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老當益壯,90歲的沖壓機
作者:李兆華 老師
2024年03月06日
1月11日的豐田時報,報導了1962年,豐田第一座海外工廠,巴西聖保羅聖貝爾納多工廠(Sao Bernardo Plant)關閉的消息(https://toyotatimes.jp/en/spotlights/1045.html#index01)。刊頭的照片吸引了我的注意,竟然已經90歲高齡,且又要搬遷回最初裝設處的日本豐田本社工場作業。這台沖壓機的傳奇生涯如下:
隨著工廠關閉,其沖壓機將在巴西服役 60 年後返回日本。它最初於 1934 年,在豐田汽車公司成立之前,被位於愛知縣刈谷市的豐田自動織布機廠汽車部購入。
1938年,舉母工廠(後來的本社工廠)成立時,這台沖壓機被搬到了那裡,為新生的豐田汽車製造提供了支援。
1962 年,隨著巴西聖貝爾納多工廠落成,沖壓機被搬遷到地球的另一邊。迄今它已經活躍使用了 89 年,始終如一地生產零件,令人印象深刻。
拉丁美洲和加勒比地區執行長Masahiro Inoue在向豐田章男社長報告後,公司決定透過「維持功能」(維持在可生產狀態)的方式保存這台具有歷史價值的沖壓機。
該機器將被重新安裝在本社工廠 60 年前的同一位置,繼續其生產零件的角色。此外,它還將用於培訓模具維護和其他相關任務的人員。
巴西聖貝爾納多工廠另一讓我印象深刻的是它曾出現在《大野耐一的現場經營》的一個章節,是豐田生產方式的標竿工廠。當時巴西工廠變革生產方式的故事對60年後的我們,仍具有醍醐灌頂的啟發。根據河合滿副社長在一次演講中提到的,文中的鍛造機在巴西作業了六十年之後,也如刊頭的沖壓機般,被遷移回豐田本社工場,設置在最現代的自動鍛造機旁,作為年輕人可分批學習鍛造技術,與動手改善的可視化「機器人老師」。書中內容如下:
實際推行just in time時,一定會關係到換模的問題,而在縮小批量方面,最難達成的就是鍛造作業。至於鑄造則還不至於太困難。大家總有種錯覺,以為同樣的東西連續作業比較有效率。
所謂熱間鍛造就是把燒的火紅的鐵放進模子內,再鍛打。因為這是靠熱力,因此模具也必須升溫到某程度,然後將素材切斷成適當的尺寸,再用火鍛燒,如果燒得過度就會熔解,而燒得不夠時也不成。此外,鍛造在敲打時,會有氧化膜或說是煙灰飛散,因此在鍛造機上,要調整模具並不容易。
一般都是把上、下的模具先放個大致,先試打一個看看。再根據尺寸調整模具的位置或高度。之後再打上二、三個,模具的位置大致就能確定,因此鍛造要換模、調整可説是最花工夫的。
從換好模具到出現完成品,還需要相當時間。因此無論如何在鍛造上如果不是大批量,就會造成損失,結果,鍛造的換模問題一直拖到最後才解決。
當時剛巧巴西廠引進一部鍛造機,準備讓零件全部內製。不過當時只能採購一部,必須靠它打出六十幾種零件,而且當時巴西廠一天只能組裝二、三台汽車,現在全球即使是規模最小的汽車廠,最少也能月產四百台,不過當時巴西廠每月只能生產四十台。因此巴西廠找不到鍛造零件的供應商。
對鍛造供應商而言,最少也要下單一千個,否則根本沒人願意接單。如果每日只需二、三個,根本不知道何時才會輪到上線,而如果以六十種而言,各下個一千個的訂單,這就得放在倉庫用上幾年。而當時一天只需要二個左右,乃至一個月只需要約四十個,如果訂上一千個可就很難消化。而且只有一千個,代工也不知道何時才會為我們生產,說不定一等就是半年。而且當時巴西廠早已是虧損連連,再這麼一搞包準會完蛋,因此只能採購一部鍛造機,六十多種的零件只能全靠它打點了。
結果,條件是一次不能鍛造超過十個以上,而且如果換模要花上一小時,一天工作八小時如果換上八次模,產能就等於零,因此無論如何,務必設法將換模時間縮短為十五分鐘。換模十五分鐘,再利用十五分鐘鍛造零件,如此一來一小時就能完成二種,一天就有十六種,而六十幾種零件的的話,一星期就能全部完成。結果鍛造的換模作業,最後是由豐田巴西工廠(TOYOTA DO BRAZIL)率先進行研究。
幸運的是,當時豐田巴西廠是由日本人負責監督。當我以肯定的口吻下令時,當地的員工也就確信一定辦得到。如果是日本本土工廠,即使下達同樣的命令,或許還是無法達成。就巴西廠的員工看來,從日本來了個長鬍鬚又兇巴巴的傢伙,既然他說要做也只有乖乖做的份,而日本工廠原本就存在做不到的心態,結果就有天壤之別。總之,最後他們在十分鐘內就能完成換模。當然我們多少也給了他們些建議,例如在外面先準備好沖壓模具,也就是先作外部換模,然後再快速地內部換模,幾分鐘後就有新的產品出來。
還有鍛造會有煙屑飛散,無法用換模導引架(guide),因為煙屑附著在導引架上可能會燒起來,但是如果不用導引架,第一個鍛造品絕對會有問題,所以還是必須裝上導引架。於是在換模的時候才放上導引架,之後就撤下來。外部換模後要裝模具前,先架上導引架,而高度也儘可能在外面調整好,如此一來從鍛造第一個開始就能保證品質。一次只打十個,如果還必須先試打二個,製造不良品的話,那可就不像話了。模具是由日本製作送過去,而導引架則是全部在巴西製作。
結果非常順利,一部鍛造機在一週內可以生產六十幾種零件,一次都沒有出現缺貨現象。
接著,這下子,反倒是變得日本得到巴西取經了。日本本土就派了二、三名員工到巴西學習鍛造換模的方法。之後,日本才逐漸接受這種做法。
如此一來,鑄造也就不會太困難了。鑄造是將熔漿注入模型中,因此應該是能每次都做出不同的產品,但卻有錯覺認為,用同樣的模具連續作業,效率比較高。其中根據產品不同,材質也不一樣。例如可鍛性的材料或是一般的鑄鐵等。熔解批量若很大,結果同樣的鑄物難免一次要生產很多。因為材料不同,要細分地少量熔解,既費工夫又花時間也很消耗能源,因此都認為不可行。
當時在豐田汽車工業方面,別說是細分,因為一次就是生產一千或兩千個,就這點而言,因為數量增加的關係,對於換模的改善也就不是很在意。
然而豐田巴西廠方面,就如剛才談到,因為需要量少,因此必須處處下工夫。例如在熔解方面,他們就把相同部份都先熔解好,再分別加入不同的添加物,這樣就能達到少量生產的目的,因此巴西廠真為我們提供了好點子。
就這點而言,巴西廠不愧稱得上是多種少量的模範工廠,或可說是先導的試驗工廠,豐田生產方式也在這裡獲得最佳驗證。以目前日本豐田汽車的產量而言,不需發揮豐田方式的優點也一樣能夠運轉。任何車種、任何零件都有專用的生產線,說實話現在已經不需要換模。包括沖壓也得每五個、十個就必須更換模具的工廠也逐漸減少。因此最適合發揮豐田方式的地方,或許應該就是巴西的豐田工廠。
由於產量少,成本無法像量產一樣地便宜,但是如果以一般的思考模式難免會認為如此的生產量,一定會虧損的難以招架,不過巴西廠卻創造相當大的利潤。
另外,所謂的豐田生產方式,從開始實施起,豐田本社工場就已經是月產三千輛乃至五千輛,而且包括各種不同的車種,因此稱不上是多種少量,應該算是多種中量,當然也有如巴西工廠,數量較少的車種。因此豐田方式可說原本就非常適合中型企業運作。因為是這種管理手法就是從月產兩、三千輛的階段開始實施,如果已經達到豐田汽車工業今日的量產程度,即使不需要這種方式,一樣可以降低成本。