刀具行業(yè)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型 離不開產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整
今天，當(dāng)我們正在為實施“十二五”規(guī)劃而整裝待發(fā)的重要時刻，回顧“十一五”期間大家熟知的與裝備制造業(yè)相關(guān)的一些重大成就，一定會感到我們從事切削加工和刀具制造的行業(yè)在“十二五”期間所肩負(fù)的重大責(zé)任，并對即將遇到的挑戰(zhàn)和機(jī)遇作好充分的準(zhǔn)備。
首先，來看刀具的大用戶汽車工業(yè)的狀況。在2009年我國汽車產(chǎn)量達(dá)到1379.10萬輛，首次超過日本成為世界汽車第一生產(chǎn)大 國，2010年1～9月我國的汽車產(chǎn)銷均超1300萬輛，全年有望超過1700萬輛，為2005年產(chǎn)量的3倍多。“十二五”規(guī)劃預(yù)測到2015年我國的汽 車產(chǎn)量將達(dá)到2000～2500萬輛。汽車工業(yè)的發(fā)展與切削加工和刀具密切相關(guān)。
再看能源工業(yè)。首先，歷時18年舉世矚目的三峽工程到2010年底已基本建成，其中26臺70萬kW發(fā)電機(jī)組全部并網(wǎng)發(fā)電。在風(fēng)電領(lǐng)域，截 止2009年，我國風(fēng)電新增裝機(jī)達(dá)到1380萬kW，超過美國，成為當(dāng)年新增風(fēng)電裝機(jī)容量世界第一的國家；2020年將達(dá)到2.3億kW，相當(dāng)于13個三 峽電站。在核電領(lǐng)域，2010年10月20日我國第一座自己設(shè)計建造的秦山核電二期工程（3號機(jī)組）投入商業(yè)運行，至此我國投入商業(yè)運行的核電基地已有4 個，核電機(jī)組數(shù)量達(dá)13個，裝機(jī)容量1000萬kW；到2020年我國核電的裝機(jī)容量將達(dá)4000萬kW。能源工業(yè)對先進(jìn)刀具將會有很大的需求。
最近幾年，我國高速列車技術(shù)發(fā)展之快受到世界各國的高度關(guān)注，隨著滬杭高速的通車，我國投入運營的高速鐵路運行里程已達(dá)7431公里，居世 界第一；2011年京滬高速鐵路通車后，我國的高速鐵路將達(dá)1.3萬公里；到2020年預(yù)計將建成1.6萬公里的高速鐵路網(wǎng)。我國高速鐵路的領(lǐng)先優(yōu)勢和發(fā) 展勢頭給刀具行業(yè)提供了新的發(fā)展機(jī)遇。
在航空航天領(lǐng)域，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的民用支線飛機(jī)AJR21已有四架投入試飛，累計飛行時間600多小時，計劃首架飛機(jī)將于今年交付用戶運 營。而大家期盼已久的國產(chǎn)大飛機(jī)C919的開發(fā)工作進(jìn)展迅速，將于2014年首飛，2016年交付用戶，由此將逐步結(jié)束我國長期依賴進(jìn)口國外大型民用飛機(jī) 的局面。在航天事業(yè)方面，“十一五”期間，我國先后成功發(fā)射了嫦娥一號和二號探月飛船，成為世界探月俱樂部的第五個成員。我國將在2025年前后實現(xiàn)載人 登月，中國人登上月球的夢想正在變成現(xiàn)實。航空航天工業(yè)的難加工材料、合成材料的加工是切削技術(shù)的制高點，將帶動我國切削加工和刀具技術(shù)水平攀上新的高 度。
通過以上這些例子，我們自然會聯(lián)想到這樣的事實：汽車、機(jī)車、各種電站的發(fā)電機(jī)組、航空航天器等機(jī)械零件加工效率的高低和加工質(zhì)量的好壞， 都直接取決于刀具的切削性能；而在裝備制造行業(yè)，很多新產(chǎn)品的開發(fā)和新材料的應(yīng)用也都少不了切削加工工藝和刀具的創(chuàng)新。可見，國民經(jīng)濟(jì)中很多重要工業(yè)部門 的發(fā)展和進(jìn)步都離不開切削加工技術(shù)和刀具。另一方面，也正是制造業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大需求，推動著切削加工技術(shù)的快速發(fā)展和創(chuàng)新。
因此，伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，切削加工技術(shù)和刀具的發(fā)展和創(chuàng)新同樣取得了很大的進(jìn)展。經(jīng)過了從上個世紀(jì)末到本世紀(jì)初的發(fā)展，從世界范圍看，切削加工 技術(shù)進(jìn)入了現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展階段，并顯現(xiàn)出現(xiàn)代切削技術(shù)的明顯特征，包括：切削加工技術(shù)水平全面提高，切削加工的效率成倍提高；開發(fā)了高速切削、高效切 削、硬切削、干切削等新的切削工藝和新的加工方法，突破了傳統(tǒng)切削加工的工藝范疇；刀具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)全面更新：硬質(zhì)合金成為主要的刀具材料，涂層刀具的比例 顯著增加，可轉(zhuǎn)位刀具的比例提高，整體硬質(zhì)合金的標(biāo)準(zhǔn)通用刀具進(jìn)入實用階段，應(yīng)用量不斷增加；刀具的創(chuàng)新速度大大加快，新牌號、新涂層、新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)， 整個行業(yè)充滿著活力；切削技術(shù)的內(nèi)涵更加擴(kuò)大，材料科學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，刀具應(yīng)用技術(shù)重要性增加；刀具行業(yè)確立了“面向制造業(yè)，面向用戶”的 經(jīng)營理念，完成了從傳統(tǒng)的刀具行業(yè)向現(xiàn)代刀具行業(yè)的轉(zhuǎn)型，形成了刀具行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的機(jī)制。
從我國刀具行業(yè)的現(xiàn)狀來看，一方面我們在以上六個方面也取得了不小的進(jìn)步，為我國制造業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)，但是與國外的先進(jìn)水平比， 與先進(jìn)制造業(yè)對高性能刀具的要求相比，還有一定的差距。主要差距在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整、刀具的創(chuàng)新和行業(yè)的轉(zhuǎn)型三方面，我們必須在“十二五”期間取得新的進(jìn) 展，以滿足“十二五”發(fā)展規(guī)劃對刀具行業(yè)的需求，并為更長遠(yuǎn)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整
現(xiàn)在已是硬質(zhì)合金為主要刀具材料的時代，與高速鋼相比，硬質(zhì)合金有著更好的性能和更高的切削效率，它和超硬刀具材料一起是現(xiàn)代切削技術(shù)高效 率的最重要的保證。我國目前硬質(zhì)合金刀具的比例約40%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工業(yè)發(fā)達(dá)國家的水平，制約了我國刀具產(chǎn)品總體水平的提高。而沒有好的刀具材料，任何刀具 的創(chuàng)新和切削加工的進(jìn)步都缺少必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，只能是空中樓閣。然而要從根本上解決這個問題，涉及行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，除了現(xiàn)有的株洲鉆石切削刀具股份有限公 司外，要加快具有硬質(zhì)合金材料和刀具研發(fā)能力的生產(chǎn)基地的建設(shè)進(jìn)程，迅速增加硬質(zhì)合金刀具在所有刀具中的比重。這是一項投入較大的工程，需要政府有關(guān)部門 的支持和運作。
刀具的創(chuàng)新問題值得重視，現(xiàn)代刀具的創(chuàng)新表現(xiàn)在三個方面：
第一是材料牌號的創(chuàng)新，它占了當(dāng)前刀具創(chuàng)新中的很大比例，尤其是具有硬質(zhì)合金及超硬材料開發(fā)生產(chǎn)能力的綜合性大公司，這些公司每年推出大量 新的牌號，成為他們的刀具新產(chǎn)品的主要賣點。其開發(fā)的思路是根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的特點，集成材料、涂層、槽型的優(yōu)勢，“對癥下藥”式的開發(fā)，使刀片在一定的應(yīng)用 范圍里表現(xiàn)出性能上的優(yōu)勢，產(chǎn)生很好的加工效果，一般可提高加工效率20%以上。由此也可見，我們必須加快硬質(zhì)合金研發(fā)生產(chǎn)基地建設(shè)的進(jìn)程。
第二是涂層對刀具創(chuàng)新起了很大的作用。自從涂層技術(shù)進(jìn)入刀具應(yīng)用領(lǐng)域以來，刀具的涂層技術(shù)發(fā)展非常迅速。隨著涂層工藝、裝備、成分創(chuàng)新開發(fā) 的不斷加快，它對刀具的改性能力也不斷增強(qiáng)。由于涂層技術(shù)對提高刀具的性能有效果顯著、工藝的柔性好、以及新牌號開發(fā)快等特點，不僅使刀具的切削性能得到 較大的提高和改善，而且使刀片涂層牌號的創(chuàng)新又快又好。涂層已成為推動切削技術(shù)進(jìn)步的最重要的因素。至今，我國還不具備刀具涂層裝備和工藝自主開發(fā)的能 力，制約著我國切削技術(shù)的進(jìn)步和涂層牌號的創(chuàng)新。大力發(fā)展刀具涂層技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。
第三是刀具結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新勢頭強(qiáng)勁，顯現(xiàn)出很大的潛力。我們曾經(jīng)有過轟轟烈烈的刀具創(chuàng)新時代，并由此獲得了把刀具譽(yù)為人的牙齒的好名聲。后來，我們曾進(jìn) 入了一個刀具創(chuàng)新的低潮期，大家都按聯(lián)合設(shè)計的圖紙做著一樣結(jié)構(gòu)的所謂定型產(chǎn)品，同時又都做著千遍一律的標(biāo)準(zhǔn)通用刀具。隨著計算機(jī)輔助設(shè)計和數(shù)控制造技術(shù) 的發(fā)展，為刀具結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)，迎來了刀具創(chuàng)新的新時代。
當(dāng)前，刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新勢頭十分強(qiáng)勁，各刀具公司推出的新刀具結(jié)構(gòu)成為這幾年機(jī)床工具展覽會的亮點。創(chuàng)新的刀具結(jié)構(gòu)不僅提高了刀具性能，有的甚 至對刀具品種的發(fā)展產(chǎn)生了很大影響。如可斜坡銑的銑刀結(jié)構(gòu)，大大地擴(kuò)大了銑刀的功能，也減少了換刀的時間，其結(jié)構(gòu)特點已經(jīng)被推廣至不同類型的銑削刀具上， 形成了可斜坡銑的各種銑刀，推動了銑削加工工藝和銑刀的發(fā)展。又如大進(jìn)給小切深銑刀、不等螺旋角消振立銑刀、括光車刀片、刀片底面帶導(dǎo)軌配合的螺紋車刀和 仿形車刀、刀具的內(nèi)冷卻結(jié)構(gòu)等等，不勝枚舉。每種新刀具一出現(xiàn)就引起行業(yè)的關(guān)注，并迅速在行業(yè)中得到推廣，對發(fā)展刀具的品種提高刀具的性能起到很大的作 用。我國眾多的刀具企業(yè)，只做刀具不生產(chǎn)刀具材料，應(yīng)該更加重視刀具結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。
目前，加快我國的刀具創(chuàng)新還有很多工作要做。除了在裝備硬件上要更新改造外，還要重視以下兩方面的工作。
一方面是提高刀具行業(yè)從業(yè)人員的金屬切削基礎(chǔ)知識，包括設(shè)計、制造、營銷、服務(wù)等各方面的人員。為了牌號和涂層的創(chuàng)新，搞材料的和搞涂層的 專業(yè)人員必須掌握金屬切削的基本理論，成為復(fù)合型人才。要重視學(xué)習(xí)刀具應(yīng)用技術(shù)，尤其是開發(fā)、營銷和現(xiàn)場服務(wù)人員。不懂得刀具的使用要求和不會分析解決使 用中的問題，就難有刀具的創(chuàng)新。而刀具的創(chuàng)新必須建立在對基礎(chǔ)知識的掌握和運用的基礎(chǔ)上，我們必須加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)。企業(yè)自己辦學(xué)習(xí)班或參加社會上舉辦的 學(xué)習(xí)班，都應(yīng)該受到重視和加以利用。
另一方面是刀具行業(yè)的轉(zhuǎn)型。我們必須完成由傳統(tǒng)的刀具制造商向“面向制造業(yè)，面向用戶”的制造業(yè)切削加工技術(shù)服務(wù)商和加工效率供應(yīng)商的轉(zhuǎn) 型，“面向制造業(yè)，面向用戶”是現(xiàn)代刀具行（企）業(yè)的標(biāo)志。為此，要熟知制造業(yè)重要工業(yè)部門切削加工的工藝特點、主要工件材料、生產(chǎn)模式、發(fā)展方向和產(chǎn)品 的開發(fā)，從而正確而及時地確定自己產(chǎn)品的發(fā)展方向并變成創(chuàng)新的動力。我國已有眾多的刀具企業(yè)在不同程度上實現(xiàn)著這樣的轉(zhuǎn)型，取得了一定的效果，還需要加大 力度。為用戶服務(wù)是現(xiàn)代刀具行（企）業(yè)必須具備的基本功，只有通過服務(wù)才能獲得刀具創(chuàng)新的第一手信息。刀具作為生產(chǎn)力的工具要素，只有在應(yīng)用中才能不斷發(fā) 現(xiàn)問題并有所創(chuàng)新。此外，還可提前獲得用戶新的需求信息。
行業(yè)的轉(zhuǎn)型也需要政府的支持，國家在確定重大項目時，應(yīng)把配套的切削技術(shù)和刀具的研發(fā)工作交給刀具行業(yè)承擔(dān)，提高行業(yè)為制造業(yè)服務(wù)的能力。當(dāng)年，配合上海寶鋼的建設(shè)，針對大型軋機(jī)、齒輪等的加工需要，由刀具行業(yè)配套開發(fā)重型刀具，對行業(yè)的發(fā)展起了很好的推動作用。
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