那對刀具而言，智能制造意味著什么?智能制造意味著在加工過程中由智能機器和我們人類的專家來對加工中諸如機床、夾具、工件、加工余量、精度和表面質量要求、切削液等等種種條件進行分析、推理、判斷，從而合理地選出適合這個加工任務的刀具這個選擇的范圍會涵蓋刀體刀片、刀柄、拉釘等等所有部件，甚至包括刀片螺釘、螺釘旋具、潤滑劑等各種附件，并智能地選擇合適的初始加工速度等加工規范，決定使用什么樣的加工策略，甚至判斷這樣的加工參數和加工策略是否合理，知道排屑是否正常，預判磨損方式和大致的刀具失效時機，適時向機床或系統下達換刀指令，以維持切削加工既經濟又安全地運行。

要達到這樣的智能制造選刀用刀，其實很不簡單。由于機床、夾具、工件(包括材質及熱處理、形狀、剛性)等等條件每個都有多種可能，其組合更是千變萬化，比較理想的加工條件也許是由許多廠商提供自己的云數據以便計算分析，但這種方法會牽涉各廠商的商業秘密，目前恐怕還難以實現，那這樣的云計算智能就只能是假設和遐想。按照國外高端刀具商的推薦，現在選刀的步驟中機床夾具等組成的工藝系統剛性肯定是其中的重要因素，刀具自身的各種要素也必須考慮在內(具體選刀方法和思路可參見老楊編著機械工業出版社出版的《數控車刀選用全圖解》和《數控銑刀選用全圖解》)，這就給智能制造的選刀用刀提出了挑戰。

我們可以看看現在我們的專家們是如何選刀的。他們多通過用手貼在機床上感知機床的振動和聽切削的聲響，觀察切屑的狀態，結合觀察到的其它狀況來對加工狀態作出基本的判斷，將來的刀具選用我認為會用類似的方法用智能設備來解決，就像現在正在許多汽車廠在開發的無人駕駛汽車一樣，在機床上安裝多個傳感器來感知機床切削時的運行狀態，從而幫助我們更正確地選刀用刀。當然，達到這一步還有很多路要走。

但這些只是外圍的條件。對于我們刀具行業而言，我們要清楚我們的刀具合適用在哪些場合，哪些場合需要我們的刀具作什么樣的改變，我們的刀具在各種條件下用什么樣的加工參數和加工策略(如精度最佳該怎么用，壽命最佳該怎么用，平穩性最佳該怎么用等等)。這些是我們國內刀具商極其缺乏的一面，我們缺乏的就是為客戶服務的理念。

我們許多國內企業非常缺乏服務理念。前幾年曾與國內一麻花鉆專業生產廠的廠長交流，與他討論向用戶提供服務的問題，沒想到的是他一臉茫然地問我，說我們主要就生產一種類型的麻花鉆，好像用戶也從來沒要求過什么樣的服務，我們能給客戶提供什么樣的服務?當時我覺得有些無奈和感嘆。我記得我當時說的就是我們能不能向用戶推薦一些切削參數?比如，切削鋼應該如何?切削鑄鐵應該如何?切削盲孔應該如何?切削通孔應該如何?斜面的鉆入或者鉆出又應該如何?這個月我同另一個國內刀具廠商交流，也提到我們的產品比較單一，尤其是麻花鉆，幾乎都是30度的螺旋角和118度的頂角，千廠一面，幾乎無差別，因此價格戰就會相當慘烈(據說前面提到的專業麻花鉆廠家2015年產值同比下滑接近一半)。我想問國內的麻花鉆及絲錐(這兩類也許是單個品種市場量最大的品種)生產商，能不能針對加工量最大的鋼件和鑄鐵件，通孔和盲孔，做一些有變化的產品以更適合市場的需求?我想這些用量極大的品種，即使分成幾個最主要的應用需要，仍然會是屬于量大面廣的產品，制造的經濟性應該不會有問題。我們的品種規格更多，加工經驗更專業更豐富，就更能適應智能制造的需要。

要完成產品多樣化，就必須更多地到客戶中去，了解客戶現實和未來的加工需求，例如現在在用什么樣的機床，如剛性怎樣，轉速范圍如何，功率如何，機床的功能如何(如機床是不是支持剛性攻絲)等等;又例如工件的材質如何，熱處理如何，大部分應用的余量。在這些場合下，他們現在所使用的刀具如何，哪種刀具更合適，為什么等等。老楊認為以前我們常說切削數據庫，主要由研究所和大學來做。但這樣的數據庫基于經費和試驗條件，能覆蓋的加工條件比較少。如今如果我們引入大數據概念，由許許多多的用戶將自己的加工數據上傳到加工數據庫中，要找出合適的加工參數就會容易得多。

2015年我們聽到的一個與刀具會有密切關系的詞是工業機器人，即以機器人來代替工人從事制造工作。附圖是中商情報網對于近年來我國工業機器人保有量的變化趨勢。由圖可以看到，我國的工業機器人增長很快，雖然我國目前的工業機器人焊接、裝配、搬運等工作，但也有相當部分用于加工的范圍。報告透露，國內勞動力成本不斷上升，工業機器人在不少領域已經形成替代人工的趨勢。國內一些大型制造企業。如比亞迪、富士康等均已將工業機器人應用到生產車間，并大規模投放。同時我們看到我國工業機器人行業近兩年發展速度顯著快于下游汽車行業增速，原因主要有兩點：一是因為下游汽車行業新投資的生產線都很先進，均會配置相應工業機器人系統，二是由于汽車行業(主要是汽車零部件行業)部分老舊生產線的置換和自動化升級改造帶來的對工業機器人的需求。未來隨著電子行業自動化程度的提高，其對工業機器人的需求將呈現大幅增長。

這種趨勢將也對刀具需求提出新的要求。我們現在大量的刀具用戶換刀由工人觀察所確定，或由聲響，或由切削的火花，不一而足。但這些判據對于機器人而言卻可能不是那么方便。對于機器人而言，如果需要現場判斷，也許用機床的主軸扭矩、功率等技術參數，但目前的技術進展而言，最為簡單易行的就是現在一些汽車發動機廠正在使用的定時強制換刀。在這一措施下，生產線將要求在規定的壽命期刀具不破損，而對超過這個壽命值的刀具壽命將被視為無價值的冗余壽命。這一技術措施要求我們的刀具企業重視對刀具的可置信的最低壽命的保證。之前一些國內刀具企業對刀具壽命只重視平均壽命而對壽命值的分散程度重視程度不重視的思維模式必須得到改變。

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