李老師專欄
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以異常為師,超前部署的豐田DNA
2022年10月12日
導言▶
本文譯自Toyota Times的「奔向未來元町工廠的多車種混流生產與碳中和努力」1990年代的元町工廠曾是我們實習的母工廠,當時的確是近60秒的節拍時間,一天可以生產將近1000台汽車,2000年以後,常聽到元町工廠產量變動,兩班變一班,生產台數逐漸下降,但越是艱難,越看到元町工廠將豐田生產方式實施得越徹底越精細,且永遠不變的是對人的關心也越溫暖。
前幾天有朋友問到:「未來會有新的『精實修練』的挑戰嗎? 還是『心法』不變, 只是應用場景不同?」我一直認為:「未來只會比現在更遽變,所以要『持續地提高標竿』,全員合作,現在就要為未來做好準備。」生產台數可以變動,但技術與能力卻得更上一層樓,以求能在全球化的競爭中存活。本文是元町工廠最新的現場觀察與採訪,它做了豐田生產方式適應環境變化的最好示範。
6月,岸田文雄總理視察了豐田的元町工廠(愛知縣豐田市)。在視察現場後接受記者採訪時,總理在開始之初做了以下的發言。
我看到了不同類型的車輛,包括電動汽車,在一條生產線上一起生產,以追求碳中和的各種選擇。」「改善這個詞彙在世界各地都被用於在製造過程中所凝聚的各種努力。
從眼前流動過的汽車形狀有轎車、SUV和小型掀背車。動力的類型是汽油車、混合動力車(HEV)、電動車(BEV)和燃料電池車(FCEV)。
除了這種「混流生產」,今年的元町工廠正在應對前所未有的大挑戰。剛才所看到關於工廠的智慧和努力的報告,說明了該工廠在面對不可預測的未來且可能持續無法運營的工廠中不斷地改善。
今日的元町工廠▲
元町工廠,被稱為皇冠的故鄉,於1959 年開始運營。在此之前,豐田的主要車型是卡車,但為了實現創始人豐田喜一郎生產國產乘用車的夙願,該公司作為乘用車工廠而成立。
工廠的生產量在1990年達到頂峰,當時日本正處於泡沫經濟之中。當年共生產了445,000輛Mark II和 Crown。
然而,從次年開始,年產量一直在減少,在過去的20年中,我們一直在重複1班次和 2 班次的營運。(見下圖,生產台數的變化)
此外,那一年生產的車型數也發生了變化。在那之前,元町工廠最多只生產三個車型,而且正處於一個只要製造就能賣掉的時代。
1990年之後,生產5或6個車型成為常態(下圖直方圖中不同的顏色代表不同的車型),即使推出新車型,幾個月內銷量也會開始放緩。
與其他車輛工廠的高產量,短節拍時間連續兩班次營運相比,元町工廠重複了即使恢復了兩班次,但在幾個月之後又恢復成一班次的歷史。有了這些年來的痛苦經驗,今年到目前為止已經生產了10種不同的車型。
在同一條線上生產多款車型並不奇怪,但這次元町工廠的狀況,不同車身類型和動力總成的混流水準則要高出一兩級。
明里雄二Yu Akari 次長(元町工廠總組立部)是工廠的老爺子,自加入公司以來大部分時間都在元町度過,他熱衷於「使工廠能夠成為可生產任何車種的汽車」。
今年對於元町工廠來說也是不尋常的一年,大約一年內推出了四款新車型。
為籌備這個史無前例的計畫,1號裝配線從去年4月開始至年底一直在調集人員。我們有很多員工是從其他工廠調動過來的,也聘僱臨時工和派遣工。
忙的時候,人數以每週20人的速度增長,現在包括物流人員在內,已經有1000人了。其中,超過60 % 是新面孔。
經過反覆的教育訓練, 4月開始連續兩班次,本月第三款車型皇冠下線。前所未有的挑戰仍在進行中。
如果過來的車子形狀不同,作業員的作業姿勢也會發生變化。尤其是SUV bZ4X的後門很大,即使從車尾探出身子,也很難安裝線束。
在組裝方面,標準是雙手的伸出深度為700mm,但bZ4X遠遠超過1000mm的深度。迫切需要改善以準備新車的生產。
因此,山中皇士Kouji Yamanaka(總組立部第一組立課)提出了將移動踏腳凳與放置零件和工具的小車集結在一起的想法。
山中先生發明的移動式踏腳凳。起初使用的是簡單的箱形踏台,但會因放置的地方而不穩定,還需要與推車分別搬動。
改善後的小車有輪子,可以用一隻手輕鬆移動。當踏上它時,身體的重量會防止小車移動。
當掀背車到達時,可在踏腳凳上工作,當 SUV 到達時,可抓著扶手進入車內。踏腳凳與小車連結,無需單獨攜帶。
踏腳凳的導入改善了我的姿勢,不僅減輕了我的身體負擔,更可以目視確實地確認我的作業點。
山中先生評價了改善的效果,他說:「我認為我們也能夠為改善我的作業品質做出貢獻。」
隨著車型數的增加,零件的種類也在增加。第一條裝配線的零件接收面積為2700 m2,但當四個車型都啟動時,空間就會不夠用。
元町工廠的零件接收區▲。目前由於連續停工而空著,但如果一切計畫都完成而開始營運,將需要3,900平方米的空間,還有1,200平方米的短缺。
因此,為彌補這個空間短缺,3月底,在遠離生產線另一端的建築物中設立了一個新的零件接收區。當然,光是這樣是沒有效率的,所以團隊想辦法解決工廠所面臨的問題。
元町工廠的組裝廠房是細長的東西向長300m ,南北窄。過去,只有東側一個接收區,零件需從那裡沿著廠房配送零件到各工站。
因此,送達新接收區的零組件,由大貨車運到廠房的西側,直接供應到生產線上。隨著工廠被分成東西兩半部,零件供應作業也由新舊兩接收區分擔。
分離東西側供給的機制▲
擔當該項目的總組立部物流課小谷和弘工長對此改善的效果說:「因此,我們能夠減少每輛物流車輛的行駛距離,我們能夠緩解工廠內發生的交通擁堵。」物流工長致力於改善物流作業的小谷工長說:「若生產線停止了,你就不能實地練習。」所以他還創設了堆高機作業的訓練中心。
同時,為了應對與新接收區相關的大型貨車和堆高機的作業,還啟動了培訓計劃,促進員工掌握新技能。
一眼就能看出組裝底盤2線的與其他地方的差異。地板被漆成黃色和綠色。
黃色用於在視覺上指示潛在危險,這樣人們就不會因撞到懸掛車輛的吊架而受傷,但它還具有使其比其他地方亮70勒克斯的額外效果。
黃色是吊架經過的裝配作業區。兩邊塗上的綠色表示組長等線外人員可以安全通過的區域。
在這條底盤裝配線上,作業是由下方抬頭看著汽車的底盤上的作業位置來完成的。在黑色等深色汽車中,安裝螺栓和橡膠時存在著無法清楚地看到安裝螺栓或扣件孔位的問題。
過去,為了解決這個問題,會在地板上安裝日光燈,或頭盔上裝頭燈來對應,但作業員們說光線太強,很刺眼仍然很難看清楚。
然而,改變地板的顏色之後,明里次長說:「它的亮度恰到好處,不像日光燈那麼亮。」原來是為了安全而做的改善,無心插柳的也導致了作業性的改善。
據說,執行研究員河合滿訪問現場時,留下了這句話:「這條生產線不僅不使用空氣或馬達動力,而且照明也不使用電力。這是一條真正的碳中和裝配線。」
前面介紹過,第一組立線上60 %以上的人是新成員。這是一個比平時更需要溝通交流的情況,但疫情讓情況變得更嚴重。
戴著口罩,休息時間聊天少,很多人因為工廠不開工而在家,和同事在職場聊天的時間有限。然而,通過他們在那段時間進行的改善活動,他們逐漸彼此敞開心扉。
新員工山崎瑠菜女士(總組立部第一組立課)剛入職時被前輩問到:「有什麼難以完成的作業嗎?」她第一次參與作業,所有都是新的:「我很擔心,因為我甚至不知道什麼是困難的」。
看到山崎女士的作業,他的上級和前輩發現了一個困難的姿態,並給了他建議。其中之一是便攜式零件盒的改善,俗稱「便當盒」。
山崎女士的工程使用兩種類型的螺栓緊固工具,稱為螺栓槍。
新員工山崎女士。「感謝團隊的支持,我能夠做出很好的改善。我期待著儘早實際地使用改善成果,並交付一輛好車。」
過去,完成一次螺栓鎖固之後,會將螺栓槍放回放置零件和工具的小車上,換成另一支螺栓槍,然後再次作業。要完成裝配一輛車的作業,它必須往返小車兩次。
但是,通過在「便當盒」上打孔並安裝掛鉤,可以一次攜帶零件和兩支螺栓槍,並在作業時將它們固定在容易拿取的汽車位置上。
為了穩定螺栓槍,還調整了孔的大小和支撐點的形狀。她笑著說:「通過改善,我和我的前輩成為朋友,並瞭如何改善的知識。」。
總組立部第一組立課車門線堅田守Mamoru Katata班長於去年6月從生產發動機的下山工廠調過來。
堅田班長:雖然是使用不同工具和零件,不同領域的職場,但會聽取成員的意見並共同努力改善的態度則是一樣的。
加工和裝配是完全不同的工作。儘管我很焦慮,但我還是學會了在新工作場所擔任領導工作,同樣,我第一次被委託擔任整合初次參與裝配作業人員的責任。
當面臨重大的環境變化時,很容易忽視基礎知識。因此,我們致力於提高成員的意識,並改善如何處理掉落的零件。
如果您急於撿起移動生產線上掉落的零件,您可能會受傷,因此我們再次徹底了「如果零件掉落了,請呼叫您的班長」的規則。此外,我們還研究了防止零件掉落的方法。
其中之一是一種名為「變色龍」的機構,它利用磁鐵的力量來提取所需數量的螺栓。
這是一個當您拿走螺栓槍時,被繩子綁住的磁鐵會因重力下降到零件箱並吸住螺栓。將螺栓槍放回原位時,磁鐵會帶著螺栓上升到一個容易拿取螺栓高度的一種機關。
堅田班長回應說:「通過一系列的改善活動,提高了成員們的意識。」
同樣,去年6 月從生產發動機的上鄉工廠調來的大竹雄也Yuya Otake 先生(總組立部第1組立課)致力於改善用於將方向盤的動作傳動到車輪的中間軸的暫置場。
大竹說:「我調動到裝配工廠,並參與了 karakuri。」在同組的同事和改進班的合作下,努力解決工作場所的問題
到現在為止,暫置場是固定的,作業員每回搬運大而重的零件的距離長。
同時,有可能會佔用雙手,或導致跌倒、損壞零件。此外,可能干涉其他作業員的情況也不少見。
為了解決這種情況,我們設置了一個機構,該機構承載零件之後,可以靠著自重滑動,並將其運送到作業員手邊的位置。
這是一個當放上一個零件,它會向右滑動並停在一個後工程的作業員容易拾取的位置。後工程確認零件已拾取,並鬆開限位器後,它會回到原來的位置的Karakuri機構。
他说:「各種各樣的人有很多想法,我也希望能夠提出各種想法並改善困擾的問題。」並表達了他對未來進一步改進的願望。
總組立部第一組立課儀表板生產線的長野健二組長,於今年1月從該部門的另一個職場調過來。
長野組長解釋了與品質相關的人材育成。除了對其他豐田工廠進行對標,積極借鑒品質改善的先例,我們還努力建立一個體系,育成和認證了解工作目的的人才。
「如果不培育能了解目的並採取相應行動的人材,就無法製造出高品質的汽車。」
在從我的老闆那裡了解到,僅僅完成已決定的作業,仍無法維持高品質之後,我開始向自己灌輸職場品質倡議和目標設定的背景,直到我確實相信為止。
我把我學到的東西傳授給了我的部下。隨著自己理解的加深,部下在交流時的反應也會不一樣。
一開始他們只是聽,但第二次有人開始做筆記,隨著回數的增加,一些成員會舉手回答了。
「我相信,如果生產線再度順利運行,我們會看到成果。如果發現新的問題,我想確實地回到原點,自學之後教會別人,讓未來的計畫能夠成功。」 長野組長放心地談到了未來的前景。
元町工廠正在開展大約在一年內啟動一項四個車型在同一條生產線上運行,前所未有的計畫,並面對不同來源,多樣化的人材。
乍一看,支持這些先進舉措的不是最先進的設備,而是該現場每一位員工的穩步改善。
明里Akari 次長說:
「我們做了無數次的工程變更,說『這個月日產量 100台,下個月每天增加(或減少)到150台』每年約有『六、七次』,那時每次都要搬動設備。雖然維持同樣的產量,不要改變節拍時間和工程佈置可能比較好,但這不是我們的工作方式。」
不知道在停止的生產線上運作得不錯的東西,在重新啟動時是否會一切順利。儘管如此,元町工廠還是以人類的智慧和努力克服了生產波動和車型變更等環境變化。
元町工廠傳承著豐田對於在工廠工作的人,對於為我們提供零件的供應商,尤其是對於期待汽車的顧客。毫不猶豫地堅持於持續改善的態度。
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