1.刀具管理的意義及其面臨的挑戰(zhàn)

    機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)過程涉及大量的機(jī)械加工，特別是金屬切削加工所加工產(chǎn)品的尺寸、形狀、位置精度、表面形貌等都與刀具有關(guān)，刀具的性能、質(zhì)量及其管理直接影響到能否順利加工出所需要的合格產(chǎn)品，影響到加工節(jié)拍和生產(chǎn)效率，影響制造成本的控制和降低，關(guān)系到制造型企業(yè)的核心競爭力，這在汽車制造業(yè)中表現(xiàn)得更為突出。
    （1）汽車制造業(yè)中刀具發(fā)展和應(yīng)用的新特點(diǎn)
    現(xiàn)代汽車制造業(yè)的機(jī)械加工及其所用刀具技術(shù)近年來發(fā)展特別快，高新技術(shù)被大量采用，在加工工藝、切削方式、刀具結(jié)構(gòu)、刀具材料、表面工程等方面都已有了與過去傳統(tǒng)機(jī)械加工很大的不同點(diǎn)，首先是大量采用柔性加工生產(chǎn)線，采用高效、高速切削，各類數(shù)控加工中心機(jī)床被大量采用，與此相應(yīng)的是超硬刀具如CBN(立方氮化硼)、PCD(聚晶金剛石)刀具和新型硬質(zhì)合金刀具被大量采用，由表面工程和摩擦學(xué)技術(shù)最新發(fā)展所獲得的各種新型涂層應(yīng)用在刀具表面，新的刀具結(jié)構(gòu)和具有新型切削刃和幾何形狀的刀片被不斷研究和開發(fā)出來，適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和高速加工需要的刀具夾持及其與機(jī)床的連接件如HSK刀柄、熱套刀柄、液壓刀柄等以及其他新型刀柄獲得廣泛應(yīng)用。為提高生產(chǎn)效率和減少換刀時間在汽車零部件的加工中越來越多地使用了各種復(fù)合刀具，如鉆鏜復(fù)合、鉆鉸復(fù)合、鉆孔和螺紋加工復(fù)合等各類復(fù)合刀具，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的展開式刀具滿足了很多特殊的加工要求，有些刀具甚至已發(fā)展成機(jī)、電、液一體化的裝置，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的刀具的概念。刀具需要維護(hù)和保養(yǎng)，需要預(yù)調(diào)整和檢測，刀具壽命需要得到控制，需要有完善的系統(tǒng)和一系列的管理來確保生產(chǎn)線及時得到符合要求的、數(shù)量足夠的刀具，并在發(fā)生加工問題或刀具問題時得到快速的響應(yīng)和支持，迅速分析和解決出現(xiàn)的問題，以使生產(chǎn)正常進(jìn)行，并且包含刀具費(fèi)用在內(nèi)的制造成本應(yīng)具有足夠的市場競爭力，所有這些都對刀具的管理提出了與過去不同的全新的要求。
    面對機(jī)械加工和刀具技術(shù)的高速發(fā)展，面對現(xiàn)代汽車制造業(yè)既要柔性還要高效生產(chǎn)的挑戰(zhàn)，面對日益激烈的市場競爭和不斷降低制造成本的壓力，刀具的管理成為各汽車制造企業(yè)日益關(guān)注的熱點(diǎn)。
    （2）刀具及其管理對生產(chǎn)效率的影響
    刀具的性能與質(zhì)量直接影響到能否順利加工出所要求的合格產(chǎn)品，刀具能否滿足高速切削的要求，刀具壽命如何及換刀頻次高低都直接影響生產(chǎn)線開動率，影響到加工節(jié)拍和生產(chǎn)效率，而能否按時和保證質(zhì)量地將調(diào)整或修磨好的刀具提供給生產(chǎn)線又將直接關(guān)系到生產(chǎn)能否正常持續(xù)地進(jìn)行下去。由于汽車工業(yè)中大量采用的是流水生產(chǎn)，上道工序的生產(chǎn)直接影響到下道工序的生產(chǎn)，而為了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，又采用了大量的組合式刀具及由此引起的非標(biāo)刀具，因而一把關(guān)鍵的刀具特別是非標(biāo)刀具如不能按時供應(yīng)，就會如同串聯(lián)電路中一個元件損壞引起整條電路癱瘓一樣，會造成整條機(jī)加工生產(chǎn)線停產(chǎn)，而如果沒有應(yīng)急措施或不能快速反應(yīng)，還有可能造成總成裝配線甚至汽車總裝配線停產(chǎn)，由此可見刀具及其管理對汽車生產(chǎn)的重大影響。
    （3）刀具及其管理對制造成本的影響
    刀具及其管理費(fèi)用在汽車零部件制造費(fèi)用中占有相當(dāng)重要的一部分。一般情況下，一個年產(chǎn)幾十萬臺發(fā)動機(jī)和變速箱的工廠，每年刀具費(fèi)用可能會達(dá)到幾千萬乃至上億元人民幣。此外，刀具和刀輔具庫存還要占用大量流動資金。因此，降低刀具費(fèi)用就成為了汽車制造企業(yè)的一項十分重要、迫切而又難度頗大的任務(wù)。而刀具費(fèi)用的降低又與新刀具、新工藝、新技術(shù)、新材料的采用緊密相關(guān)，與刀具的采購、物流、調(diào)整、修磨、刀具質(zhì)量控制、刀具優(yōu)化等一系列的刀具管理工作緊密相聯(lián)。
    刀具管理水平的高低直接關(guān)系到刀具的成本控制，刀具管理需要既能保證生產(chǎn)線及時得到符合要求的所需刀具，又能使庫存刀具數(shù)量保持在最低的必要水平上；使得流動資金的占用及其引起的財務(wù)費(fèi)用降到最低；并能在發(fā)生刀具非正常消耗時做出及時和快速的反應(yīng)，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。
    刀具消耗量與很多因素有關(guān)，需要具體情況具體分析。在看總的刀具消耗費(fèi)用的同時，更重要的是看單件加工產(chǎn)品消耗的刀具成本,不僅要看直接的刀具成本，更要看刀具對生產(chǎn)效率的影響及其引起的總的制造成本的變化。新刀的性能、壽命及其采購價格對刀具費(fèi)用的影響非常大，而可重磨刀具的數(shù)量、重磨次數(shù)及修磨費(fèi)用高低對刀具的總成本也有著顯著的影響；同時，還要注意一次性設(shè)備和刀具投資與長期性刀具消耗費(fèi)用之間的關(guān)系，有的項目有可能在項目規(guī)劃時節(jié)約了設(shè)備投資，卻采用了昂貴的刀具或不合理的切削參數(shù)，造成刀具壽命短以及長期的刀具消耗成本過高，需要綜合考慮和平衡。

    2.刀具一體化管理的出現(xiàn)和發(fā)展

    在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中，刀具的管理已不再是簡單的采購刀具、庫存刀具以及等待生產(chǎn)線人員來領(lǐng)取刀具的傳統(tǒng)概念，伴隨汽車制造業(yè)大批量、柔性化生產(chǎn)和高新技術(shù)的大量采用，刀具的應(yīng)用及其管理已發(fā)展成為一門專門的專業(yè)，它涵蓋了刀具規(guī)劃、采購、物流、調(diào)整、刃磨、修理、現(xiàn)場技術(shù)支持、加工問題分析和解決、刀具優(yōu)化和刀具成本控制等多方面內(nèi)容，需要有全新的理念和方法，有一套完善的體系來運(yùn)作和控制，以期達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。
    （1）刀具一體化管理與傳統(tǒng)刀具管理的區(qū)別
    傳統(tǒng)的企業(yè)管理中將刀具僅作為一種輔助性的工具來管理，與刀具有關(guān)的采購、物流、調(diào)整、刃磨、修理、加工問題解決、刀具優(yōu)化、成本控制等業(yè)務(wù)分屬本企業(yè)內(nèi)不同的部門分別管理，未認(rèn)識到在大批量流水生產(chǎn)的現(xiàn)代化汽車制造企業(yè)中，特別是采用了高速、高效加工和柔性生產(chǎn)線以后，如何及時、按需、高效又低成本地向生產(chǎn)線供應(yīng)高性能、高質(zhì)量刀具與先進(jìn)的刀具管理理念和刀具管理系統(tǒng)緊密相關(guān)，如無可靠、受控、有效的刀具管理系統(tǒng)，不僅不能實(shí)現(xiàn)高速、高效加工，而且有可能使生產(chǎn)的正常進(jìn)行都成為問題，也有可能造成嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量問題和制造成本高昂。
    近年來探索和發(fā)展起來的刀具一體化管理，充分認(rèn)識到了與刀具有關(guān)的機(jī)械加工和相應(yīng)的刀具準(zhǔn)備是一個復(fù)雜的系統(tǒng)問題，系統(tǒng)問題就要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和系統(tǒng)的方法來解決，將與刀具有關(guān)的采購、物流、調(diào)整、刃磨、修理、加工問題解決、刀具優(yōu)化、成本控制等相關(guān)業(yè)務(wù)統(tǒng)一在一個系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)一體化的管理，以此實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)、快速響應(yīng)和高效運(yùn)作，確保生產(chǎn)獲得可靠、有力的支持。
    （2）刀具管理外包的應(yīng)用
    刀具管理外包是根據(jù)價值鏈和社會大分工及規(guī)模效益的理論，出于對市場競爭快速反應(yīng)、提高效率、減少一次性投入、降低制造成本和發(fā)展與保持競爭優(yōu)勢的需要，利用社會資源對刀具涉及的方方面面進(jìn)行一體化的管理，對有關(guān)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行重新整合，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，獲取差異化的競爭優(yōu)勢，以求獲得更高的效率、更高的質(zhì)量、更低的成本和最大的投資回報。
    刀具管理外包于二十世紀(jì)九十年代初出現(xiàn)在北美的美國通用汽車公司，這時可以稱為刀具管理發(fā)展的第一階段，實(shí)行的是初級層次的刀具管理外包，第一階段的刀具管理外包僅負(fù)責(zé)刀具的采購和庫存管理。九十年代中期刀具外包管理的概念和做法逐漸傳播到歐洲、南美洲，隨后又傳到亞洲和大洋洲，出現(xiàn)了專門從事刀具管理的專職公司，如奧地利的TCM公司、美國FSS公司等。1996年在匈牙利的歐寶公司出現(xiàn)了現(xiàn)在意義上的較高層次的刀具管理，隨后在波蘭的大眾汽車公司、TRW公司等都開始應(yīng)用刀具外包管理。
    這期間，北美的汽車制造企業(yè)更廣泛地推行了現(xiàn)代刀具外包管理，2000年，美國通用汽車公司決定在所有的動力總成新項目中實(shí)行第二階段的刀具管理外包，在第二階段的刀具管理外包中，刀具管理外包供應(yīng)商不僅要負(fù)責(zé)第一階段刀具管理外包所要承擔(dān)的全部工作，還要負(fù)責(zé)刀具的調(diào)整、修磨和工程方面的工作。目前通用汽車公司已有多個工廠實(shí)施刀具管理外包，如Flint Engine South，Warren Transmission，Silao Engine Plant，Ypsilanti Transmission等工廠。
    隨著汽車市場競爭的激烈和刀具管理對現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的重大影響為越來越多的汽車制造企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)所重視，越來越多的汽車制造企業(yè)開始重視刀具的一體化管理，試圖在刀具管理方面作出新的探索，包括應(yīng)用刀具管理外包這種模式。上海通用汽車公司從建設(shè)初期就規(guī)劃并采用了刀具外包管理，上海合創(chuàng)企業(yè)公司與美國Valinite刀具公司合作承擔(dān)了上海通用汽車公司動力總成廠的首期刀具管理任務(wù)，2002年起TCM中國公司在中國第一次以按單件工件加工所需刀具費(fèi)用的方式承接了上海通用汽車公司動力總成廠的刀具管理任務(wù)。隨后德國藍(lán)幟公司也承接了大眾汽車變速器(上海)公司的刀具管理任務(wù)。國內(nèi)已有相當(dāng)一部分工廠正在考慮或已開始著手采用這種新的刀具管理模式，如一汽大眾、上海大眾、奇瑞汽車、上汽通用五菱甚至韓國的汽車公司都曾組織力量研究和了解有關(guān)刀具一體化管理的經(jīng)驗，有的也準(zhǔn)備采用刀具管理外包這種模式，如現(xiàn)在上海大眾動力總成有限公司已采用刀具管理外包，上汽通用五菱也正著手實(shí)施刀具管理外包。
    （3）刀具一體化管理的不同模式
    刀具一體化管理可以有不同的實(shí)現(xiàn)模式，可以通過外包的方式實(shí)現(xiàn)刀具一體化管理，也可以由需要刀具管理的企業(yè)自營一體化管理，也可以通過由發(fā)包企業(yè)參股設(shè)立的刀具管理公司來進(jìn)行，其共同點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、和諧的系統(tǒng)，并要確保該系統(tǒng)受控和高效運(yùn)轉(zhuǎn)。不同的模式各有長處和短處，需要依據(jù)企業(yè)的自身情況和戰(zhàn)略考慮，采用最有利于提高企業(yè)核心競爭力的做法。
    刀具一體化管理的不同的模式，各有其特定的應(yīng)用條件，關(guān)鍵是要適合本企業(yè)的內(nèi)、外部條件，具體情況具體分析，采取相應(yīng)的對策，以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，獲得理想的效果。對于采用哪一種模式進(jìn)行管理，需要綜合考慮多方面的因素，如項目的性質(zhì)、企業(yè)的供應(yīng)鏈管理方法、建立和更新過程的成本、刀具方面設(shè)備的投資、人力資源的考慮和安排、物流成本、刀具庫存成本的考慮和死庫存風(fēng)險的大小、設(shè)備維修的成本、對由于刀具供應(yīng)或刀具質(zhì)量造成的生產(chǎn)損失的風(fēng)險控制等，還要考慮外包市場的成熟度和可供選擇的外包供應(yīng)商的數(shù)量和質(zhì)量等多方面情況。
    刀具管理的概念和創(chuàng)新正不斷向深入發(fā)展，在管理模式上、管理方法上、控制機(jī)制上、績效評估上都有很多問題需要回答，需要進(jìn)一步的探索和實(shí)踐。