“支撐起日本造車(chē)業(yè)的匠人們”第4期 鈑金與焊接匠人 吉野榮祐

目錄

? 一雙手、一柄錘，用焊接技術(shù)制造試驗(yàn)車(chē)型的車(chē)身
? 手握3D數(shù)據(jù)，從零開(kāi)始思考如何制造
? 喜歡塑料模型與造物的少年
? 直覺(jué)與技巧，鈑金作業(yè)看感覺(jué)神經(jīng)
? 將鈑金加工這個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)傳向未來(lái)

在當(dāng)今這個(gè)以3D打印、AI技術(shù)為代表的數(shù)字化備受矚目，造車(chē)行業(yè)的一線其實(shí)還存在著一些依靠“老手藝”而運(yùn)轉(zhuǎn)的部門(mén)。

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

這次我們采訪的是“鈑金與焊接匠人”——吉野榮祐。

第4期 從鋼板開(kāi)始手工制造車(chē)身！“鈑金與焊接匠人”——吉野榮祐

豐田汽車(chē) 造物研發(fā)中心 樣品研發(fā)部門(mén) 車(chē)身試制課 吉野工廠長(zhǎng)

一雙手、一柄錘，用焊接技術(shù)制造試驗(yàn)車(chē)型的車(chē)身

大家知道汽車(chē)的車(chē)身是如何制造出來(lái)的嗎？首先，從繪制汽車(chē)的設(shè)計(jì)草圖開(kāi)始。然后設(shè)計(jì)部門(mén)會(huì)在此基礎(chǔ)上，采用最先進(jìn)的3D設(shè)計(jì)軟件制成包括各零件在內(nèi)的全車(chē)設(shè)計(jì)圖，這其中有一部分便是車(chē)身設(shè)計(jì)圖。

近來(lái)3D設(shè)計(jì)軟件操縱機(jī)床，來(lái)快速制成零件。但是這個(gè)方法僅在制造普通零件的時(shí)候才行得通，所以并不適用于制造大型車(chē)身的零件。

一般情況下，生產(chǎn)汽車(chē)的車(chē)身時(shí)使用的是大型沖壓機(jī)。具體來(lái)說(shuō)就是通過(guò)沖壓加工技術(shù)將大鋼板一口氣加工成車(chē)身的形狀。這個(gè)時(shí)候，也可以活用3D設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)。但是，如果通過(guò)這種沖壓加工的方法制造大規(guī)模的車(chē)身，則會(huì)需要大型鍛模。

但是這種大型鍛模光是制造就需要花費(fèi)巨額的成本和時(shí)間。如果是批量生產(chǎn)汽車(chē)的話倒是沒(méi)有問(wèn)題，但是在新型汽車(chē)的研發(fā)階段就不能用這種方法了。

用錘子將平整的鐵板敲擊成光滑的球體。吉野是“鈑金凸?！边@一技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)家

新研發(fā)的汽車(chē)首先會(huì)作為試驗(yàn)車(chē)型問(wèn)世。試驗(yàn)車(chē)型會(huì)接受各種測(cè)試與徹底的檢查，以確認(rèn)其在功能、安全性、耐久性、品質(zhì)等方面是否存在問(wèn)題。即是說(shuō)，數(shù)十輛試驗(yàn)車(chē)型被制造出來(lái)后又在測(cè)試中損壞。同時(shí)，只有解決了在測(cè)試中暴露出來(lái)的問(wèn)題點(diǎn)，汽車(chē)才能作為商品拿去生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

試驗(yàn)車(chē)型的后側(cè)板（里側(cè)）。加工三維形狀發(fā)生變化的凹曲面（圖中上部）是很難的，因?yàn)椴缓孟洛N

制造這款試驗(yàn)車(chē)型的主力便是鈑金匠人。在近90年前的1935年，豐田制造第一輛試驗(yàn)車(chē)型“豐田A1型”時(shí)，鈑金匠人就發(fā)揮了很大作用——用錘子將平整的鋼板敲彎、擠壓，必要時(shí)用焊接技術(shù)添加鋼板，再敲彎、擠壓，可以看到這是極其古板的制造方法，沒(méi)有依賴(lài)計(jì)算機(jī)技術(shù)。

在豐田，負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的是造物研發(fā)中心樣品研發(fā)部門(mén)車(chē)身試制課的吉野工廠長(zhǎng)，他同時(shí)也負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)一線的工作。吉野在“無(wú)設(shè)計(jì)圖的鈑金零件加工與造型技能”領(lǐng)域被認(rèn)定為“S級(jí)”技術(shù)人員。要知道，截至到2020年，全豐田也只有十幾個(gè)人得到了這個(gè)評(píng)價(jià)。

吉野既是車(chē)身試制課的領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)也肩負(fù)著重要使命——繼承豐田A1型汽車(chē)鈑金匠人的傳統(tǒng)技能并將其傳給后輩們。在豐田公司內(nèi)他也是擁有高超技能的“鈑金與焊接匠人”。

手握3D數(shù)據(jù)，從零開(kāi)始思考如何制造

“要制造試驗(yàn)車(chē)型的車(chē)身，首先得從分析顯示器里3D設(shè)計(jì)軟件得出的可視數(shù)據(jù)開(kāi)始?？吹綀D像后問(wèn)題便來(lái)了：這個(gè)成品大概多大、從哪兒開(kāi)工、使用什么厚度和材質(zhì)的材料、首先敲彎鋼板的哪個(gè)部位以及敲到什么程度、接著敲擊哪個(gè)部位、按照什么樣的工序推進(jìn)以及如何推進(jìn)、如何又快又節(jié)約成本地進(jìn)行制造等等……這些都有賴(lài)于鈑金匠人過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，他們將從零開(kāi)始一邊思考一邊進(jìn)行制造，同時(shí)他們使用的夾具也是自制的?！?/p>

吉野在看到3D設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的瞬間，腦海中就會(huì)浮現(xiàn)“如何制作”以及具體制作的方法，作為一名鈑金工匠，只有達(dá)到這個(gè)水平才能做好這份工作。而要達(dá)到這一水平據(jù)說(shuō)至少需要5至10年的時(shí)間。

“其實(shí)制造方法并不只有一個(gè)，同樣的東西也會(huì)因?yàn)橹谱鞯娜瞬煌蚴窃囼?yàn)車(chē)型用途的不同而不同。制造方法中的‘正確答案’其實(shí)有很多。所以在一線指導(dǎo)時(shí)，我會(huì)敦促大家‘自己用自己的方式思考’?！?/p>

使用自制的夾具制作車(chē)身板件。任何細(xì)微的形變或凹坑都無(wú)法逃過(guò)吉野的火眼金睛

具體選擇什么制造方法，是由負(fù)責(zé)人根據(jù)自己的技能和研發(fā)的車(chē)身用途來(lái)決定的。是用于安全碰撞測(cè)試還是用于耐久性測(cè)試？或者只是為了確認(rèn)美觀？如上述所言，制造方法會(huì)隨條件的不同而改變。

“關(guān)于選擇哪種制造方式，需要考慮研發(fā)車(chē)身的用途以及這個(gè)方法是否能又快又低成本又高質(zhì)量地制造符合其要求的產(chǎn)品。有時(shí)候也需要麻煩其他部門(mén)幫忙切削加工、激光加工以及沖壓等，再配合自己的手工作業(yè)，以求用最好的方法制造車(chē)身。”

雖然設(shè)計(jì)者可以在3D設(shè)計(jì)軟件中自由繪制圖形，但是在實(shí)際的車(chē)身制造作業(yè)中卻不是這樣的。在較大的車(chē)身零件上，我們并不知道具體應(yīng)該在哪里進(jìn)行切割，然后焊接。即是說(shuō)，雖然在設(shè)計(jì)圖上并沒(méi)有繪制，但必須在某處切割后通過(guò)焊接來(lái)繼續(xù)制造作業(yè)，這也就是所謂的“切割焊接”。但是，接縫部分的材質(zhì)強(qiáng)度會(huì)有所降低。如果要進(jìn)行切割，就要根據(jù)目的和用途，在不要求材質(zhì)強(qiáng)度的部分進(jìn)行作業(yè)。對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中所繪制的零件，具體在哪里切割焊接以及如何進(jìn)行這一操作，也有賴(lài)于多年的經(jīng)驗(yàn)。

現(xiàn)在正在研發(fā)的新型車(chē)的試驗(yàn)車(chē)型車(chē)身，從鋼板材料到夾具都要自己動(dòng)手制作，并且需要按照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)精確到0.1mm，還得根據(jù)目的和用途在有限的時(shí)間內(nèi)手工制作幾十輛。由此可見(jiàn)，汽車(chē)是一直走在時(shí)代前沿的工業(yè)產(chǎn)品，但在它的制造工作中離不開(kāi)吉野等匠人們的手工作業(yè)。

喜歡塑料模型與造物的少年

吉野是三重縣人。自他1987年3月入職豐田公司以來(lái)，已經(jīng)過(guò)去了33年的時(shí)間，這期間他一心一意在手工作業(yè)的道路上發(fā)展。吉野在豐田工業(yè)高等學(xué)園（現(xiàn)豐田工業(yè)學(xué)園）讀書(shū)時(shí)第一次接觸到了鈑金加工。2年級(jí)的時(shí)候他被選為“鈑金凸模工種世界技能大賽訓(xùn)練生”，進(jìn)公司第二年就參加了這個(gè)工種的日本全國(guó)大賽，第三年在日本全國(guó)大賽中奪得第一，同年還在世界技能大賽中出場(chǎng)并獲得第二名的好成績(jī)。吉野在公司受到了特別表彰，還獲得了厚生勞動(dòng)大臣優(yōu)良獎(jiǎng)。

“我是自己想去豐田工業(yè)學(xué)園讀書(shū)的。在找學(xué)校的時(shí)候我就和父母說(shuō)‘我想去這所學(xué)?！?，而且希望以后就從事汽車(chē)相關(guān)的工作。不過(guò)，剛進(jìn)入學(xué)校的時(shí)候我想當(dāng)?shù)氖菧y(cè)試車(chē)手。小時(shí)候我經(jīng)常制作塑料模型，中學(xué)的時(shí)候拆分組裝了SUPER CUB。入學(xué)后我嘗試了鈑金領(lǐng)域，意外的十分順利。因?yàn)楸緛?lái)我就喜歡造物，所以能從事這份工作真是太好了?！?/p>

吉野擁有難能可貴的敏銳神經(jīng)和優(yōu)秀技術(shù)，或許學(xué)校的老師和公司的上司們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)了他身上潛藏的可能性。吉野剛進(jìn)公司時(shí)就被分配到車(chē)身試作部門(mén)，加之他曾經(jīng)在世界技能大賽上的優(yōu)秀表現(xiàn)，所以開(kāi)始了改造車(chē)身的工作，并在一線發(fā)揮自己的才能。

“世界技能大賽是有確定的題目的，但是開(kāi)始在一線工作后，我發(fā)現(xiàn)一個(gè)固定的題目也沒(méi)有。剛開(kāi)始我感到很困惑，但漸漸的，事情變得有趣起來(lái)了。當(dāng)時(shí)正好是‘Celica GT-FOUR’風(fēng)靡WRC（世界拉力錦標(biāo)賽）的時(shí)期。Celica GT的外觀不變，車(chē)身板件被較薄的鋼板代替以達(dá)到輕量化的目的。我另外負(fù)責(zé)的項(xiàng)目是將通過(guò)零件加固了的白車(chē)身（未安裝發(fā)動(dòng)機(jī)等部件的狀態(tài)）送往歐洲TTE（TOYOTA TEAM EUROPE）。如果那輛車(chē)奪冠了，我會(huì)很高興的。”

吉野的工作是將量產(chǎn)車(chē)的車(chē)身改造為拉力賽用的賽車(chē)，另外還有“車(chē)身改造”，即對(duì)現(xiàn)有的車(chē)進(jìn)行局部改樣后改造成為用以測(cè)試評(píng)價(jià)的試驗(yàn)車(chē)型等。除了上述工作外，后來(lái)吉野也嘗試了制造特殊金屬板——用鋁、不銹鋼、銅、鈦、特殊合金等很難加工的材料制造金屬片零件，在沒(méi)有圖紙和夾具的情況下只憑設(shè)計(jì)草圖，就能制造出足以參加車(chē)展和玩具展等活動(dòng)的出展車(chē)。

2017年玩具展上展出的“Camatte”展示車(chē)

吉野表示，讓他印象非常深刻的是制作2012至2017年在東京玩具展上的展示車(chē)車(chē)身，以及在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示用金屬板制造物品。據(jù)說(shuō)他一直在思考不用夾具就能將零件切割開(kāi)來(lái)的又快又低成本的制造方法，最終帶來(lái)的成果是成本和作業(yè)時(shí)間都大大縮短。

直覺(jué)與技巧，鈑金作業(yè)看感覺(jué)神經(jīng)

那么吉野作為“鈑金匠人”的看家本領(lǐng)是什么呢？在造物研發(fā)中心的一線，他用錘子為我們演示了自己是如何進(jìn)行手工作業(yè)的。

吉野手中拿的是用錘子敲擊鋼板時(shí)使用的“鐵塊”。這個(gè)鐵塊中也蘊(yùn)藏著吉野獨(dú)特的know-how

吉野使用的金屬錘、木錘、擋板等工具都是手工制作的。雖然用了很久，但每一件都養(yǎng)護(hù)得很好，特別是金屬錘，甚至反射出了光澤，讓人非常吃驚。這其中每一個(gè)工具都是吉野自己選擇材料加工，最后親手完成的。

在這個(gè)部門(mén)工作的鈑金匠人們都擁有自己的工具。工具必須是用與其敲擊的物品相匹配的材料制成的，因此可以說(shuō)材料的選用也是鈑金匠人的know-how之一。特別是木錘的選材，據(jù)說(shuō)每個(gè)匠人都有自己的考究。吉野的話，除了木材以外，還使用了一種叫苯樹(shù)脂的樹(shù)脂材料。這是他從獲得了世界技能大賽冠軍的“鈑金師傅”那里得來(lái)的經(jīng)驗(yàn)。

吉野的工具箱就放在公司里，可以看到每一個(gè)錘子都被打磨得十分完美，像珠寶一樣閃閃發(fā)光

“只要一看這個(gè)人用的工具——特別是在鈑金作業(yè)中最重要的‘錘子’，這位鈑金工匠的手藝就一目了然了。精心養(yǎng)護(hù)工具的人，一定是手藝很好的人。”

拿著自制木錘的吉野，這其中也有他自己獨(dú)特的know-how

吉野把鋼板放在金屬平臺(tái)或木臺(tái)上，用金屬錘和木錘把原本扁平的東西逐漸敲成立體的形狀，而且敲擊的節(jié)奏穩(wěn)定又有規(guī)律。金屬錘和木錘在敲擊時(shí)發(fā)出的聲音宛如佛教音樂(lè)。

在樹(shù)樁制成的臺(tái)子上，放上被敲擊成球形的鋼板，用木錘進(jìn)一步調(diào)整其形狀。最終，完美的球體就制作出來(lái)了

“要不要試試？”吉野這么問(wèn)后，我便恭敬不如從命，拿起他的錘子在臺(tái)子上放一塊鋼板，然后試著敲了幾下。敲倒是也能敲出個(gè)形狀，但只是普通地用錘子在敲鋼板罷了。我和吉野明明用的是同一柄金屬錘，但吉野敲擊發(fā)出的是“叮、叮、?！钡母呖憾宕嗟穆曇?，和我這低沉的鈍響完全不同。

拿起錘子后，吉野的臉上帶上了匠人的神采

“你的敲擊聲之所以聽(tīng)起來(lái)有些鈍，是因?yàn)榕_(tái)子和鋼板之間留有縫隙，錘子沒(méi)有完整地發(fā)力并敲擊鋼板，導(dǎo)致鋼板出現(xiàn)形變。只有鋼板與臺(tái)子緊密附著，錘子的力量結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)傳遞到鋼板上，才能發(fā)出清脆的聲音。把握好錘子的核心部位在哪里，用它的核心處認(rèn)真敲打的話，錘子就不會(huì)晃動(dòng)，力也不會(huì)分散了。這么一來(lái)就能心情愉快地不斷進(jìn)行正確的敲打?！?/p>

雖然“用錘子正確地敲打鋼板”這件事聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但光這一點(diǎn)其實(shí)就非常深?yuàn)W了

鈑金加工靠的是磨練出來(lái)的感覺(jué)，要一邊聽(tīng)敲擊的聲音一邊不斷動(dòng)手做。這不能光靠動(dòng)腦，更要依靠感覺(jué)，即是說(shuō)這是一個(gè)充滿“直覺(jué)和技巧”的世界。僅憑這種感覺(jué)，就能做到在和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)僅有0.5mm誤差的精度下完成車(chē)身制造。

“為了將這個(gè)技術(shù)傳承下去，鈑金加工能不能數(shù)值化呢？以前我就經(jīng)常被問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題，老實(shí)說(shuō)，我認(rèn)為‘?dāng)?shù)值化是可能的’。雖然現(xiàn)在指導(dǎo)后輩時(shí)，也只能讓他們先動(dòng)手做，然后記住這個(gè)感覺(jué)，但是隨著數(shù)字化與AI技術(shù)的發(fā)展，鈑金加工的數(shù)值化或許真的能夠?qū)崿F(xiàn)?！?/p>

將鈑金加工這個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)傳向未來(lái)

傳統(tǒng)的造物也是如此，要想傳承這種憑感覺(jué)下手的技能是非常困難的。但是，在汽車(chē)制造中，這種傳統(tǒng)技能的繼承不可或缺。

吉野現(xiàn)在正致力于通過(guò)各種形式將自己在一線掌握的高超鈑金加工技術(shù)傳承下去。他不僅在公司對(duì)后輩加以指導(dǎo)，公司外也在職業(yè)能力開(kāi)發(fā)大學(xué)指導(dǎo)鋼板形變的原理和避免其發(fā)生的方法，還在豐田工業(yè)大學(xué)進(jìn)行焊接方面的指導(dǎo)。另外，吉野也會(huì)在愛(ài)知縣內(nèi)的中小學(xué)生面前展示作為“鈑金匠人”的看家本領(lǐng)，向孩子們傳達(dá)造物的快樂(lè)和趣味性。

作為橄欖球世界杯賽的紀(jì)念，在吉野的指導(dǎo)下，繼承了意志的年輕人們制作了野豬和橄欖球形狀的小飾物。由銅等各種材料打造的野豬模型看起來(lái)栩栩如生

吉野說(shuō):“用自己的雙手敲打鋼板并成形，這就是鈑金加工的樂(lè)趣。”除了傳承技能、對(duì)后輩進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)外，他還專(zhuān)注于磨練自身的手藝。從與設(shè)計(jì)師一起設(shè)計(jì)草圖開(kāi)始，用金屬將構(gòu)想立體化、嘗試用鈦等難以加工的材料進(jìn)行焊接等等，吉野經(jīng)常挑戰(zhàn)新事物，并面向未來(lái)不斷鉆研。

這是過(guò)去前輩們用鋼板做的棒球手套以及棒球，連鈴木一郎選手將其拿在手里也感到大吃一驚。這做工與皮革制的手套竟然同樣細(xì)膩，讓人驚嘆不已。雖然是鐵制的，但是表現(xiàn)出來(lái)的效果讓人完全看不出這竟然是鐵做的

“最近高張力鋼板等手工加工困難或根本無(wú)法手工加工的材料越來(lái)越多。另外，沖壓鍛模和夾具的制作也不用手繪圖，可以通過(guò)3D軟件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)完成。種種因素相加后，和以前相比，造物速度確實(shí)變得更快了。盡管如此，傳統(tǒng)的鈑金加工技能與技術(shù)對(duì)于今后的汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)還是必不可缺，因此必須要傳承下去。但是目前，學(xué)習(xí)這項(xiàng)技能需要10年這么長(zhǎng)的時(shí)間，怎么做才能更效率、更快地讓后輩們掌握這項(xiàng)技能呢？我一直在思考這個(gè)問(wèn)題，希望能找到適合的方法將這個(gè)傳統(tǒng)技能傳承下去?！?/p>

從無(wú)到有，這就是“鈑金與焊接匠人”吉野榮祐，他的挑戰(zhàn)還將繼續(xù)。

(文·澀谷 康人，照片·前田 晃)