升作用,促进先进制造业和现代生产业互促并进;有利于形成国民经济的主导产业和增长点,促进经济综合实力的整体跃升。现阶段发展浙江现代生产业,必须围绕改造传统产业这一重心来展开,从浙江生产业发展的现实基础和制造业发展的实际需求看,今后一个时期浙江生产业的发展重点是金融服务业、现代物流业、信息服务业、科技服务业、商务服务业、商贸流通业六个行业。政府要对生产业的发展科学布局,营造良好的市场环境,推动现代生产业的快速发展。
(1)优化布局,促进现代生产业集聚发展。集聚发展是现代产业发展的一般规律,浙江生产业的集聚发展应当形成三大空间集聚格局,一是要向产业带集聚。浙江长期发展中形成了环杭州湾、温台沿海和金衢丽高速公路沿线三大产业带,环杭州湾产业带制造业发达,教育资源、高端人才相对密集,应当重点培育科技研发、创意设计、金融、教育培训、文化传媒等技术密集型生产业,大力发展海港、空港物流和其他专业物流平台。温台沿海产业带要立足海洋资源优势,大力发展港口物流业,同时针对民营经济发达、中小企业众多的产业集群特征,积极发展科技、培训、流通、融资等专业化服务。金衢丽高速公路沿线产业带要借助良好的专业市场基础,着力推进国际商贸、会展等生产业,依托高速公路和铁路,大力发展交通枢纽型物流。二是要向中心城市和产业集群集聚。杭州、宁波、温州、浙中城市群四大区域性中心城市要重点发展金融、科技研发、创意设计等科技含量高、带动作用强的生产业,服务本地产业的同时,强化对周边区域的辐射带动;围绕产业集群加快构建区域生产体系,既立足本地产业集群,又能在更大范围内整合资源,形成既便捷又经济的服务体系。三是要向现代服务业集聚区集聚。现代服务业集聚区是以一种或几种服务产业为核心,以信息化为基础,形成服务企业集聚的特定区域。要着力在传统工业集聚区外,全方位、高品质打造现代生产业集聚区,为实现生产业的快速集聚提供承载空间。
(2)要努力完善生产业发展的市场环境。一是要强化规划,引导集聚。政府要编制并且督促实施生产业发展规划,加快培育若干特色鲜明的生产业集聚区,强化集聚区对周边生产企业的吸引整合,推动具有共同区位指向、产业关联度强的生产业企业向集聚区集中。二是要建立规范的生产业管理制度。要根据不同产业特点,制定相应的市场准入制度,对不同所有者资本一视同仁,打破垄断、促进生产业的竞争;要创新生产业的管理体制,克服当前存在的交叉管理,建立合力推进生产业发展。三是要完善政策,加强扶持。要建立与工业同等的财税、金融、电价、土地等政策扶持体系,特别对重点产业、集聚区建设以及制造业服务外包分离等关键领域,要制定有利的财政、税收、用地、融资促进政策。四是要强化培训,保障人才。要建立完善的人才培养机制;形成多层次的人才培训体系和科学的人力资源开发利用体系;推动人才加速集聚、有序流动。五是要扩大开放,提升层次。要加大招商选资力度,着力吸引国内外知名生产企业尤其是跨国公司来浙江投资设立地区总部或分支机构,引进资金的同时,更加注重引进先进的运作方式和管理经验,提升生产业的发展水平;要积极承接服务外包,加快培育一批具备国际资质的服务外包企业,形成一批外包产业基地;要支持有实力的服务企业开展跨国经营,建立健全国际营销网络(根据浙江省发改委、浙江省经贸委课题成果整理,2008)。
2.大力发展先进制造业,为生产业的发展创造更大空间
改革开放以来,浙江制造业的结构特点是中小民营企业为主、以劳动密集型的轻纺工业等生活消费品的生产为主,制造业的层次低,产品的档次和附加值低。这种制造业结构特点在“九五”以前我国处于温饱型社会时期,能较好地适应和满足人民“吃穿用”为主的消费水平和消费结构。然而,进入“九五”以后随着我国温饱型社会向小康型社会的过度,居民对“吃穿用”的消费需求开始出现相对下降,对住房、汽车、电子通讯产品、高等教育的需求迅速增长。面对国内消费水平和消费结构的明显转变,浙江没有及时调整原有的产业结构,而是利用我国加入WTO的有利时机,实施了通过扩大外需来替代内需的发展策略(史晋川,2008)。然而,随着劳动力工资、能源和原材料价格上涨,建设用地紧缺,节能减排约束加强,浙江经济运行环境趋紧;同时国际贸易保护主义不断抬头,发达国家针对浙江出口产品的反倾销案件有增无减,特别是2008年下半年以来发端于美国的金融危机正在引发全球经济明显衰退,人民币对美元汇率不断升值,我国外贸出口大幅度减少,作为对外贸易依存度很高的浙江制造业,正在遇到前所未有的压力和挑战。浙江要成功应对这些挑战,就必须通过大力发展现代生产业和技术创新来改造和提升传统制造业,通过大力发展高新技术产业和适度的新型重化工业来实现制造业结构的战略升级,通过制造业内涵的不断提升来完成制造业从传统低端、低附加值制造到现代高端、高附加值制造的转变。为此,必须采取的主要措施至少有以下四个方面(根据浙江省委宣传部、社科联课题成果整理,2008):
(1)加快装备制造与高新产业发展,使之成为新的优势主导产业。要以发展先进制造业为契机,加快掌握一批拥有自主知识产权的装备制造业核心技术,培育一批具有国际竞争力的装备制造业大企业大集团和产业集群,开发一批具有先导作用和能大幅度提高产业附加值的高新技术产业,建立一批具有技术密集、资本密集和高经济效益等特征的高新技术产业基地,促进装备制造业向制造集约化、设备成套化、服务网络化发展,促进高新技术产业向经济社会发展的各个领域渗透,使浙江成为全国重要的先进制造业基地。
中图分类号:TN949.199 文献标识码:B
A Course of Polarizer Knowledge
Part Six The Technology Development and Market State of Polarizer
FAN Zhi-xin
(Shenzhen Sunnypol Optoelectronics Co., Ltd., Shenzhen Guangdong 518106, China; Department of Applied Physics, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)
Abstract: This paper summarize the polarizer knowledge in detailed, include about of the invention and application of polarizer, the basic of polarization optics, the principle of polarizing devices, the structure and manufacture of polarizer, the properties and examination of polarizer, and the technology development and market state of polarizer. It have a common direct sense for new recruits in polarizer industry and a refer value for polarizer research workers.
Keywords: polarizer; polarization optics; principle; manufacture; examination
1 偏光片制造技术的发展
偏光片自1938年发明以来,工艺原理和材料并无太大改变,在制造流程中染色、延伸、贴合、干燥等仍为主要步骤。近年来为适应大型化、车用以及中小尺寸等不同特殊化的需求,衍生出许多技术,并不断朝着高亮度化、多功能化及高附加价值等方向发展。偏光片发展最基本的目标是在维持高偏振度下增加光的透过率,目前而言,偏振度及透过率均已达到发展上限,接近理论值,因此低反射成为未来发展的方向。
1.1 偏光片技术
传统的碘素偏光片由多层膜压制而成,光学偏振性能优良,但耐热和耐湿热性能差,厚度不能小于200μm。液晶显示器正在向集成化和柔性化方向发展,这要求其组成元器件薄膜化,其中包括偏光片。新型偏光片的研究,特别是耐高温、耐湿热性能好的偏光片为研制热点,在保证偏振度的前提条件下,偏光片薄膜化并与纳米技术相结合已经引起人们的兴趣,美国Optiva公司正在这个方向进行研究。偏光片薄膜化将简化液晶屏的生产工艺,并使液晶屏集成化、薄膜化,进一步提高液晶显示器的稳定性和可靠性,降低液晶显示器的生产成本。由于要满足LCD显示器明亮和易识别等要求,偏光片需要尽可能高的透过率、偏振度等性能。为了满足不同地域、不同气候条件下器件的使用需要,必须提高偏光片的强度、耐持久性、耐湿和耐高温性能。可以预见,未来偏光片正在向轻量化及结构简单、耐湿热、耐高温以及薄膜化等方向发展。PVA及碘所构成的偏光膜长期以来都在偏光组件制造领域占有相当大的比例,为目前的主流产品。碘系偏光片生产技术的主要发展方向有以下几个方面。
1.1.1 原材料的性能提升
如PVA膜的均匀性、耐久性、光学稳定性等,日本Kurary公司和日本合成化学公司近年来都有大量专利涉及这一课题;TAC膜的透湿性和光学稳定性、尺寸稳定性等,日本富士胶卷、柯尼卡是这一领域研究最活跃的成员;其它辅助材料,如PVA胶粘剂、保护膜、离型膜、压敏胶等,近年来技术均有不同程度的提高,其最终目标都是从不同角度来提高偏光片的光学性能和耐久性能。
1.1.2 生产工艺的改良
作为偏光片生产工艺的主流湿法延伸,近年来也有新的进展。在PVA膜的澎润、染色效率的提升、固色及补色方法、干燥方式等方面均与湿法延伸的初期有了很大的变化。特别是延伸方式,采用的多段式延伸已应用于实际生产中,而结合干法延伸的“干、湿法延伸”技术也有专利报道,虽还没有应用于生产中,但所表现的综合优势相当吸引后来的偏光片生产者。目前,采用上述技术生产的偏光片,其偏振度及光透过率都相当接近理论值(偏振度100%、透过率50%),耐久性能也有明显提高。几乎所有偏光片生产厂家对此都投入了大量的力量,并获得了各自独特的核心技术。
1.1.3 染料系偏光技术
使用具有高二色性比的染料替代碘生产的偏光片,具有耐高温、高湿、耐光等特性,特别适合于恶劣环境下使用,如车载用、室外、投影仪等的LCD 显示器。但染料系偏光片的光学性能主要取决于所使用的染料的二色性,以及偏光片制备过程的工艺控制技术。目前,日本宝莱株式会社开发了具有高二色性比性能的染料,以及由此染料生产相应偏光片的控制技术,其产品在染料系偏光片领域占垄断地位。
1.2 偏光片的附加功能
近年来为适应液晶显示的大型化、车载以及中小尺寸等不同用途的要求,特别是要满足个性化显示效果的要求,在偏光片的制造过程中,通过选择特种材料、采用特殊工艺等方法,赋予了偏光片许多新的功能。为了满足各种需求,需要在原偏光片上贴附许多其它功能膜,这样就会出现偏光片变厚、透过率下降、工序复杂、成本上升等问题。因此,现在偏光片的发展趋势就是研究多功能膜,即将多种功能集于一身,使偏光片向薄膜化方向发展。
1.2.1 广视角功能
所谓广视角功能,就是要求液晶显示器在更大的视角范围内可以观察到画质基本不变的影像,以满足更多的、视角不同的观众。在偏光片上贴合一层光学补偿膜,可以对液晶在各视角产生的相位差做修正,从而提高画面的保真度。补偿膜的补偿原理,是将各种显示模式下液晶在各视角产生的相位差做修正,简言之,即是让液晶分子的双折射性质得到对称性的补偿。若要从其功能目的来区分,则可略分为单纯改变相位的位相差膜、色差补偿膜及视角扩大膜。补偿膜能降低液晶显示器暗态时的漏光量,并且在一定视角内能大幅提高影像的对比、色度与克服部分灰阶反转问题。为了达到这个目的,人们从两个方向进行了研究:(1)在原有的结构基础上通过附加几层光学补偿膜,即扭曲向列型加上光学补偿膜,有人将其称为补偿膜模式;(2)开发新的液晶驱动方式,如共面转换开关(IPS)模式、垂直取向(VA)模式和光学补偿弯曲(OCB)技术等,其中前二者已经实用化。不管是哪种广视角技术,都需要有各种光学补偿膜作配合,以达到更好的效果。
1.2.2 提高分辨率
为了更好地将画面真实再现,防止和避免内部或外部杂光的干扰,提高显示器的分辨率,在偏光片保护层三醋酸纤维素(TAC)上进行有针对性的表面处理,是目前研究的热门话题。主要的研究方向是防眩光处理、防划伤处理、抗反射/低反射处理、抗污处理等。
(1)防眩光处理
当光线被过度集中时,会使画面的清晰度下降,同时会使观看者产生视觉疲劳,即所谓的眩光。通过在偏光片保护膜材料表面形成细小的凹凸不平结构,就可以使光线形成散射,避免光线被过度集中。一般的处理方法有将SiO2等无机微粒子或有机微粒子等分散到粘合剂中,然后均匀地涂敷到TAC等基材上,或利用喷砂处理或腐蚀处理等使基体材料自身凸凹不平,或在膜表面进行压花处理,以形成精细的花纹。要实现抗眩功能,膜的表面粗糙度需在0.5~2μm范围内。若小于这个范围,就不能满足抗眩功能;而大于这个范围时,图像清晰度反而会下降,且常被外部光线白化。
(2)防划伤处理
防划伤处理或称表面硬化处理,液晶显示器表面在使用过程中会因为沾染灰尘等原因而需要擦拭,目前偏光片保护膜的表面硬度还比较低,擦拭次数一多,难免会产生许多擦痕和划伤,直接影响显示效果,特别是触摸式显示屏,产生划伤的几率就更大了。将保护膜表面涂覆上一层高硬度的高聚物,就可以加强偏光片表面硬度,以防止日常生活中无意的擦伤。一般情况下,偏光片的表面硬度要求为3H,日本富士胶卷开发了一种由丙烯酸聚合物、氨基甲酸脂聚合物、环氧聚合物和硅化合物制成的反射膜硬涂层。
(3)抗反射/低反射处理
在光线较强的外界环境下观看面板时,由于额外光线的反射会造成人眼所接受的光线过于强烈,影响观看效果。因此,需将偏光片做处理,以降低反射进入人眼的光线强度。防反射有两种方法,在基片上贴附一层或多层具有一定折射率的膜,利用从膜的上下两个界面反射回来的光所产生的相位差而发生相消干涉,或者在基片上贴附一层折射率呈梯度变化的膜,使基片与空气界面的折射率突变有一个过渡,也可达到防反射的目的。
(4)抗污处理
抗污处理是要减少膜的表面自由能,从而减小表面张力,使水、油等污渍在表面的粘力减小,使其容易去掉或不粘。在偏光片中一般不会有单独的抗污膜,它常常是在其它功能膜的基础上经过改进而赋予的附加功能。
1.3 增亮膜
为增加面板的亮度和节约能耗,可在偏光片中贴上增亮膜。目前实际使用的增亮膜为3M公司的DBEF与日东的PCF两种,此外还有台湾精迈科技发明的利用胆固醇液晶的CBEF增亮膜,但是尚未量产。当光通过下层偏光片时,有50%的光被吸收而浪费掉,而3M公司的DBEF就是将原本被吸收的50%偏振光重复利用。背光源发出的光可分解成偏振方向垂直的两束光线,分别称为P光和S光,该膜可允许P光通过,而将S光反射回来重复利用再变成P光和S光,如此反复循环可增加亮度至60%。
2 偏光片的市场分析
偏光片制造要求运用精密机械、光学和化工等技术,偏光片产业属于技术和资金密集型产业,因此技术含量在TFT-LCD面板零组件中也属要求较高者,加之偏光片工厂的建立需要较大的前期投入,这也在一定程度上造成偏光片较高的进入门槛。偏光片产业最早萌芽于日本,产品多应用于如手表和闹钟等低档的TN-LCD型单色显示器上。1999年5月我国台湾省第一家偏光板厂商力特光电投产,标志着日本厂商独占偏光片市场的时代结束,但力特的技术依然来源于日本厂商的授权。而韩国则于2000年开始进军TFT-LCD用偏光片市场,首家厂商LG化学于2000年3月量产。其后随着日本TFT-LCD工业的大发展,TFT-LCD型偏光片逐渐崭露头角。全球TFT-LCD用偏光片市场规模为数十亿美元,增长率超过20%。由于大尺寸面板市场仍持续增长,而且电视面板出货比重提高,预计偏光片市场产值将增长至50亿美元。
2.1 TFT-LCD面板出货量总体保持增长态势
据统计数据显示,中小尺寸显示器面板出货量近年来增长率为8%,达30亿片左右,盈收成长15%,达256亿美元。TFT面板占整个中小尺寸面板近60%的盈收,约154亿美元,其余部分则为TN、STN与OLED面板。但受全球经济增长放缓影响,现阶段液晶显示器生产行业和市场形势比较严峻。据统计数据显示,全球大尺寸面板出货量累计达5亿片水平,年增长率11%,其中笔记本电脑(NB)面板出货量年增长22%,LCD TV年增长20%。强劲的出货增长主要源于下游厂商对市场普遍持乐观看法,因此积极买入面板以备市场需求。
2.2 TFT-LCD面板价格及未来趋势分析
作为液晶显示器件的核心部件,液晶面板的价值占整个显示器件价值的65%左右,因此,液晶面板价格的走向也成为行业景气的风向标。当液晶面板价格平稳并保持微涨,则液晶产业处于景气循环上升。液晶电视面板的价格已趋于平稳,面板价格已接近面板厂的现金成本线。当市场上面板售价低于总成本时,表示面板厂正朝向亏损的方向迈进,未来的面板售价降幅将会非常有限。
2.3 偏光片价格及未来趋势分析
偏光片价格主要受供求关系和原材料价格影响,虽然现在受终端消费疲软、面板价格暴跌的影响,各尺寸偏光片价格有所下降,但平均降幅仅为4%左右,远远低于面板40%的降幅。因此,偏光片作为液晶面板中技术含量较高的核心原材料,受上游材料控制的影响,产品价格比较稳定,随着面板价格的企稳,而逐渐趋于平稳并成上升态势。
3 偏光片的行业现状
3.1 国家产业政策
信息产业部已经明确表示,中国将通过加强投资政策和技术政策的支持促进平板显示(FPD)产业的进一步发展,引导国内外企业和投资公司将更多的资金和资源投入到国内FPD产业的建设中,逐步形成完整的产业链。经国务院批准,国家财政部与国家税务总局于2005年3月联合了《关于扶持薄膜晶体管显示器产业发展税收优惠政策的通知》(财税[2005]15号),这表明我国已将产业重点定于大力扶持TFT-LCD产业。另外,中国电子信息振兴计划中,政府出资100亿美元推进液晶制造商的产业升级。同时,在国家发展与改革委员会、科学技术部、商务部、国家知识产权局2007年第6号令《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》中,已明确了偏光片项目属于信息类第16项的配套产品,是面板上游六大关键零组件材料之一。在国家发展改革委办公厅最新的文件——发改办高技[2009]299号《关于组织实施彩电产业战略转型产业化专项有关问题的通知》中的“(三)平板显示关键配套件及材料”部分,将偏光片列入了“六至八代TFT-LCD液晶面板配套件及材料:混合液晶材料、光学薄膜、玻璃基板、彩色滤光片、高精度光刻掩膜版及其基材、感光性电极浆料、平板显示用化学品、驱动IC、新型背光源、靶材等”中的光学薄膜类。
综上所述,偏光片项目符合国家光电产业政策,属于鼓励和扶持发展的产业项目。按照深圳市政府的规划,深圳将围绕液晶屏生产的相关产业,巩固和发展深圳作为彩电和计算机产业基地的地位,整合、带动显示器件上下游产业的发展,聚集起包括器件、电视机、控制芯片等产业群。平板显示产业是深圳市重点发展产业之一,也是国家及广东省大力支持鼓励发展的产业。2005年以来深圳市政府工作报告中均把发展包括平板显示产业在内的高新技术项目作为今后工业发展的重点,同时,正在制定的深圳“十二五战略规划”和“十二五科学与技术发展规划”等重要发展战略中均将该产业列为重点扶持发展对象。偏光片作为平板显示的上游产品,是平板显示产业链中的重要一环,大力发展偏光片产业有助于完善深圳市液晶显示产业链,将有力配合深圳市打造亚洲平板显示重镇。所以,大力发展偏光片产业符合国家和深圳市的产业政策,可以获得政府政策的大力支持。从平板显示产业在国民经济建设中的地位与作用来看,其巨大的产业链和应用市场将成为继半导体和汽车产业之后全球第三个经济增长点,笔记本电脑、显示器和液晶电视是目前TFT-LCD发展的主流产品。中国大陆各偏光片生产企业现仅能生产TN-LCD和少量STN-LCD用偏光片产品,难以满足LCD产业发展的要求。偏光片生产企业必须增加产品品种,生产出各类高端的TFT-LCD用偏光片,这将会大大提高企业持续发展的能力。目前,偏光片(特别是TFT-LCD型偏光片)的生产技术已经相当成熟,更因为在此次波及全球的金融危机冲击下,偏光片生产及市场发生了明显的变化,相关的核心技术随着人员的流动而逐步对外扩散,对核心技术的垄断与封锁局面正在被打破。中国的偏光片行业正是要抓住这个时机,吸纳这些人才,获取核心技术,迅速成长和壮大,在偏光片行业这个新的世界市场格局中抢占自己的领地。有国家相关优惠政策的大力支持,有地方政府相关配套政策的大力扶持,有良好的市场及外部环境的机遇,加上我们自身艰苦创业的传统,中国偏光片行业已经迎来了腾飞的春天。
3.2 偏光片产业国内外发展状况
3.2.1 TFT-LCD产业
影响TFT-LCD产业发展最为关键的是液晶电视(LCD TV)用面板市场,随着LCD TV市场的升温,大型TFT-LCD面板的需求也将逐渐提升,将带动大尺寸(宽幅)偏光片市场的急剧扩大。
平板显示(flat panel display,FPD)是信息社会的支柱产业之一,近年来各种平板显示器件随着生产技术的不断提高已进入加速发展时期,其中液晶显示器市场约占整个平板显示器市场份额的80%以上,居于绝对优势地位。2002年液晶显示器的销售额就已超过阴极射线管显示器(CRT),成为世界上最大的显示器产业,其上下游产业发展正处于快速增长期,具有很大的投资价值。液晶显示器以低耗、重量轻、应用广等优点,已应用于电视、电脑显示器、笔记本电脑、掌上电脑、摄像机、游戏机、移动显示(汽车、飞机等)、手机和其它显示器件等产品,产量和销量近年来呈不断上升趋势。液晶显示器中占主导地位的是薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display,TFT-LCD),由于具有轻、薄、低辐射、环保等优点,因而广泛应用于笔记本电脑、液晶电视、电脑显示器等大尺寸产品方面,而且在新一代移动电话、各类数字多媒体产品以及特殊专业应用等众多领域也获得广泛应用。目前,TFT-LCD已成为当今新型薄型显示技术的主流发展方向,也是未来20年内电子信息产业增长的核心动力。
TFT-LCD产业涉及半导体、光学、微电子、高分子材料、精密机械、化工等众多高科技领域,上下游所需技术层面广泛,产品技术和工艺水平要求相对较高,产业链也相对较长,所以很少有制造商能自行完成从材料到成品的生产,因此,各领域分工明显。随着TFT-LCD产业的飞速发展,将会带动玻璃基板、ITO导电玻璃、液晶材料、彩色滤光片、背光源组件、偏光片、驱动IC等上游产业发展,同时拉动笔记本电脑、台式显示器、液晶电视、车载导航系统、PDA及移动电话等下游产业的进步。TFT-LCD产业不仅对相关市场有着巨大的拉动力,还将极大地拉动微电子、光电子、材料、装备等产业技术全面升级和进步。TFT-LCD产业近年来一直是全球的投资热点,领跑者是日本、韩国和中国台湾。现在中国大陆已经投产了深圳华星光电、南京熊猫、北京京东方等多家大尺寸面板厂,正在彻底解决面板供货国产化问题。
3.2.2 偏光片产业
偏光片是液晶面板关键零部件,是目前业界投资最为热门的行业之一,其成本约占面板原材料制造成本的7%左右。由于目前偏光片的制造技术一直被日本、韩国、中国台湾等国家和地区所垄断,大陆生产偏光片的企业尚少,而且主要产品为TN/STN型产品。目前大陆上马的LCD生产线多为TFT型,相应的TFT型偏光片的市场缺口大,大部分产品主要依赖进口,极大影响了我国液晶产品的竞争力。因而发展偏光片项目对完善我国液晶上游产业链,降低产品成本,提高市场竞争力有着重要意义。
目前,偏光片主要生产厂商共有6家,其中日本4家,韩国和台湾各1家。全球LCD偏光片产能占有率,日东电工为35%,力特光电为20%,住友化学与LG化学分别为13%左右,日商三力为8~9%。另外,新兴的偏光片厂商如CMEL、Skypolar、Daxon及ACE Digitech等则陆续在2006年起量产进入市场。日东电工在大尺寸(桌面显示器和液晶电视)中比较强,住友化学在中小尺寸(车载、手机)方面有优势。在中国大陆,偏光片的生产厂商已经有温州侨业、深圳盛波、深圳富鸿电子、深圳三利谱、苏州达信等多家公司,但这多数公司由于生产线及工艺技术落后,只能生产低档的TN-LCD型偏光片,不能生产高档的TFT-LCD偏光片产品。2011年10月,深圳三利谱公司国内首条宽幅(1,490mm)TFT-LCD型偏光片生产线投产,打破国内没有高档偏光片的局面。
垂直整合重要关键零组件已成为面板制造商降低材料成本的最佳策略,为了获得更低的战略成本,面板厂采用策略投资进军偏光板市场已成为必然趋势。如LPL及Samsung分别投资LG Chemical及Ace Digitech,以供应自己所需的偏光片,并采取低价策略进攻其它国家市场。过去偏光片市场由少数厂商所寡占,偏光片价格稳定,但随着LCD TV市场兴起造成的庞大商机,为了避免缺货的危机以及配合面板厂降价方向,面板厂都开始内制偏光片,似乎面板厂投入偏光片制作已是一种趋势,但其产能相对于偏光片大厂仍相去甚远。
偏光片是TFT-LCD面板零部件材料中技术含量较高的一种,其性能对LCD关键指标有着重要影响。偏光片制造过程中运用精密机械、光学、高分子和化工等多门类技术,制造难度较大,项目建设需要较大的前期投入,这也就使得国内外偏光片生产厂家不多,中国大陆TFT-LCD用偏光片主要依赖境外进口。国内液晶材料、ITO玻璃、背光模组、彩色滤光片、偏光片等上游关键零部件的配套能力亟需加强,只有掌握了上游产品的生产,中国大陆平板显示产业才能持续健康的发展。
美国次贷危机从金融行业开始,波及实体经济,进而引发全球性的经济危机,尽管各国政府纷纷出台各种措施救市,但2009年以来经济危机愈演愈烈,人们对经济前景十分担忧,导致整体市场消费能力大幅下降。液晶显示行业也受到大环境影响,相当部分液晶面板厂商和偏光片厂商为了顺利度过寒冬,实施降价清理库存回收现金,短期内对市场价格体系造成了巨大冲击。从供货商出货面积来看,日东电工以32.68%的市占率维持市场第一的位置,LG化学以16.6%的市占率排名第二,排名第三的是住友化学。
3.2.3 全球TFT-LCD用偏光片与模组生产线的配比情况
截至2008年底,全球共有中小尺寸面板生产线47条,可年产980万m2。按规格划分,1代线1条,2~2.5代线11条,3~3.5代线20条,4~4.5代线15条。按地区划分,中国大陆6条,韩国7条,日本16条,中国台湾18条。截至2008年底,全球共有大尺寸TFT-LCD面板生产线30条,可年产79.36百万m2。按规格划分,5~5.5代线17条,6代线6条,7~7.5代线4条,8~8.5代线3条。按地区划分,日本拥有3条大尺寸TFT-LCD面板生产线,中国大陆6条,韩国9条,中国台湾14条。2008年上半年基于对市场前景的看好,面板制造商提出了扩产计划,致使全球TFT-LCD设备资本支出在2008年创出历史新高,超过130亿美元。但受面板价格快速下跌、低产能利用率及全球经济持续低迷等因素影响,原拟订的扩厂计划纷纷推迟。
现阶段全球有超过15家偏光片生产商,主要集中在日本、中国台湾和韩国。中国大陆有5家偏光片生产企业,主要生产TN和STN型偏光片,其中三利谱公司生产TFT-LCD用偏光片。目前,全球共有偏光片生产线81条,2008年产能4.06亿m2。
2007~2008年新建的TFT-LCD用偏光片生产线9条,2007年新增产能3,088万m2,2008年新增2,732万m2。目前正在建设中,计划2009~2010年量产的生产线5条,2009年可实现新增产能5,225万m2,2010年新增2,525万m2。由于面板制造商在2008年第三季度开始减产,致使偏光片制造商在2008年下半年开始出现供过于求。相当部分偏光片制造商的生产效率2008年第四季度仅为50%。但随着库存的逐步消化及时间的推移,需求与供给将逐渐达到平衡,产能将逐步增长。预计偏光片市场供应过剩的局面从2009年第二季度开始将会有所好转。
2009年2月,中国电子信息振兴计划的出台,政府出资100亿美元推进液晶制造商的产业升级,将会加速龙腾光电、上广电、京东方、华星光电、南京熊猫等面板制造商扩产计划的实施,并且随着全球经济的复苏,消费者信心的恢复,经济重新进入繁荣,面板厂原订扩产计划的实施,都将加大对偏光片的需求。因此,未来仍将形成偏光片供不应求的局面。如以目前中国拥有CRT电视机4.2亿台,在2015年之前全部换成平板电视机(《2008~2009年中国平板电视消费白皮书》),其中75%更换为TFT-LCD,平均30英寸液晶电视机为例,通过计算,如果全部采用国产偏光片,仅此一项就需要1,330mm幅宽的偏光片生产线9.2条。如果综合考虑偏光片所涉及的各个领域,保守估计中国大陆偏光片设备需求量12~15台(1,330mm幅宽)。
4 偏光片行业的产学研
偏光片生产技术是集高分子材料技术、微电子技术、光电技术、薄膜技术、高纯技术及计算机控制技术等多种应用技术发展的结晶。当前,国内偏光片与国际先进水平比较,存在产能小、品质不稳定、技术更新较慢、产品档次较低、一般只能做中低端的扭曲向列和STN产品,以及利润较低等现实问题。另外,所有偏光片生产所需的原材料基本上都依赖日本进口。
根据国内外偏光片产业与研究的现状,进行偏光片研究,应当注意以下几个方面:(1)偏光片行业在国际上是一个相当闭塞和技术封锁的行业,如一切都从头开始,则研究周期较长,并且难以切中技术研发与产业发展前沿。因此,在开始研究之前,一定要做好充分的调研工作,以避免低层次重复研发和知识产权纠纷。(2)偏光片研发的关键点在于原材料的制备,这也是日本企业控制整个产业的所凭借的重点。因此,需要大力发展有机高分子化工合成技术,研究偏光片用关键材料(如PVA、TAC、PE及各种粘接剂组分等的制备技术。(3)原偏光片的制备工艺非常成熟,性能提升空间小、难度大。而现在平板显示器对偏光片的功能要求越来越多,如提高对比度、增加亮度、抗高温高湿、耐光、吸紫外光、防反射等,根据使用场合的不同而不同。因此我们可以在吸收消化他人基础技术的同时,把重点放在实现偏光片的附加功能上,并向偏光片的多功能化和薄膜化方向努力。综上所述,偏光片的制造需要一个复杂的工艺过程,从聚合物的合成、精制、用流延法制成厚膜、拉伸、染色、固色、干燥、涂内保护膜,到压敏胶的制造、涂胶、贴合外保护膜,得到多层结构的偏光片需要十几道工序。为了确保偏光片的质量,国外采用了微机控制的全自动化连续生产工艺,生产车间为全封闭式洁净车间。
偏光片是一种光学功能膜,它是一种高技术和高附加值产品。近几年来,光学功能膜已发展成为一种新型产业,如除了偏光片外还有补偿膜增亮膜等,因为这种膜的生产涉及了化学、光学、机械设备、计算机及自动化控制等许多问题。偏光片企业需要偏振光学、液晶物理、高分子化工、自动化控制、机械等专业的研究生和本科生,年需求研究生数十人,本科生数百人。LCD产业年需求研究生数百人,本科生数千人。
现在国内很多学校在办液晶显示相关专业,除河北工业大学之外,陕西科技大学电气与电子工程学院十年来为液晶行业输送了大量本科生。西安交通大学、西安电子科技大学、北京理工大学、北京交通大学、电子科技大学等学校都是液晶显示器公司愿意前往做校园招聘的地方。北京交通大学和东南大学都有显示技术中心,上海复旦大学和上海大学也都新建立了平板显示中心,电子科技大学光电信息学院、四川大学高分子科学与工程学院、北京科技大学材料学院、北京大学工学院、华东理工大学理学院物理系,都在培养液晶科学方向研究生和本科生,但是仍然不能满足液晶行业的需求。虽然国内高校中有光学专业和有机化学、工程光学专业和高分子化工专业的不在少数,但偏光片企业需要的偏振光学和高分子化工等专业培养的高水平人才仍然十分稀缺。这种人才的培养是相关企业、研究院所和高校都应关注的问题,通过建立产学研基地,渴望得到一定程度的解决。
另外,传统光学教材和高分子化工教材等对于偏光片的描述都很少,也没有偏光片方面的专业教材和专著。现在国内偏光片产业发展壮大,从业人员增多,相关原理、原材料、工艺技术、新应用等专利层出不穷,有待于偏光片生产和研究一线的专家做出奉献,编辑出版相应的教材,对于偏光片行业具有很重要的意义。
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