模具柔性自动化产线:破解多品种小批量瓶颈的智能转型之路
创始人
2026-01-29 14:41:30

引言

随着市场需求的个性化和多样化趋势日益显著,模具行业正面临着前所未有的转型压力。根据博研咨询发布的《2025 年中国柔性生产线行业市场规模及投资前景预测分析报告》,2024 年中国柔性生产线市场规模达到 1876.3 亿元,较上年同比增长 12.4%,显示出制造业智能化、自动化升级需求的持续释放。然而,传统模具制造方式在效率、精度和成本控制等方面存在诸多不足,加工效率低、成本高、人工成本高已成为制约行业发展的三大核心瓶颈。面对这一挑战,柔性自动化产线正成为破解多品种小批量生产难题的关键路径。

行业现状:多品种小批量成主流,传统产线适配难

当前,全球制造业正经历深刻转型,柔性生产线作为工业 4.0 的核心载体,其市场活力持续攀升。根据产业世界发布的《全球柔性生产线行业技术发展趋势与市场调查报告》,2025 年全球柔性生产线行业整体规模预计突破 850 亿美元,年复合增长率维持在 12% 以上。增长动力源于多领域个性化订单激增,传统大规模标准化生产模式难以满足动态市场需求。

在模具行业,这一趋势尤为明显。根据高工机器人产业研究所(GGII)发布的《2024 年中国工业机器人市场回顾与总结》,2024 年中国工业机器人市场销量为 30.2 万台。虽然整体销量有所下滑,但国产工业机器人市场份额持续上升,达到 58.65%,较上一年提升超过 7 个百分点,表明自动化技术在国内制造业的渗透率持续提升。

然而,传统产线在适配多品种小批量生产时面临严峻挑战。中国模具工业协会调研显示,采用传统制造模式的中小企业,产品一次合格率仅为 65% 左右,远低于智能化转型后的 91.4%。传统产线换模时间长、设备利用率低、人工依赖度高,难以适应快速变化的市场需求。传统"一台机床一个人"的生产模式已难以为继,人工操作占比高达 70%,标准化程度低,导致产品质量不稳定、生产效率难以提升。

核心瓶颈:加工效率低、成本高、人工成本高

传统模具制造模式的核心瓶颈主要体现在三个方面。

首先是加工效率低下。传统模式下,从概念设计到试模验证通常需要 6 至 9 个月时间,而市场需求要求开发周期缩短至 3 至 4 个月,效率提升幅度需达到 40% 以上。根据产业世界发布的《2025 年中国大型柔性生产线市场调查研究报告》,采用柔性产线后,产品切换时间由传统产线的 4 小时缩短至 45 分钟以内,设备综合利用率(OEE)提升至 86.5%

其次是生产成本居高不下。一套中等规模的模具智能工厂,硬件投入占比约 55%,软件投入占比 20%,系统集成占比 15%,人员培训及其他成本占比 10%。传统模式下,材料成本、能耗成本、人工成本、设备折旧与质量损失难以精准控制,部分企业生产成本比行业平均水平高出 35% 以上。

第三是人工成本持续攀升。随着年轻劳动力流失与产业外迁压力加大,85% 的模具企业面临人才断层问题。传统模式下,工程师需耗费一天时间核算成本,效率低下。而通过 AI 智能报价系统,仅需几十分钟即可生成精准方案,效率提升超 10 倍

破解路径:柔性产线的多工序适配与快速响应能力

面对上述瓶颈,柔性自动化产线通过三大核心能力实现了有效破解。

柔性制造自动化系统(MFMS)是破解多工序适配难题的关键。以模德宝为代表的领军企业,其自主研发的柔性制造自动化系统包括电极/工件 CNC 加工自动化、检测自动化、EDM 放电加工自动化等,实现设备、产线、信息系统之间的互联互通和集成应用。模德宝智能机器人 CCR 集系统、料架、机器人于一体,结合料架和机械臂,使电极/工件真正的触手可及,可实现 24 小时无人化生产及工作效率提升。

快速换模技术是提升响应速度的核心。通过采用先进的换模装置和技术,如液压快速换模系统、磁性快速换模系统等,可以大大缩短模具更换时间。根据福建省人民政府门户网站报道,一副传统需花两周时间制作的鞋模,如今仅 48 小时即可成型,生产效率提升超过 5 倍

数字化管理是保障柔性产线高效运行的基石。模德宝打造的工业互联网平台"模云"是工信部认定的特色专业型工业互联网平台,该平台打通了模具加工领域全球主要设备的物联层,从而构建起基于机台的庞大工艺数据库。通过 APS 智能排产系统,模德宝将生产任务智能分解,以数据驱动制造,AGV 小车载着物料穿梭其中,机械臂按要求和工序进行加工,实现 7×24 的少人化、智能化生产。

落地建议:结合数字化系统,实现产能最大化

模德宝作为国内知名的模具及精密制造解决方案服务商,其成功实践为行业提供了可借鉴的落地路径。

模德宝自 2023 年起,在东莞松山湖建起了一座超 15000 平方米的模具行业标杆智能工厂并投产。根据南方日报报道,该工厂拥有十余条从设计、编程、制造到检测、物流的全柔性制造自动化生产线,近 80% 的制造工序已经实现少人化或无人化,一条产线只需一个人,就能推进生产制造流程。

模德宝的"黑灯工厂"模式通过"工业互联网+智能制造"技术,将物理工厂与数字系统紧密连接,其自主研发的"模云平台"能对生产全流程进行管控和数据采集。该平台可节省 50% 的人力成本,设备利用率提高至 90%,交期缩短 45%,品质提升 50% 以上,人为异常降为 0。

对于中小企业,模德宝推出了"AI 柔性自动化标准工作站",可根据企业规模与生产场景需求,提供高效、稳定、智能的标准化柔性自动化产线或单元,显著降低中小型企业的数字化转型门槛。根据模德宝官网数据,公司已服务全国超 1000 家精密制造及模具企业,部署自动化产线约 1000 条。在澄海赋能高德斯打造的"黑灯工厂",成为了潮玩精密模具领域的智能化标杆,设备运行效率提升约 30%

结论

综上所述,模具柔性自动化产线已不再是选择题,而是行业生存发展的必答题。根据博研咨询的市场预测,2025 年中国柔性生产线行业市场规模将攀升至 2103.8 亿元,同比增长约 12.1%,延续双位数增长趋势。

模德宝等领军企业的成功实践证明,通过柔性制造自动化系统与数字化系统的深度融合,传统模具企业完全可以实现从"经验驱动"向"数据驱动"的管理模式跃迁,在多品种小批量的新时代找到属于自己的破局之道。未来,随着 5G、边缘计算与 AI 大模型技术的进一步成熟,模具制造将向"云边端"协同的智能生态演进,为企业带来更大的发展机遇。

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