Что такое Tool management

«Суть идеологии «тул-менеджмента» (Tool Management) заключается в том, что при предприятии создается подразделение, которое и берет на себя всю ответственность за инструментальное обеспечение. И если вы решили сменить собственную концепцию обеспечения, то получите очень хороший результат. Он выражается в виде преодоления цеховых противоречий и собственной концентрации на выполнении основных производственных задач».

Если говорить о механической обработке в целом, то необходимо отметить, что сегодня ее технология во многом определяется именно инструментальными решениями. Конечно, свою роль играет и техническое оснащение предприятия, важна и общая организация производства. Однако именно применение соответствующих инструментальных решений даже на устаревшем оборудовании позволяет добиваться вполне приемлемого результата.

Фактически речь идет о том, что на предприятии необходимо создать, внедрить и в дальнейшем поддерживать технологию, которая обеспечила бы конкурентоспособное производство, поскольку в современных условиях именно этот показатель является ведущим, главным, а порой даже и единственным критерием успешности того или иного предприятия.

Критерии конкурентоспособной технологии

Существуют три основных составляющих конкурентоспособной технологии:

• технология должна обеспечивать требуемое качество выпускаемого продукта. Под термином «качество» мы, как технологи, фактически должны понимать одно – соответствие изделия конструкторской документации.
• технология должна обеспечивать заданную производительность.
• приемлемость использования самой технологии, определяемая минимально-необходимым уровнем затрат.

Эти составные части технологии и определяют конкурентоспособность всего производства в целом. Их реализация и обеспечивается инструментальными службами, которые занимаются всем, начиная от разработки технологий, поддержки ее через организацию обеспечения инструментом, контроль соответствующих потоков и его последующую утилизацию.

Сегодня на большинстве предприятий соответствующие функции возложены на собственные инструментальные службы. Размеры их различны – от небольшого участка, подразделения, цеха, до отдельного завода в составе объединения. По функциям аналогично – от текущего восстановления инструмента до реализации максимально возможной степени самообеспечения.

Необходимо отметить, что такие подходы у нас формировались исторически: в СССР все крупные предприятия должны были самостоятельно обеспечивать себя инструментом. И это при том, что в Советском Союзе работало порядка 40 специализированных заводов.

Однако в те годы инструмент в СССР позиционировался, как центр компетенции. Поэтому многие крупные предприятия, такие как ВАЗ, КАМАЗ и другие, начинали строиться именно с инструментального производства: считалось, что без него создавать завод нет вообще никакого смысла.

90-е годы минувшего века привнесли еще одну тенденцию: все, что можно сделать самим – это дешевле и лучше. Изначально такое положение дел определялось дефицитом средств, а в итоге подобный подход серьезной укоренился и до сих пор бытует на многих предприятиях: если можем сделать сами, то зачем покупать?

Безусловно, все эти подходы уже давно устарели, и сегодня необходимо применять совершенно иные методы и концепции. Какие функции должно выполнять инструментальное подразделение в целом?

Это – производство и восстановление стандартного и специального инструмента, изготовление оснастки и приспособлений.

Порой на этот отдел возлагаются обязанности снабженцев, в том числе поставки инструмента. Нередко там также занимаются ремонтом оборудования, и даже изготовлением деталей основного производства, то есть материнской компании.

Однако современные тенденции развития механического производства рано или поздно заставляют производственников разделить ответственность. Ключевое направление (например, производство деталей) необходимо полностью передать на основное производство, а инструментальное подразделение должно сконцентрироваться на всем том, что относится непосредственно к его теме.

То есть необходимо изменить концепцию, сменить саму парадигму – перейти от функции производства инструмента к функции обеспечения инструментом.

Почему необходимо это делать? Сегодняшняя ситуация связана с целым рядом недостатков, таким как неполная ответственность за результат, достигаемый в основном технологическом процессе; недостаточный контроль, связанный с издержками по инструментальному обеспечению и прочее…

Альтернативой всему этому является переход к идеологии «тул-менеджмента» (Tool Management). Ее суть состоит в том, что при предприятии создается подразделение, которое и берет на себя ответственность за инструментальное обеспечение производства в целом.

Для этого необходимо создать некий консорциум поставщиков и производителей инструмента, подключить сюда инжиниринговые, технологические и прочие специализированные компании. Юридическая форма их организации может быть совершенно разной, но суть такого объединения понятна – это должно быть отдельное подразделение, которое отвечает непосредственно и только за инструментальное обеспечение.

Говоря о функциях такого вида организации инструментального обеспечения, в первую очередь необходимо задуматься о том, как сейчас они реализованы у вас.

Вы сразу откроете для себя много нового и интересного. К примеру – «выбор необходимого инструмента». Очевидно, все сталкивались с ситуацией, когда на вопрос: «Кто выбирает инструмент?», следует ответ – «Как кто? Рабочий, оператор. Кто лучше него может это сделать? Он опытный, все знает, заинтересован в результате, поскольку у него сдельная оплата труда».

В итоге, ситуацию можно довести до абсурда – рабочий самостоятельно определяет выбор инструмента, соответственно он определяет и выбор технологии, которая зависит от инструмента. Значит, он же определяет и общий уровень производительности труда и издержек.

А в конечном итоге, получается, что рабочий определяет уровень прибыльности предприятия. Согласятся с этим абсурдом акционеры предприятия или не согласятся – ответ однозначен.

И при внимательном анализе подобных моментов можно открыть еще очень и очень много. Когда начнете рассматривать позицию «Восстановление инструмента», то поймете, что у вас он подвергается обработке в самых разных местах: один инструмент рабочий снимает со станка и самостоятельно перетачивает, для другого – в цеху есть участок восстановления с одним заточником. Существует еще и специальный цех, где все это делается централизованно. И еще есть две- три компании, которым вы отдаете инструмент на восстановление. И так далее… А у семи нянек, как известно… Поэтому необходимо рассмотреть каждую из основных функций инструментального обеспечения более детально, чтобы понять, как они работают сегодня и то, как они должны и могут быть реализованы завтра.

Разработка технологий

По сути, это единственная позиция, которой может и не быть в инструментальном обеспечении. Для выполнения соответствующих операций есть и технологи, и поставщики оборудования. Однако в вопросах согласования технических требований и предлагаемых решений, особенно в области поставки нового оборудования, без участия тех, кто отвечает за инструментальное обеспечение не обойтись. Иначе можно получить инструмент сразу одновременно от всех специализированных фирм в мире, причем зачастую без необходимой технической документации.

И соответственно вся технология, которую вам поставят вместе с новейшим оборудованием, рухнет, как только поставщик уйдет с завода. Вы просто не сможете поддерживать заданную производительность, поскольку вы не сможете адекватно управлять этим инструментальным потоком. Поэтому со службой инструментального обеспечения, в обязательном порядке требуется согласовывать и подтверждать соответствующие решения. В результате она принимает на себя ответственность за дальнейшее сопровождение инструмента, его унификацию, постоянное улучшение и обновление…

Однако если же вы все-таки беретесь за разработку соответствующей технологии, то уж будьте добры разрабатывайте ее не по принципу «как умею», а исходя из одного и очень простого показателя – экономической эффективности. Разрабатываемые вами технологии должны обеспечить качество, требуемую производительность, они должны иметь минимальный уровень затрат и, соответственно, вести к быстрой окупаемости проекта.

Выбор необходимого инструмента

Всегда есть альтернатива: использовать свой инструмент или покупать его. Существуют и определенные ограничения – иногда трудно найти поставщика инструмента для устаревшего оборудования. Кто занимается непосредственно этим вопросом, также есть варианты. Это могут быть и сотрудники соответствующего подразделения на предприятии, это могут быть и непосредственные цеховые потребители инструмента, а также его производители и субпоставщики. Последние также нередко принимают участие в подобных процессах.

И, более того, порой именно они квалифицировано определяют, что именно требуется заказчику.

Поэтому соответствующее решение о закупке или же об использовании изготовленного у вас на производстве инструмента, в каждом конкретном случае приходит как бы само собой, если сменить концепцию собственного его производства на идеологию обеспечения.

Однако здесь необходимо отметить и один очень важный момент – существующее законодательство запрещает предприятиям с государственной формой собственности работать по таким принципам.

Там четко сказано – если что-то закупается, то необходимо организовать тендер. Это закон, его обойти нельзя. Но есть и очень простое решение такого вопроса: действительно организовывать тендеры.

Но организовывать их не на простую поставку инструмента, а на комплексное инструментальное обеспечение производства.

Уже есть предприятия, которые пошли по этому пути. Безусловно, это сопряжено с некоторыми сложностями, поскольку у каждого предприятия свое понятие обеспечения, свое понятие вот этой ответственности за него. К тому же что нет ничего проще, чем просто сравнить по ценам предлагаемые позиции.

Но это все преодолимо – и сегодня некоторые предприятия уже работают по таким схемам.

В результате, если вы сумели сменить концепцию обеспечения собственного производства инструментом на современную, то вы получаете очень хороший результат. Он выражается в виде преодоления цеховых противоречий и собственной концентрации на выполнении основных производственных задач.

Организация складского учета и оборота инструмента

Очень непростая задача, при выполнении и переформатировании которой обязательно возникнут определенные сложности.

Почему? Вот как выглядит один из возможных вариантов существующей сегодня структуры оборота: есть сторонние поставщики инструмента, и существует его собственное производство. Вне зависимости от источника поступления, вся эта продукция попадает на центральный инструментальный склад, откуда затем и распределяется по цехам.

И вот здесь очень важен момент перехода права собственности. Оперируя бухгалтерскими терминами – «списание». Сегодня на большинстве предприятий эта процедура происходит фактически в момент передачи инструмента в производство. Поставщик сделал необходимую отгрузку, заказчику ее принял и отдал в производство. Вот в этот момент инструмент, по сути, уже и становится списанным, хотя он еще ни минуты и не работал.

Один из предлагаемых вариантов решения данной проблемы: весь инструмент на всех этапах его жизненного цикла должен находиться в управлении одной структуры. Не принципиально какой: внутренней или ауторсинговой, но в одних руках – и на центральном складе, и на цеховом, и на уровне пристаночного хранения.

Тогда у инструмента появится один хозяин, который тут же захочет знать – где находится то, что ему принадлежит и как оно расходуется. И в этой ситуации вольно или невольно, но придется менять систему складского обеспечения таким образом, чтобы все позиции находились под постоянным контролем, чтобы всегда было известно – что есть в наличии и сколько оно стоит, где хранится, как используется (Подробнее об автоматизированных системах выдачи инструмента см. на страницах этого номера).

Тара и внутрицеховой транспорт

Эти две функции являются составляющими системы наличия и оборота инструмента, и становятся особенно актуальными, когда предприятие самостоятельно производит какой-то объем инструмента. Если его транспортируют, отгружают и передают в производство, не применяя современного типа упаковку, а используя что-то «проверенное временем» вроде вощеной бумаги или деревянных ящиков, то никто не вправе и рассчитывать, что инструмент будет сохранять свои технические характеристики на протяжении всего жизненного цикла.

Случайное же падение любой дорогостоящей расточной оправки, переносимой вручную, по последующим финансовым потерям перекрывает все затраты на современные схемы ее упаковки и транспортировки.

Организация выдачи сменяемого инструмента

По сути, это ядро, ключевой элемент всей системы инструментального обеспечения. Процесс оборота инструмента необходимо организовать таким образом, чтобы он был доступен всегда, чтобы выдавать и, соответственно, получать его было удобно.

Современные предприятия работают в две и в три смены, поэтому и доступность инструмента должна быть постоянной. Необходимо также ввести контроль за его расходом и своевременностью пополнения запасов. Иными словами – обеспечить неснижаемые остатки, а также реализовать другие методы снижения рисков по складским позициям (Подробнее об автоматизированных системах выдачи инструмента см. на страницах этого номера).

Обеспечение сборки и настройки инструмента на размер

По большому счету простая функция, но какой потенциал экономии в ней заложен.

В каталоге любого производителя инструмента указан момент, с которым необходимо крепить пластину к держателю. Недожмете – она при работе будет вибрировать, перекрутите – возникнут напряжения. С инженерной точки зрения абсолютно все понятно. Но, опять-таки, сегодня есть рабочий Петрович, который эти пластины прикручивает 40 лет «на глазок» в любое время и с любой стороны – он считается мастером своего дела, он его прекрасно знает. Однако можете быть уверены – или недожимает, или перекручивает. В зависимости от настроения, состояния, от еще чего угодно.

Для наглядности еще приведу такой пример: мы приехали на предприятие, где работают восемь обрабатывающих центров и заказчик объявлял тендер на поставку девятого, поскольку ему не хватало производственных мощностей. Осматривая цех, я невольно задал вопрос – а где же прибор настройки инструмента для станка? В ответ – «а зачем»? Оказывается, у них рабочий попрежнему привязывает инструмент «на глазок».

Объяснили заказчику, что на этом теряется 10-15 процентов производительности. Тот поначалу не поверил, затем сделал фотографию рабочего времени, и получил в итоге те самые 15 процентов потерь времени на привязку инструмента.

В итоге заказчик так и не купил никакого нового станка, мы ему даже прибора для настройки не продали, потому что он уже был на предприятии и пылился в подсобке. Его приобрели еще с первой партией станков, но так и не поняли, для чего он нужен.

А когда мы разъяснили, то вынули и включили, а нам написали благодарственное письмо за помощь в повышении производительности труда.

Разборка, чистка и дефектация инструмента

Здесь необходимо сказать только одно, но самое главное: на этот участок работы необходимо ставить наиболее квалифицированного технолога.

К сожалению, эта функция очень часто выпадает вообще из процесса инструментального обеспечения, многое пущено на самотек: рабочий пластину снял, выкинул, новую прикрепил, пошел работать дальше. Какой износ, что есть износ, что под этим термином понимает непосредственно рабочий часто остается загадкой. Он уверен – если пластинка почернела, то она уже изношена и ее лучше заменить. Но обычно ничего, кроме недоиспользования ресурса инструмента, и соответственно потери средств, в данном случае не происходит.

Квалифицированный же специалист именно по отработанному инструменту может многое понять о ведении технологического процесса. Посмотрев на характер износа (луночный, абразивный), образование наростов, на другие изменения, поняв и оценив их, он и дает обратную связь – увеличить скорость, уменьшить подачу еще каким-то образом изменить режим, а в итоге вы получаете очень хороший результат по увеличению ресурса инструмента.

Соответственно, функция дефектации плавно перетекает в функцию контроля над правильной эксплуатацией инструмента. Именно на этом этапе и появляется возможность для постоянных его улучшений.

Нормативная документация

Хорошо знать, что нормальный износ инструмента – две десятых по задней поверхности. Но только знать мало, сложнее другое, сложнее – требовать соблюдения этих технических требований.

А ведь если говорить, допустим, об инструменте стоимостью в десятки и даже сотни тысяч рублей, то ошибка в его эксплуатации – избыточный или недостаточный износ – выливается впоследствии в очень серьезные финансовые потери.

Поэтому, прежде чем требовать с того, кто непосредственно эксплуатирует инструмент, для начала необходимо предоставить ему нормативную документацию, провести обучение, и оснастить рабочие места техническими средствами, к примеру, той же лупой Брюнеля.

Восстановление инструмента

Можно смело утверждать: неправильная организация работ по восстановлению инструмента ведет к значительному недоиспользованию его общего ресурса.

Технологический цикл восстановления выглядит сегодня следующим образом – снятие покрытия, переточка, подготовка режущих кромок и нанесение износостойкого покрытия. Перетачивать можно как на просто на универсальных станках, так и на станках со специальными приспособлениями. Для получения более высокого качества, обработку можно вести на системах с ЧПУ.

После каждого этапа необходим контроль качества переточки, скругления режущей кромки, качества наносимого покрытия, как с точки зрения адгезии, так и точки зрения его толщины и количества слоев. Если всех этих промежуточных операций не делать – требуемого результата не получите.

Также очень важно: если вы получаете инструмент из десятка различных источников и хотите при этом сохранять, как минимум, постоянный уровень затрат на производстве, то должны уметь восстанавливать и разные покрытия от различных производителей, а не пытаться все обрабатывать тем же TiN. В своей сути, это – хорошее покрытие, но, к сожалению, с его применением результаты у вас будут уже не те же самые, что у исходного образца.

Заказ и дозаказ инструмента

Весь инструмент до того, как отдать его в производство, предварительно необходимо купить. Хорошие поставщики при этом еще и помогут вам в предварительном выборе, поскольку они свою продукцию лучше знают. К тому же они не просто привезут вам инструмент, они обеспечат техническую поддержку, будут постоянно работать с вами, заниматься улучшениями и предлагать новые виды продукции. То есть в какой-то мере они берут на себя функции отслеживания ваших производственных задач и будут пытаться помочь их решить. Все это звучит как аксиома.

Верхом пирамиды, особенно в случае серийного производства, можно считать переход к расчету по методу стоимости инструмента на деталь. То есть сначала определяется, сколько в производстве составляют затраты по инструменту на единицу изделия. Они просчитывается с учетом рыночной цены, количества циклов и стоимости восстановления, с учетом обслуживания, настройки, наладки и других параметров.

Когда такой расчет сделан, все функции обеспечения инструментом переходят непосредственно к тул-менеджеру: купить, привезти, настроить, забрать отработанный, восстановить и так далее. Непосредственно производитель же в конце месяца только фиксирует объем выпущенной продукции и составляющую в нем затрат на инструмент.

Это и есть метод расчета затрат по стоимости инструмента на деталь. С его применением на практике поставщик не меньше вашего начинает болеть за производство, чтобы была востребована производимая вами продукция. Ему уже недостаточно, чтобы вы просто купили инструмент – вы получаете деньги за готовую продукцию и соответственно платите только за инструмент, использованный для ее выпуска.

Поэтому у ответственного за инструментальное обеспечение и проявляется мотивация к проведению постоянных улучшений – он начинает искать лучшие покрытия, больше думать о кромках, ездить по выставкам… В общем больше заботиться о вашем производстве. А если вы просто закупаете у него инструмент, он подобными вопросами озабочен гораздо меньше.

Производство приспособлений и средства контроля

Сегодня приспособления обычно изготавливают силами собственного инструментального производства. Но может лучше перейти к использованию стандартных, предлагаемых поставщиками на рынке?

Однако иллюзии производственников состоят в том, что купить всегда выйдет дороже. Но ведь для того, чтобы делать оснастку своими силами, задействованы станки, люди и площади. Ну и можно признать, как факт, что порой она получается не очень качественной.

Так может лучше все-таки потратиться? Да и приспособление, которое можно сделать своими силами, вряд ли будет адаптировано к тому, чтобы использовать на нем современные цифровые системы вывода данных, тогда как современному производству, особенно, если говорить о его каких-то серийных вариантах, требуется статистическое управление качеством. А говорить именно о статистике до тех пор, пока не получены цифровые значения того или иного параметра, вообще не приходится.

Отсюда, как вывод – ограниченные собственные производственные возможности и высокий потенциал системы «тул-менеджмента» или новой идеологии инструментального обеспечения в области средств контроля и средств метрологии.

Персонал

Если подвести краткий итог, система инструментального обеспечения сегодня должна обеспечивать полноценную эксплуатацию и обслуживание инструмента на протяжении всего его технологического и жизненного цикла.

Понятно, что такая смена подходов обязательно вызовет определенное противодействие со стороны тех, привык работать «по старинке», кто нацелен заниматься собственным производством и постоянно всем доказывать, что в любом случае это выгоднее, чем покупной инструмент.

Противодействие, безусловно, будет, но если подойти к этому делу разумно, то переход на систему «тул-менеджмента» в обязательном порядке вызовет повышение квалификации персонала и степени его ответственности, появление дополнительных мотиваций и прочего. То есть на самом деле при кажущихся негативных предпосылках процесс общего кадрового переформатирования предприятия должен быть очень позитивным при переходе на новую систему инструментального обеспечения.

Проблемы качества у инструмента, изготавливаемого на своих инструментальных производствах

Конструкция, материал и система обеспечения качества – вот те три составляющие, которые определяют уровень современного инструмента.

К сожалению, со всем этими показателями у нас в стране большие сложности».

Конструкция инструмента

О чем можно говорить, если будущие специалисты, которые сейчас обучаются в лучших вузах страны, в качестве курсовой работы по-прежнему считают фасонный резец? Но часто ли сегодня такой инструмент применяют на производстве? Не часто, а студенты его по-прежнему считают. Поэтому сложно говорить о том, что в ближайшее время появится плеяда конструкторов высокотехнологичного инструмента, если только их не начнут готовить в соответствии с современными и даже перспективными техническими и производственными требованиями.

Под инструментальным материалом, мы всегда понимаем пару – основа плюс покрытие, которое наносится сегодня примерно на 96 % твердосплавного и на 70 % общего объема быстрорежущего инструмента.

И здесь не все так уж и гладко. В стране фактически отсутствуют производители порошковой быстрорежущей стали. Поставляемые сегодня ими сплавы Р6М5, 6М5К5 и другие по своим свойствам лишь очень условно отвечают современным требованиям к качеству инструментального материала.

Также камнем преткновения является термообработка, где требования по быстрорежущим сталям очень жесткие: по всем процессам необходимо выдерживать диапазон «плюс-минус» два градуса. Понятно, что инвестиции в современное оборудование для термической обработки крайне высоки и, собственно говоря, это также является основным сдерживающим фактором развития.

С твердым сплавом ситуация не лучше. Появились, правда, уже отечественные производители, которые начали выпуск прутков экструзией, а не методом прямого прессования, как делали ранее, что дает надежду на то, что в перспективе эти стержни будут неплохими. Но пока что качество поставляемых ими прутков не соответствует тому, которое мы получаем из Западной Европы, в частности из Германии.

Если же говорить о покрытиях, как о составной части инструментального материала, то здесь ситуация вообще аховая. Современных установок нанесения покрытий в стране практически нет. «Булат» – при всем уважении к этой абсолютно прорывной модели 80-х годов – на сегодняшний день, уже морально устаревшее оборудование.

Но, в случае, если есть потребность и имеются соответствующие средства, создать у себя современное производство сегодня можно – для этого достаточно купить импортную установку по нанесению покрытий и начать выпускать действительно хороший инструмент.

Третий фактор – управление качеством. Лично я пока не встречал ни одного инструментального производства в России, где были бы внедрены статистические методы управления. Скажу честно – хотя наша компания и владеет соответствующим программным и метрологическим обеспечением, но фактически только в этом году мы начинаем вводить у себя статистическое управление процессом производства инструмента.

Удельные затраты на инструмент

При классическом подходе на инструмент приходилось 3–5 % доли в общей себестоимости продукции. Еще столько-то приходилось на заработную плату, какая-то часть закладывалась на амортизацию оборудования и так далее.

В мире современной механообработки структура себестоимости серьезно меняется, распределение долей становится совершенно иным: за счет роста производительности труда значительно снижается доля заработной платы и в то же время все большее значение приобретают такие составляющие, как инструмент, который становится только дороже и дороже.

Проявляется и еще один фактор. В России он пока не слишком значимый, а в Европе до 16 % затрат по механической обработке сегодня приходится на СОЖ.

Именно поэтому мы и наблюдаем все современные тенденции – сухое резание, минимальное смазывание в процессе обработки резанием и прочие. Все исходит только отсюда, только от стремления к снижению удельных затрат, поскольку расходы на утилизацию СОЖ в Европе таковы, что производитель готов сделать все, что угодно, лишь бы от них уйти.

Безусловно, удельные затраты на инструмент должны снижаться. Ключевое словосочетание здесь именно – «удельные затраты», поскольку цена на сам инструмент будет только расти. Поэтому вся система «тул-менеджмента» должна быть выстроена таким образом, чтобы управлять общими затратами и снижать их в части расходов на инструмент.