上世紀(jì)七十年代末到八十年代初，由于微電子技術(shù)的飛速進展，現(xiàn)代數(shù)字化制造技術(shù)和裝備也獲得了空前發(fā)展和廣泛應(yīng)用，極大地推動了制造業(yè)勞動生產(chǎn)率的提高，使制造業(yè)的發(fā)展進入了一個新時代：由主要依靠勞動能力的改善轉(zhuǎn)向主要依靠科技進步。新技術(shù)的應(yīng)用使制造業(yè)勞動生產(chǎn)率的增長速度大大加快。
我們知道，不斷追求勞動生產(chǎn)率的提高，是制造業(yè)永恒的主題，這是由制造業(yè)自身的生存和發(fā)展需要所決定的。國際經(jīng)合組織（OECD）的調(diào)查結(jié)果表明，價格的變化要滯后于成本的增加，從而形成“生產(chǎn)率差距”，這是對制造業(yè)的一種長期挑戰(zhàn)。
現(xiàn)代數(shù)字化制造技術(shù)就是為了滿足制造業(yè)提高生產(chǎn)率的需求而發(fā)展起來的。作為一個完整的制造技術(shù)體系，現(xiàn)代數(shù)字化制造技術(shù)主要由數(shù)控機床、數(shù)控量儀和數(shù)控刀具（國際上習(xí)稱“現(xiàn)代高效刀具”）三部分組成。這三個子系統(tǒng)既獨立發(fā)展，又相輔相成、互相促進，不斷推動制造業(yè)勞動生產(chǎn)率的提高。
以現(xiàn)代高效刀具為例，盡管其價格大大高于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)刀具，但由于其優(yōu)良的性能，使加工質(zhì)量和加工效率大幅度提高，從而使制造業(yè)提高了勞動生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，獲得了更大收益，其效益杠桿比達到五倍以上。例如，美國每年的刀具消費額為30多億美元，而制造業(yè)因提高效率、降低成本而獲得的收益卻達到150億美元。
與此同時，現(xiàn)代高效刀具對解決長期困擾制造業(yè)的重大環(huán)保難題——大量使用冷卻潤滑液造成的環(huán)境污染——也提供了有效的解決途徑。通過刀具基體材料和涂層技術(shù)的突破性改進，以及刀具切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，使高速切削實現(xiàn)了僅使用微量潤滑液的MQL加工和完全不使用冷卻液的干式加工。在發(fā)達國家，冷卻液的使用和無害化處理費用達到制造成本的15％，為刀具費用的4－5倍。實現(xiàn)微量潤滑和干式加工，對大幅降低制造成本和實現(xiàn)綠色加工發(fā)揮了決定性的作用。刀具和冷卻液在生產(chǎn)成本中所占比重如圖1 所示。
另外，近年來制造業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗證明，在經(jīng)濟繁榮時期，為了應(yīng)對需求增長、滿足市場需要，在一定條件下，通過改進刀具、提高效率來增加產(chǎn)能，比通過增加廠房、設(shè)備和工人來擴張產(chǎn)能更為合理，而且可以大大降低經(jīng)濟低迷時期產(chǎn)能閑置的風(fēng)險。
由此可見，現(xiàn)代高效刀具對于充分發(fā)揮數(shù)字化制造技術(shù)的綜合優(yōu)勢，起著關(guān)鍵而不可替代的作用。
但是，在我國數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展過程中，存在一個認(rèn)識上的誤區(qū)：簡單地把數(shù)控機床看成是數(shù)字化制造技術(shù)的全部，認(rèn)為刀具和量儀只是機床的“附件”而已，只要把主機抓好了，附件就自然能跟著上去。這種認(rèn)識忽略了對數(shù)控刀具和數(shù)控量儀應(yīng)有的重視和投入，其結(jié)果是我國現(xiàn)代切削刀具和測量技術(shù)的發(fā)展滯后于機床的發(fā)展。國內(nèi)外的發(fā)展經(jīng)驗證明，數(shù)字化制造技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間發(fā)展不平衡，會大大影響其整體效率和效益的發(fā)揮。
在發(fā)達國家，采用高效刀具來發(fā)揮數(shù)字化制造技術(shù)的潛力已成為共識�，F(xiàn)代高效刀具的開發(fā)和應(yīng)用受到高度重視。從2007年我國與幾個主要發(fā)達國家機床與刀具消費額的對比（表1），可以看出存在的巨大差異。
從表1可以看出，發(fā)達國家每年的刀具消費額約為機床消費額的50%左右。大大高于中國制造業(yè)刀具消費的比重。從全球范圍來看，2008年，機床消費達到850億美元的水平，而刀具消費也創(chuàng)下了210億美元的新高，刀具消費與機床消費比重的全球平均水平約為25％。在我國，機床消費已連續(xù)七年高居********，2008年更達到了194.4億美元的創(chuàng)記錄水平。我國刀具消費額也首次超過各主要發(fā)達國家，達到40億美元。但是，相對于我國制造業(yè)龐大的機床消費規(guī)模而言，刀具消費水平仍大大偏低，僅為機床消費的20%。這一比重不但遠(yuǎn)低于發(fā)達國家，也低于世界平均水平。這就說明，在我國的刀具消費中，廉價而低效的傳統(tǒng)刀具仍占主流，機床功能遠(yuǎn)未得到充分發(fā)揮，制造業(yè)提高勞動生產(chǎn)率的潛力巨大。這既是中國工具工業(yè)的差距所在，也是中國工具工業(yè)的用武之地。發(fā)展現(xiàn)代高效刀具，替代廉價、低效的傳統(tǒng)刀具，是中國制造業(yè)提高競爭力的必由之路。
國際、國內(nèi)現(xiàn)代工具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展簡況
在國際上，現(xiàn)代高效刀具（國內(nèi)習(xí)慣稱為“數(shù)控刀具”）是伴隨著現(xiàn)代制造業(yè)的需求而發(fā)展起來的。在上世紀(jì)六、七十年代，各主要發(fā)達國家先后完成了后工業(yè)化發(fā)展階段，進入了新經(jīng)濟時代。信息技術(shù)迅速滲透到各行各業(yè)。在制造業(yè)，以現(xiàn)代數(shù)字化制造技術(shù)和裝備替代和更新傳統(tǒng)技術(shù)和裝備也成為潮流。在此背景下，過去與機床配套的、千篇一律的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)刀具已經(jīng)完全不能適應(yīng)制造業(yè)新的發(fā)展需要。于是，大約在三十年前，發(fā)達國家的工具工業(yè)在制造業(yè)新需求的強勁帶動下，經(jīng)歷了一場從生產(chǎn)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)刀具到現(xiàn)代高效刀具的深刻變革。首先，在轎車制造業(yè)，大量采用“高精度、高效率、高可靠性和專用化”的現(xiàn)代高效刀具替代傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)刀具，使生產(chǎn)效率獲得極大提高。從此，現(xiàn)代高效刀具的發(fā)展勢如破竹，迅速推廣到各行各業(yè)，成為工具技術(shù)發(fā)展的主流。
現(xiàn)代高效刀具是現(xiàn)代數(shù)字化制造技術(shù)的一個有機組成部分，其中包括作為主流產(chǎn)品的硬質(zhì)合金刀具和正在發(fā)展中的超硬刀具（金剛石、立方氮化硼刀具），以及應(yīng)用于特定領(lǐng)域的高速鋼刀具。在發(fā)達國家，硬質(zhì)合金刀具已占全部刀具銷售的70％以上。
現(xiàn)代高效刀具的使用領(lǐng)域中，汽車和通用機械是****的消費者，航空航天工業(yè)緊跟其后，名列第3（見圖2）。
在我國，直到上世紀(jì)末，現(xiàn)代高效刀具一直發(fā)展緩慢。工具工業(yè)向制造業(yè)提供的基本上是傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼刀具和少量硬質(zhì)合金刀具，相當(dāng)于發(fā)達國家三十年前工具工業(yè)轉(zhuǎn)型前的水平。但進入新世紀(jì)以來，隨著我國新一輪的經(jīng)濟增長，制造業(yè)現(xiàn)代化的步伐加快，我國數(shù)字化制造技術(shù)和裝備（包括數(shù)控機床、配套功能部件、數(shù)控量儀和現(xiàn)代高效刀具）也獲得了快速發(fā)展。上世紀(jì)末，我國金切機床年產(chǎn)量已達19萬臺，但其中數(shù)控機床僅有1.4萬臺；當(dāng)時，以新型硬質(zhì)合金刀具為代表的現(xiàn)代高效刀具亦不足全部刀具銷售的15%，且水平較低。到2007年，我國數(shù)控機床產(chǎn)量已達到12.32萬臺，產(chǎn)值數(shù)控化率達到43.7%；與此相匹配的高效硬質(zhì)合金刀具的比重亦上升到占全部刀具銷售的40.3%。由此可見，進入新世紀(jì)以來，我國數(shù)控機床和高效刀具取得了快速發(fā)展。目前，國產(chǎn)化的現(xiàn)代高效刀具已經(jīng)批量進入汽車、模具、航空航天、發(fā)電裝備、通用機械等各個行業(yè)。部分產(chǎn)品的性能已達到或接近國際先進水平，有效地打破了進口刀具在一些領(lǐng)域的壟斷地位，為我國高效刀具市場的規(guī)范競爭作出了貢獻。
更須指出的是，國產(chǎn)高效硬質(zhì)合金刀具的發(fā)展突破了長期徘徊不前的局面，獲得了高速發(fā)展，連續(xù)幾年增長率都超過30％，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)高速鋼刀具的增長速度。這種可喜的變化標(biāo)志著，進入新世紀(jì)以來，我國工具工業(yè)已經(jīng)開始了從傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)刀具向現(xiàn)代高效刀具的轉(zhuǎn)型，進入了嶄新的發(fā)展軌道。當(dāng)然，工具行業(yè)近年來取得的進展，與制造業(yè)的發(fā)展需要相比仍有很大差距。廣大工具企業(yè)必須認(rèn)清發(fā)展趨勢，堅定不移地加速現(xiàn)代高效刀具的發(fā)展進程。
