圍繞刀具標準化需求探討航空航天刀具自主保障的未來模式

    航空工業(yè)綜合所已建設成為國內(nèi)最大的標準化專業(yè)研究機構(gòu)，在標準化、質(zhì)量工程、信息化、適航性與安全性等領(lǐng)域，致力于為政府提供決策支持，為軍方提供技術(shù)指導，為企業(yè)提供高技術(shù)服務解決方案。

    航空工業(yè)屬于高端制造業(yè)，對產(chǎn)品加工提出了更高的要求，多年以來，中國的航空工業(yè)在刀具使用上處于領(lǐng)先地位，但遺憾的是依賴進口居多，國產(chǎn)刀具處于明顯弱勢地位。根據(jù)調(diào)研統(tǒng)計，一些大的飛機廠或發(fā)動機廠，每年刀具消耗上億元，但是國產(chǎn)刀具所占的市場份額微乎其微，而且國產(chǎn)刀具帶來的一系列問題讓很多工藝專家不敢輕易使用。圍繞刀具標準化需求，下面從三個部分探討航空航天刀具自主保障的未來模式。

    航空領(lǐng)域標準的價值

    航空領(lǐng)域是一個高端裝備制造領(lǐng)域，飛機整體結(jié)構(gòu)件、飛機核心部件如航空發(fā)動機、傳感器等都屬于高精尖產(chǎn)品。這些產(chǎn)品往往在工藝和性能上有著苛刻的要求。航空領(lǐng)域所實現(xiàn)的都是軍工上突破常規(guī)的性能指數(shù)，因此相比于一般的軍工產(chǎn)品，性能要求更高。首先是高精度，飛機、發(fā)動機結(jié)構(gòu)十分復雜，是由數(shù)以百萬計的零件裝配而成，從而對精度的要求遠超其他的民用行業(yè)。其次是高可靠性，飛機的壽命要求必須具備足夠好的疲勞性能，進行批產(chǎn)時也必須要保持產(chǎn)品的前后一致性。新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)在航空航天加工中的應用，使航空航天零部件加工難度越來越大，需要大量使用高性能的標準刀具和專用刀具。要滿足這些需求，必須要制定先進的制造標準進行支持。

    國外的“工業(yè)4.0”，標準化列在首位，先定義架構(gòu)，而國內(nèi)對于智能制造的定義，“工業(yè)4.0”的門檻，大部分人可能也有一個模糊的概念，但是實際上很多東西都沒有形成共識。如果標準化沒有定義，連“工業(yè)4.0”的概念都不清晰，甚至不清楚現(xiàn)在是“工業(yè)2.0”還是“工業(yè)3.0”，就不知道該往哪個方向努力。

    產(chǎn)品質(zhì)量不光只看材料和工藝，還包括三個核心的要素——標準、計量、合格判定。產(chǎn)品加工該如何評判？這需要考慮用什么標準來考核產(chǎn)品加工過程的控制能力，而不是簡單地用了什么設備或者用了哪個材料來做，要靠文件靠程序來支持。現(xiàn)在的波音和空客組件產(chǎn)品都不需要自己生產(chǎn)，只單純外包，是因為技術(shù)和能力成熟到了一定程度，形成了完善的系統(tǒng)程序和標準，可以靠標準來約束外協(xié)廠商，甚至還能控制成本。中國商飛C919就是借鑒的這個思路，這是集成發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，也是值得航空航天刀具產(chǎn)業(yè)借鑒的。

    大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)意識到，刀具如果沒有國產(chǎn)化的保障，全依賴進口，成本和風險會大大增加。去年我們?nèi)ノ飨氖{(diào)研，原來有一兩千家刀具廠商，現(xiàn)在縮水為幾百家，盈利的也就幾十家甚至更少。這說明刀具企業(yè)的門檻較低，入門容易，但是后期的持續(xù)能力、研發(fā)能力和創(chuàng)新能力非常有限。做技術(shù)做項目的過程中，形成不了自己的系統(tǒng)標準，就提煉不出來自己的核心能力，所依賴的只能是模仿外形加工，試著去推廣市場，試著去占領(lǐng)一部分市場份額，這是完全沒有核心競爭力的，對于大型企業(yè)，戰(zhàn)略眼光應該更高一點。

    航空領(lǐng)域刀具標準化現(xiàn)狀

    刀具標準包含在工裝標準的體系框架內(nèi)，HB7840-2008對工裝的定義：產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具總稱。包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等，簡稱工裝。專用工藝裝備指僅適用于航空產(chǎn)品制造過程中零件加工、裝配或與外形相關(guān)的工裝。包括標準工裝、裝配工裝、鈑金沖壓工裝、機械加工焊接工裝、生產(chǎn)試驗及測試設備、地面輔助設備、檢驗工裝、冶金及非金屬件工裝、樣板等，簡稱專用工裝。

    在現(xiàn)有的工裝標準體系框架內(nèi)，刀具有500多項標準，占16.65%，但是這些標準很多都是針對高速鋼系列的老標準，現(xiàn)在幾乎沒法使用。當前標準存在的問題具體表現(xiàn)為：形式滯后、內(nèi)容陳舊；規(guī)格不全、系統(tǒng)不夠；使用不方便、設計選型輔助效果差。新材料、新結(jié)構(gòu)帶來更高的技術(shù)、性能和壽命要求。因此我們急需針對航空新材料和新結(jié)構(gòu)還有一些新性能的生產(chǎn)要求，整體修訂和制定新的標準，彌補目前缺乏的刀具標準、測試標準等，開展對刀具本身的評價和控制研究。

    缺乏有效的刀具標準、測試標準導致了一系列不良后果：一是型號生產(chǎn)過分依賴進口刀具，無法自主保障，研制風險加大，產(chǎn)品一旦定型，再出現(xiàn)供應商惡意調(diào)價的情況，將會十分被動；二是大量資金用于高價進口刀具的采購，成本無法控制，直接影響員工的福利待遇，進而影響積極性；三是國內(nèi)外產(chǎn)品和技術(shù)差距擴大，基礎產(chǎn)業(yè)危機四伏，甚至威脅到國防安全，導致軍工行業(yè)面臨極大的壓力，自主研發(fā)十分迫切；四是國產(chǎn)大品牌產(chǎn)品相對低端，產(chǎn)品市場混亂，存在惡意競爭和利益驅(qū)動，非常規(guī)手段影響正常采購程序，導致管理成本和風險加大。

    針對上述問題，提出以下幾點解決方案：

    1、規(guī)范市場，用數(shù)據(jù)說話，合理客觀評價產(chǎn)品。

    2、通過標準帶動刀具制造領(lǐng)域的行業(yè)水平升級，標準倒逼產(chǎn)品升級。例如，按照前20%的高水平來建立標準，達不到標準的不能進采購名錄。

    3、優(yōu)化采購管理程序，大幅度降低產(chǎn)品額外成本。

    未來標準化發(fā)展模式及建議

    首先是標準規(guī)劃。航空航天刀具的標準不同于國標和機械標，航空產(chǎn)品有自身的特色與定位。其次是標準內(nèi)容的制定，我們必須針對不同的加工對象、不同的先進刀具材料、不同的技術(shù)要求來制定，不能過于宏觀和寬泛。再者是標準類別必須系統(tǒng)化，諸如管理類、技術(shù)類、測試類、軟件類等分類還要進行系統(tǒng)化的集成。最后是標準形式，首先重點與工具協(xié)會開發(fā)相關(guān)團體標準，然后選取優(yōu)秀的團體標準發(fā)展提升為行業(yè)標準，希望更多的軍工與民營企業(yè)能參與我們的工作。