蘭天旭

（北京汽車動(dòng)力總成有限公司，北京100021）

隨著汽車需求量的持續(xù)增長(zhǎng)，作為汽車心臟的發(fā)動(dòng)機(jī)，由于其零件制造工藝水平高于其他汽車零部件，越來(lái)越多的涂層刀具、陶瓷刀具、超硬刀具等先進(jìn)刀具應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的制造工藝中，與之相伴的刀具管理變得越來(lái)越復(fù)雜［1］。如何不斷創(chuàng)新并及時(shí)總結(jié)，掌握刀具管理成功的途徑，不斷提高機(jī)械制造的效率和降低制造成本，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利的地位，將成為應(yīng)用刀具及其管理的企業(yè)和提供刀具及其管理的企業(yè)的共同任務(wù)。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)與刀具的現(xiàn)狀

近年來(lái)，中國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝和技術(shù)，尤其是機(jī)加工技術(shù)取得了很大的進(jìn)步與發(fā)展。新世紀(jì)以來(lái)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展主要特征是:數(shù)控、柔性、高效、綠色以及信息化控制與管理。主要表現(xiàn)在:（1）制造方法的柔性化;（2）制造工藝高效化;（3）制造過(guò)程精益化;（4）制造技術(shù)綠色化;（5）制造系統(tǒng)智能化。

汽車行業(yè)使用大量的專用刀具，這些刀具大部分是隨設(shè)備從國(guó)外引進(jìn)的。國(guó)內(nèi)刀具公司的數(shù)控刀具也僅是最近幾年才開(kāi)始研發(fā)生產(chǎn)，產(chǎn)品基礎(chǔ)薄弱，發(fā)展速度緩慢，市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力很弱，而且分布散亂，品種少，相互之間合作較少，幾乎沒(méi)有一家公司可以為某個(gè)汽車企業(yè)配齊全部刀具。國(guó)外的刀具品種全，質(zhì)量穩(wěn)定，而且國(guó)外機(jī)床廠往往選擇本國(guó)的數(shù)控刀具和機(jī)床一起配套推薦給客戶使用。目前在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的刀具主要包括以下5大系列:一是山特系，包括山高、瓦爾特等;二是美國(guó)系，如肯納等;三是歐洲系，如瑪帕、鈷領(lǐng)等;四是日韓系，如三菱、特固克等;五是以色列系，如伊斯卡等。而且這些公司還進(jìn)行了進(jìn)一步聯(lián)合，如山特收購(gòu)山高、瓦爾特、萬(wàn)耐特、多馬等，伊斯卡、泰珂洛、特固克組建IMC集團(tuán)。

2 刀具管理的影響

刀具管理的概念最早出現(xiàn)在美國(guó)，并于20世紀(jì)90年代首先應(yīng)用于美國(guó)通用汽車公司，當(dāng)時(shí)刀具管理只涉及簡(jiǎn)單刀具的物流管理［2－4］。自此之后，刀具管理概念開(kāi)始在德國(guó)等歐洲企業(yè)推行。通過(guò)不斷完善和改進(jìn)，現(xiàn)在的刀具管理已經(jīng)成為一個(gè)完整的管理模式，其應(yīng)用范圍也逐步拓展。目前已有越來(lái)越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)采用了刀具管理模式。

2.1 刀具管理內(nèi)容及復(fù)雜性

刀具管理是刀具應(yīng)用的最高層次。刀具管理是指機(jī)械制造過(guò)程中涉及刀具運(yùn)用技術(shù)及其他相關(guān)的管理活動(dòng)的總稱，主要包括刀具修磨、刀具調(diào)整、庫(kù)存管理、新刀規(guī)劃、刀具優(yōu)化和采購(gòu)等活動(dòng)。刀具管理的最終目標(biāo)是對(duì)刀具進(jìn)行優(yōu)化管理，節(jié)省刀具的倉(cāng)儲(chǔ)、采購(gòu)、管理等費(fèi)用，優(yōu)化加工工藝，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低庫(kù)存資金和刀具成本。

2.2 刀具管理對(duì)生產(chǎn)的影響

刀具管理模式是企業(yè)管理中的一項(xiàng)戰(zhàn)略決策，而不是戰(zhàn)術(shù)行為或臨時(shí)措施。刀具及其管理對(duì)生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本都有非常大的影響［3］。在當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，能夠運(yùn)用良好的刀具管理模式有效地提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的企業(yè)將在競(jìng)爭(zhēng)中處于非常有利的地位。

2.2.1 刀具及其管理對(duì)生產(chǎn)效率的影響

在加工過(guò)程中，刀具是直接與工件接觸并改變工件幾何尺寸、精度和表面質(zhì)量的工具，機(jī)床等設(shè)備的性能需要通過(guò)刀具體現(xiàn)出來(lái)［5］。刀具性能的好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率?，F(xiàn)代汽車制造業(yè)大量采用高速成型刀具等非標(biāo)刀具來(lái)減少加工時(shí)間。比如，加工缸蓋火花塞孔，使用普通鉆頭需要進(jìn)行4～5次加工，如果使用階梯成型刀只需要一次加工便可以完成，而且同軸度等要好于用普通鉆頭加工的。

除此之外，刀具的壽命和刀具商供貨是否及時(shí)對(duì)生產(chǎn)效率的影響也非常大，因?yàn)榇蟛糠制囍圃炱髽I(yè)采用的是流水線生產(chǎn)，一道工序的不完成直接影響后續(xù)的生產(chǎn)，甚至?xí)斐烧麠l線的停產(chǎn)。因此，刀具管理者要根據(jù)刀具壽命合理安排刀具庫(kù)存以及供應(yīng)商交貨時(shí)間并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)刀具或切削參數(shù)進(jìn)行更改來(lái)提高刀具壽命。

2.2.2 刀具及其管理對(duì)生產(chǎn)成本的影響

在發(fā)動(dòng)機(jī)加工中，刀具的直接成本一般只占加工總成本的2% ～4%［1－3］，但是其間接成本（包括輔具費(fèi)用、庫(kù)存資金、管理費(fèi)用等）約為刀具直接成本的4～5倍，如果將刀具壽命提高30% ～40%，總的加工成本將降低1%［5－6］，減少刀具成本是降低生產(chǎn)成本最具潛力、最有效的途徑。刀具費(fèi)用不僅與新型刀具、新工藝的更新有關(guān)系，而且與刀具采購(gòu)、物流、修磨、優(yōu)化等刀具管理工作息息相關(guān)，刀具管理水平的高低直接影響到刀具成本的高低。

雖然新刀的性能、價(jià)格對(duì)刀具費(fèi)用有很大影響，但是刀具重磨次數(shù)、費(fèi)用、壽命對(duì)刀具費(fèi)用的影響也很大，而且要處理好一次性和長(zhǎng)期性刀具投資之間的關(guān)系。在計(jì)算刀具費(fèi)用時(shí)要注重單件產(chǎn)品的刀具成本，即單位為元/件。

3 刀具管理模式

目前，國(guó)內(nèi)外的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)企業(yè)對(duì)刀具的管理模式雖然存在著很大差異，但是總結(jié)歸納起來(lái)主要包括以下4類:

3.1 傳統(tǒng)模式

傳統(tǒng)的刀具管理方式并不能稱為真正的刀具管理，因?yàn)榕c刀具相關(guān)的業(yè)務(wù)是由企業(yè)內(nèi)部不同的部門自行管理，其中:刀具車間負(fù)責(zé)刀具刃磨、修理;采購(gòu)部門負(fù)責(zé)刀具的采購(gòu);刀具工程師和工藝員負(fù)責(zé)解決生產(chǎn)中的問(wèn)題、刀具的優(yōu)化和改進(jìn)以及向采購(gòu)部門提出刀具采購(gòu)申請(qǐng);車間進(jìn)行刀具的領(lǐng)用和調(diào)整以及刀具庫(kù)的管理。

這種管理方式混亂，參與人員眾多復(fù)雜，往往出現(xiàn)刀具采購(gòu)和刀具問(wèn)題解決周期長(zhǎng)等問(wèn)題，工作效率低下，而且為了避免因刀具不足造成生產(chǎn)線停產(chǎn)，企業(yè)不得不增加刀具的庫(kù)存。這種管理模式需要消耗大量的人力和物力成本。

3.2 全部外包管理模式

刀具全部外包管理模式是將刀具管理相關(guān)的業(yè)務(wù)作為一種支持工作全部外包給刀具管理服務(wù)商，而企業(yè)內(nèi)各部門只需專注地進(jìn)行自己的核心的業(yè)務(wù)，如產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)量的控制等。刀具管理服務(wù)商能夠充分發(fā)揮自己的專業(yè)技能，合理利用社會(huì)資源，降低刀具成本。

但是，全部外包管理模式對(duì)企業(yè)的發(fā)展也有不利的一面:（1）企業(yè)在刀具專業(yè)技術(shù)方面對(duì)刀具管理服務(wù)商產(chǎn)生較強(qiáng)的依賴;（2）企業(yè)可能會(huì)面臨刀具管理服務(wù)商泄露自身生產(chǎn)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn);（3）由于刀具庫(kù)存資金的壓縮，可能造成因刀具供應(yīng)不足停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn);（4）采用全部外包刀具管理不一定會(huì)降低刀具成本。

3.3 豐田模式

豐田汽車公司不但在生產(chǎn)管理方式上獨(dú)樹(shù)一幟，而且在刀具管理上也有一套自己的獨(dú)特做法。豐田公司設(shè)有刀具管理機(jī)構(gòu)對(duì)刀具進(jìn)行集中式統(tǒng)一管理，要求供應(yīng)商對(duì)其使用量較大的刀具和附件進(jìn)行備庫(kù)并根據(jù)要求做出即時(shí)的反應(yīng)。中央刀具管理機(jī)構(gòu)可以獲得所有子公司的刀具信息并對(duì)其工作進(jìn)行指導(dǎo)。由于主要備庫(kù)工作是由供應(yīng)商完成，刀具庫(kù)存和流動(dòng)資金的占用大大降低。

豐田管理模式結(jié)合了日本刀具行業(yè)的現(xiàn)狀，由于我國(guó)汽車行業(yè)大部分刀具都是進(jìn)口刀具，刀具運(yùn)輸周期較長(zhǎng)，要求國(guó)內(nèi)代理供應(yīng)商負(fù)責(zé)備庫(kù)的工作現(xiàn)階段很難實(shí)現(xiàn)，所以這種管理方式在我國(guó)現(xiàn)階段很難實(shí)現(xiàn)。

3.4 部分外包管理模式

部分外包管理模式是企業(yè)自身負(fù)責(zé)核心的刀具技術(shù)，其他部分職能交給刀具管理服務(wù)商。這種管理模式充分發(fā)揮刀具管理服務(wù)商靈活、高效的采購(gòu)和物流體系、先進(jìn)的刀具刃磨設(shè)施以及各種支持資源，從而減少本企業(yè)的一次性投資及其相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，降低刀具庫(kù)存和流動(dòng)資金占用，而且不會(huì)向外泄露企業(yè)自身核心的刀具技術(shù)。

但是，采用部分外包管理模式由于企業(yè)和刀具管理服務(wù)商之間有很多交叉工作，會(huì)有大量繁瑣的工作:（1）兩者之間的結(jié)算方法比全包式復(fù)雜;（2）在刀具的入庫(kù)、出庫(kù)及報(bào)廢上有大量交接工作。

4 國(guó)內(nèi)刀具總包現(xiàn)狀

由于刀具管理的市場(chǎng)在中國(guó)還不是很成熟，而且大部分企業(yè)認(rèn)為刀具管理商的“服務(wù)”不一定比自己做的好，所以大多數(shù)企業(yè)仍然堅(jiān)持自行管理。隨著近些年國(guó)內(nèi)制造業(yè)的迅速發(fā)展以及國(guó)外著名刀具公司紛紛在國(guó)內(nèi)設(shè)廠、國(guó)內(nèi)一些新興的刀具生產(chǎn)公司及刀具代理公司，刀具總包在中國(guó)正在一步步興盛起來(lái)，只不過(guò)在外包形式和內(nèi)容上有些不同。表1列舉了部分國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)的刀具管理模式，表2列舉了一些可以在國(guó)內(nèi)提供刀具管理并有刀具管理經(jīng)驗(yàn)的刀具公司。

表1 部分轎車發(fā)動(dòng)機(jī)廠采用的刀具管理模式

表2 部分可以在國(guó)內(nèi)提供刀具管理的公司

5 刀具管理的發(fā)展趨勢(shì)

不斷探索和創(chuàng)新，進(jìn)行卓有成效的刀具管理并達(dá)到雙贏的目的，已成為汽車制造業(yè)企業(yè)和刀具供應(yīng)商共同探討的課題［7－8］。新的刀具管理模式正在不斷被探索，其理論正在發(fā)展，有益的經(jīng)驗(yàn)正在積累。

近年來(lái)，部分高校和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)開(kāi)發(fā)了一些刀具管理軟件系統(tǒng)，這些刀具管理軟件系統(tǒng)可以更好地解決刀具查詢困難、刀具重復(fù)購(gòu)買、刀具選型不合適等問(wèn)題，能夠充分地發(fā)揮刀具的利用率。

將刀具管理軟件系統(tǒng)和刀具管理模式相結(jié)合，發(fā)揮各自的特點(diǎn):（1）增強(qiáng)刀具管理系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)含量，提升正確選刀能力，滿足刀具應(yīng)用條件;（2）發(fā)展外包管理模式，最大限度地發(fā)揮刀具管理軟件系統(tǒng)的潛力?？梢杂行У亟档腿藛T成本、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力［7］。

刀具管理和刀具管理軟件系統(tǒng)在我國(guó)還處于剛剛起步階段，隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，刀具管理有著很大的應(yīng)用潛力和廣闊的發(fā)展前景，它的應(yīng)用將加快企業(yè)信息化步伐和實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)的進(jìn)度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

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