切削和刀具技術(shù)作為機(jī)械加工工藝環(huán)節(jié)中最活躍的因素，成為提高生產(chǎn)效率、提高加工質(zhì)量和降低制造成本的關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來(lái)，汽車及其零部件制造特別是新工廠、新項(xiàng)目的制造過(guò)程越來(lái)越多地向著高速、高效加工的方向發(fā)展。隨著高效加工的深入，人們對(duì)其認(rèn)識(shí)也不斷深化。
以系統(tǒng)觀點(diǎn)看待高效加工
不少人往往有一種習(xí)慣性的做法，切削加工中一出問(wèn)題，就認(rèn)為是刀具出了問(wèn)題，大量的工作和解決措施都圍繞著刀具進(jìn)行。其實(shí)，高效加工是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，刀具只是這個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)部分，在切削加工中，工件毛坯、設(shè)備、刀具、夾具、切削液等組成了一個(gè)大系統(tǒng)，而且對(duì)于不少企業(yè)而言，這個(gè)“系統(tǒng)”可能并不僅僅表現(xiàn)為一臺(tái)機(jī)床，而是整條生產(chǎn)線；而刀具自身又是其中的一個(gè)子系統(tǒng)，包括刀具結(jié)構(gòu)、幾何形狀、刀體材料、切削刃材料、刀具涂層等等多個(gè)方面，所有的這些因素綜合在一起，影響和決定著產(chǎn)品的尺寸、形狀、位置、表面形貌、加工精度等，整個(gè)系統(tǒng)中的任何一個(gè)因素發(fā)生變化，都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的輸出即加工效率和加工結(jié)果發(fā)生影響。所以要實(shí)現(xiàn)真正的高效加工就必須用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和系統(tǒng)的方法來(lái)分析和解決加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，采取相應(yīng)的措施。
比如，過(guò)去人們雖然感覺(jué)到切削液有用，但往往也只是將其作為生產(chǎn)加工中的一般輔助材料處理，但現(xiàn)在的生產(chǎn)實(shí)踐卻告訴人們：作為整個(gè)切削加工系統(tǒng)一部分的切削液已重要到如此程度——如果切削液選擇不合適或管理不妥當(dāng)甚至?xí)斐蔁o(wú)法正常生產(chǎn)，刀具則無(wú)法正常使用。
曾有過(guò)這樣一個(gè)例子，某生產(chǎn)線采用擠壓絲錐加工發(fā)動(dòng)機(jī)零件時(shí)，突然頻頻出現(xiàn)悶刀現(xiàn)象，嚴(yán)重影響加工效率，甚至造成加工廢品。按照常規(guī)思路解決此問(wèn)題時(shí)，更換不同的刀具但沒(méi)有明顯效果，再請(qǐng)維修人員調(diào)整設(shè)備，問(wèn)題還是依然存在。后來(lái)提出從整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行考慮，看看整個(gè)系統(tǒng)中存在哪些變量、發(fā)生過(guò)什么變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最近更換過(guò)切削液，于是立即檢查切削液，發(fā)現(xiàn)切削液濃度偏低，終于在兩次提高切削液濃度而刀具等其他因素未做任何改變的情況下生產(chǎn)又恢復(fù)了正常。
還有一例也是說(shuō)明系統(tǒng)中一個(gè)變量的變化可能產(chǎn)生的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，某生產(chǎn)線的加工工位突然發(fā)生加工的工件表面粗糙度達(dá)不到規(guī)范要求的情況，按照習(xí)慣性理念，在設(shè)備、工件毛坯等因素未有過(guò)改變的情況下，表面粗糙度不合格很可能是刀具出了問(wèn)題，但多次更換刀具，所加工工件的表面粗糙度并沒(méi)有改善，刀具檢測(cè)的結(jié)果也表明刀具本身并沒(méi)有發(fā)生過(guò)變化，最后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中惟一發(fā)生過(guò)改變的就是切削液換了牌號(hào)，換回原牌號(hào)之后，一切恢復(fù)正常，為了確認(rèn)，又再次將那種牌號(hào)的切削液放入機(jī)床進(jìn)行加工試驗(yàn)，結(jié)果原先的問(wèn)題又出現(xiàn)，而這種切削液在別的加工工序中使用卻效果良好。
結(jié)論十分明顯，切削加工是一個(gè)完整的系統(tǒng)，更是一個(gè)多變量多輸入的系統(tǒng)，其內(nèi)在各部分緊密相連，并有交互作用，分析和處理切削加工問(wèn)題時(shí)，不能孤立地、靜止地去觀察和分析，必須從整個(gè)系統(tǒng)的角度，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法去分析和處理。
刀具應(yīng)用技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新
以系統(tǒng)觀點(diǎn)來(lái)看待高效加工可以說(shuō)是從橫向來(lái)考慮問(wèn)題，縱向上，加工工藝和刀具應(yīng)用技術(shù)也需要不斷創(chuàng)新。創(chuàng)新是一個(gè)企業(yè)永恒的話題，墨守陳規(guī)肯定要落后，只有不斷創(chuàng)新，才會(huì)不斷地解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的新問(wèn)題，才會(huì)不斷有新的進(jìn)展，企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力才會(huì)不斷得到提升。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈使各企業(yè)都把降本增效作為一項(xiàng)非常重要而緊迫的任務(wù)，而降本增效顯然也需要刀具制造者和刀具使用者在應(yīng)用技術(shù)上不斷創(chuàng)新。一些大的刀具制造商由于發(fā)展歷史長(zhǎng)、生產(chǎn)規(guī)模大、技術(shù)水平領(lǐng)先，使人很愿意相信甚至依賴他們，但是一味的迷信則難以實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新，長(zhǎng)期的依賴也容易受制于某些處于壟斷地位的刀具供應(yīng)商，從而導(dǎo)致自身效率始終無(wú)法提高，成本也不易下降。
#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#比如對(duì)汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)就有某些十分著名的刀具企業(yè)，技術(shù)水平很高，產(chǎn)品性能目前也很少有與之匹敵者，但由于缺少競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，刀具價(jià)格始終高高在上，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)進(jìn)行降本增效工作十分困難。要打破這種壟斷，一方面是要培養(yǎng)其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，另一方面則必須自身有所創(chuàng)新，通過(guò)其他手段實(shí)現(xiàn)加工目的，當(dāng)然這需要在基本原理和工藝上同時(shí)實(shí)現(xiàn)突破，難度很大，需要花時(shí)間、下功夫并投入資源，扎扎實(shí)實(shí)地開(kāi)展工作。
另外，某些高精度加工刀具，如帶導(dǎo)條的精密鏜刀等刀具雖然具有高精度等別的刀具難以匹敵的優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)加工系統(tǒng)中別的要素的要求卻特別高，這無(wú)形中又增加了生產(chǎn)制造成本，這也正是它的一個(gè)很大的缺點(diǎn)，如能通過(guò)改進(jìn)和創(chuàng)新，獲得它的優(yōu)點(diǎn)并克服它的缺點(diǎn)，那么將會(huì)顯然有利于企業(yè)降本增效。但這首先需要理解它的工作原理和掌握某些關(guān)鍵技術(shù)，如對(duì)于某些帶導(dǎo)條的刀具，其導(dǎo)向并不是導(dǎo)條直接接觸工件，而是通過(guò)導(dǎo)條與工件表面之間形成的一層油膜來(lái)進(jìn)行，而這層油膜如何形成、油膜剛度怎樣、導(dǎo)條的分布與角度怎樣設(shè)計(jì)、系統(tǒng)中相應(yīng)的其他參數(shù)應(yīng)如何設(shè)置，都需要深入研究，但在了解和學(xué)習(xí)別人的同時(shí)，始終不能忘記創(chuàng)新，只有這樣才能在競(jìng)爭(zhēng)中處于有利的地位。
產(chǎn)學(xué)研合作是應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新的一條途徑，如上海通用與上海交大、同濟(jì)大學(xué)等高校都有交流或合作，也收到了一定的效果，我們今后還會(huì)在技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的道路上繼續(xù)走下去。
數(shù)字化制造下的刀具管理
數(shù)字化制造已經(jīng)逐漸滲透到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工程、物流安排、生產(chǎn)過(guò)程和企業(yè)管理等各個(gè)方面，是一個(gè)大的背景和趨勢(shì)，在這一前提下，我們也開(kāi)始調(diào)研和探討刀具管理的數(shù)字化。
上海通用在刀具管理方面作了很多的研究和探討性的工作，做了一些探索性的事情，包括刀具一體化外包管理等等。刀具管理的數(shù)字化或信息化是一種更高要求的管理，要適應(yīng)數(shù)字化制造下的管理，就必須要有完善的系統(tǒng)。當(dāng)前管理方面有企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、客戶關(guān)系管理(CRM)、供應(yīng)鏈管理(SCM)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)等系統(tǒng)，但具體到刀具管理方面，至今還沒(méi)有能很好滿足先進(jìn)刀具管理要求的完善的專業(yè)的軟件系統(tǒng)。
SAP和ORACLE等公司開(kāi)發(fā)有很好的ERP系統(tǒng)，但還主要是針對(duì)財(cái)務(wù)、物流等方面，而刀具管理不僅包含物流、商務(wù)等方面管理需求，也包括了技術(shù)方面的需求，如對(duì)現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)增加模塊或修改模塊，作為用戶的投入會(huì)很大，而且有些方面可能仍難以達(dá)到理想的要求。一些刀具制造企業(yè)如TDM、Kennametal、Zoller等公司開(kāi)發(fā)過(guò)一些針對(duì)性較強(qiáng)的刀具管理的軟件系統(tǒng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)了解了一些刀具用戶的需求，但在很多方面還不能滿足用戶特別是大型汽車制造企業(yè)的先進(jìn)刀具管理的需求，仍需要進(jìn)一步做很多工作。
要適應(yīng)數(shù)字化制造的潮流，有關(guān)刀具的各種信息需要準(zhǔn)確、及時(shí)有效地在刀具管理者和刀具使用者之間、在刀具與調(diào)刀設(shè)備之間、在刀具與機(jī)床之間進(jìn)行傳遞和交換，這將有利于高速、高效加工的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。
還需要建立起包括有關(guān)刀具的技術(shù)信息、應(yīng)用信息、商務(wù)信息和管理信息等在內(nèi)的完整、準(zhǔn)確的刀具管理信息系統(tǒng)，特別是要高度重視和做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和更新及維護(hù)控制工作。
刀具國(guó)產(chǎn)化
作為汽車制造企業(yè)，本身柔性化、大批量的加工特點(diǎn)決定其需要大量的高效刀具，盡管我們已經(jīng)做了大量的刀具國(guó)產(chǎn)化工作，但目前很多刀具仍不得不進(jìn)口。作為用戶，我們十分希望國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)能很快發(fā)展起來(lái)，也希望國(guó)際著名的刀具企業(yè)能進(jìn)行刀具本土化工作，通過(guò)本土化、國(guó)產(chǎn)化來(lái)不斷提高刀具性能價(jià)格比、縮短供貨響應(yīng)時(shí)間和提升服務(wù)質(zhì)量，也促進(jìn)刀具行業(yè)更好地發(fā)展。
近年來(lái)株州鉆石、上海工具廠等國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)發(fā)展很快，在刀具國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中發(fā)揮了不小的作用，但筆者感到國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)很多還只是在做較低層次的刀具，距離滿足汽車制造企業(yè)所需要的高速、高效、高精度加工的刀具，特別是一些專用、非標(biāo)刀具的需求還有很遠(yuǎn)。
#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#在重要的OEM配刀領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)刀具廠家基本沒(méi)有進(jìn)入，一個(gè)新的發(fā)動(dòng)機(jī)或變速箱項(xiàng)目，需要大量的各類設(shè)備及其相應(yīng)刀具，如果原始配刀進(jìn)不去，國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)在開(kāi)始時(shí)就失掉了市場(chǎng)中的一個(gè)重大機(jī)會(huì)，因?yàn)槠嚿a(chǎn)的大批量特點(diǎn)，正式生產(chǎn)中的刀具使用及其采購(gòu)?fù)际窃谠寂涞痘A(chǔ)上進(jìn)行的，以后盡管要不斷進(jìn)行刀具優(yōu)化和刀具本土化的工作，但都要經(jīng)過(guò)更加嚴(yán)格的試驗(yàn)和更改控制流程，此時(shí)進(jìn)入需要付出很大的努力，困難也更多。國(guó)內(nèi)企業(yè)如能參加OEM配刀，對(duì)于市場(chǎng)開(kāi)拓是很有意義的，其中一個(gè)問(wèn)題則是，國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)如何能走出國(guó)門，與一些國(guó)際著名的設(shè)備制造商建立合作，并能提供相應(yīng)的刀具整體解決方案，關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變機(jī)制，樹(shù)立一種以客戶為導(dǎo)向的理念，完善服務(wù)，消除質(zhì)量控制中的薄弱環(huán)節(jié)，不斷創(chuàng)新，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。