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　　即使是相同的刀具，其有效寿命通常也会比平均使用寿命或长或短。预防性刀具维护基于这样一种理念：在刀具达到其短预期使用寿命之前将其更换，以确保在刀具磨损过多甚至断裂之前予以更换。但这种方法会导致使用寿命能够达到甚至超过平均寿命的刀具无法物尽其用。
 

　　一种相对较新的基于刀具寿命建模的方法借助计算机计算和模拟来提供预测性的刀具损耗数据并指出应当何时更换刀具。尽管花费要更高一些，但可以利用传感器来实时跟踪刀具的磨损情况，从而进一步完善结果。通过利用预测性刀具维护，有望将刀具成本降低 15%、20% 甚至更多。
 

　　刀具库存控制
 

　　当进行金属加工的第二个阶段“整合”时，一定要注意，刀具库存控制不同于刀具管理。刀具管理是指整
 

　　理现有的刀具库存并使刀具能够投入到生产环节。为此，可以使用多种自动化的刀具管理系统。而另一方面，刀具库存控制是指设法合理确定和统计车间为了侧重于真正需要进行的加工而拥有的刀具数量。如果在将刀具装载到自动化的刀具分配装置中之前没有合理确定刀具数量，终只会陷入自动化的混乱局面。
 

　　实际工作分析
 

　　美国工程师兼工作分析先锋 Fredrick Winslow Taylor 在其于 1907 年出版的《金属切削艺术》(On the Art of Cutting Metals) 一书中指出，在车间中进行的某些活动，例如表面铣削，确实为工件创造了价值。但他也指出，另一方面，生产成品工件时需要开展的很多活动并不会直接创造价值。这些活动包括将工件固定在机床上、编写加工程序等等。
 

　　Taylor 称，不创造价值的任务应当尽快完成，而且应当大限度减小这些任务对总生产成本的影响。通过自动化，可以完成零件装载和固定等任务并节省时间和金钱。
 

　　
 

　　制造商通常认为缩短加工时间的佳方法是提高加工参数。大多数车间都没有充分认识到工程设计等活动所消耗的时间。在零件从图纸到交付的这一过程中，工程设计这项任务可能占据了总耗时的 40% 之多。刀具故障、质量问题或切屑控制问题所产生的意外停机时间也可能被忽视了。当分析工作活动和成本时，必须考虑到零件生产时间所涉及的全部因素。(参见附注)
 

　　优化的实际应用
 

　　零件金属加工的第三阶段是实现阶段，在此阶段会将在阶段选择并在第二阶段整合的刀具和策略付诸实施。流程几乎从不严格按计划的方式运转，因此就需要在这一阶段对加工的速度、可靠性和其他因素进行优化。此外，大多数车间还会寻求改进现有的流程。执行了阶段和第二阶段的组织和合理化步骤之后，通过进行实际优化，进给量、速度和切深组合会产生所需的结果，车间因此而获得技术和经济效益。
 

　　明智地引进新技术
 

　　如今的制造商面临着很多相对较新的挑战，包括对于可持续性和环境保护的强制要求。通过明智地引进新的技术和工艺，车间能够战胜这些挑战。例如，工厂可以利用干式加工来减少冷却剂的使用量，从而减少油液可能对环境产生的影响以及为了安全处理油液而产生的费用。增加无铅工件材料的使用量旨在清除环境中的有害金属。改善工艺参数和生产刀具性能可以显著降低能耗。
 

　　结论：第 4 阶段和 STEP 培训
 

　　当各种规模的制造商利用这十个简单的步骤改进自身的加工时，生产工艺的第四阶段需要持续开展内部培训。这一培训的目标是确保车间的工作人员认识到，用于解决生产率问题的解决方案不一定都需要投入大量的资金、高科技和更多的人力。
 

　　可以反复运用在改进个别加工或多种加工时获得的经验教训，也可以扩充这些经验教训以涵盖整个车间的类似情况。可以使用系统性的培训(例如山高技术培训计划 [STEP]，它是一个成熟且实用的用于帮助用户熟悉新刀具系统和技术的课程)对这些经验教训进行补充。通过与工艺分析和改进方面的实践经验相结合，培训可对客户产生重大的影响，帮助打造一种能够解决问题和改进工艺以使制造业务持续取得成功的文化。
 

　　（附注）跟踪隐性成本
 

　　当执行实际工作分析时，成本可能是显而易见的，也可能非常隐蔽或者被忽视。在将原材料转化成成品工件期间，影响总成本的因素通常可以分为八个类别。这些类别包括刀具和刀具系统、工件材料、工艺和工艺数据、人员和组织、维护工作、特殊因素、周边设备以及各种随机因素。
 

　　加工时间是明显的成本因素，它包括加工时间以及在设置机床和刀具、搬运工件和执行质量检查时花费的时间。很明显，设置和搬运工件时花费的时间需要算在计划的停机时间内，但加工时间中的一个不太明显的部分是由于刀具意外损耗、切屑问题和质量不稳定而造成的工作意外停止。
 

　　那些生产出质量欠佳或不合格零件的不可靠的加工工艺、破损的刀具、损坏的工件以及系统问题都会无谓地导致加工时间变长、成本增加。与操作员犯下的错误和系统发生的异常所贡献的时间相比，常见因素(例如加工时间和计划内的刀具更换)在总加工时间中所占的比例较低。
 

　　在计算总生产时间中，通常会忽视工程设计—包括常规活动、几何活动(编程)和技术活动(选择刀具和加工参数)—所贡献的时间。零件编程在工程设计时间中占据了很大一部分，但技术问题(例如选择刀具和选择加工参数)也涉及了大量的工程设计活动。
 

　　此图(PDF 中的幻灯片 3)显示了加工时间和成本之间的关联，垂直轴显示的是成本，水平轴显示的是使用的时间。八个因素组使用不同的颜色，浅蓝色代表刀具系统，浅黄色代表工件材料，浅橙色代表工艺和工艺时间，依此类推。在这个简化的一般性示例中，单个工件的预计生产成本被设置为 1.0，基准时间为零。此图表明，刀具成本的八个因素所消耗的总时间比计划的时间多出了 80%，并导致终的成本达到了预期成本的 3.5 倍。
 

　　(原标题：山高刀具：通过十个简单的步骤实现高的性能和生产率)