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刀具的创新与行业的转型

2011年11月07日 10:38中国机床商务网点击:12970

  内容摘要:生产经营理念因循守旧不思进取的保守理念在我国现代高效刀具的发展中所造成的危害远远超过技术落后的影响。硬质合金高速钢称霸刀具材料100多年,时下由于高速切削、干切削、硬切削的飞快发展,硬质合金成了刀具材料新霸主。
  
  近10年来,我国刀具行业持续高速增长,经历了2009年冬天和2010年春天金融风暴的洗礼,虽然倒闭了不少小企业,但又增加了不少新伙伴,现在仍以强劲的势头迅猛发展,是喜是忧,业内人士看法不一。
  
  在快速发展的背后,企业也清醒地认识到,国内工具行业高增长率中含金量并不高,其中相当一部分企业以牺牲环境为代价,以廉价劳动力为基础,生产劣质产品获取暴利。麻花钻、锥柄钻、丝锥、锯片铣刀等低端市场一片混战,而高端产品增长缓慢,汽车行业、模具行业、航空航天等行业的高、精、尖的复杂刀具大部分依赖进口。
  
  目前,我国的金属切削刀具已经开始从高速钢刀具转向硬质合金刀具的开发生产,但力度还不够,仍以低档居多。因此,把向高端产品过渡作为一个非常重要的任务来抓势在必行,尤其是美国经济增长放缓,欧洲市场疲软,低档工具出口受阻,从能源和原材料角度看,大量出口低档工具已不合时宜。从中国机床工具工业协会统计数据表明:我国消耗了全世界40%的工具材料,销售收入却只占全世界工具的12%~15%,这显示不符合国家提出的资源节约型的科学发展观。为此,“十二五”期间我国工具行业的发展将呈现以下几个态势:
  
  (1)高速发展势头锐不可挡,虽然存在宏观调控,但仍处于持续发展阶段。
  
  (2)“速度、精度、效率、环保”成为行业共识。
  
  (3)群雄逐鹿,竞争异常激烈。国企改制重组,外资企业纷纷入驻,民企崛起,优胜劣汰
  
  针对上述严峻的形势,国内工具行业应审时度势,以市场为导向,积极调整产业结构、提升产品档次,开发适应汽车、高铁、家电等有关民生的新刀具。环顾近年的机械、模具、能源等热门行业,我国的刀具市场前景十分广阔。时下我国已成为世界机械制造大国,将来世界的工具市场就在中国,占领了中国市场即是占领了国际市场。
  
  转变理念加快发展
  
  切削理念的转变包括两个方面:思维理念和生产经营理念。
  
  (1)思维理念提高效率降低成本的出路在哪里?近20年的切削速度提高了5~10倍,但加工效率只提高了50%~100%,原?因之一在于切削效率提高的效果被大量的非切削时间所占用。近几年来我国的切削机床发展迅速,拥有量在世界上遥遥领先,雄居第一,但刀具行业却远远落后。俗话说好马配好鞍,若先进的机床不与先进的刀具相匹配,则高效的加工效率就得不到发挥,将严重影响生产效率的提高,制约制造业向现代化发展。
  
  重主机轻刀具的理念在很多人的脑海中已根深蒂固,切削技术和刀具业的落后,很大因素是企业对刀具的使用停留在陈旧的传统观念上,即用廉价的刀具控制成本,而不是用高效刀具通过提高加工效率来达到降低成本的目的。如果数控机床、加工中心等先进切削机床,都配上相应的高效刀具,低档刀具、假冒伪劣产品就没有市场,中国的加工业就会向前迈进一大步。
  
  现代加工中刀具费用虽只占制造成本的3%~4%,但它对总成本的影响极大,加工效率提高20%,加工成本可下降15%;使用廉价刀具虽价格下降20%,但加工成本只下降0.5%;刀具寿命延长1倍,加工成本也只能降低1.5%。于是越来越多的人认识到加大刀具投入进行高速切削加工,是提高功效、降低成本最有效的手段,这是近年来切削理念的一次飞跃,但愿这种理念成为企业的自觉行动。
  
  (2)生产经营理念因循守旧不思进取的保守理念在我国现代高效刀具的发展中所造成的危害远远超过技术落后的影响。从传统的标准刀具发展到现代的高效刀具,中国刀具工业??历了一场脱胎换骨且充满重重困难和艰辛的变革过程。这种变革的过程使一些企业退缩了,不是迎难而上,而是原地踏步,甚至倒退。对此应认识到变革是时代的需要,不变则退或死。我国的制造业正以惊人的速度飞快发展,仅以汽车制造为例:从1956年到1992年花了36年时间,才发展到100万辆,而1992~1996年只花了4年时间就生产150万辆,以后更是成几何级数的发展势态,2008年已突破1000万辆,中国成了全球汽车生产大国,汽车是龙头行业,它的迅速发展,带动相关行业被动式同步发展。一个庞大的现代化制造体系,已在中国拔地而起,所以,不论从我国工具行业自身的生存空间,还是从我国整个制造业提高竞争力的全局需要看,刀具企业加速结构调整推动高效刀具的发展已刻不容缓,停滞和墨守陈规的结果就是倒闭。只有改变生产经营理论,从传统的标准刀具笼套中解放出来,制造适应市场需求、适销对路的高效刀具才是坦途。
  
  注重选材提升质量
  
  在机械加工中,切削加工是最基本而又最可靠的精密加工手段。21世纪机械制造业的竞争,本质上是精密高速切削的竞争,这种竞争是全方位的。目前,随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用,以及刀具材料的不断发展,现代化切削技术正朝着高速、高精度和强力切削的方向发展。刀具材料的性能、质量和可靠性的优劣,直接影响到我国制造业数百万台昂贵的数控机床生产效率的高低和加工质量的好坏,也直接影响整个机械制造工业生产技术水平和经济效益的高低。“企业的红利出在刀刃上”形象地表征了刀具在企业中的地位和作用。
  
  刀具材料是刀具工业的基础,刀具材料的发展对刀具切削性能的提高起着决定性的作用。没有好的刀具材料,好的刀具从何而来?高效切削从何而来?1900年高速钢问世,使切削速度较原合金钢刀具提高3倍;20世纪中期推广使用的硬质合金刀具,又使切削速度较高速钢提高2~3倍;现在使用的立方氮化硼和陶瓷等超硬材料刀具,又使切削速度提高数倍。现在的刀具材料主要有高速钢、硬质合金和超硬材料三大类。
  
  (1)高速工具钢GB/T9943-2008《高速工具钢》将高速钢分成三个档次:即低合金高速钢(HSS-L)、普通高速钢(HSS)、高性能高速钢(HSS-E)。所谓低合金高速钢是指钨当量(W 2Mo)小于12%但必须≥7%的高速钢。此钢??过适当的热处理,硬度可≥63HRC,在轧制麻花钻、机用丝锥等低速切削刀具中发挥重要作用,但国内不少刀具专家则不认同,他们说低合金高速钢不符合高速钢性能要求,涉嫌假冒伪劣,在国际上声誉不好,应该把它从高速钢中驱逐出去。事实上,HSS-L自20世纪80年代在我国问世至今,在全国各地,特别在江浙,假冒伪劣非常猖獗,用合金钢冒充低合金高速钢,明知道不属高速钢,在商品上还堂而皇之地标上“HSS”,真是“此地无银三百两”。
  
  HSS-E是在HSS的基础上适当增加Co、V、Al等元素,并相应提高C,以提高其硬度和红硬性。材料的价格虽贵,但在切削难加工材料时突显其能。由于数控机床、加工中心和难加工材料的迅速发展,HSS-E的应用还会逐渐增加。
  
  粉末高速钢力学性能较冶炼高速钢显着提高,强度可提高20%~30%,韧性提高1.5~2倍。并且安全性、可靠性强,刀具寿命是HSS钢刀具的几倍仍至数十倍,国外早已普遍运用,但国内至今很少采用。
  
  (2)硬质合金高速钢称霸刀具材料100多年,时下由于高速切削、干切削、硬切削的飞快发展,硬质合金成了刀具材料新霸主。近年来因添加稀土金属的硬质合金、纳米技术的应用、提高强度和韧性的超细颗粒硬质合金和超硬涂层技术的开发和利用,显着提高了硬质合金的高效切削性能,大大拓宽了硬质合金的应用领域,现在高效先进刀具,基本上是硬质合金的一统天下。
  
  (3)超硬刀具材料这类材料主要指陶瓷、立方氮化硼、金刚石。它们有很高的硬度和耐磨性,故可提高切削效率,近年来在制造业的应用范围逐渐扩大。超硬刀具及其材料国内均有生产基地及供应商,关键问题看用户是否诚心使用。在模具加工业中,超硬刀具发挥了重要作用,深信这类刀具材料将有十分广阔的应用前景。
  
  好的刀具材料必须有好的热处理作支撑。比如王牌高速钢M42的应用就是如此。目前对M42钢使用上存在两个误区:一是盲目追求高硬度;二是公式化的热处理工艺。超硬高速钢并非一定要超硬度。M42钢通过适当的热处理,可以达到68~70HRC,如此高的硬度对大多数刀具来说是不适用的,刀具寿命历来不依硬度高低论英雄,我们追求高硬度,但不唯高硬度,要在满足韧性的前提下力求高硬度。虽是同一牌号的高速钢制作不同的刀具,热处理工艺应该有所不用,即应提倡热处理工艺个性化,公式化的热处理工艺已经?落伍。
  
  PVD、CVD等表面强化技术在刀具上获得重大发展,就连硬质合金等超硬刀具也要锦上添花。但应切记,再好涂层必须有好的前处理作支撑,如硬度低下或过热超标的高速钢刀具,涂层不会有好结果。所以要想使表面强化好,基础一定要打牢。
  
  科技创新赶超强国
  
  “提高效率,降低成本”是全世界制造业竞争的核心,谁办企业不想赚钱?原材料及能源等价格的上涨,工人工资及相关费用都在上涨,产品销售价永远跟不上成本的增加。所有的工具行业都面临生存和发展的考验。因此必须想法设法提高劳动生产率,走科技创新之路。
  
  发达国家长期保持经济强势主要依靠科技创新。据统计,全球科技开发投资中,西方七国占90%,其中企业的投入占70%以上,所以全球的知识产权80%为西方七国和跨国公司所有。发达国家凭借这个优势,在产业链的高端科技上垄断资本。现代工具企业,承担着提高制造业劳动生产率的重任。所以发达国家投入巨资在刀具新材料、新涂层、新技术、新工艺以及工具专用数字化制造技术等方面进行了大量的研发,开发出一代又一代的高效刀具,牢牢占据了国际刀具的高端市场,在国内也有几十家国外刀具制造商经营着他们红火的刀具。我国的上工、成量、哈量、汉工、恒锋、株洲钻石、厦门金鹭等知名工具企业,开发的叶根槽铣刀、硬质合金齿轮滚刀、圣诞树铣刀、八角形铣刀、硬质合金模块式刀、波刃型立铣刀、非标槽刀,以及适应高速切削刀具用的HSK刀柄、双头端面刀柄等都颇具杀伤力。国内很多企业虽具有很强的科技创新能力,但与国外着名企业相比仍存在较大差距。因此,加大开发力度,将刀具创新作为一项长期战略任务来抓,在复杂、高效刀具制造中迈出坚实一步,为赶超世界强国作出我们应有的贡献。
  
  加强服务稳固市场
  
  对于刀具行业而言,仅有高质量的品牌产品还远远不够,更重要的是向客户提供全面的金属切削解决方案。刀具制造商应尽快地从单纯供应标准刀具产品转向生产个性化先进高效刀具的战略转移,并提供服务。
  
  说起服务,大家自然就会想到产品的售后服务、技术服务之类的业务,但我这里讲的服务是一种创新的理念,它关系到企业的经营模式。简单地说,产品型企业把??材料加工成刀具赚取加工费;开发型企业是既出售刀具又提供技术;服务型企业不仅出售刀具,同时还提供技术支持等服务。
  
  国外一些刀具生产商的做法值得借鉴,比如,今年4月1日,山特维克可乐满大中华区成都培训中心正式开业,邀请国内外知名刀具专家授课。继2004年上海效率中心成立以来,山特维克可乐满公司已陆续在天津、广州、西安等地开设了培训中心,并在上海成立了应用中心。这一系列的举措,不仅可以为用户提供更好的培训和服务,还可以与业内同仁一起沟通交流、分享经验,共促刀具业的长足发展。
  
  在现代制造业日益细化的今天,刀具企业需要延伸服务,增加服务项目、提高服务水平,这是提高企业竞争力的关键之举。“酒香不怕巷子深”有一定道理,但不全面。不能低估舆论、广告的力量。在计划经济时代,受“小而全”,“大而全”的影响,就工具行业相关的企业来说,都有自己的工具制造车间、甚至分厂,除了在市场上采购一些标准刀具外,其他刀具都由自己解决,认为没有必要向工具行业提出服务要求。如今不一样了,越来越多的制造业,不仅撤掉了工具车间,而且连工具修磨部也没有了,就连工具工程师、工艺师都在减员之列,其目的是突出主业,加快发展,这是制造业与时俱进的一大进步。但是制造业内部的工具、工艺的业务还得有人管。来填补这个空缺定当是工具制造业,即专业化分工。这种分工要求工具企业敢于改革创新,要跨越传统的工具售后服务的老套套,展现现代工具企业的新风姿。
  
  在现代制造业的框架下,工具企业今后的发展之路,只能通过提升其为制造业进行全方位服务的能力,才有可能成为制造板块产业链中稳定的合作伙伴,从而获得稳定可靠的市场份额。
(来源:中国刀具商务网)

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