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论刀具管理

来源：信息中心　时间：2009-2-1 10:37:52

1.刀具管理的重要性
刀具对机械加工的重要性是人所共知的，机械工业的生产过程中涉及大量机械加工特别是金属切削加工，其中采用各种类型的标准与非标准刀具，其特点是数量大、品种繁杂、规格多、精度高，并应用了大量的高新技术。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，影响到加工节拍和生产效率，工件的尺寸、形状、位置精度、表面形貌都与刀具有关，而能否按时和保证质量地将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，特别是在实施精益生产的生产线上，中间在制品及缓冲区很少，因而一把关键的刀具特别是非标刀具如不能按时供应，会造成整条机加工生产线停产，而没有应急措施或不能对此快速反应，还有可能造成总成装配线停产，由此可见刀具及其管理对生产的重大影响。
刀具及其管理费用是机械加工制造费用中相当重要的一部分，一般来说,一个年产几十万台发动机的工厂，每年刀具费用可能达到几千万至上亿元人民币，同时刀具和刀辅具库存还要占用大量流动资金。在目前市场竞争日益激烈的情况下，产品制造成本的降低显得格外迫切和重要，成为能否战胜竞争对手、在市场竞争中获胜的重要因素，而这其中降低刀具费用就是一项十分重要、迫切而又难度颇大的任务。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，而生产线开动率的提高也依赖于刀具加工性能的提高和刀具工作寿命的延长。所有这一切都对刀具管理提出了新的更高的要求，也要求我们对其进行进一步的思考和探索。
2.刀具管理的复杂性
刀具管理包含企业管理、质量管理、物流管理、刀具技术、制造工程、信息与数据库技术、财务与成本控制、人力资源管理等多个方面的工作，涉及刀具的选用、试验、采购、调整、刃磨、修理、库存设置及控制、刀具的使用寿命控制、生产中加工问题的跟踪分析和解决、刀具的优化和改进等等。
刀具是机械加工中和工件发生直接接触、去除材料或使材料发生变形、达到所需要的尺寸、精度和表面粗糙度的加工工具，机床等设备要通过刀具才能实现其加工功能。而金属加工问题除了涉及刀具本身的设计、选材、刃磨、涂层等技术以外，还涉及到工艺过程和工艺方法的选定、工件毛坯、切削液、设备、夹具等一系列问题。刀具的选择、刃磨、调整质量直接影响到加工后工件的质量，而刀具的性能和耐用度以及是否有足够的合适刀具保证及时的换刀又直接关系到生产能否正常进行以及生产的成本。在这个意义上说，刀具管理更接近机械加工制造企业的核心业务，所以刀具管理就显得更为复杂，也更为重要。加工问题的解决和优化常常牵涉到工艺设计、毛坯、机床、夹具、切削液、测量和控制、操作等方方面面，这些都说明金属切削加工问题是个系统问题，不是仅靠单独解决某一方面的问题就能解决的，系统的问题要用系统工程的方法来解决，要有系统分析、系统改进、系统设计和试验，进行刀具管理要站在系统的高度来分析和解决问题，善于分析和抓住系统中的薄弱环节和各主要影响因素之间的相互影响，通过协调和组织各方面的资源对系统进行试验和改进，这包括与整个大系统中其它系统的协调沟通以及对内部各子系统的设计、控制与协调，这对承担刀具管理任务的管理者来说是个很大的挑战。
3.刀具管理的类型与模式
目前在国内外的机械制造企业中对刀具及其管理存在着不同的管理模式和管理方法，主要有如下几类：
3.1 传统模式
传统模式的刀具管理缺乏刀具管理的完整概念，与刀具有关的采购、库存、调整、刃磨、修理、加工问题解决、刀具优化、成本控制等业务由企业内不同的部门分别管理。稍大一些的机械加工厂往往设有工具科或工具车间，但其职能也主要是刀具刃磨或刀辅具修理以及刀具库或工具库管理；产品机械加工车间则设有刀具工程师或技术员，其任务主要是解决生产现场所遇到与刀具有关的各类加工问题，同时需要对刀具的最低库存设置负责，需要及时提出刀具采购申请；经过一系列审批手续和采购流程，由采购部门进行采购；而刀具的领用、调整由生产车间负责，刀具优化、改进等技术工作则由工艺或技术部门负责。这种做法常发生的问题是，工作效率低，采购周期长，刀具成本高，为了防止由于采购环节多、周期长而在刀具发生异常消耗时刀具供应不上导致生产线停线的严重危机，不得不大量提高最低库存设置，刀具库存量大为增加，占用大量资金，一个生产几十万台发动机的工厂，其刀具库存可能达到几千万元，财务成本沉重。与此同时，还要注意这种传统模式下计算出来的刀具消耗成本，往往还不能真正反映刀具的实际消耗成本，可能有很多由一些部门承担的刀具方面的人力、物力和财力花费未能统计在内，管理中的一些问题有可能被掩盖。
3.2 外包管理模式
随着市场竞争的日益激烈，出于对市场竞争快速反应、提高效率、降低制造成本以及发展与保持竞争优势的需要，要求重新分析组合产业增值链，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，由一个统一的部门归口进而能够利用社会资源进行管理，将刀具管理这一需要专门技术和多种资源支持的工作作为一种支持性的工作外包出去，实现资源优化配置，获取差异化的竞争优势，严格成本控制，以求获得更高的效率、更高的质量、更低的成本和较大的投资回报，这就出现了刀具外包管理这种管理模式。
刀具外包管理最初出现于北美的汽车制造企业，20世纪90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。美国通用汽车公司以及福特汽车公司的很多工厂都应用了刀具外包管理，但各工厂应用的刀具外包管理层次还是很不相同的，有的工厂已实现了从刀具采购、库存、调整、修磨、现场技术支持和问题解决直至刀具优化和成本控制的与刀具有关的全部工作的管理外包，与刀具管理外包供应商的经济结算也按照单件产品所需刀具费用根据产量进行核算，这样既有利于管理也便于进行产品刀具成本比较与分析；但也有不少工厂仅是将刀具刃磨以及刀具供货、库存管理等工作外包了出去，而将刀具的优化与改进等技术工作仍掌握在自己手中，但通常对于新建工厂和新项目比较注重高层次的刀具外包管理。
随着中国改革开放的深入和众多合资企业在中国的建立，刀具管理的概念及其外包管理模式也出现在中国，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。刀具管理的概念和创新也正向深入发展。
3.3 丰田模式
日本的丰田汽车公司曾是精益生产方式的倡导者，其在刀具管理方面也有自己的一套独特做法。丰田公司对刀具管理实行集中式的统一管理，在其管理部门内设有专门的刀具管理机构，并设有中央刀具库，对于一些工厂共用的刀具和使用量大面广的标准刀具和刀辅具实行统一采购和订单拉动式刀具供货，其中一个重要特点是很多刀具的备库工作由供应商进行，刀具供应商根据接到的刀具订单作出即时反应，并对刀具使用现场进行技术支持和现场服务。丰田公司的中央刀具管理机构同时对各子公司的刀具采购进行协调和指导，各子公司与刀具供应商进行的刀具价格谈判情况及其所获得的刀具价格信息能为中央刀具管理机构所获得并得到有益指导，所获得的优惠能为其他子公司所共享，这样就能确保整个集团内各个单位都能获得最优价格，同时由于将很多刀具备库工作交给供应商来做，降低了刀具库存和流动资金的占用，整个刀具成本大为下降。一些日系的汽车制造公司也采用了或部分采用了这种刀具管理的模式。
4.对刀具外包管理的思考和分析
刀具外包管理的理论基础在于社会化大分工，实现资源优化配置，各个单位从事其最擅长最核心的业务，使其所掌握的资源得到最充分的利用，同时将其非核心的业务或资源不足或需花费很大人力、物力建立资源但使用效率不高才能运作的业务外包给具有专门人才、设备、经验的专业单位来运作，使其产生最高的效率、较大的合力。对于客户企业来说，有利于降低投资风险、减少流动资金的占用，同时精简了机构和人员，有利于适应市场要求及时更新产品和调整产量。
根据实施了刀具外包管理的国内外的一些汽车制造公司的实践来看，采用这种模式一个需要关注的问题是，客户对刀具管理外包供应商的依赖性会变得很大，特别是当实行较高层次的刀具管理外包，不仅是某项业务运作的外包而是整个业务领域的管理外包，与刀具管理外包供应商的相关性会更大。由于刀具是机械加工这项核心业务中的关键要素，要管好用好刀具，涉及生产车间、工艺、设备、毛坯供应商质量管理、化学品管理以及新产品项目生产准备等多个客户的重要部门，需要掌握客户的很多产品、工艺和管理信息，要能主动地、和谐地与客户的很多部门和不同层面的工作人员共同工作。刀具管理要能实现真正的高层次外包，必须使刀具管理外包供应商在客户工厂内就如同客户的一个工作部门那样运作，去分析和解决很多与刀具有关的加工问题，于是很多技术信息和工作经验也就会积累在刀具管理外包供应商手中，而当发生供应商工作人员队伍稳定性问题或更换刀具管理外包供应商时就有可能对客户的工作产生一定的影响，所以进行刀具外包管理的企业一定要对此进行很好的控制和有一套妥善处理的方法。
对于进行刀具外包管理的专业公司来说，也仅当其业务规模能做得较大、有较高的市场需求或较多的客户时，其运营成本才能显著降低，而客户也将从中更多地受益。这就要求有一定数量的具有不同专长的专业公司，分布在合适的地区，能得到较好的物流支持，具有便捷的交通条件，以有利于提供及时快捷的技术支持。同时外包管理供应商也应设法拓展客户面，提高其管理资源的利用率和使用效率，真正发挥出刀具外包管理的理想效益。
5.刀具外包管理成功的要素
现在越来越多的人认识到刀具和刀具管理对机械制造企业的重要性，也有越来越多的国内外企业开始采用一体化刀具管理以及刀具外包管理，但刀具外包管理如要获得成功，以下一些方面是必须高度重视的。
5.1 刀具管理外包是企业管理中的一项战略决策，而不是战术行为或临时措施
一开始就要有长远和全局的考虑。是否进行刀具外包管理以及进行哪一级水平的刀具外包管理，需要针对企业的具体情况和其所具有的资源以及所处的内、外部环境进行认真、周密的分析和研究。层级越高的刀具外包管理，委托单位与刀具外包管理供应商之间的相互依赖程度就越高，而且随着时间的推移这种相关性会越来越大，对刀具管理外包商在经验、人力、设备等方面的依存度也将提高。对新项目可以较容易地作出是否进行刀具外包管理以及进行哪一级水平的刀具外包管理的决定，但一旦决定并实施后，要改变就需要慎重考虑并作出相应的周密安排。对于老的项目或企业，改变原有的刀具管理模式更需作出全盘考虑和很好的计划及安排，包括对原有职工的安排，原有设备等资源的利用等；至于已经实现了刀具较高层次外包管理的项目或企业，如欲又回到自已进行管理的模式，则更需慎重考虑，明确其目的和目标，要作全方位的和长远的计划，更要有相当一段时间的过渡期和工作安排，包括各项资源和资金的准备，对具备丰富经验的刀具工程师、调刀工、刃磨工、质量控制人员的招聘、培训，有关情况的熟悉和经验的积累，各类刀具刃磨、检测、库存、清洗设备的采购、安装调试及相关厂房的安排，相应的数据库和计算机软硬件的采购、安装、数据输入及运转调试等等，还有在过渡期可能发生的刀具短缺应急方案准备等。
5.2 刀具管理外包成功的前提在于树立双赢或多赢的理念，建立合作伙伴关系，而不仅仅是个商品或服务的买卖关系
在经过严格的程序选定合适的刀具管理供应商后，在客户与供应商之间应建立起相互支持和相互合作的伙伴关系，在刀具管理供应商与其二级刀具供应商之间也应建立起同样的合作伙伴关系，明确利益共享、风险共担，任何单方面获利和压制对方的想法和做法都将会损害刀具外包管理的既定目标，特别是会破坏较高层级刀具管理外包实施所需要的相互依赖、相互支持和合作的基础。需要培育起很好的团队合作精神和合作氛围以及建立互相尊重的企业文化，只有将刀具管理供应商纳入客户生产的团队之中，使其就象客户的一个工作部门，其员工感觉就象是客户生产大团队中的一员，得到同样的尊重，贯彻同样的体系，具有同样的工作积极性和主动性，刀具外包管理才能真正获得成功。不仅在管理层之间要树立起这样的理念，而且在基层生产班组、在有关职能部门都要有这样的意识，明确只有价值链中每一环都成功了，整个价值链才能获得成功。
5.3 对刀具及其管理的成本有科学的分析和认识，全面掌握刀具管理供应商的运作情况和可能存在的问题并提前采取措施进行预防
关于刀具及其管理的成本问题，不仅要看总的刀具消耗费用，更重要的是要看单件加工产品消耗的刀具费用，比较各企业的刀具及其管理成本时也应针对加工类似产品的单件消耗刀具成本进行比较，在相似的产品、相似的工艺、相近的设备的条件下进行的比较才能对刀具费用的高低和进一步改进的方向有正确的认识。还要注意一次性设备及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缩短以及长期的刀具消耗成本高。另外在比较时，需要有统一的计算口径，特别是在比较外包管理与非外包管理的刀具成本高低时，要注意避免遗漏由一些部门承担的刀具方面的人力、物力和财力花费，以获得可靠和可信的比较结果。需要对刀具外包管理供应商的报价构成、成本、利润率有充分的了解，对其可能获得的利润和承担的风险有科学的评估，对可能出现的意外情况和非正常刀具消耗有一定置信度的预测，掌握当前市场条件下的合理的利润率，确定正确的外包策略和做法，并对合同条款对双方眼前的和长远的影响有清醒的认识。委托外包管理的单位一定要对承担外包管理任务的供应商的各方面情况有透彻的了解，全面地掌握刀具管理供应商的运作情况，特别是对潜在的问题要能及时发现并提前采取有效措施进行预防和解决。
要在掌握准确的数据和进行科学分析的基础上，制定刀具优化和降低刀具成本的计划，目标既有先进性，又切实可行。通过刀具优化而获得的节约成果，应在进行该项优化项目的刀具管理外包供应商和应用该项优化项目的客户之间进行分享，以充分调动双方的积极性。
5.4 正确处理竞争与合作的关系
使用刀具及其服务的企业与提供刀具及其服务的企业是互为依存、互相合作的关系，存在着利益上的共同点但同时又存在着利益上的矛盾方面，当使用刀具及其服务的企业由于得到合适的刀具和服务，其制造成本下降、市场竞争力增强而产量增加时，提供刀具及服务的企业的获利也随之增加；但另一方面，当使用刀具及其服务的企业为了降低刀具费用而要求提供刀具及其服务的企业不断降低其刀具和服务价格时，刀具外包管理企业本身的利润率有可能下降。对于作为承担刀具外包管理任务的一级供应商来说，其与众多的作为二级供应商的刀具供应商来说，也存在类似关系，一方面有共同的利益，一方面又有利益的矛盾方面。
市场经济的一个规律就是竞争，通过竞争优胜劣汰，为了能有效地压低采购价格，各采购方通常都是通过引入数个潜在供应商，通过竞标，获得最有利于采购方的采购价格，这是很自然的，也是正确的。但这样的做法也需根据具体情况适当掌握，需要处理好竞争与合作的关系、眼前利益与长远利益的关系、局部利益与全局利益的关系。对于应用刀具外包管理的企业来说，既需要对供应商始终保持合适的竞争压力，使其有危机感，同时又需要建立稳定的合作伙伴关系，故刀具外包管理合同的期限不宜过短，否则不利于刀具外包管理供应商对刀具管理工作进行较长远的考虑和投资，而刀具外包管理供应商的员工队伍也会不稳定，技术骨干及有关刀具管理的经验易发生流失，刀具管理工作也会经常处于一种不稳定的状态中，而这一切最终都会作用到应用刀具外包管理的企业身上，发生不利的影响。
一级供应商与提供刀具的各二级供应商的关系也同样如此。一方面要始终对其保持一种竞争的压力，不允许垄断情况出现，一方面又要设法建立稳定的合作伙伴关系，使其能承担起对使用刀具的企业进行刀具备库、提供不间断现场技术支持和主动进行刀具优化的任务，从而达到应用刀具及其服务的企业和提供刀具及其服务的企业共同地、更多地和长久地获利。
5.5 正确处理外包与控制的关系
对于采用了刀具外包管理特别是采用了较高层次的刀具外包管理的企业来说，处理好将刀具管理业务进行外包与对其进行控制的关系显得十分重要。一方面既然已将刀具管理业务外包出去且已支付了刀具管理费用，则刀具管理外包供应商就应按合同要求做好刀具外包管理的各项工作，达到合同规定的各项要求，如由于供应商有关工作未做好或是担心其出现问题，使用刀具外包管理的企业又安排了不少人员去进行相关的工作，生产线发生的问题还要先找客户的刀具工程师，再由其转达给刀具外包管理供应商的有关人员去解决，这就失去了高层次刀具外包管理的意义。另一方面，如实行了高层次的刀具外包管理后，若对刀具外包管理供应商的工作放任自流，当发生了刀具短缺或由于刀具质量、技术等方面问题而造成生产线停线或产品质量问题，造成的后果将极为严重，损失较大的还是客户本身。所以如何处理好真正实现外包、同时又让外包管理工作始终处于客户的控制之中的确是门学问。
由于刀具外包管理供应商与使用刀具外包管理的企业是两个各自独立的企业，在有着共同利益的同时，又有各自独立的利益，所以必须对其进行监督和审核，不可避免地会产生一些额外的工作。但这种监督和审核是建立在对供应商的充分了解和相互信任基础上的，其监督和审核并不是代替供应商的工作或进行重复性的检查和核对，重要的是要有一个完善的管理体系并确保这套体系正常运转，并建立起预警机制和应急机制，能及时发现潜在的问题并对出现的问题作出快速有效的反应。
6．结语
刀具及其管理对机械制造的重要性、对生产效率和制造成本的重大影响正引起越来越多的机械制造企业高层管理者的重视和思考，新的刀具管理模式正在不断被探索，其理论正在发展，有益的经验正在积累。如何不断创新并及时总结，掌握刀具管理成功的途径，不断提高机械制造的效率和降低制造成本，在激烈的市场竞争中占据有利的地位，将成为应用刀具及其管理的企业和提供刀具及其管理的企业的共同任务。
摘自《工具技术》作者：上海通用汽车有限公司动力总成厂达世亮

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