位于美国南达科他州Yankton 的占地92 000 ft2（1ft = 304.8 m m） 的Applied Engineering 生产设施当中最引人注目的就是其极高的运行自动化水平。Makino 厂内长长的卧式加工心生产线主宰着这个厂房，轨道引导式托盘穿梭车为它们提供服务，其间只有一两个员工在工作。每个安装在托盘上的立碑式夹具架上配满了全套专用夹具并有可能在多台机床之间来回移动，每台机床都有可能对不同部件执行不同的加工操作。每台机床的每周运行时数近140 h，任一条生产线都可能每天完成多达12 项作业的部件加工，这些部件均为铝质部件。这些由4台或5 台机床组成的所有单元当中的7 个单元让这家公司拥有足够精良的装备，足以满足典型批次规模为15~25 件的航天、通信和导航等系统不时波动的生产需求。

露出来的“大石头”2010 年采取标准化改革措施时，不合格产品报告揭示出，刀具管理问题就是Bohnet 用谚语比喻的溪流中至当时为止出现的“最大石头”。这种揭示对于他本人或公司刀具管理团队的其他人来说并不惊奇。公司的Robocrib自动刀具配发机多年以来一直提供在可追溯性和存货控制方面的多项优点，但是这套系统没有提供对刀具反复折断及存在极大不一致性问题的深入体察。在寻找答案时，这个团队开始梳理从这29 台Makino机床上换下来的每一把硬质合金刀具的具体情况，记录每一把刀具持续使用的时间，更换原因以及机床部件编号。

在其后2年间， 他们每天花费2 h 搜集这些信息并将信息汇总到一张Excel电子表格当中。Bohnet先生说，这项工作十分繁琐，但从这些数据总结得出的趋势证明了这项工作非常有价值。在认识到刀具性能的更深入洞察对流程规划和故障排除所具备的良好前景之后，这个团队在2010 年采取了一些步骤来实现数据采集的自动化，其中包括与DGI Supply公司（ 位于伊利诺斯州Wheeling）的合作，这是一家DoAll Company 公司的分公司，它是AppliedEngineering 公司的综合刀具管理供应商，双方合作改造了Robocrib 的默认数据输入栏目，用于在每次刀具更换时采集相关信息。

这个团队对于刀具管理的设想远远拓展到了采集数据的范畴以外，他们还想要将这些数据利用起来， 但这又涉及到花费2年时间与DGI Supply 展开深入合作，再次调整了输入栏目并做出了其它改造。因为他们所设想的方案要求经过一定水平的专门化处理，而这种处理能力是Robocrib 刀库无法现成提供的。但是Bohnet 先生说，如果这个刀库的软件没有足够的灵活性，不能够应用于其原本设计意图之外的用途的话，那么这家公司的目标是不可能达成的。也就是说，必要的能力已经具备，只是需要一些巧妙调整以及密切供应商伙伴的帮助，这些目标就能达成。

图1 尽管“柔性加工系统”恰如其分的描绘了Applied Engineering 公司7 条自动化卧式加工中心生产线，但这些系统的成功取决于对流程一致性和通用性

锁定清单

在这些全部经过改造的数据输入栏内，员工必须填写旧刀具的相关信息才能更换它，而这项要求对于公司实现的最终目标特别关键，也就是Bohnet 先生所说的“锁定”刀具清单。“刀具编号或作业站”栏目用于接受7 位数编码的输入，这个编码根据刀具的特性以及使用此刀具的机床标识出每一把刀具。以刀具253t117 作为假想示例，这个编号指第5 套柔性制造系统（FMS） 的第3 台机床的177 号刀具（最前面的“2”用于指示此刀具属于FMS区域，用于会计用途）。通过调出这个编号可揭示出这把刀具是一把3 排屑槽的0.5 in（1 in=25.4 mm） 平头端铣刀，而且这个编号也能揭示这把刀具的完整使用情况。最重要的是，对刀具253t117 的追踪独立于机床上的其它刀具，即使其它刀具在每个方面都与此刀具完全相同。

Bohnet 先生说，将每一把刀具作为独一无二的实体进行处理是让这套系统得以正常运转的两项限制条件当中关键的一项。首先，当刀具253t117 断裂或磨损时，会由员工前来更换它，而Robocrib 刀库将会限制员工不能取出该编号刀具以外任何其它刀具。这有助于确保流程的一致性，也就是确保所有编程员要求采用刀具253t117 进行的加工程序都在使用的同样的0.5 in 3排屑槽端铣刀。第二，在未得到批准之前，员工只能在一段规定时间内取得规定数量的刀具。例如，如果对于253t117 的限制是10 天内2 把刀具，那么这段时间取得第3 把刀具就要求由主管授权取消此项限制。根据刀具的历史性能数据，这种限制能够通过识别出以其他方式可能检测不到的潜在慢性问题而改善流程。这样还减少了刀具更换的次数，甚至降低了发生差异的可能，即使这种差异的量级只不过相当于同处公差范围内的2 把刀具之间在打磨上的细微差别而已。

图2 Applied Engineering公司专业加工复杂航空部件。这些部件采用6061 铝合金加工而成，加工批次量为20个，并要求公差为±0.0004in

完善刀库

尽管Although Applied公司在其刀具管理新方法上已经进行了长期的开发，但一个始终存在的问题妨碍着锁定刀具清单措施发挥出全部潜能。Bohnet 解释说，加工作业有时候要求将刀具加长伸出其刀架，以便够得到某个部件的表面特征，或者避免刀具碰撞到侧壁。之前，唯一的选择方案就是调整并更新此刀具的Robocrib 刀库条目以适应这种要求。但是，问题在于这个加工程序有可能几个月或几年才会重复出现一次，甚至有可能再不会重复出现。与此同时，这把刀具将一直保留在机床刀库内，而由于经过改造，所以编程员在再次调用这把刀时，经常不得不变更切削参数。

正如以上方法的结果所示，其解决方案已经出现了。与此同时，DGISupply 公司一直在协助改造Robocrib 刀库， 并还一直在与Applied 公司合作实施另一套新系统：即Autocrib 的Intelliport，一种受员工身份ID 控制的刀具库入口通道，并内置了RFID 跟踪功能。最初安装这套系统的目的是提供刀架的可追踪性和自动生成订单，而且这套系统还方便于一项刀架重新认证和循环使用计划的制订，这项计划大幅减少了对订购新刀架的需求。但不久之后就发现了这个计划能够明显地减轻由于改造刀具而带来的问题。

Bohnet 先生解释说，这套Intelliport 系统可以将任何经过改换或加长的刀具组件作为特殊刀具而不是标准刀具输入到系统内，这样，相应刀具就可以加装RFID 标签并在作业完成后归回到刀库内。这时，重新认证程序就能接手工作。每6 个月这套Intelliport 系统就会发出一份“慢用或无用库存”报告，标明这段时间内没有被使用过的刀具组件。于是公司将检查这些刀架以确保它们满足规格，如果在近期内不再需要使用它们，通过提供一种将改造后的刀具组件从车间回收的机制就将其打散并回收至库存当中。这个计划起到了改善流程的作用，同时在去年通过回收用过的库存节省了23 万美元。