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目錄
? | 豐田式挑戰(zhàn)的最前線 |
? | 【鍛造部】“鋼與熱的專家團隊” |
? | 【機械部】豐田生產(chǎn)方式的傳承者 |
? | 【FC制造部】為防止異物混入而不懈努力 |
? | 【底盤制造部】車架加工離不開“五感” |
? | “全員活躍”,共創(chuàng)未來 |
? | 培養(yǎng)強大的技能 |
? | 豐田總公司工廠 |
豐田時報的全新連載專題“豐田工廠的繼承與進化”,將為您挖掘分析每座工廠的個性,介紹各工廠迄今為止的歷史及其未來的進化愿景。
我們在上一期的“繼承篇”中已經(jīng)介紹過,總公司工廠作為“挑戰(zhàn)新領(lǐng)域”的先驅(qū)者,致力于以“phase in”為使命的制造。負責生產(chǎn)MIRAI的核心部件燃料電池堆,未來還將生產(chǎn)BEV用的大型電池包等零件,長期建設(shè)面向全新移動出行發(fā)起挑戰(zhàn)的風(fēng)氣,并不斷培養(yǎng)員工們的技能。
此外,總公司工廠從1938年設(shè)立以來,在磨練鍛造和焊接等技術(shù)上不斷精進,并且承擔著“全球母工廠”的職責,負責將技術(shù)傳承給日本外的工廠。
時報將在這一期為您帶來總公司工廠的“進化篇”,聚焦四個部門,解析各部門的特色及其面向未來的挑戰(zhàn)。
我們首先為您介紹“鋼與熱的專家團隊”——鍛造部。鍛造部在總公司工廠設(shè)立之初就存在,至今已經(jīng)有85年以上的歷史。生產(chǎn)產(chǎn)品的種類將近200種,主要制造發(fā)動機零部件。
所謂的“鍛造”,指的是用錘子或沖壓機敲打金屬使其成形的工藝。鍛造有6000年以上的歷史,被稱為人類最古老的金屬加工工藝。
總公司工廠的鍛造部主要采用一種名為“熱鍛”的工藝,將鋼材加熱至約1250度使其變軟,然后用沖壓機將其沖壓成形。
“熱鍛”加工熾熱鋼材的過程中,對溫度的精準控制至關(guān)重要。加熱過度的話鋼材則會熔化,但加熱不足又會導(dǎo)致鋼材過硬,無法按照要求加工成形。
加工過程中甚至必須密切關(guān)注氣溫的細微變化,該部門的殿園廣主管說“這是一個難以數(shù)值化的領(lǐng)域”。
鍛造部殿園 主管
鍛造是一個難以數(shù)值化的領(lǐng)域。正因為有人的技能做基礎(chǔ),一部分工序才能用機器來代替完成。
我們不僅要增設(shè)更先進的機器,還要傳承以人的五感來實現(xiàn)鍛造的工藝技巧。通過視覺識別溫度、聽覺辨別壓力、觸覺判斷磨損、嗅覺確認老化。只有培養(yǎng)出能以五感來把握鍛造質(zhì)量的鍛工,才能鋪好一條通往未來的道路。
我們的課題是如何將人的技能反映到機器上。原本鍛造要由鍛工敏銳地感知當天氣溫的細微變化,隨之做出相應(yīng)的作業(yè)調(diào)整。
為“培養(yǎng)能通過五感把握鍛造質(zhì)量的鍛工”,鍛造部特意保留了肉眼觀測和親手觸摸的鍛造工序。
鍛造部目前正著眼于鍛造鋁制部件,可以為車重較大的BEV減重。
鋁材鍛造的最佳溫度、成形條件和強度等不同于鋼材,為了積累鋁材鍛造的know-how,鍛造部竟然還為豐田海上事業(yè)所涉及的游艇“PONAM-31”項目制造了船底。
鋁制船底能吸收波浪的沖擊,減少振動,提供更舒適的駕乘感受。
本來該部件委托外部公司制造,但是由于PONAM-31大受歡迎,訂單激增。為避免讓客戶在預(yù)定后等待一年以上,豐田決定提高生產(chǎn)能力。
總公司工廠承擔了這一任務(wù)。為了積累鋁加工技術(shù)的知識,鍛造部主動請纓,接手了生產(chǎn)船底的任務(wù)。
機械部是從初代普銳斯開始一直在參與混合動力車生產(chǎn)的部門,同時也是豐田生產(chǎn)方式(TPS)的傳承者。
機械部與鍛造部一樣,都是1938年便已成立,近年來一直在負責生產(chǎn)普銳斯使用的混合動力變速驅(qū)動橋(該部件會根據(jù)行駛狀況調(diào)節(jié)發(fā)動機與電動機的驅(qū)動力,使之最佳化)*。
*目前,混合動力變速驅(qū)動橋的生產(chǎn)已轉(zhuǎn)移至衣浦工廠(愛知縣碧南市)等地。
如今,機械部的重點已經(jīng)轉(zhuǎn)向了電池領(lǐng)域。以2009年發(fā)售的普銳斯插電式混合動力車為契機,機械部啟動了電池包的生產(chǎn)。
今后不久,機械部還將開始生產(chǎn)BEV用的大型電池包,目前正在試制全固態(tài)電池的鋰電池單體。除了汽車用的電池之外,機械部還把探索的觸角伸向了大型固定電源等領(lǐng)域。
機械部擁有被認為是TPS發(fā)祥地的“TPS基本生產(chǎn)線”,其重要職責之一便是傳承豐田生產(chǎn)方式的know-how。
后來,曾擔任豐田汽車工業(yè)(現(xiàn)豐田汽車)副總裁的大野耐一,在1953至1957年間擔任機械部部長,就是他實現(xiàn)了TPS的體系化。
機械部的“TPS基本生產(chǎn)線”傳承著大野的教誨,他們正在通過“裝置”和“改善”提高作業(yè)有效生產(chǎn)率。
關(guān)于“TPS基本生產(chǎn)線”,第4機械科的今井博志組長說了下面這樣一番話。
機械部 第4機械科 今井組長
必須把豐田生產(chǎn)方式留給未來的豐田,我們懷著這樣的信念,將基本生產(chǎn)線視作讓員工實踐與學(xué)習(xí)的地方。
這條生產(chǎn)線上有些工序故意只保留了最低限度的設(shè)備,作業(yè)主要依靠手工來完成。這是在探索由人來完成才能做得更好的事,拒絕盲目依賴機器。豐田的前人就是這樣做的,而如今的我們同樣需要這樣的機會。
去年,包括來自豐田外部的參觀者在內(nèi),約有300人來到機械部學(xué)習(xí)?;旧a(chǎn)線不僅為培養(yǎng)公司內(nèi)部的人才作出了貢獻,還讓許多豐田外部的人員學(xué)到了豐田生產(chǎn)方式中蘊藏的智慧。
“哪怕是100微米的異物也不能有”。設(shè)立于2017年的FC制造部是總公司工廠中最“年輕”的部門,他們通過細致分析和員工的意識改革,與供應(yīng)商組成One team并開展活動,顯著降低了異物不合格率。
FC制造部主要生產(chǎn)第2代MIRAI的燃料電池堆。
第2代燃料電池堆中會堆集330片約1毫米厚的電池,性能與第1代相比大幅提升。但同時,電池內(nèi)部只要有100微米(大小約相當于米粒的1/50)的鐵異物,質(zhì)量便會下降。
在第2代燃料電池堆的生產(chǎn)一線,員工們必須在從未體驗過的潔凈環(huán)境下完成產(chǎn)品制造。
FC制造部 生產(chǎn)研發(fā)室 杉崎太亮 室長
提到潔凈的生產(chǎn)環(huán)境,大家可能會首先聯(lián)想到芯片的生產(chǎn)線??墒侨绻扇∧菢拥淖龇?,維持空氣潔凈的環(huán)境和設(shè)備將需要巨資。
我們沒有盲目那么做,而是首先將100微米的鐵異物的移動可視化,也就是先將“敵人”的動向可視化。結(jié)果我們發(fā)現(xiàn),鐵異物不會像芯片生產(chǎn)線的浮游異物那樣亂飄,基本上都會下落并停留在地面。
發(fā)現(xiàn)這一點之后,大家不再像剛開始那樣無從下手,而是有了明確的目標,團隊士氣大振。
從這時起,團隊中的每個人都開始思考如何防止鐵異物的混入。根據(jù)“不帶來、不生成、生成后馬上清除”的潔凈三原則,設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)、制造、質(zhì)量管理、供應(yīng)商......大家開始從各方面向著同一個目標行動。我們當時的座右銘就是“Just in CLEAN”。
“必要的位置、必要的水準、必要的潔凈手段”,這正是“Use Brains Not Money*”的理念。
*不依賴金錢而是集合團隊的智慧來解決問題
這個One team解決了設(shè)備和環(huán)境中的異物問題,不過他們并未就此停下腳步,他們認為更重要的是生產(chǎn)一線員工的“意識”。對于燃料電池堆這種通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的產(chǎn)品而言,異物直接影響質(zhì)量。因此可以說,他們這些一線力量守護著產(chǎn)品質(zhì)量的最后一道防線。他們還為此成立了“異物實驗室”,培養(yǎng)一線的潔凈意識。
實驗室由一線員工組成,他們使用最先進的電子顯微鏡和X射線分析儀,及時分析產(chǎn)品和設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的異物,幾小時后便能把結(jié)果反饋到生產(chǎn)一線,一線隨時根據(jù)反饋結(jié)果解決問題。
將樣品送到分析公司通常需要等待一周才能得到結(jié)果,而他們現(xiàn)在僅用一小時便能完成分析并把結(jié)果反饋到生產(chǎn)一線。FC制造部的一線生產(chǎn)正在圍繞這個強大的分析團隊開展工作。
異物實驗室不滿足于這樣的成果,他們還將原材料供應(yīng)商的生產(chǎn)工序視為自己的生產(chǎn)工序,分析幾千份樣本并將結(jié)果共享給供應(yīng)商。他們在2022年12月將不合格率從2020年2月的約1%降到了0.01%左右。
他們的口號是“潔凈=質(zhì)量=一線力量”。他們讓保持潔凈的意識扎根生產(chǎn)一線,這種不懈改善的姿態(tài)正體現(xiàn)著豐田的一線力量。
如今,對FC制造部的生產(chǎn)一線來說,異物實驗室已成為了不可或缺的一部分。
FC制造部 制造支援科 近藤政宏 組長
只靠制定規(guī)則還是難以改變?nèi)藗兊南敕?,為了防止異物混入并保持高質(zhì)量的生產(chǎn)活動,重要的是改善每個人的意識。
于是異物實驗室以“愉快工作的同時提升潔凈水平”的思想為本,致力于推進意識的培養(yǎng)工作。
異物實驗室剛剛成立時,所有一線員工不論崗位和職位,大家組成One team一起對異物進行了徹底的清理。此后,大家不斷分享“怎樣做才能更干凈”“怎樣做才能避免異物生成”等經(jīng)驗,形成了以“全體共鳴”為關(guān)鍵詞的緊密團結(jié)的工作氛圍。
員工的成長帶動了生產(chǎn)一線的成長。如今,越來越多的員工學(xué)會了最先進分析儀器的操作,大家精誠團結(jié),在愉快工作的過程中不斷改善工作方式。
制造支援科的橋本正雄團隊負責人過去是焊工,如今他已經(jīng)成為了異物分析Meister,擁有了從產(chǎn)品中剔除100微米異物的技能。
FC制造部在MIRAI項目中培養(yǎng)了以燃料電池堆為首的各種技術(shù),這些技術(shù)現(xiàn)在正在向鐵路、船舶、發(fā)電機等領(lǐng)域延伸。由此可見,員工在不斷進步,產(chǎn)品在不斷變好。
2023年11月,豐田在國外的第一家工廠——巴西圣貝爾納多工廠60年的歷史落下了帷幕。在這里發(fā)揮過重要作用的“小松700噸沖壓機”回到了祖國,現(xiàn)在就在底盤制造部。
底盤制造部主要負責汽車行駛系統(tǒng)鋼板的沖壓加工和車架的焊接工作,例如LAND CRUISER 300的車架等。
雖然沖壓加工是切割和彎折鋼板的工序,但是要根據(jù)鋼板的延展性適當調(diào)整,加工成質(zhì)量合格的零件,必須依靠人的感官判斷。其中,氣溫變化和加工過程中的加熱都會改變鋼板的延展性,所以沖壓加工其實是一項需要精密計算的作業(yè)。
在“電弧焊”這道用高溫融化并焊接鋼板的工序中,接縫處的溫度會達到1300度以上,這種人類無法介入的部分則由機器來完成。
出于培養(yǎng)員工技能的考慮,底盤制造部刻意保留了部分焊接工序。
底盤制造部技術(shù)員室田畑千尋室長就保留手工焊接的意圖,作出如下說明。
底盤制造部技術(shù)員室田畑室長
我們曾讓熟練的技能人員與最先進的機器進行過焊接比賽,結(jié)果是人勝過了機器。
焊接時,有一些只有人的五感才能感知的細微之處,無法用數(shù)值來表現(xiàn),也就無法讓機器掌握這些狀況,這就是讓機器代替人完成作業(yè)的一大課題。因此依靠人的五感完成焊接的技能不能失傳。
近年來,為了提升車架的強度,底盤制造部還開始應(yīng)用激光焊接技術(shù)。有了這項技術(shù)之后,從2024年起,底盤制造部開始作為“車架中心”,負責車架制造的研究與技術(shù)推廣。
豐田喜一郎為發(fā)展日本汽車產(chǎn)業(yè)設(shè)立了總公司工廠(當時名為舉母工廠)。江里義憲廠長將這一精神稱之為“本工魂”,誓要代代相承,要持續(xù)不斷地挑戰(zhàn)。
本期時報介紹的四個部門雖然專攻不同的領(lǐng)域,但是有著面向未來培育人才、制造更好的產(chǎn)品的共同目標,以不斷挑戰(zhàn)的姿態(tài)展示相同的“本工魂”。
而現(xiàn)在,總公司工廠正致力于打造“全員活躍”的職場。
為了跨越部門和職能的界限,形成開放平等的溝通環(huán)境,總公司工廠從三年前開始在所有部門推行“HONKO LIVE”,通過實時直播各部門的改善點和數(shù)字化舉措,將所有部門無延時地連接在一起。
HONKO LIVE還讓許多年輕員工有機會主動展示自己在某一領(lǐng)域的一技之長,而這樣的展示又帶來了許多新變化。
江里 廠長
從年輕技能人員到工長,大家在HONKO LIVE中都能打成一片,許多人都盼著下一次HONKO LIVE快點開始。最讓我欣慰的就是聽到有人說:“進公司30年了,我還是第一次覺得這么開心。”
總公司工廠乃至整個豐田都有這樣的土壤,只要是員工磨練制造技能的地方,種下挑戰(zhàn)的新種子,盡管會經(jīng)歷一番風(fēng)雨,但種子一定會發(fā)芽成長。
在總公司工廠,許多領(lǐng)域都是如此。不斷挑戰(zhàn)的領(lǐng)域擴展,令我感到很高興,我相信參與其中的成員也會感到高興。
如果每個人都更有作為,總公司工廠這個舞臺也會隨之變得更大。舞臺變得更大,大家就有更多的余力投入挑戰(zhàn)。為此我們要努力實現(xiàn)“全員活躍”。
我一直在號召員工:我們要一起守護并改良讓員工成長的土壤,不僅要磨練技能,還要磨練包含“人間力”在內(nèi)的“本工魂”。
不斷加強技能、提高技術(shù),還要在無盡挑戰(zhàn)中,把“本工魂”一代代傳承下去。
正是在這個鼓勵員工積極挑戰(zhàn),不斷成長的土壤之上,我們才能面向未來播種。我們要堅持打造“全員活躍”、充滿活力的職場。
只靠配備最先進的機器沒法開創(chuàng)未來。員工們只有在“全員活躍”這一成長的土壤之上,才能不斷磨練制造技能,不斷進步。
我們在“繼承篇”和“進化篇”中介紹了總公司工廠的歷史與未來。
最后,我們以堅守一線超過60年的河合滿老師傅的一番話作為結(jié)語。這是他在2023年的豐田制造說明會前,回答一線員工的問題時說的一番話。
河合老師傅
我總是說:“不能等引進了某種新工具或者要生產(chǎn)某種新車型才去培養(yǎng)技能,員工日常就要主動培養(yǎng)技能,讓自身變得更強大,這樣不管來了什么我們都不會怕。”
十年前我推動高級技能人員的培養(yǎng),就是因為我很擔心豐田過度依賴自動化,越來越多的人覺得可以不再依靠自身技能,按下按鈕便生產(chǎn)產(chǎn)品。
現(xiàn)在不合格產(chǎn)品和設(shè)備故障越來越少,提升質(zhì)量和學(xué)會解決設(shè)備問題的機會也越來越少。
所以為了讓自動化日新月異,我們必須培養(yǎng)技能強于機器、能給機器當老師的人。如果培養(yǎng)不出比機器更精通焊接的人,提升質(zhì)量就無從談起,產(chǎn)品就不會變得更好。
進入公司后,河合老師傅一直在總公司工廠的鍛造部任職??偣竟S是豐田最老的量產(chǎn)工廠,肩負著歷史重任,各部門一線都繼承了“本工魂”,始終沖在挑戰(zhàn)的最前線。
廠址:〒471-8571 愛知縣豐田市豐田町1番地
生產(chǎn)開始日期:1938年11月3日
占地面積:59.9萬平方米
員工數(shù)量:1,940名(截至2024年3月)
主要生產(chǎn)零件:發(fā)動機及變速器等零件、MIRAI的燃料電池堆、普銳斯的混合動力機組、LAND CRUISER的車架等