劉仁志（中國電子學會電子制造與封裝技術分會 電鍍專家委員會副主任委員）

工業(yè)4.0給我國電鍍業(yè)帶來的挑戰(zhàn)與機遇
——著眼點和著力點在哪里？

劉仁志（中國電子學會電子制造與封裝技術分會 電鍍專家委員會副主任委員）

1 引 言

春天已經來到了。

面對制造業(yè)不景氣和環(huán)境保護雙重壓力的電鍍業(yè)界，卻仍然能感到寒意。悲觀的人甚至認為電鍍業(yè)正在應驗“夕陽工業(yè)”的魔咒，走在下坡的路上。從各地傳來的行業(yè)消息，基本上都是不樂觀的，不要說散布在各地的電鍍企業(yè)，就是在電鍍工業(yè)園內的不少電鍍企業(yè)也無以為繼，停產和關門的不在少數。從電鍍化學品和裝備供應商的銷售業(yè)績的下滑和收款的困難，也都傳達出電鍍業(yè)不景氣的信息?？梢哉f中國電鍍業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。

當然，對于所有熟知戰(zhàn)略思維和現代管理理念的人，都知道挑戰(zhàn)同時也是機遇。這已經是掛在各級領導嘴上的口頭禪。至于如何將挑戰(zhàn)轉化為機遇并將其抓住，則仁者見仁，智者見智，眾說紛紜，莫衷一是。有些甚至是空對空的大話，并沒有可操作性，令人無從抓起。

中國電鍍業(yè)在中國成為制造業(yè)大國的過程中，做出過貢獻。從上世紀90年代起，隨著改革開放的深入發(fā)展和中國工業(yè)規(guī)模的迅速增長，電鍍工業(yè)也得到快速發(fā)展。一批以技術服務和原材料供應為特色的民間電鍍原材料企業(yè)、設備制造企業(yè)得到穩(wěn)定發(fā)展，特別是在江蘇南部，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)很早就開始了電鍍設備、輔助設備的制造和營銷。我國也形成了以廣東為代表的電鍍業(yè)產業(yè)集區(qū)域，隨后有溫州地區(qū)、昆山地區(qū)、重慶地區(qū)、天津地區(qū)、山東、東北等幾個電鍍相對集中的地區(qū)形成了各地的電鍍工業(yè)園區(qū)，為國內和國際市場從事著規(guī)模化的電鍍加工和生產。這時的電鍍業(yè)的設備、原材料開始大量引進國外先進技術。一些發(fā)達國家和地區(qū)也將其電鍍產業(yè)外遷到中國沿海地區(qū)，以分享中國制造的低成本，并將污染也作相應的轉移。這個時期我國電鍍企業(yè)的總數僅兩江地區(qū)就達近萬家（珠江三角洲約6000多家，長江三角洲約2300多家），電鍍加工產值上百億人民幣，這還不包括電子電鍍中的印制板制造等產業(yè)的產值，如果將印制板和微電子電鍍的產值考慮進去，則有上千億人民幣的產值。

與此同時，電鍍設備技術也有了很大進步和發(fā)展，從電鍍整流電源到規(guī)范的鍍槽、水洗槽；從過濾機到熱交換器、干燥箱；從陽極籃到各種陽極材料；從超聲波到去離子水機；包括掛具、陰極移動、攪拌、包裝運輸設備等，為電鍍業(yè)的發(fā)展提供了裝備支持。

從上世紀90年代末進入到21世紀以來，世界制造加工業(yè)中心已經基本轉移到我國，同時，對環(huán)境問題的認識已經從地區(qū)性發(fā)展到全球性的概念。一損俱損的現實使電鍍業(yè)等所有對環(huán)境有影響的工業(yè)，無論在什么地區(qū)，最終的受害者是全人類，而不止是那一個國家或地區(qū)。于是，清潔生產的法規(guī)開始在全球興起，我國現在也已經進入到這個時代。電鍍業(yè)正在清潔生產的規(guī)范下，進入一個新的發(fā)展期。電鍍工業(yè)園在全國各地興起，以應對越來越嚴格的環(huán)境監(jiān)管。但是，隨著勞動力成本的增長和環(huán)境治理投入的增加，無論是工業(yè)園區(qū)投資者還是入園企業(yè)的經營者，都面臨著很大的壓力，有些已經難以為繼，成為中國制造面臨問題的縮影。

現在中國制造面臨的問題，也就是中國電鍍業(yè)面臨的問題。以前做大過程中所忽視了的基礎夯實工作，給當前的困境埋下了伏筆。隨著人口紅利的消失、環(huán)境代價的提升和基礎研發(fā)投入不足導致的轉型困難，使得電鍍業(yè)的困境雪上加霜。這個時候，行業(yè)如何走出困境和規(guī)劃未來發(fā)展，需要有客觀和冷靜地分析，以找出行業(yè)存在的問題并針對這些問題采取具體的措施。

2 何處著眼

宏觀上，國家已經制定了《中國工業(yè)2025》規(guī)劃，中國工業(yè)正在向著工業(yè)4.0時代轉換，這個過程中，一些落后的產能正在被淘汰，而一些與工業(yè)4.0接軌的行業(yè)，則正在興起和快速發(fā)展。這些行業(yè)包括是IT業(yè)，通訊業(yè)、新能源汽車、機器人等行業(yè)。我們應該看到，這些行業(yè)沒有一個是可以不要電鍍加工的。電鍍技術在現代制造中的地位不是削弱，而是增強了。因為電鍍技術早已經不只是裝飾和防護使用，而是重要的產品功能保障要素，這在許多行業(yè)和產品中都已經被證實?，F在還有一些行業(yè)的某些產品，正被電鍍工藝不能支持而成為新產品開發(fā)的瓶頸。因此，從宏觀上看，電鍍行業(yè)不是要不要的問題，而是不但需要，還要發(fā)展的問題。

但是，在這個重要的市場需要面前，我國電鍍行業(yè)卻因為先天不足而難以跟上時代發(fā)展需要，如何從微觀上對企業(yè)面臨的問題著手進行解決，既是企業(yè)自身需要思考的問題，也是行業(yè)和相關領域需要思考的問題。

2.1 企業(yè)的著眼點

現在電鍍企業(yè)面臨的問題中，傳統(tǒng)產能過剩嚴重而新興工藝需要卻難以滿足。我們許多電鍍企業(yè)主要鍍種是鋼鐵等金屬制品的裝飾和防護性電鍍，鍍種單一，而現代制造進入4.0時代對電鍍需要的特點是材料的多樣化，從輕金屬到非金屬和復合材料都有，電鍍企業(yè)要做這方面投入，才能跟上時代需求。鍍種也從裝飾性和防護性向功能性要求方面發(fā)展，同時對裝飾和防護也提出了一些新要求，特別是在防護性能方面，一些在嚴酷環(huán)境工作的產品，例如汽車、通訊基站等，都要求有1000小時以上的防鹽霧能力。這采用傳統(tǒng)電鍍技術是難以滿足的。

還有一些產品在制造過程中需要電鍍參與制造，例如新的電極材料電鍍、新的金屬鍍種、新的散熱鍍層、導波鍍層、生物材料鍍層、太空材料鍍層等，有些是個性化的要求，而個性化制造則是現代制造中的一個新特點之一。例如現在已經正在興起的3D打印制造，涉及許多新的金屬和非金屬打印材料，產品成型后，其表面處理將是一個重要領域。這些都需要電鍍企業(yè)擁有新鍍種方面的配套能力。相信只要有市場需要，電鍍企業(yè)是愿意投入跟進的。只有跟著工業(yè)4.0走，才能使電鍍企業(yè)走出困境。

2.2 供應鏈的著眼點

靠電鍍企業(yè)自己的力量，要想開發(fā)新材料電鍍和新鍍種工藝技術明顯存在困難。他們需要市場供應鏈的支持。這就向電鍍技術和原材料供應商如何加大跟進工業(yè)4.0的力度提出了新要求。而在環(huán)境問題上，則電鍍企業(yè)需要更多綠色環(huán)保產品和工藝，這同樣是電鍍供應鏈中需要重視的一個環(huán)節(jié)。基于我國企業(yè)在基礎研發(fā)方面一向投入不足的特色，要想破解這方面困局，需要電鍍業(yè)供應商有投入眼光，在基礎研究和新工藝開發(fā)上都要有所投入。有些電鍍添加劑企業(yè)采取拿來主義，自己不搞研發(fā)，這樣的企業(yè)不可能走得很遠。因為人家最好的技術是不會輕易給你的，你總只能是跟在別人后面的二流供應商。當然研發(fā)人才也是一個瓶頸，找不到好的開發(fā)人才，很多投入就會打水飄，這也是企業(yè)在研發(fā)上不敢大膽投入的原因之一。這些則需要相關領域的支持。包括行業(yè)的支持。

在電鍍生產供應鏈中，電鍍裝備是一個非常重要的領域。但是，我國電鍍行業(yè)對這方面的關注是不夠的。應該有更多企業(yè)將著眼點放到關注裝備上來，不只是簡單地將人工轉變?yōu)闄C械化，而是電鍍生產模式的轉變，包括工藝如何配合裝備來實現產能、效率、質量等綜合指標提升的問題。這在印制版電鍍、高速電鍍、3D激光鍍等方面已經有很好應用例證。裝備先進將是電鍍強大的標志之一。圖1是汽車產品中應用3D激光電鍍的電器產品的示例。

2.3 行業(yè)的著眼點

以現在電鍍行業(yè)面臨的人才和新工藝都缺乏的局面來看，有兩個相關領域不可或缺。這兩個領域一個是教育，一個是科研。但是，這兩個領域由于沒有看清電鍍行業(yè)與現代制造的關系而存在視覺盲區(qū)，根子在我國急功近利的考核體制，使教育和科研機構多年來減少以至退出了對電鍍技術人才的培養(yǎng)和課題的研究。他們沒有認識到現代制造的強大離不開電鍍的強大。

國家層面的電鍍中專和職業(yè)教育基本是空白，一向只依靠大學相關專業(yè)支持的電鍍技術人才的培養(yǎng)現在幾乎停止了招生。例如武漢大學與電鍍相關的專業(yè)就隨著幾位原專業(yè)老師的退休而停止了招生。有些大學雖然保留有與電鍍相關課題，但規(guī)模都在縮小，很多電化學應用專業(yè)轉而研究電源，對功能性電鍍的研究認識不足。其中一個重要的原因是電鍍課題從論文到轉變成生產工藝需要有企業(yè)的配合，而這個環(huán)節(jié)是缺失的，因而轉化為生產力遇到阻力，學校的積極性也就沒有了。因此，如何與一些大專院校開展電鍍人才培養(yǎng)方面的合作，是行業(yè)可以做的一項重要工作。

在科研方面，原來從事電鍍專業(yè)研究的科研院所本來就少，知名的主要就是機械口的武漢材料保護研究所和電子口的太原工藝所和軍械口的重慶的五四所等。但是，這些院所現在都在企業(yè)化后劃小核算單位，有些甚至于個人各自為戰(zhàn)，沒有綜合開發(fā)能力，一切向錢看，國家不拿錢，如何有動力開展基礎研究和新工藝開發(fā)？

這就需要行業(yè)向相關方面發(fā)出呼吁和提出建議，讓大家在中國制造2025這個大前提下，做出中國電鍍工業(yè)2025的規(guī)劃，統(tǒng)籌各方面力量，在市場經濟運作的前提下，提出行業(yè)需求和課題，制成目錄，供相關院校和科研機構參考，有條件的電鍍產業(yè)鏈中的優(yōu)勢企業(yè)，也應該建立自己的研發(fā)中心，發(fā)揮各自優(yōu)勢，或開展強強聯手、或進行優(yōu)勢互補，形成電鍍由大轉強的合力，為電鍍行業(yè)積極投入研發(fā)，持之以恒，必有成果。從而為電鍍行業(yè)提供先進的技術、工藝和裝備。

3 何處著力

中國電鍍工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇，需要電鍍行業(yè)自己通過努力來化解和抓住。說句流行的話，只能是自己救自己。自己到市場中去找感覺，找方向，走出困境，別開生面。

對于電鍍企業(yè)，在保證一個前提的同時，應該對自己有明確的定位。一個前提就是具備清潔生產的資質，具備環(huán)境保護的能力而獲得生產許可的企業(yè)。沒有這個前提，生存權都沒有，其他就不用談了。明確的定位，就是要有為現代制造中的各種產品的電鍍提供可供選擇的加工能力。要根據所在地區(qū)的產業(yè)結構來謀劃電鍍生產力，根據工業(yè)4.0優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)來布局電鍍產能。例如機器人行業(yè)、智能產業(yè)、現代交通工具、新能源等。這些產業(yè)的產品所需要的，除了裝飾性和防護性鍍層外，更多是功能性鍍層，并且產品材料多樣化等，這就要求電鍍企業(yè)具備應用這些需要的能力。這種能力包括對不同材料制品電鍍的能力，對不同鍍種需要并達到產品質量要求的配套能力，對一定產量需求的產能能力。具備了這些能力，在現代制造4.0時代就有生存和發(fā)展的空間。

我國今年即將開啟第13個五年計劃，國家提出的在國際上建立的一帶一路規(guī)劃也已經啟動，智能汽車、機器人應用的擴展和中國全面實現小康等一系列宏觀利好都將隨著春天的到來而繁花似錦。電鍍業(yè)怎么能錯過這個重大機遇，拖中國制造由大變強的后腿呢？因此，著力提升電鍍企業(yè)的能力，應該是電鍍行業(yè)所有從業(yè)者的共識。并且應該從幾個方面著力，提升行業(yè)的整體實力。

3.1 企業(yè)管理由粗放到精細

我國電鍍企業(yè)的管理從生產到工藝，一直都是比較粗放的。從原材料的采購到生產過程控制到生產工藝管理，都還沒有達到精細的程度。即使在大力開展電鍍清潔生產的前形勢下，以無費或中低費方案為主的企業(yè)改進，占有絕大多數，這直接導致企業(yè)競爭力和贏利能力都不強。

我們在許多場合都說過中國電鍍技術落后，管理比技術更落后，就是因為許多企業(yè)將管理當成軟指標，過得去就行，管理措施都只在紙上或墻上，沒有能落實到全體員工的行動上，這其中的要點，其實是人力資源的管理。現代管理制度中包括ISO9000和清潔生產等要求建立體系的制度，都是植根于人的。沒有人的執(zhí)行力，沒有人的理解與配合，任何先進的工藝和裝備都發(fā)揮不出最好的效果，而人力資源管理的要點，應該是讓員工有獲得感，讓企業(yè)成為員工和企業(yè)共謀發(fā)展的平臺。沒有員工的參與，企業(yè)的效益是難以保障的。這就是精細到人的原則。關注到這個層面，企業(yè)的管理才會上一個新臺階。

3.2 電鍍裝備自動化智能化

我國電鍍裝備落后是不爭的事實，很多電鍍企業(yè)還在以人工為主進行電鍍生產。半自動和自動生產線也很多是超期服役或帶病運行。這也是目前電鍍企業(yè)難以滿足現代制造產品需要的原因之一。雖然現在各地電鍍工業(yè)園都將入園企業(yè)的硬件要求做了規(guī)定，只有采用一定規(guī)模的自動生產線的電鍍企業(yè)才能入園，但是，由于我國電鍍生產線裝備沒有統(tǒng)一標準，幾乎都是非標裝備，并且類型各異，五花八門，并不完全具備全自動化生產的能力，距智能控制更是還有較大距離。圖2是建立在信息化管理的基礎上的現代電鍍生產控制系統(tǒng)的示意。僅就工藝控制一項，就需要在各種工藝參數收集并做出調整、添加動作的裝備開發(fā)方面有專門的投入。現在，溫度自動控制、pH自動調整、添加劑按安培小時補加等系統(tǒng)已經有成熟技術和產品。但在主鹽濃度、配位劑濃度、電流密度等自動檢測和調整方面，還需要加大開發(fā)力度。

3.3 電鍍工藝綠色化

電鍍行業(yè)面臨的環(huán)境保護壓力一直都是很大的。這是電鍍企業(yè)能否生存和持續(xù)發(fā)展的前提和關鍵。因此，采用綠色環(huán)保技術和工藝，從源頭上杜絕或減少污染排放，應該是環(huán)境保護的優(yōu)選模式。在此基礎上采用在線治理，嚴控污染物超標富集，是減少最終治理難度的重要措施，末端治理只能是最后的防線?，F在一些在線治理和綜合利用的電鍍金屬回收與治污系統(tǒng)技術與產品已經在推廣中，這些基本上都是針對現行電鍍工藝采取的措施。從長遠和戰(zhàn)略的角度，應該根據市場的需要和預測開發(fā)綠色電鍍技術與工藝，開發(fā)一些新型替代性鍍層和合金鍍層、復合鍍層，減少重金屬或貴金屬的消耗。同時重視改善一次電流分布的電鍍裝備、掛具和工裝的研發(fā)，使過度依賴二次電流分布而大量采用配位體和添加劑的傳統(tǒng)有所改變。高速電鍍等以裝備為主流的電鍍模式已經顯示出優(yōu)良的裝備可以在高速和高電流密度下獲得良好鍍層，應該對傳統(tǒng)手工和半自動的電鍍模式有所啟發(fā)。應該研究提高鍍速的同時保證電鍍產品質量的電鍍新裝備，強化電鍍過程的同時，提高生產效率、減少排放，使生產過程節(jié)能環(huán)保，讓傳統(tǒng)粗放型的人工電鍍生產轉化為精細化裝備生產模式。在這方面，電鍍裝備設計與制造行業(yè)是大有可為的。這方面，需要電鍍裝備生產制造商與電鍍工藝與原材料開發(fā)商展開更多的交流與合作，針對市場需要開發(fā)出具有引領作用的電鍍新裝備。這是我國電鍍由大轉強中的一個重要領域，是有志投入電鍍轉強戰(zhàn)略的著力點。

4 展 望

隨著工業(yè)4.0時代的來臨，一些新型智能工業(yè)產品進入市場。由自動控制和互聯網技術結合衍生出來的工業(yè)新產品層出不窮，從無人機到自動駕駛汽車到智能機器人等，大量改變傳統(tǒng)生產生活模式的新產品的更新換代將會是今后工業(yè)產品中的常態(tài)。而這些新產品無一例外地都要用到電鍍技術。沒有電鍍技術，這些現代電子產品的互聯互通就無法實現，一些功能就不能達致完美。

從市場的角度，國際和國內都已經有了明確的布局。一帶一路規(guī)劃所產生的產能需求應該是重要的出口機遇。國內第一個百年目標的實現，則需要國內產能的支持，這些都預示著良好的市場機遇。但是，這些機遇不是給落后產能的，是給先進生產力的。

因此，工業(yè)4.0時代電鍍產業(yè)來說，確實是重要的發(fā)展機遇。當然，這首先取決于是否夠有足夠的實力應對技術和環(huán)境提出的挑戰(zhàn)。

將落后的電鍍產能轉變?yōu)橄冗M的電鍍生產力，就能抓住這次世界性工業(yè)轉型換代的跨世代機遇。