上海, 2015 年 11 月 - 制造商們采用各種各樣的加工流程，把眾多不同的工件材料加工成千變萬化的零件。盡管這些方法和結果有著顯著的不同，但制造商們都有一個共同的目標，那就是在一定的時間內，以適當的成本，生產出一定數量的、滿足質量要求的工件。

      為了能夠在加工優質零件的同時獲得豐厚的利潤，許多制造商采取微觀的途徑：首先選擇刀具，確定應用，接下來是解決問題，這是一種被動的方法。然而，目前的研究建議采取相反的方法，把重點放在整個加工流程的三個主要組成部分或方面。

       HQ_ILL_Production_Performance.jpg

      質量第一

      在所有制造商的目標中，最重要的因素是實現穩定一致的產品質量。如果加工的零件達不到客戶指定的質量水平，那么無論零件產量有多高，加工速度有多快，節省多少成本，一切都變得毫無意義。

      質量標準包括公差、表面光潔度和零件的一致性。制造商們總是聲稱，在他們的運營中，零件質量是公認的、不可或缺的一部分。然而，在大多數情況下，這種聲稱只是盲目樂觀或自我欺騙。事實上，在整個制造業，相當一部分的工件是有缺陷的，必須返工或報廢。

      生產有缺陷的零件會導致成本升高，這不僅體現在材料、勞動力和機器運行時間方面，而且還體現在生產計劃中斷方面。一些生產車間通過把不合格品的發生率納入他們的生產計劃中，刻意制造一種加工可靠性或可預測性的假象。例如，當客戶需要十個零件時，規劃人員可能會準備十二個零件的加工，因為他們已預料到有兩個零件將會被丟棄或報廢。這樣的努力不僅浪費資源和時間，同時還會產生不合格品或不必要的庫存。

      當生產流程中的一個或多個要素被誤解或失控的時候，就會產生有缺陷的零件。一些制造商會對零件質量問題
做出被動反應，把精力集中放在生產流程的管理方面，結果，在某些情況下，忽略了流程中的重要環節。

      例如，一味通過追求更短的循環時間來實現最大產量，可能會破壞金屬加工的可靠性。當一個加工操作一直在極限性能下運行時，超過這些極限就會導致不合格品、浪費時間和金錢。零件產量必須與可實現安全加工流程的加工參數保持平衡。

       HQ_ILL_Consequences_Of_Bad_Quality.jpg

      盡可能縮短非計劃停機時間

      要最大限度地充分利用制造資源，就需要盡可能地縮短停機時間，簡單來說，就是機床不產生切屑的時間。有些停機時間是必要的、預先安排的。這包括機床編程和維護、夾具安裝、工件裝卸和刀具更換所花費的時間。制造商會在他們的生產計劃中考慮停機時間。然而，不合格品的產生會造成計劃外停機。如果必須重新加工不合格品，那么初始加工該零件所用的時間就是計劃外的停機時間，被浪費掉了。

      傳統上，生產車間采取被動的方法來縮短計劃外停機時間。當一個問題導致生產中斷時，便開始尋找解決方案。更好的方法是積極主動地進行規劃，從一開始就確定加工的關鍵目標，并控制流程以實現目標，而不是等待出現問題后再做出反應。大多數生產車間用 20% 的時間進行準備工作，然后用 80% 的時間實施和測試。理想的做法是用 80% 的時間進行準備，其余 20% 的時間用來實施和調整（如有必要）。

      在準備加工操作時，生產車間應分析自身的目標并制定可靠的流程來實現它。主要目標并非總是提高生產速度。雖然一些制造場合，如汽車零件生產，仍然是大批量生產的真實例子，但在目前，制造業正轉向高混合、小批量的生產。

      在大規模生產中，當開發一個加工流程時，如果在較長的一段時間內有 50 或 100 個零件報廢，這對在該期間生產的成千上萬個零件來說微不足道，因此很容易被忽略。然而，在高混合、小批量的生產中，這個流程必須在生產零件前，甚至從一開始就必須精心地開發。高混合、小批量生產可能涉及小批量的零件生產、一批只有數個零件的生產，甚至只定制一個零件。在這種情況下，幾件不合格品就會造成利潤和虧損之間的差異。

      主動過程分析

      盡管最終會帶來巨大的價值，但主動分析加工操作本身是一件非常耗時的事情。金屬切削流程的可靠性受到多種因素的影響，包括工件的配置和材料、設備加工能力和數據、刀具/裝夾系統、人為因素、外圍設備和維護問題。

      所制造產品的最終用途以及用來加工的工件材料，決定了許多影響加工可靠性的重要因素。例如，對于由鎳基合金制成的重要航空航天部件的加工，必須在分析時考慮工件材料的導熱性差和加工硬化的傾向。使用鋒利的切削刀具和保守的加工參數可以很好地兼顧生產率和產品一致性。

      相反，鋁合金工件被視為一種輕快的加工，但切削刀具必須在鋒利的同時還具有出色的耐磨性，以應對該材料的磨蝕。此外，可控制切屑的刀具槽型以及可管理切屑的外圍設備（例如高壓冷卻液和機床切屑輸送器），也在確保鋁合金加工可靠性方面發揮著重要的作用。

       HQ_ILL_Link_Between_Workshop_Floor_Factors_And_Management_Key_Factors.jpg

      結論

      所有制造商都有一個共同的目標，那就是在一定的時間內，以適當的成本，生產出一定數量的、滿足質量要求的工件。實現所需的零件質量是最重要的，因為無論生產多么迅速，加工成本多么低廉，一旦產品質量不合格，一切都變得毫無意義。許多制造商從微觀的角度或按照個人的觀點來解決零件質量問題。然而，更好的做法是先分析生產經營的總體目標，然后主動地進行規劃并引導流程，以實現所需的結果。

      HQ_IMG_Cost_and_time_efficiency.jpg

 
       附注

      信息聯通的金屬切削技能

      隨著刀具前端的材料和槽型不斷優化，機床的功率和精度不斷改進，以及 CNC 軟件系統提供精密的數據管理輸入，加工技術每天都在進步。

      加工技術與應用這些技術所需的知識之間的聯系變得越來越重要。然而，人類并非都投入相同的研發精力來產生新的加工技術。此外，在整個制造業，擁有最豐富加工知識的人數不斷減少。

      為了幫助制造商了解和充分利用日益復雜的金屬切削流程，山高開發了 STEP（山高技術教育課程）。公司為其員工提供教育的目的是確保山高客戶與受過最好教育培訓的金屬切削專業人員聯系。此外，STEP 還旨在讓客戶了解這一快速變化的行業的發展趨勢，從而確保公司能夠實現最大的生產效率。

      在金屬切削技術的發展過程中，對各種可能的情況進行比較是至關重要的。例如，對于困難的加工作業，可能需要新的刀具，或者作為一種替代方法，改變切削技術或許能改善某些工件材料的可加工性。借助通過 STEP獲得的知識，制造商們可以了解山高和其他業界供應商提供的高效替代方案。

      STEP 通過以下形式提供：教育培訓班、培訓研討會、山高出版印刷的材料，例如“Metal Cutting, Theoriesand Models”《金屬切削：理論和模型》和“Metal Cutting, Theories in Practice”《金屬切削：實踐中的理論》。STEP 核心課程旨在詳細介紹加工和刀具技術，適用于一般技術人員。STEP 高級課程在核心課程的基礎上進一步提供了技術專家級別的知識。NEXT STEP 增加了制造和生產經濟學材料，以提供技術專家學術級別的知識。總之，STEP 課程可以幫助金屬切削企業大幅度提高生產率、降低成本和改善工件質量，從而提升其競爭力。