复合加工机床的出现给刀具行业带来了许多崭新的课题,主要围绕两方面: 一方面是机床主轴的刀柄系统问题,另一方面面向是机床利用率的全面刀具管理问题。
就车铣加工中心而言,机床主轴如何实现自动换刀(ATC)就是一个课题。加工中心上传统的7:24锥度ISO标准主轴和ISO标准的HSK主轴,虽然能满足联结强度的要求,但都无法满足车铣加工中心的角向定位精度要求(表现为车削刀具的中心高精度和重复定位精度)。1987年,Kennametal推出的KM模块化快换刀具系统就已经解决了这个问题。
机床利用率问题是一个极为复杂的系统性课题,它源于昂贵的设备投资和越来越高的人力资源成本。复合机床的出现,使更高的设备性能带来了更高的设备成本,使得该课题更为紧迫。而目前,国内许多客户对机床利用率的概念都比较模糊。对于金属切削机床的利用率, Kennametal有自己的明确定义,即刀具实际切削时间与所有机床时间的比值。“让机床时刻在切削”,是Kennametal不懈的追求。
根据Kennametal对金属切削机床利用率的定义,对国内客户的不完全统计:目前,国内CNC金切机床利用率不足30%;尤其多品种小批量生产模式的客户,机床利用率甚至不足20%,其中生产准备占60%,停机时间和空运转时间分别占10%。
从1970年开始,Kennametal便致力于CNC金切机床利用率的研究。研究表明:与刀具相关的机床换刀和刀具的设置与检测,约占机床时间的25%~40%;因此,提高金切机床利用率的关键在于有效降低这两个因素的影响。40年的经验积累, Kennametal已经形成了一整套的机床利用率策略MUS(Machine Utilization Strategy)。一些前沿客户已经与Kennametal进行了成功合作,利用MUS,坚持持续改进,在一年时间内,将数控金切机床的利用率提高到了54%以上;客户增加很小的投资,产能便提高了近3倍,其市场竞争力得到了极大的提高。
Kennametal的MUS包括Beyond平台高效切削技术、KM模块化快换刀柄系统、刀具装配控制技术、刀具预调整技术和成套刀具技术等;结合Kennametal先进的全面刀具管理,从提高客户刀具的现场应用水平和现场刀具管理开始,循序渐进,逐步应用MUS相关技术,最终有效地提高了机床利用率,并提高了客户过程质量和质量稳定性,实现了制造过程的增值,有效地挖掘了客户盈利的潜能。
先进的刀具管理是实施MUS的基础,而刀具管理产品成功应用的关键在于其实用性。Kennametal刀具管理的主要产品有ATMS (先进的工具管理系统)软件和TOOLBOSS智能刀具柜。从实用性考虑,ATMS软件非常适合于新建企业,企业筹划阶段便可将ATMS纳入整个管理体系之中;而对于一个相对成熟的企业,ATMS软件的应用涉及到了生产、技术、质量、采购和财务等多部门的协调,推广难度很大;而TOOLBOSS可以从一条生产线,一个生产单元,甚至从一台机床开始,逐步实施有效的刀具管理;并可从一台机床刀具的管理,逐步扩展到一个生产单元、一条生产线、一个车间及整个公司的刀具管理;一台TOOLBOSS主机可控制10列刀具柜,因此刀具柜的扩展成本很低;TOOLBOSS还能实现与ATMS软件的完美链接。
TOOLBOSS同时是一个强大且非常开放的管理系统,系统管理员可以根据客户自身的需求进行深层次功能开发,逐步实现与公司管理制度的一致性和协调性。TOOLBOSS给客户带来的益处有很多,但客户通常更为关注TOOLBOSS有效降低刀具库存所带来的刀具采购成本下降,而往往忽视了TOOLBOSS高质量且稳定可靠的过程增值。TOOLBOSS所带来的刀具管理可靠性是MUS的刀具装配控制技术、刀具预调整技术和成套刀具技术应用的基础。
总之,无论复合机床,还是其他CNC金切机床,Kennametal不仅有强大的刀具产品,还有一整套以先进的刀具管理为基础的机床利用率策略MUS技术,与广大中国客户共享。