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目錄
? 造車不可缺少的切削工具
? “豐田生產(chǎn)方式”的創(chuàng)始人大野耐一所創(chuàng)立的“集磨”
? 想要成為“造車之人”的小學(xué)生
? 不斷研磨工具的刀刃
? “集磨”的領(lǐng)導(dǎo)人致力于工具的改善、改良以及研發(fā)
? 兼顧切削工具的管理工作
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”。
本期ToyotaTimes為您帶來有著“切削工具達(dá)人”之稱的工具維修專家林哲平的前篇介紹。
第10期 維修和管理機(jī)械加工工具的“切削工具達(dá)人”林哲平
豐田汽車 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)制造基礎(chǔ)技術(shù)部 第2工具維修科 組長
常言道“判斷一位工匠的手藝，需看他使用的工具”。從這句話中我們不難看出，工具對(duì)于致力于造物的工匠們來說是非常重要的。所有手工造物領(lǐng)域的達(dá)人們都有一套屬于自己的工具，他們甚至還常常自制工具來使用。
不過與手工工具不同，在汽車生產(chǎn)一線中使用的被安裝在機(jī)床上的切削工具是比較特別的存在。畢竟汽車是“金屬加工的集成體”，其零件的制造過程，就是在安裝了切削工具的大型機(jī)床上對(duì)通過鑄造或鍛造等方式制造出來的毛坯進(jìn)行加工。
上圖為在生產(chǎn)一線中使用的機(jī)床用切削工具?，F(xiàn)在其種類約有8400種。圖中的只是其中的一小部分
這個(gè)階段中，裝配在機(jī)床上的切削工具的精度會(huì)影響被制造出來的零件的加工精度。而零件的精度則直接關(guān)系到汽車的“行駛”“轉(zhuǎn)彎”“停止”等基本性能。
上圖為用來制造齒輪的剃齒刀。但凡齒輪中有一個(gè)齒的加工精度低，在行駛過程中就會(huì)產(chǎn)生異音或振動(dòng)。
無論多么堅(jiān)固的切削工具，用久了都會(huì)有磨損，性能也會(huì)隨之下降。因此，切削工具離不開“磨削”這一維修工作?！澳ァ本褪恰把心ァ?，而“削”就是“削減”。一般來說，切削工具的維修保養(yǎng)工作是由操作機(jī)床的負(fù)責(zé)人來進(jìn)行的。但是，老手同新手之間，在所持本領(lǐng)和工作所需的時(shí)間方面都有很大不同。而且這份差異直接關(guān)系到加工本身和生產(chǎn)效率。
因此豐田設(shè)立了專門進(jìn)行“磨削”的部門，那就是“集中磨削室”，即“集磨（SHUKEN）”。這里有一位專家，他對(duì)機(jī)床和切削工具了如指掌，可以在最大限度發(fā)揮工具性能的同時(shí)延長其使用壽命。不僅如此，他還會(huì)對(duì)其進(jìn)行合理的管理。他就是本期ToyotaTimes要介紹的，來自豐田汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)制造基礎(chǔ)技術(shù)部第2工具維修科的組長林哲平。
上圖為集磨，即集中磨削室的指引板，它懸掛在總公司工廠內(nèi)。在這里擁有切削工具方面的專家
總公司工廠的工具維修科誕生于距今71年前的1951年，那便是集磨的發(fā)源。創(chuàng)立該部門的是“豐田生產(chǎn)方式（TPS）”的創(chuàng)始人大野耐一。大野認(rèn)為，為了提高生產(chǎn)效率、徹底消滅浪費(fèi)，應(yīng)該由專門的部門負(fù)責(zé)切削工具的維護(hù)和管理工作。最終，工具維修科，也就是現(xiàn)在的集磨誕生了。
統(tǒng)一維護(hù)和管理切削工具，可以最大限度地減少昂貴工具的損失和浪費(fèi)，而且還能實(shí)現(xiàn)部門之間know-how的共享。最重要的是，這么做可以減輕加工一線負(fù)責(zé)人的負(fù)擔(dān)。可以說，生產(chǎn)規(guī)模越大，其優(yōu)勢(shì)也就越大。對(duì)于豐田造車的一線和豐田生產(chǎn)方式來說，集磨是一個(gè)非常重要的部門。
現(xiàn)在，豐田在日本國內(nèi)除了林所屬的總公司工廠之外，還設(shè)有7處集磨，分別為元町工廠、三好工廠、明知工廠、下山工廠、衣浦工廠、上鄉(xiāng)工廠和田原工廠。每處集磨都有15~20名員工，共計(jì)有200人左右，他們以晝夜輪班的形式在工作。另外，據(jù)說他們一年維護(hù)的切削工具數(shù)量多達(dá)約230萬件。
另外，豐田集團(tuán)在全世界范圍內(nèi)的15處地點(diǎn)也分別設(shè)有集磨，共擁有約400名員工，他們每年對(duì)500萬件左右的切削工具進(jìn)行維護(hù)。
集磨是豐田造車過程中不可或缺的一部分，因此它存在于世界各地的豐田工廠
1973年，林出生于福岡縣北九州市。高中畢業(yè)后的他在豐田工業(yè)高等學(xué)園（即現(xiàn)在的豐田工業(yè)學(xué)園）專業(yè)部學(xué)習(xí)了1年，1993年入職豐田公司。當(dāng)時(shí)他隸屬于第一生技部，被分配到三好工廠的三好集磨，自此他便在這條路上走了下去。
“我從小便喜歡交通工具，自己拆分組裝過自行車，還制造過遙控模型。我特別喜歡汽車，夢(mèng)想著將來能進(jìn)入汽車公司工作。在小學(xué)的畢業(yè)文集中，我寫的也是‘我想成為造車之人’?！?/p>
林的老家福岡縣也有汽車工廠。但是因?yàn)樗赣H的愛車一直是CARINA、COROLLA等豐田車，加之他本身又想離開家鄉(xiāng)學(xué)習(xí)不同的東西，因此最終選擇了位于愛知縣的豐田學(xué)園專業(yè)部。在被分配前的實(shí)習(xí)中，他也積累了集磨的工作經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)初他被分配到集磨的時(shí)候，比現(xiàn)在要忙得多。因?yàn)檫^去切削工具的壽命很短，完全無法與現(xiàn)在的切削工具相比。另外，過去安裝在機(jī)床上的切削工具也不像現(xiàn)在這樣具備一體化、集成化的特點(diǎn)。
“我們研磨好（切削工具）并送往加工一線，工具馬上又會(huì)因?yàn)槟p而被送回來。另外，由于當(dāng)時(shí)一個(gè)機(jī)械上安裝有好幾個(gè)切削工具，因此工具的數(shù)量很多，相應(yīng)的工作量也會(huì)增多。我們幾乎沒有休息時(shí)間，總是在不斷工作?！?/p>
上圖為林正在以手工作業(yè)的方式通過研磨機(jī)對(duì)鉆頭頂端進(jìn)行磨削。這是沒有夾具的純手工作業(yè)
目前，集磨中需要用到的切削工具約有8400種。但是，據(jù)說當(dāng)時(shí)因?yàn)樽詣?dòng)加工機(jī)器（數(shù)控或計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床）數(shù)量較少，所以切削工具的種類還要更多。而且維修大多是采用的手工作業(yè)，所以工作中常常需要輔以感覺、竅門和隱性知識(shí)。前輩們當(dāng)時(shí)雖然教給了林設(shè)備的使用方法，可是卻并沒傳授給他感覺和竅門相關(guān)的知識(shí)。
“那時(shí)候我感覺：技能是經(jīng)過自己的思考后才可以學(xué)會(huì)的東西?，F(xiàn)在想起來，前輩們之所以沒有告訴我，是因?yàn)樗麄冏约阂灿泻芏喙ぷ饕觥Ｕl都希望能盡早結(jié)束自己手上的工作。”
于是，林首先從研磨一些形狀簡單的工具開始。之后他仔細(xì)地觀察前輩們的工作，慢慢去挑戰(zhàn)高難度形狀的工具來磨煉自己的技能。前輩們中也有超級(jí)高手存在，加工一線對(duì)這種超級(jí)高手的評(píng)價(jià)是“我們只會(huì)使用這個(gè)人研磨的刃具”。
2000年，進(jìn)入公司第8年的林已經(jīng)是26歲，他從三好工廠被調(diào)到了現(xiàn)在的工作場(chǎng)所，即總公司工廠的集磨。這一年，他獲得了職業(yè)訓(xùn)練指導(dǎo)員的執(zhí)照。之后在2002年，他還考取了日本國家資格技能鑒定中的“機(jī)床用切削工具磨削1級(jí)”。
上圖中央位置的物品是混合動(dòng)力車的電機(jī)線圈。左側(cè)的工具是用來剝除線圈外皮的專用剝削器。這種工具由集磨室精心設(shè)計(jì)的磨削方法制造而成，是一種改良再生后的特殊工具
“我之前在三好工廠負(fù)責(zé)汽車行駛系統(tǒng)方面的工具磨削工作，到了總公司工廠后則是負(fù)責(zé)磨削在驅(qū)動(dòng)系、混合動(dòng)力系的造物中所需的工具。在集磨工作中，學(xué)會(huì)基本技能需要大概3年的時(shí)間，要大體掌握所有技能則需要花費(fèi)7年左右。當(dāng)時(shí)我深刻體會(huì)到了‘自己的技術(shù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠’?！?
2006年起，32歲的林在集磨開始了自己的新工作，即改善、改良切削工具以及降低成本。同時(shí)他還負(fù)責(zé)了試制研發(fā)、賽車相關(guān)以及今后造車所需工具的維護(hù)保養(yǎng)等工作。
“通過改變工具的刀尖形狀或在刀尖表面涂上各種各樣的涂層，可以提高機(jī)械加工的效率、刀尖的耐久性。在試制中可以通過制作專用工具來大幅提升作業(yè)效率?！?/p>
集磨便是通過自己的力量或者與工具廠商合作進(jìn)行改善工作的。
上圖為“集磨”在公司內(nèi)部進(jìn)行的涂層案例。DLC是Diamond Like
Carbon coating（類鉆碳），
TiN是氮化鈦，TiAlN是氮化鋁鈦，AlCrN是氮化鉻鋁，LUC是集磨工作人員獨(dú)創(chuàng)的被稱為LUCKY的涂層
正如前面所說，集磨的工作人員除了維修保養(yǎng)的工作之外，還要負(fù)責(zé)管理切削工具。通過集中式管理，可以減少切削工具的浪費(fèi)。在這個(gè)管理中，他們用到了豐田生產(chǎn)方式的核心，即“看板管理方式”。
切削工具被裝在帶有“看板”的盒子里進(jìn)行管理，并以這個(gè)形式來往于生產(chǎn)一線和集磨之間
“切削工具是很貴重的東西，通過管理好其所在，可以減少浪費(fèi)。另外‘重新研磨’也是有限度的，所以及時(shí)注意到每個(gè)工具的使用極限非常重要。如果上一個(gè)工具已經(jīng)接近極限了，那我們就會(huì)準(zhǔn)備訂購新的，畢竟如果機(jī)床出問題停擺了，就會(huì)造成巨大的損失?！?
為了追求管理得當(dāng)，林經(jīng)常出入生產(chǎn)一線，與那里的人進(jìn)行交流。如果因?yàn)榍邢鞴ぞ叩脑驅(qū)е聶C(jī)械加工出現(xiàn)問題，他就和一線負(fù)責(zé)人以及工具廠家的負(fù)責(zé)人一起思考解決問題的辦法。
另外，在海外工廠中建立集磨也是總公司集磨的工作之一?！柏S田汽車（常熟）零部件有限公司”是位于中國江蘇省常熟高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)的動(dòng)力傳動(dòng)零件生產(chǎn)工廠，林負(fù)責(zé)建立了該公司中的集磨。其運(yùn)轉(zhuǎn)始于2014年7月14日。
林回憶說：“從人、物、結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)出發(fā)，從零開始打造集磨職場(chǎng)是一項(xiàng)很有意義的工作，也是我在日本國內(nèi)無法獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)?！?/p>
在后篇中，我們將介紹擔(dān)任集磨領(lǐng)導(dǎo)的林為了走向未來的造車，現(xiàn)在正在進(jìn)行的努力和挑戰(zhàn)。
(文章：澀谷康人，照片：張宇麒)
