加工金屬時，工具或加工策略選擇可能是成敗的關鍵。廢料、低生產率和報廢部件都是加工工藝有欠缺的跡象。它們也是加工技術缺乏可持續性的表征。正確的工具和工藝可以給金屬切割帶來諸多可持續性收益。但是許多加工車間并沒有意識到這些優勢。在本文中，山特維克可樂滿（Sandvik Coromant）車削業務產品管理主管 Matilda Gynnerstedt 探討了能夠提高生產力、減少浪費和提高金屬切削可持續性的工具和技術。?
金屬是當今工業化世界的支柱。從我們建筑物中使用的鋼材和汽車中使用的的鋁材，到現代飛機中使用的的鈦金屬和電子產品中的銅，金屬已成為我們經濟中的重要組成部分。而且它們的普及程度不會降低。隨著世界各國政府實施脫碳計劃，對可再生技術的需求將使我們對金屬的依賴繼續飆升。事實上，根據國際能源署 (IEA) 的鋼鐵技術路線圖報告，從現在到 2050 年，全球的鋼鐵需求量將增加三分之一以上。?
但是，隨著需求的增加，人們對金屬在制造業中的采購、生產和使用方式的期望也會增大。
長期以來，金屬生產一直被認為是一個碳密集型過程。雖然煉鋼確實會產生大量排放，但行業已經在減少其影響方面取得了成功。例如，綠色鋼鐵用可再生電力和氫氣代替了傳統上以礦石為基礎的煉鋼所需的煉焦煤。這可以大大減少金屬生產過程中的碳排放。
雖然最近的創新技術（如綠色鋼鐵）可以為金屬行業帶來更可持續的未來，但還有其他幾項技術可以使金屬加工過程更具可持續性。如果制造商要應對未來的可持續發展挑戰，就必須更加了解這些方法。
對于負責將難以加工的金屬切割成所需形狀并使其符合緊密度容限和最高表面質量要求的加工車間，正確的工具和必要專業知識至關重要。具體來說，該工具應當有助于提高加工效率和減少浪費，并帶來可觀的可持續性效益。
報廢組件是阻礙車間實現最佳績效的一個因素。導致報廢的常見情況包括使用錯誤的工具、機器編程中的人為錯誤以及未檢測到的原材料變化造成的不可預測的加工問題。此外，廢件若不回收，就會對環境產生嚴重影響。事實上，據世界銀行?估計，在全球范圍內，工業產生的廢物量是世界各地城市產生的固體廢物量的 18 倍。
加工車間若要減少廢料，它們就必須執行正確的工具設置和切削數據。如未能確保這些因素，則可能會導致刀具不規則磨損和刀片刀具壽命出現不可預測性 — 這會導致部件被拒收，進而造成報廢。
刀具選擇對于減少車削（一種常見的車床加工操作）中的浪費尤為重要。作為現有加工設置中降低生產成本的有效策略的一部分，可以通過減少廢料和部件廢品來實現高效的鋼車削。該策略可能包括最大限度地利用機器或選擇更可靠的工具解決方案，如刀片，以降低每個零件的成本。?
但更可靠的刀具有哪些特點？規定長且可預測的刀具壽命并具有良好切屑控制的車削分級，應考慮用于安全和高效的機械加工。選擇壽命更長、耐磨性和耐熱性更強的刀具，可以帶來切實的好處，例如最大限度地減少意外停機，或減少工件材料或硬質合金刀片本身的材料浪費。這些都是可持續機械加工的必要先決條件。山特維克可樂滿致力于在我們的車削分級中使用回收材料，這也是使我們客戶自己的制造技術更具可持續性的一個重要因素。我們開發項目的標準之一是在我們的工具中增加回收材料的使用，以及減少浪費。
幾乎所有行業都開始認識到可持續發展的重要性，數字化轉型也是如此。在對 400 多家全球制造公司進行的一項調查中，有94%的受訪者表示，工業4.0（Industry 4.0）在疫情期間為保持正常運營立下了汗馬功勞。 新冠疫情（COVID-19）帶來的挑戰也為那些在實施工業 4.0 戰略方面落后的制造商敲響了警鐘。?
工業 4.0 帶給制造商的優勢現已廣為人知 — 它可以幫助管理人員和工人做出更明智的決策、提高生產力、減少生產中的失誤，從而有助于提升企業的利潤率。但工業 4.0 的一個鮮為人知的好處是它在可持續發展中發揮的關鍵作用。
從歷史上看，工廠管理人員在做加工決策時，一般都是基于工人的提案和經驗。另一方面，通過物聯網 (IoT) 連接的機器可以增強人類工人的寶貴經驗，從而為實現透明度、優化規劃和精簡生產工藝提供新的可能性?？紤]到這一點，目前有許多數字服務可以幫助制造商實施更可持續的生產工藝。
要施行可持續發展戰略，一個很好的起點是利用數據分析工具對工廠的當前狀態進行審計。通過這種方法，可識別出可能阻礙加工車間提高生產力和可持續性的多個低效領域。例如，如果工廠出現刀具過早磨損、表面光潔度低于標準或機器停機時間較長的情況，那么通過傳感器收集的數據可以幫助操作員對其加工工藝做出明智的改進，從而有助于減少浪費和提高能源效率。
CoroPlus® 效率?提升計劃 (PIP) 正是解決這些痛點的一種方法。PIP是經過實踐驗證的結構化流程，可以在單臺機器、工序鏈或整個工廠中執行。作為計劃的開始，先由山特維克可樂滿的專家識別出導致生產效率低下的問題，然后安裝機器監控解決方案，實時開展數據分析。這些數據可以遠程訪問，可提供對整個生產單元直至切削工具的深入分析。?
CoroPlus® PIP 不但可以幫助制造商降低成本并減少效率低下問題，還有助于使制造過程更具可持續性。通過確保機器盡可能高效地運行并縮短加工時間，該計劃可以消除浪費并減少能源消耗。尤其重要的是，主要資產 — 即現場工人 — 將擁有更好的工作條件，因為他們知道機器流程是平穩、穩定和可預測的。
高效、可持續的金屬切削工藝和低效、浪費的加工工藝，兩者間的差異可能就是幾個失當的決策。然而，隨著我們越來越意識到金屬加工對環境的影響，行業創新技術不斷涌現，從而有助于大幅提升行業聲望。創新工作不僅著眼于更可持續的生產方式，也著眼于金屬加工環節，從而造福人類和地球，并創造更多利潤。
