刀具管理（1）

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    1.刀具管理的意义及其面临的挑战 
    机械制造业的生产过程涉及大量的机械加工，特别是金属切削加工所加工产品的尺寸、形状、位置精度、表面形貌等都与刀具有关，刀具的性能、质量及其管理直接影响到能否顺利加工出所需要的合格产品，影响到加工节拍和生产效率，影响制造成本的控制和降低，关系到制造型企业的核心竞争力，这在汽车制造业中表现得更为突出。 
    （1）汽车制造业中刀具发展和应用的新特点 
    现代汽车制造业的机械加工及其所用刀具技术近年来发展特别快，高新技术被大量采用，在加工工艺、切削方式、刀具结构、刀具材料、表面工程等方面都已有了与过去传统机械加工很大的不同点，首先是大量采用柔性加工生产线，采用高效、高速切削，各类数控加工中心机床被大量采用，与此相应的是超硬刀具如CBN(立方氮化硼)、PCD(聚晶金刚石)刀具和新型硬质合金刀具被大量采用，由表面工程和摩擦学技术最新发展所获得的各种新型涂层应用在刀具表面，新的刀具结构和具有新型切削刃和几何形状的刀片被不断研究和开发出来，适应数控机床和高速加工需要的刀具夹持及其与机床的连接件如HSK刀柄、热套刀柄、液压刀柄等以及其他新型刀柄获得广泛应用。为提高生产效率和减少换刀时间在汽车零部件的加工中越来越多地使用了各种复合刀具，如钻镗复合、钻铰复合、钻孔和螺纹加工复合等各类复合刀具，结构复杂的展开式刀具满足了很多特殊的加工要求，有些刀具甚至已发展成机、电、液一体化的装置，已远远超越了传统的刀具的概念。刀具需要维护和保养，需要预调整和检测，刀具寿命需要得到控制，需要有完善的系统和一系列的管理来确保生产线及时得到符合要求的、数量足够的刀具，并在发生加工问题或刀具问题时得到快速的响应和支持，迅速分析和解决出现的问题，以使生产正常进行，并且包含刀具费用在内的制造成本应具有足够的市场竞争力，所有这些都对刀具的管理提出了与过去不同的全新的要求。 
    面对机械加工和刀具技术的高速发展，面对现代汽车制造业既要柔性还要高效生产的挑战，面对日益激烈的市场竞争和不断降低制造成本的压力，刀具的管理成为各汽车制造企业日益关注的热点。 
    （2）刀具及其管理对生产效率的影响 
    刀具的性能与质量直接影响到能否顺利加工出所要求的合格产品，刀具能否满足高速切削的要求，刀具寿命如何及换刀频次高低都直接影响生产线开动率，影响到加工节拍和生产效率，而能否按时和保证质量地将调整或修磨好的刀具提供给生产线又将直接关系到生产能否正常持续地进行下去。由于汽车工业中大量采用的是流水生产，上道工序的生产直接影响到下道工序的生产，而为了提高生产效率和降低生产成本，又采用了大量的组合式刀具及由此引起的非标刀具，因而一把关键的刀具特别是非标刀具如不能按时供应，就会如同串联电路中一个元件损坏引起整条电路瘫痪一样，会造成整条机加工生产线停产，而如果没有应急措施或不能快速反应，还有可能造成总成装配线甚至汽车总装配线停产，由此可见刀具及其管理对汽车生产的重大影响。 
    （3）刀具及其管理对制造成本的影响 
    刀具及其管理费用在汽车零部件制造费用中占有相当重要的一部分。一般情况下，一个年产几十万台发动机和变速箱的工厂，每年刀具费用可能会达到几千万乃至上亿元人民币。此外，刀具和刀辅具库存还要占用大量流动资金。因此，降低刀具费用就成为了汽车制造企业的一项十分重要、迫切而又难度颇大的任务。而刀具费用的降低又与新刀具、新工艺、新技术、新材料的采用紧密相关，与刀具的采购、物流、调整、修磨、刀具质量控制、刀具优化等一系列的刀具管理工作紧密相联。 
    刀具管理水平的高低直接关系到刀具的成本控制，刀具管理需要既能保证生产线及时得到符合要求的所需刀具，又能使库存刀具数量保持在最低的必要水平上；使得流动资金的占用及其引起的财务费用降到最低；并能在发生刀具非正常消耗时做出及时和快速的反应，确保生产正常进行。 
    刀具消耗量与很多因素有关，需要具体情况具体分析。在看总的刀具消耗费用的同时，更重要的是看单件加工产品消耗的刀具成本,不仅要看直接的刀具成本，更要看刀具对生产效率的影响及其引起的总的制造成本的变化。新刀的性能、寿命及其采购价格对刀具费用的影响非常大，而可重磨刀具的数量、重磨次数及修磨费用高低对刀具的总成本也有着显著的影响；同时，还要注意一次性设备和刀具投资与长期性刀具消耗费用之间的关系，有的项目有可能在项目规划时节约了设备投资，却采用了昂贵的刀具或不合理的切削参数，造成刀具寿命短以及长期的刀具消耗成本过高，需要综合考虑和平衡。 
    2.刀具一体化管理的出现和发展 
    在现代汽车制造业中，刀具的管理已不再是简单的采购刀具、库存刀具以及等待生产线人员来领取刀具的传统概念，伴随汽车制造业大批量、柔性化生产和高新技术的大量采用，刀具的应用及其管理已发展成为一门专门的专业，它涵盖了刀具规划、采购、物流、调整、刃磨、修理、现场技术支持、加工问题分析和解决、刀具优化和刀具成本控制等多方面内容，需要有全新的理念和方法，有一套完善的体系来运作和控制，以期达到预定的目标。 
    （1）刀具一体化管理与传统刀具管理的区别 
    传统的企业管理中将刀具仅作为一种辅助性的工具来管理，与刀具有关的采购、物流、调整、刃磨、修理、加工问题解决、刀具优化、成本控制等业务分属本企业内不同的部门分别管理，未认识到在大批量流水生产的现代化汽车制造企业中，特别是采用了高速、高效加工和柔性生产线以后，如何及时、按需、高效又低成本地向生产线供应高性能、高质量刀具与先进的刀具管理理念和刀具管理系统紧密相关，如无可靠、受控、有效的刀具管理系统，不仅不能实现高速、高效加工，而且有可能使生产的正常进行都成为问题，也有可能造成严重的产品质量问题和制造成本高昂。 
    近年来探索和发展起来的刀具一体化管理，充分认识到了与刀具有关的机械加工和相应的刀具准备是一个复杂的系统问题，系统问题就要用系统的观点和系统的方法来解决，将与刀具有关的采购、物流、调整、刃磨、修理、加工问题解决、刀具优化、成本控制等相关业务统一在一个系统中，实现一体化的管理，以此实现统一指挥、协调、快速响应和高效运作，确保生产获得可靠、有力的支持。 
    （2）刀具管理外包的应用 
    刀具管理外包是根据价值链和社会大分工及规模效益的理论，出于对市场竞争快速反应、提高效率、减少一次性投入、降低制造成本和发展与保持竞争优势的需要，利用社会资源对刀具涉及的方方面面进行一体化的管理，对有关业务流程进行重新整合，实现资源优化配置，获取差异化的竞争优势，以求获得更高的效率、更高的质量、更低的成本和最大的投资回报。 
    刀具管理外包于二十世纪九十年代初出现在北美的美国通用汽车公司，这时可以称为刀具管理发展的第一阶段，实行的是初级层次的刀具管理外包，第一阶段的刀具管理外包仅负责刀具的采购和库存管理。九十年代中期刀具外包管理的概念和做法逐渐传播到欧洲、南美洲，随后又传到亚洲和大洋洲，出现了专门从事刀具管理的专职公司，如奥地利的TCM公司、美国FSS公司等。1996年在匈牙利的欧宝公司出现了现在意义上的较高层次的刀具管理，随后在波兰的大众汽车公司、TRW公司等都开始应用刀具外包管理。 
    这期间，北美的汽车制造企业更广泛地推行了现代刀具外包管理，2000年，美国通用汽车公司决定在所有的动力总成新项目中实行第二阶段的刀具管理外包，在第二阶段的刀具管理外包中，刀具管理外包供应商不仅要负责第一阶段刀具管理外包所要承担的全部工作，还要负责刀具的调整、修磨和工程方面的工作。目前通用汽车公司已有多个工厂实施刀具管理外包，如Flint Engine South，Warren Transmission，Silao Engine Plant，Ypsilanti Transmission等工厂。 
    随着汽车市场竞争的激烈和刀具管理对现代汽车生产的重大影响为越来越多的汽车制造企业高层领导所重视，越来越多的汽车制造企业开始重视刀具的一体化管理，试图在刀具管理方面作出新的探索，包括应用刀具管理外包这种模式。上海通用汽车公司从建设初期就规划并采用了刀具外包管理，上海合创企业公司与美国Valinite刀具公司合作承担了上海通用汽车公司动力总成厂的首期刀具管理任务，2002年起TCM中国公司在中国第一次以按单件工件加工所需刀具费用的方式承接了上海通用汽车公司动力总成厂的刀具管理任务。随后德国蓝帜公司也承接了大众汽车变速器(上海)公司的刀具管理任务。国内已有相当一部分工厂正在考虑或已开始着手采用这种新的刀具管理模式，如一汽大众、上海大众、奇瑞汽车、上汽通用五菱甚至韩国的汽车公司都曾组织力量研究和了解有关刀具一体化管理的经验，有的也准备采用刀具管理外包这种模式，如现在上海大众动力总成有限公司已采用刀具管理外包，上汽通用五菱也正着手实施刀具管理外包。 
    （3）刀具一体化管理的不同模式 
    刀具一体化管理可以有不同的实现模式，可以通过外包的方式实现刀具一体化管理，也可以由需要刀具管理的企业自营一体化管理，也可以通过由发包企业参股设立的刀具管理公司来进行，其共同点是要实现统一、和谐的系统，并要确保该系统受控和高效运转。不同的模式各有长处和短处，需要依据企业的自身情况和战略考虑，采用最有利于提高企业核心竞争力的做法。 
    刀具一体化管理的不同的模式，各有其特定的应用条件，关键是要适合本企业的内、外部条件，具体情况具体分析，采取相应的对策，以达到预期的目标，获得理想的效果。对于采用哪一种模式进行管理，需要综合考虑多方面的因素，如项目的性质、企业的供应链管理方法、建立和更新过程的成本、刀具方面设备的投资、人力资源的考虑和安排、物流成本、刀具库存成本的考虑和死库存风险的大小、设备维修的成本、对由于刀具供应或刀具质量造成的生产损失的风险控制等，还要考虑外包市场的成熟度和可供选择的外包供应商的数量和质量等多方面情况。 
    刀具管理的概念和创新正不断向深入发展，在管理模式上、管理方法上、控制机制上、绩效评估上都有很多问题需要回答，需要进一步的探索和实践。