刀具行業(yè)創(chuàng)新與轉型 離不開產品結構調整
今天，當我們正在為實施“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”期間所肩負的重大責任，并對即將遇到的挑戰(zhàn)和機遇作好充分的準備。
首先，來看刀具的大用戶汽車工業(yè)的狀況。在2009年我國汽車產量達到1379.10萬輛，首次超過日本成為世界汽車第一生產大 國，2010年1～9月我國的汽車產銷均超1300萬輛，全年有望超過1700萬輛，為2005年產量的3倍多。“十二五”規(guī)劃預測到2015年我國的汽 車產量將達到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。
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)電機組全部并網發(fā)電。在風電領域，截 止2009年，我國風電新增裝機達到1380萬kW，超過美國，成為當年新增風電裝機容量世界第一的國家；2020年將達到2.3億kW，相當于13個三 峽電站。在核電領域，2010年10月20日我國第一座自己設計建造的秦山核電二期工程（3號機組）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，核電機組數量達13個，裝機容量1000萬kW；到2020年我國核電的裝機容量將達4000萬kW。能源工業(yè)對先進刀具將會有很大的需求。
最近幾年，我國高速列車技術發(fā)展之快受到世界各國的高度關注，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1.3萬公里；到2020年預計將建成1.6萬公里的高速鐵路網。我國高速鐵路的領先優(yōu)勢和發(fā) 展勢頭給刀具行業(yè)提供了新的發(fā)展機遇。
在航空航天領域，具有自主知識產權的民用支線飛機AJR21已有四架投入試飛，累計飛行時間600多小時，計劃首架飛機將于今年交付用戶運 營。而大家期盼已久的國產大飛機C919的開發(fā)工作進展迅速，將于2014年首飛，2016年交付用戶，由此將逐步結束我國長期依賴進口國外大型民用飛機 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的制高點，將帶動我國切削加工和刀具技術水平攀上新的高 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、機車、各種電站的發(fā)電機組、航空航天器等機械零件加工效率的高低和加工質量的好壞， 都直接取決于刀具的切削性能；而在裝備制造行業(yè)，很多新產品的開發(fā)和新材料的應用也都少不了切削加工工藝和刀具的創(chuàng)新�？梢�，國民經濟中很多重要工業(yè)部門 的發(fā)展和進步都離不開切削加工技術和刀具。另一方面，也正是制造業(yè)發(fā)展的強大需求，推動著切削加工技術的快速發(fā)展和創(chuàng)新。
因此，伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，切削加工技術和刀具的發(fā)展和創(chuàng)新同樣取得了很大的進展。經過了從上個世紀末到本世紀初的發(fā)展，從世界范圍看，切削加工 技術進入了現(xiàn)代切削技術的發(fā)展階段，并顯現(xiàn)出現(xiàn)代切削技術的明顯特征，包括：切削加工技術水平全面提高，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；刀具產品的結構全面更新：硬質合金成為主要的刀具材料，涂層刀具的比例 顯著增加，可轉位刀具的比例提高，整體硬質合金的標準通用刀具進入實用階段，應用量不斷增加；刀具的創(chuàng)新速度大大加快，新牌號、新涂層、新結構不斷涌現(xiàn)， 整個行業(yè)充滿著活力；切削技術的內涵更加擴大，材料科學和計算機技術的應用效果顯著，刀具應用技術重要性增加；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)的轉型，形成了刀具行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的機制。
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步，為我國制造業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻，但是與國外的先進水平比， 與先進制造業(yè)對高性能刀具的要求相比，還有一定的差距。主要差距在產品結構的調整、刀具的創(chuàng)新和行業(yè)的轉型三方面，我們必須在“十二五”期間取得新的進 展，以滿足“十二五”發(fā)展規(guī)劃對刀具行業(yè)的需求，并為更長遠的發(fā)展打下基礎。
產品結構的調整
現(xiàn)在已是硬質合金為主要刀具材料的時代，與高速鋼相比，硬質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)代切削技術高效 率的最重要的保證。我國目前硬質合金刀具的比例約40%，遠遠低于工業(yè)發(fā)達國家的水平，制約了我國刀具產品總體水平的提高。而沒有好的刀具材料，任何刀具 的創(chuàng)新和切削加工的進步都缺少必要的物質基礎，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)結構的調整，除了現(xiàn)有的株洲鉆石切削刀具股份有限公 司外，要加快具有硬質合金材料和刀具研發(fā)能力的生產基地的建設進程，迅速增加硬質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，它占了當前刀具創(chuàng)新中的很大比例，尤其是具有硬質合金及超硬材料開發(fā)生產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品的主要賣點。其開發(fā)的思路是根據應用領域的特點，集成材料、涂層、槽型的優(yōu)勢，“對癥下藥”式的開發(fā)，使刀片在一定的應用 范圍里表現(xiàn)出性能上的優(yōu)勢，產生很好的加工效果，一般可提高加工效率20%以上。由此也可見，我們必須加快硬質合金研發(fā)生產基地建設的進程。
第二是涂層對刀具創(chuàng)新起了很大的作用。自從涂層技術進入刀具應用領域以來，刀具的涂層技術發(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。由于涂層技術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進步的最重要的因素。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的進步和涂層牌號的創(chuàng)新。大力發(fā)展刀具涂層技術是當務之急。
第三是刀具結構的創(chuàng)新勢頭強勁，顯現(xiàn)出很大的潛力。我們曾經有過轟轟烈烈的刀具創(chuàng)新時代，并由此獲得了把刀具譽為人的牙齒的好名聲。后來，我們曾進 入了一個刀具創(chuàng)新的低潮期，大家都按聯(lián)合設計的圖紙做著一樣結構的所謂定型產品，同時又都做著千遍一律的標準通用刀具。隨著計算機輔助設計和數控制造技術 的發(fā)展，為刀具結構的創(chuàng)新提供了強大的物質基礎，迎來了刀具創(chuàng)新的新時代。
當前，刀具結構創(chuàng)新勢頭十分強勁，各刀具公司推出的新刀具結構成為這幾年機床工具展覽會的亮點。創(chuàng)新的刀具結構不僅提高了刀具性能，有的甚 至對刀具品種的發(fā)展產生了很大影響。如可斜坡銑的銑刀結構，大大地擴大了銑刀的功能，也減少了換刀的時間，其結構特點已經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、刀片底面帶導軌配合的螺紋車刀和 仿形車刀、刀具的內冷卻結構等等，不勝枚舉。每種新刀具一出現(xiàn)就引起行業(yè)的關注，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)，只做刀具不生產刀具材料，應該更加重視刀具結構的創(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知識，包括設計、制造、營銷、服務等各方面的人員。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，成為復合型人才。要重視學習刀具應用技術，尤其是開發(fā)、營銷和現(xiàn)場服務人員。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知識的掌握和運用的基礎上，我們必須加強這方面的學習。企業(yè)自己辦學習班或參加社會上舉辦的 學習班，都應該受到重視和加以利用。
另一方面是刀具行業(yè)的轉型。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)切削加工技術服務商和加工效率供應商的轉 型，“面向制造業(yè)，面向用戶”是現(xiàn)代刀具行（企）業(yè)的標志。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、生產模式、發(fā)展方向和產品 的開發(fā)，從而正確而及時地確定自己產品的發(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)著這樣的轉型，取得了一定的效果，還需要加大 力度。為用戶服務是現(xiàn)代刀具行（企）業(yè)必須具備的基本功，只有通過服務才能獲得刀具創(chuàng)新的第一手信息。刀具作為生產力的工具要素，只有在應用中才能不斷發(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)的轉型也需要政府的支持，國家在確定重大項目時，應把配套的切削技術和刀具的研發(fā)工作交給刀具行業(yè)承擔，提高行業(yè)為制造業(yè)服務的能力。當年，配合上海寶鋼的建設，針對大型軋機、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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