这家全球化的汽车供应商如何提高生产竞争力？

位于加拿大安大略省南部汽车产业区的THK Rhythm汽车厂，专门生产连接和悬架部件以及其中的球形接头和球头销，占地50万平方英尺，服务于全球数家汽车OEM，其中包括宝马、福特、梅赛德斯-奔驰等。

竞争激烈的行业

“我们的客户希望获得价格好的好产品，如果我们不提供，就会有其他人提供。我们的竞争对手不只在全省，甚至不只在整个国家，而是在全世界。”THK工厂高级工艺工程师Steve Kovacs深知汽车行业的竞争激烈。

做全球化的汽车供应商，就要采用质量严格、成本优化的措施。THK工厂的质量政策是“第一次就做正确，确保每一次都正确，持续改进”，该口号鲜明展示于工厂入口处。该工厂通过各种生产促进方案践行这一政策，以此优化效率、生产率和OEE并达成计划的目标。

THK工厂总是通过与全球金属切削工具领先企业山特维克可乐满的深度合作，来成功掌控自己的加工过程，实现了刀具寿命和切屑控制效果的显著提升，同时减少了停机现象、降低了总成本。

富有挑战性的加工过程

但事实证明，达成生产率目标和控制成本是汽车前悬架总成中一个下控制臂生产所面临的一个大问题。

已在THK工厂就职三年的工艺工程师Adrian Dabrowski详细阐释了这个加工过程的难题：“前端的下控制臂在生产过程中需要去除大量材料，涉及孔的钻削、粗加工和精加工等步骤。”他指着一个控制臂样品某一端的集水槽，“这个部件采用ISO P锻造钢材质，有很强的耐磨性且具有强大的抗拉强度。”

山特维克可乐满车削专家Kevin Burton表示：“加工这个部件需要用到一款专用刀具，其包含众多交错排布的刀片，即刀片的直径不一样。”

前端下方控制臂的原有加工过程是：每把刀具生产140个零件；但是THK工厂的效率呢？平均产量仅有92个工件，然后最大直径的刀片就出现故障了，进而导致整个刀具都无法再继续使用。

已经在该工厂工作超过35年的经验丰富的机床操作员Gary Martin解释道：“对于之前的刀片，切屑控制是第二大问题。当刀具出现故障，往往其周围就会缠满切屑；所以，我们不得不把刀具取出来，手动清理切屑。这些切屑很锋利，往往会导致手指受伤。”

如果刀具频发故障，意味着操作员也不得不经常更换刀具。按照THK工厂的刀具设定，如果有一把刀具破损，则自动更换另一把备用刀具，从而使机床持续不断地运行。但是，备用刀具数量毕竟有限，如果频繁出现刀具故障，生产就无法持续运行。

“过去我们的机床同时只运行一把刀具，如果这把刀具破损了，操作员就不得不将刀具取出，手动更换所有刀片，然后再将刀具放回机床。这个过程大约需要机床停机5-6分钟，”Dabrowski说道。

据悉，在THK工厂内，每位操作员平均监管三台机床。因此，如果其中一台停机了，其实就等于三台都停摆了。顺利时，每班大概有一把刀具破损；不顺利时，每班每台机床的刀具破损频率高达3 – 4倍。

总体而言，如果使用之前的刀片，机床停机频率非常高，这就导致操作员的每日目标无法实现，因此不得不大量加班。

寻找解决方案

为了找到恰到好处的解决方案，Dabrowski及其团队每天都要不断调整机床，包括微调进给率和RPM。另外他们也试验不同刀具供应商提供的各种不同刀片和槽型，但是，没有一款合意。

当全新GC4415刀片材质发布时，山特维克可乐满的客户经理John Horsky与Kevin Burton共同在THK Rhythm对其进行测试。“这款新材质运行速度更快，抗磨损能力也更强，所以我们认为它可能是契合之选，”Horsky如此坦言。

Burton表示同意：“今年早些时候，我们决定对其进行测试，结果我们在测试过程中清晰看到了更出色的抗磨损能力。”

新材质采用第二代Inveio®涂层技术，具备更出色的抗磨损能力，另外也凭借其基体独特的化学成分而具备良好的韧性。这对于避免刀片崩刃或破裂发挥着至关重要的作用，特别是对铁屑的二次切削。

GC4415新材质的测试采用经过优化的切削参数，且切削时间延长。在经过一系列成功的测试循环后，材质才交付生产。

GC4415材质一经推出，就展现出了与众不同之处。“这些刀片的切削速度更快，所以我们见证了生产率高达11%的提升幅度，”Dabrowski坦言。

在2021年前四个月，THK大约使用了3800个之前材质的刀片；而从2021年5月GC4415材质问世到2021年9月，刀片消耗量仅为3000个。“所以，所用刀片数量大概减少了18%，”他说道。

在工厂一线，操作员们非常开心，因为他们可以聚焦工件的上下料，而再也无需担心换刀和切屑堵塞问题。新材质每年可助力节省194个小时的生产用时。得益于GC4415，THK Rhythm工厂如今的停机现象减少了，生产更加可靠稳定。

鉴于GC4415刀片材质在加工前端下方控制臂这一部件的出色表现，THK Rhythm现在正在测试该材质在生产其他工件方面的效果，例如球头销和球形接头。

关于GC4415

GC4415是山特维克可乐满最近推出的两款ISO P钢件材质GC4415和GC4425其中之一，同时适用于大规模和批量生产的制造商。核心采用新基体且经过Inveio®涂层技术加强的这两款强韧材质具备可靠性能和出色抗磨损能力。此外，材质全新应用的后处理工艺能够提升断续切削工序的表现，避免了突然的崩刃现象，使两种刀片材质均能胜任广泛的应用。

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