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2023.10.24

第15期 零件組裝的精度與設(shè)計(jì)值絲毫不差的“組裝匠人”

目錄

? 從1500人中選拔出來的40名世極匠人
? “世極教育”和“世極匠人認(rèn)證考試”
? 從事向往的汽車生產(chǎn)的喜悅
? 世極匠人最為重視的事

現(xiàn)在,以3D打印、AI技術(shù)為代表,數(shù)字化備受矚目。汽車行業(yè)生產(chǎn)一線卻依舊存在著一些依靠“老手藝”而運(yùn)轉(zhuǎn)的部門。

ToyotaTimes將聚焦這些用其自身精湛技藝支撐起汽車行業(yè)的“匠人”們,并開啟一個(gè)直指日本制造業(yè)精髓的新特輯“支撐日本汽車制造業(yè)的匠人們”。

這次,以新款世極的發(fā)售為契機(jī),我們將分5期時(shí)報(bào)介紹從事該車型制造的匠人特輯報(bào)道,本期為特別篇的第2期。

田中宏樹是一位“組裝匠人”,他負(fù)責(zé)在組裝線上將懸架、傳動(dòng)軸等零件裝配到車身上。本期報(bào)道的主角便是他。

第15期 高精度組裝車身的“組裝匠人”田中宏樹

豐田汽車 田原工廠 組裝部 專家(EX)

從1500人中選拔出來的40名世極匠人

一般來說,包括最小的螺絲在內(nèi),一輛汽車由大約3萬個(gè)零件組成。有些零件由汽車廠商自己生產(chǎn),有些則由合作公司提供。

這些零件又各有不同,有如發(fā)動(dòng)機(jī)和懸架等與行駛直接相關(guān)的零件,也有如車門這樣的車身零件,還有座椅、方向盤等內(nèi)飾零件。

世極組裝線上沒有常見的傳送帶。在一道工序完成后,匠人們會(huì)使用運(yùn)輸輔助設(shè)備將車身運(yùn)到下一道工序去。

在組裝線上,公司內(nèi)外生產(chǎn)的這些零件會(huì)被組裝到車身上,最后完成整車組裝的工作。生產(chǎn)新世極的田原工廠(愛知縣田原市)的組裝部門約有1500名員工。

為了在該工廠生產(chǎn)新世極,要從這1500名員工中挑選40人負(fù)責(zé)組裝線上的工作。選拔標(biāo)準(zhǔn)是這些人員必須具備高技能、高質(zhì)量意識(shí)和一絲不茍的制造能力,達(dá)到EX(班長)或以上級(jí)別,田中就是符合條件的寶貴人才之一。

在世極的組裝線上,主要按如下步驟進(jìn)行組裝:一是“內(nèi)飾線”,有儀表盤、車頂?shù)?;二是“底盤線”,有發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架、PHEV電池等;三是“最終線”,有座椅、車門、車窗等;最后還有“調(diào)整與液體”部分,有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水和制動(dòng)器。按照這個(gè)順序,這些被選拔出來的人每天要組裝3輛世極。

具體工作包括使用各種規(guī)格的扳手、螺絲起子等各種工具及夾具來組裝每個(gè)零件。

尤其是田中負(fù)責(zé)的底盤組,組裝發(fā)動(dòng)機(jī)和懸架等大型、重型零件時(shí),需要使用手柄有近一米長的扭矩扳手作業(yè)。

“世極教育”和“世極匠人認(rèn)證考試”

當(dāng)上司就加入世極項(xiàng)目向田中確認(rèn)意向時(shí),田中忍不住露出了笑容,甚至因過于開心擺出了慶賀的動(dòng)作,高呼“太好了!”。

田中

老實(shí)說,負(fù)責(zé)豐田的最高級(jí)車中承載了歷史的世極確實(shí)會(huì)感到沉甸甸的責(zé)任,但因?yàn)槠鋼碛凶钕冗M(jìn)的構(gòu)造,且將采用和以前完全不同的工法,讓我們作為造車人也能挑戰(zhàn)新的事物,所以我有著十足的干勁和動(dòng)力。

這是我第一次參與新型車的生產(chǎn)準(zhǔn)備,從研發(fā)到生產(chǎn)技術(shù),再到工廠的一線,能和各種各樣的人一起合作,能從生產(chǎn)的初始階段便參與其中,讓我學(xué)到了很多東西。

作為組裝匠人,田中對(duì)于能負(fù)責(zé)世極打從心底感到開心。不過要加入該項(xiàng)目,田中等參與世極組裝線的40名匠人全體都必須接受特別的教育課程——“世極教育”,并通過認(rèn)證考試——“世極匠人認(rèn)證考試”。

這40人花費(fèi)了5個(gè)月時(shí)間,通過“世極教育”,學(xué)會(huì)了制造新世極必備的3大要素——“高技能”“高知識(shí)”“人間力”。具體來說:“高技能”,指一氣呵成地組裝車輛、并賦予車輛高品質(zhì)的技能;“高知識(shí)”,指從打造車輛構(gòu)造和各性能、到世極特有的高品質(zhì)的方法、乃至世極歷史,理解以上各方面內(nèi)容的知識(shí);而“人間力”,則讓制造方能時(shí)刻站在客戶視角,追求制造的精益求精。

認(rèn)證考試分為3個(gè)階段,即“預(yù)考試”“筆記正式考試”“實(shí)技正式考試”。其中“預(yù)考試”考查基礎(chǔ)技能的學(xué)習(xí)水平,“筆記正式考試”則考查世極歷史、車輛構(gòu)造、顧客群體的屬性等各種知識(shí)的理解度,最后的“實(shí)技正式考試”需使用實(shí)車,對(duì)技能水平進(jìn)行最終確認(rèn)。只有全部合格后,才有資格作為“世極匠人”,在組裝線上工作。

田中

筆記考試有200道題,比實(shí)技考試更難,但這是我從學(xué)生時(shí)代以來,久違地沖刺學(xué)習(xí)了一把,總算是度過了難關(guān)。

從豐田和世極的歷史,到如何打造只有這輛車才有的高品質(zhì)的方法,學(xué)到了許多此前不曾了解的東西,我覺得非常有意義。

宛如自己的手腳一般熟練操作各種工具

從事向往的汽車生產(chǎn)的喜悅

田中出生于1988年,現(xiàn)35歲。他在初中時(shí)熱衷于網(wǎng)球,積極參加社團(tuán)活動(dòng),水平甚至到了晉級(jí)到全國大賽,但升學(xué)時(shí),由于優(yōu)先考慮了將來想入職豐田汽車的想法,最終選擇了沒有網(wǎng)球部的豐田工業(yè)學(xué)園高中部。

實(shí)際上,田中的父親也是豐田工業(yè)學(xué)園的OB(OLD BOY,老資歷前輩),現(xiàn)在同樣在田原工廠,負(fù)責(zé)雷克薩斯的涂裝工序。但是田中苦笑著說:“我做出這一決定絕不是追隨父親的背影。”

田中從學(xué)生時(shí)代開始就喜歡LAND CRUISER,2007年4月他入職豐田并被分配到田原工廠組裝部,而且他當(dāng)時(shí)參與的,正是LAND CRUISER PRADO和雷克薩斯GX等的非承載式車身結(jié)構(gòu)的組裝線。

田中

我從學(xué)生時(shí)代起就很憧憬LAND CRUISER,沒想到一入職就能參與LC相關(guān)的生產(chǎn)。

實(shí)際上,從進(jìn)公司以來,我就努力存錢,一點(diǎn)也不敢浪費(fèi),在第二年就買下了心心念念的LC PRADO。

田中開心地回顧了當(dāng)時(shí)的情況,進(jìn)入公司以來他已經(jīng)工作了15年以上,負(fù)責(zé)了LAND CRUISER PRADO和雷克薩斯GX等的組裝。

田中一直負(fù)責(zé)的是車軸、懸架等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)零件的組裝。

正因?yàn)樘镏幸恢睂W⒂谶@些零件的組裝,所以他才能真正感受到世極的組裝工程對(duì)精度的要求有多么高。

世極匠人最為重視的事

田中等人所負(fù)責(zé)的高精度組裝工作最需要注意的點(diǎn)就是,要嚴(yán)格按照擰緊強(qiáng)度設(shè)計(jì)值來緊固螺栓和螺母。而這種擰緊強(qiáng)度,即擰緊力矩值的單位以Nm(牛頓米)表示。

在普通車輛組裝生產(chǎn)線中,只要將擰緊力矩的誤差控制在設(shè)計(jì)值±20%以內(nèi),質(zhì)量檢查時(shí)都算合格。譬如,某個(gè)零件的設(shè)計(jì)擰緊強(qiáng)度值為100Nm的話,實(shí)際擰緊力矩值在80?120Nm以內(nèi),便視為合格。

但在組裝世極時(shí),擰緊力矩誤差必須控制在±5%以內(nèi)才能通過質(zhì)檢。即便是汽車各部位的零件精度非常高,但只要在緊固這一步驟中出現(xiàn)半點(diǎn)差池,都會(huì)對(duì)精密的車輛品質(zhì)產(chǎn)生影響。特別是田中所負(fù)責(zé)的汽車行走系統(tǒng)相關(guān)零件的組裝,其精度會(huì)直接影響到汽車的駕乘感受。

田中

在組裝世極以外的生產(chǎn)線,只需使用緊固工具,對(duì)螺栓和螺母進(jìn)行一次擰緊作業(yè)即可。因?yàn)樘崆拜斎肓司o固工具所需的目標(biāo)擰緊力矩值,一次緊固完全能夠控制在±20%的誤差規(guī)定值以內(nèi)。

但由于組裝世極的生產(chǎn)線對(duì)精度要求更加嚴(yán)格,所以首先要使用夾具配合手工作業(yè),將螺絲卡入槽口,然后再用緊固工具將螺栓擰至接近目標(biāo)擰緊力矩值。最后,用一種被稱為電子扭矩扳手(可通過網(wǎng)絡(luò)連線記錄力矩值至計(jì)算機(jī))的工具進(jìn)行手工作業(yè),精加工至規(guī)定的目標(biāo)擰緊力矩值內(nèi)。

雖然組裝世極的擰緊力矩誤差只要控制在設(shè)計(jì)值±5%以內(nèi)就算質(zhì)量過關(guān),但我本人一直以±0%為目標(biāo)在進(jìn)行作業(yè)。

通過電子扭矩扳手作業(yè)的每顆螺母擰緊力矩值都留有電子記錄,因此世極上的每顆螺栓、螺母的緊固精度都有著嚴(yán)格的質(zhì)量管理。

據(jù)說組裝作業(yè)使用了電子扭矩扳手,每顆螺栓的緊固精度都留有記錄并進(jìn)行管理。

順帶一提,在緊固電池端子和線束等小零件時(shí),擰緊強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為10Nm左右,相當(dāng)于日常使用螺絲刀擰螺栓的強(qiáng)度。但如果是傳動(dòng)軸這種對(duì)緊固強(qiáng)度要求高的大尺寸零件,其擰緊強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也會(huì)增至300Nm。

大型零件的緊固作業(yè)用時(shí)需要花費(fèi)1分鐘左右。而組裝普通車輛時(shí),使用緊固工具進(jìn)行同樣的作業(yè),用時(shí)只需5秒上下。由此看來組裝世極時(shí),要對(duì)每根螺栓和螺母都進(jìn)行精細(xì)緊固作業(yè),總算下來用時(shí)足有普通汽車的10倍以上。

田中表示,擰緊力矩值越高,作業(yè)難度也會(huì)越大。

田中

譬如50Nm左右較小的設(shè)計(jì)值,作業(yè)中可以通過手的感覺來判斷,比較容易控制加減擰緊力矩值。但如果是150Nm以上的設(shè)計(jì)值,就要使用全身的力氣去撬動(dòng)巨大的操作扳手,所以精準(zhǔn)輸出力矩值是非常困難的事情。

若想掌握這種“手感與訣竅”,只能通過反復(fù)地緊固螺栓和螺母,為使誤差接近于零,以不斷努力練習(xí)力度控制趨于設(shè)定值的方式來提高作業(yè)精度。

田中作為一名“世極匠人”,最重視的是伙伴意識(shí)。

田中

所有人都知道制造汽車要靠團(tuán)體協(xié)同作業(yè),不能一個(gè)人逞英雄。我希望制造汽車的團(tuán)隊(duì)全體人員們,能邊互相啟發(fā)邊制造能夠使客戶露出微笑的汽車。在世極的制造一線,大家都有著同樣的心情。

若是幾年后有些同事要離開世極項(xiàng)目組,被調(diào)到了其他的部門,也能利用自己在這里學(xué)到的知識(shí)、技法,用于培養(yǎng)人才的工作。

世極匠人所具備的“高技能”、“高知識(shí)”和“人間力”,以及他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)里所建立起的伙伴意識(shí),今后一定能為豐田“制造更好的汽車”做出更大的貢獻(xiàn)。

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