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现在,以3D打印、AI技术为代表,数字化备受瞩目。汽车行业生产一线却依旧存在着一些依靠“老手艺”而运转的部门。
ToyotaTimes将聚焦这些用其自身精湛技艺支撑起汽车行业的“匠人”们,并开启一个直指日本制造业精髓的新特辑“支撑日本汽车制造业的匠人们”。
这次,以新款世极的发售为契机,我们将分5期时报介绍从事该车型制造的匠人特辑报道,本期为特别篇的第2期。
田中宏树是一位“组装匠人”,他负责在组装线上将悬架、传动轴等零件装配到车身上。本期报道的主角便是他。

第15期 高精度组装车身的“组装匠人”田中宏树
丰田汽车 田原工厂 组装部 专家(EX)
一般来说,包括最小的螺丝在内,一辆汽车由大约3万个零件组成。有些零件由汽车厂商自己生产,有些则由合作公司提供。
这些零件又各有不同,有如发动机和悬架等与行驶直接相关的零件,也有如车门这样的车身零件,还有座椅、方向盘等内饰零件。
世极组装线上没有常见的传送带。在一道工序完成后,匠人们会使用运输辅助设备将车身运到下一道工序去。
在组装线上,公司内外生产的这些零件会被组装到车身上,最后完成整车组装的工作。生产新世极的田原工厂(爱知县田原市)的组装部门约有1500名员工。
为了在该工厂生产新世极,要从这1500名员工中挑选40人负责组装线上的工作。选拔标准是这些人员必须具备高技能、高质量意识和一丝不苟的制造能力,达到EX(班长)或以上级别,田中就是符合条件的宝贵人才之一。

在世极的组装线上,主要按如下步骤进行组装:一是“内饰线”,有仪表盘、车顶等;二是“底盘线”,有发动机、悬架、PHEV电池等;三是“最终线”,有座椅、车门、车窗等;最后还有“调整与液体”部分,有发动机冷却水和制动器。按照这个顺序,这些被选拔出来的人每天要组装3辆世极。

具体工作包括使用各种规格的扳手、螺丝起子等各种工具及夹具来组装每个零件。
尤其是田中负责的底盘组,组装发动机和悬架等大型、重型零件时,需要使用手柄有近一米长的扭矩扳手作业。

当上司就加入世极项目向田中确认意向时,田中忍不住露出了笑容,甚至因过于开心摆出了庆贺的动作,高呼“太好了!”。
田中
老实说,负责丰田的最高级车中承载了历史的世极确实会感到沉甸甸的责任,但因为其拥有最先进的构造,且将采用和以前完全不同的工法,让我们作为造车人也能挑战新的事物,所以我有着十足的干劲和动力。
这是我第一次参与新型车的生产准备,从研发到生产技术,再到工厂的一线,能和各种各样的人一起合作,能从生产的初始阶段便参与其中,让我学到了很多东西。

作为组装匠人,田中对于能负责世极打从心底感到开心。不过要加入该项目,田中等参与世极组装线的40名匠人全体都必须接受特别的教育课程——“世极教育”,并通过认证考试——“世极匠人认证考试”。
这40人花费了5个月时间,通过“世极教育”,学会了制造新世极必备的3大要素——“高技能”“高知识”“人间力”。具体来说:“高技能”,指一气呵成地组装车辆、并赋予车辆高品质的技能;“高知识”,指从打造车辆构造和各性能、到世极特有的高品质的方法、乃至世极历史,理解以上各方面内容的知识;而“人间力”,则让制造方能时刻站在客户视角,追求制造的精益求精。
认证考试分为3个阶段,即“预考试”“笔记正式考试”“实技正式考试”。其中“预考试”考查基础技能的学习水平,“笔记正式考试”则考查世极历史、车辆构造、顾客群体的属性等各种知识的理解度,最后的“实技正式考试”需使用实车,对技能水平进行最终确认。只有全部合格后,才有资格作为“世极匠人”,在组装线上工作。
田中
笔记考试有200道题,比实技考试更难,但这是我从学生时代以来,久违地冲刺学习了一把,总算是度过了难关。
从丰田和世极的历史,到如何打造只有这辆车才有的高品质的方法,学到了许多此前不曾了解的东西,我觉得非常有意义。
宛如自己的手脚一般熟练操作各种工具
田中出生于1988年,现35岁。他在初中时热衷于网球,积极参加社团活动,水平甚至到了晋级到全国大赛,但升学时,由于优先考虑了将来想入职丰田汽车的想法,最终选择了没有网球部的丰田工业学园高中部。
实际上,田中的父亲也是丰田工业学园的OB(OLD BOY,老资历前辈),现在同样在田原工厂,负责雷克萨斯的涂装工序。但是田中苦笑着说:“我做出这一决定绝不是追随父亲的背影。”
田中从学生时代开始就喜欢LAND CRUISER,2007年4月他入职丰田并被分配到田原工厂组装部,而且他当时参与的,正是LAND CRUISER PRADO和雷克萨斯GX等的非承载式车身结构的组装线。
田中
我从学生时代起就很憧憬LAND CRUISER,没想到一入职就能参与LC相关的生产。
实际上,从进公司以来,我就努力存钱,一点也不敢浪费,在第二年就买下了心心念念的LC PRADO。
田中开心地回顾了当时的情况,进入公司以来他已经工作了15年以上,负责了LAND CRUISER PRADO和雷克萨斯GX等的组装。
田中一直负责的是车轴、悬架等驱动系统和行驶系统零件的组装。
正因为田中一直专注于这些零件的组装,所以他才能真正感受到世极的组装工程对精度的要求有多么高。

田中等人所负责的高精度组装工作最需要注意的点就是,要严格按照拧紧强度设计值来紧固螺栓和螺母。而这种拧紧强度,即拧紧力矩值的单位以Nm(牛顿米)表示。
在普通车辆组装生产线中,只要将拧紧力矩的误差控制在设计值±20%以内,质量检查时都算合格。譬如,某个零件的设计拧紧强度值为100Nm的话,实际拧紧力矩值在80〜120Nm以内,便视为合格。
但在组装世极时,拧紧力矩误差必须控制在±5%以内才能通过质检。即便是汽车各部位的零件精度非常高,但只要在紧固这一步骤中出现半点差池,都会对精密的车辆品质产生影响。特别是田中所负责的汽车行走系统相关零件的组装,其精度会直接影响到汽车的驾乘感受。

田中
在组装世极以外的生产线,只需使用紧固工具,对螺栓和螺母进行一次拧紧作业即可。因为提前输入了紧固工具所需的目标拧紧力矩值,一次紧固完全能够控制在±20%的误差规定值以内。
但由于组装世极的生产线对精度要求更加严格,所以首先要使用夹具配合手工作业,将螺丝卡入槽口,然后再用紧固工具将螺栓拧至接近目标拧紧力矩值。最后,用一种被称为电子扭矩扳手(可通过网络连线记录力矩值至计算机)的工具进行手工作业,精加工至规定的目标拧紧力矩值内。
虽然组装世极的拧紧力矩误差只要控制在设计值±5%以内就算质量过关,但我本人一直以±0%为目标在进行作业。
通过电子扭矩扳手作业的每颗螺母拧紧力矩值都留有电子记录,因此世极上的每颗螺栓、螺母的紧固精度都有着严格的质量管理。
据说组装作业使用了电子扭矩扳手,每颗螺栓的紧固精度都留有记录并进行管理。
顺带一提,在紧固电池端子和线束等小零件时,拧紧强度设计值为10Nm左右,相当于日常使用螺丝刀拧螺栓的强度。但如果是传动轴这种对紧固强度要求高的大尺寸零件,其拧紧强度设计值也会增至300Nm。
大型零件的紧固作业用时需要花费1分钟左右。而组装普通车辆时,使用紧固工具进行同样的作业,用时只需5秒上下。由此看来组装世极时,要对每根螺栓和螺母都进行精细紧固作业,总算下来用时足有普通汽车的10倍以上。
田中表示,拧紧力矩值越高,作业难度也会越大。
田中
譬如50Nm左右较小的设计值,作业中可以通过手的感觉来判断,比较容易控制加减拧紧力矩值。但如果是150Nm以上的设计值,就要使用全身的力气去撬动巨大的操作扳手,所以精准输出力矩值是非常困难的事情。
若想掌握这种“手感与诀窍”,只能通过反复地紧固螺栓和螺母,为使误差接近于零,以不断努力练习力度控制趋于设定值的方式来提高作业精度。
田中作为一名“世极匠人”,最重视的是伙伴意识。

田中
所有人都知道制造汽车要靠团体协同作业,不能一个人逞英雄。我希望制造汽车的团队全体人员们,能边互相启发边制造能够使客户露出微笑的汽车。在世极的制造一线,大家都有着同样的心情。
若是几年后有些同事要离开世极项目组,被调到了其他的部门,也能利用自己在这里学到的知识、技法,用于培养人才的工作。
世极匠人所具备的“高技能”、“高知识”和“人间力”,以及他们在团队里所建立起的伙伴意识,今后一定能为丰田“制造更好的汽车”做出更大的贡献。