“支撐起日本造車業(yè)的匠人們”第3期 鍛造匠人 安藤壽朗

目錄

? 豐田的“鐵匠”
? 汽車制造中不可或缺的鍛造技術(shù)
? 從柔道步往鍛造之路
? 征服安藤的“鍛造”魅力
? 全自動化時代更應(yīng)重視隱性知識
? 學(xué)會理解“鐵的感覺”

在當(dāng)今這個以3D打印、AI技術(shù)為代表的數(shù)字化備受矚目，造車行業(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。

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

這次我們采訪的是有著“鍛造匠人”之稱的安藤壽朗先生。

第3期 精通鍛鐵的“鍛造匠人”——安藤壽朗

豐田汽車明知工廠動力傳動系統(tǒng)總部 PT管理室 技能與培養(yǎng)小組 專家組（SX）

豐田的“鐵匠”

安藤壽朗于1968年6月24日出生在豐田汽車的故鄉(xiāng)——豐田市。1987年4月1日，高中畢業(yè)后的他進(jìn)入了豐田汽車公司，并被分配到第5生產(chǎn)技術(shù)部，該部門的業(yè)務(wù)是通過鍛造進(jìn)行零件生產(chǎn)。自那之后他便主要作為一名試制和生產(chǎn)準(zhǔn)備方面的專家活躍在職場中。

和鑄造一樣，鍛造也是最古老的金屬加工技術(shù)之一。將加熱到通紅的金屬用手錘敲至變形，然后塑造成需要的形狀......或許將其說成冶煉工作更方便大家理解。在距今約半個世紀(jì)前，每個城鎮(zhèn)和村莊都有從事冶煉工作的鐵匠，他們靠販賣手工制作的菜刀、剪刀、鐮刀、鋤頭等鐵制工具為生。但是，我們現(xiàn)在幾乎看不到鐵匠們的身影，這個職業(yè)也漸漸被人們遺忘了。

其實(shí)鍛鐵的歷史可以追溯到公元前1700年左右，那時候在小亞細(xì)亞的赫梯民族發(fā)明了冶鐵技術(shù)并最先使用了鐵器。

將金屬加熱后敲擊，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會發(fā)生很大的變化。隨著金屬結(jié)晶的收縮，結(jié)晶之間的縫隙被堵上，從而密度增大。而且處于分散狀態(tài)的結(jié)晶，也會變得像木紋一樣方向整齊有序。而這些“線條”線被稱為metal flow（鍛造流線），金屬的強(qiáng)度在這個流線方向上大幅提升。另外，通過敲擊，金屬內(nèi)部的雜質(zhì)和碳被排出，也可以改變其性質(zhì)。

鍛造加工是使金屬更堅固、更抗沖擊、更有韌性的方法。也有不加熱材料，直接通過敲擊提高精密度的方法，名為“冷鍛”。

“我是豐田的鐵匠。一般人可能不知道，在汽車制造中有只能用鍛造來制造的零件，所以鐵匠是不可或缺的?！?/p>

安藤能夠熟練進(jìn)行自由鍛造和單手使用手錘。上圖為在用腳踏開關(guān)進(jìn)行自由鍛造的同時，揮動手錘敲打加熱后通紅的材料 ※自由鍛造工藝主要會用到鍛造沖壓機(jī)，這種機(jī)器的構(gòu)造是上部裝有大型汽缸，通過控制腳踏開關(guān)提供空氣，使汽缸前端的鐵錘下落

目前，安藤在明知工廠內(nèi)的培育中心，以“鍛造匠人”的身份對新人進(jìn)行鍛造實(shí)習(xí)指導(dǎo)，課程內(nèi)容包括將金屬材料使用手工作業(yè)方式進(jìn)行鍛造實(shí)踐，同時他還向后輩們傳達(dá)了鍛造這門技術(shù)的魅力、難點(diǎn)以及深刻含義。

汽車制造中不可或缺的鍛造技術(shù)

汽車的動力來源于汽油和空氣混合物在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。如連桿和曲柄軸這樣的發(fā)動機(jī)部件，因?yàn)槌惺苓@種力并將其轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所以會不斷地受到很大的作用力。傳動齒輪和傳動系統(tǒng)的其他部件也是如此，它們將這種力傳遞給輪胎，而懸掛部件則支持輪胎并承受來自道路的作用力。這些部件決不能損壞，因?yàn)槿绻鼈儞p壞了，就會直接導(dǎo)致無法駕駛甚至是出現(xiàn)交通事故。這就是為什么這些零件必須很結(jié)實(shí)的原因。

要制造這樣的重要零件，鍛造技術(shù)不可或缺。為了制造汽車，豐田從80多年前的創(chuàng)業(yè)之初開始，就致力于這項(xiàng)技術(shù)的研究發(fā)展以及技術(shù)人員的培養(yǎng)工作。

豐田汽車的鍛造部門始建于1934年1月的豐田自動織布機(jī)制作所，從研究開發(fā)汽車用鋼材的煉鋼部起步。據(jù)記載，這個部門里有一臺從美國進(jìn)口的蒸汽鍛造機(jī)。1938年11月，竣工的舉母工廠開始生產(chǎn)鍛造零件。據(jù)豐田汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)紀(jì)念館的資料顯示，舉母工廠中有1/2噸、1噸、2噸的三臺靠蒸汽運(yùn)作的自由鍛造（沖壓機(jī)），在不使用鍛模的“自由鍛造”中，竟然需要4名員工共同完成零件的制造。

通過鍛造，豐田成為近代工業(yè)生產(chǎn)的開拓者，安藤則是為數(shù)不多的繼承這一歷史和技能的人。

從柔道步往鍛造之路

據(jù)說安藤小時候非常喜歡拆解物品，也很喜歡汽車。不過，他選擇入職豐田并不是因?yàn)檫@個原因。

“我畢業(yè)于普通的高中。因?yàn)樵趷壑h獲得了柔道冠軍，所以走體育推薦這條路進(jìn)入了豐田。但是我在進(jìn)入公司之前的一次訓(xùn)練中受了很重的傷，傷勢嚴(yán)重到‘不可能再繼續(xù)做現(xiàn)役運(yùn)動員’的程度。”

這對于有著柔道夢的安藤來說，無疑是一道難以承受的晴天霹靂。但是，安藤做出了新的決定：將柔道之路轉(zhuǎn)向“鍛造之路”，并在這條道路上走到極致。

“當(dāng)時，和我同期的新員工都在工業(yè)高中里有過鍛造實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，只有我對鍛造一竅不通。本來就很少有普通高中畢業(yè)生會選擇這個部門?！?/p>

據(jù)說安藤當(dāng)時是這么想的：如果我不會鍛造的話，就沒有呆在這里的意義，并且我也想享受工作。因此，必須學(xué)會鍛造！

“我是個很不服輸?shù)娜恕．?dāng)別人說我不好、不行的時候，我總暗想：‘我偏要做來試試！’，我想在技能方面超越前輩，給他們爭氣。于是我就拼命地學(xué)習(xí)相關(guān)知識技能?！?/p>

由于安藤長年用右手揮錘子，他的右手比左手大了一圈，手指和手掌的皮膚也更厚一些

征服安藤的“鍛造”魅力

以前，鍛造部門是豐田制造一線中最辛苦的地方，它吃力、骯臟、危險，是名副其實(shí)的3K工作。在鍛造時，要將金屬塊高溫?zé)t，然后用若干噸位的沖壓機(jī)或者手持錘子，邊發(fā)出巨大聲音邊進(jìn)行反復(fù)捶打。這樣的工作環(huán)境有多惡劣可想而知。

河合滿在中學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入了豐田。他從鍛造一線一路升職，目前已經(jīng)高居副社長之職，現(xiàn)在擔(dān)任豐田Executive Fellow這一職務(wù)。河合滿曾經(jīng)在接受某雜志采訪的時候說過：“進(jìn)入公司后，聽說自己被分配到了鍛造部門時差點(diǎn)想要辭職，因?yàn)殄懺焓欠浅Ｐ量嗟墓ぷ?，我對此早有耳聞?！?/p>

不過安藤不同。鍛造部門的前輩們都身經(jīng)百戰(zhàn)，在經(jīng)驗(yàn)與直覺的引導(dǎo)下親手制作過各種各樣的試作零件，安藤得到了他們的指導(dǎo)，耳濡目染中開始體會到了鍛造的魅力，慢慢懂得了其中樂趣，并認(rèn)識到了這門手藝的深奧之處。

在常溫下堅硬的鐵，用1000℃的高溫加熱后也會變得柔軟，在錘子的敲擊塑型下，其形狀可以隨意改變

“鍛造是一種通過高溫加熱，將堅硬的金屬按照自己想要的樣子進(jìn)行塑型的工藝，并且過程中還可以優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)。這種工藝手法是切削加工與鑄造等其他工藝無法實(shí)現(xiàn)的。所以許多零件只能通過鍛造工藝去制造。在研制新車型的時候，如果某個零件選用了鍛造工藝的話，我就會非常自豪地說：‘看，還是離不開鍛造吧’。”

安藤的工作內(nèi)容還包括：與設(shè)計部門合作，通過鍛造技術(shù)實(shí)現(xiàn)低成本高品質(zhì)的零部件制造生產(chǎn)準(zhǔn)備。安藤會仔細(xì)考量零件的構(gòu)造是否適用于鍛造工藝，以及在制造過程中零件以什么形狀、什么流程才能更合理。在豐田所造的汽車上，安藤的know-how發(fā)揮了很大的作用。

全自動化時代更應(yīng)重視隱性知識

其實(shí)豐田公司早就率先實(shí)現(xiàn)了鍛造行業(yè)的機(jī)械化、自動化改進(jìn)。安藤出生的4年前，即1964年時，在連桿這一發(fā)動機(jī)主要零部件的制造中，豐田就首次引入了美國制的自動鍛造沖壓機(jī)。

發(fā)展至今，包括像曲柄軸等許多的鍛造零件，從導(dǎo)入原材料到導(dǎo)出完成品，都是由電腦控制的全自動機(jī)械來完成生產(chǎn)作業(yè)。3K的工作環(huán)境早已經(jīng)是過去的事情了?？墒前蔡賲s飽含情感地說：正因?yàn)楝F(xiàn)在是全自動化的時代，為將來做考慮，我們更應(yīng)該重視手工操作的鍛造原始技術(shù)傳承問題。

“金屬材料在通過鍛造加工的時候，適宜的材料溫度、鍛模溫度以及潤滑劑皮膜的選擇，是鍛造加工的‘優(yōu)質(zhì)條件’。但這個‘優(yōu)質(zhì)條件’的把握，是不可言傳且沒有說明書的“隱性知識”。換而言之，就是需要每個人親自去體會，自己去感受。

其實(shí)在如今這個所有工藝都已實(shí)現(xiàn)全自動化的現(xiàn)代社會，不僅只是鍛造工藝的技術(shù)人員需要掌握‘手工操作時的體感’。如果不能理解并想象出材料在機(jī)械中會以什么樣的形狀改變，一旦發(fā)生什么問題的話，是很難排除故障的”。

安藤的這種想法，與他剛?cè)肼毠緯r曾經(jīng)還是一線班長的河合滿Executive Fellow的“制造業(yè)的思想”不謀而合。明知工場的“鍛造道場”就是基于這種思想而設(shè)置的。在這里除了鍛造以外，還設(shè)有本特輯第1期與第2期中提到過的木型與鑄造等各種工藝的實(shí)踐教育課，為使各種傳統(tǒng)技術(shù)、手工工藝的know-how與技能得以傳承發(fā)展。

學(xué)會理解“鐵的感覺”

安藤在鍛造道場為我們做了一場演示課。這是在鍛造實(shí)習(xí)里高年級學(xué)員才會學(xué)到的“自由鍛造”技藝。這種工藝不使用鍛模等工具，僅憑單手持錘，在自由捶打之間，將圓柱體的鐵棒塑型成半個火鉗。

使用自由鍛造手法制作火鉗的安藤。將加熱燒紅的鐵棒，通過自由捶打，扭曲轉(zhuǎn)動鐵棒，使塑型材料變薄變長

安藤戴著工作用手套、安全帽以及非常厚的面罩護(hù)具，將鐵棒用煤氣噴燈加熱至1000℃以上，這時鐵棒呈現(xiàn)紅色。安藤單手用火鉗夾住鐵棒，以自由鍛造的手法單手揮錘敲打。隨后鐵棒就像變魔術(shù)一般，逐漸有了形狀。這就是純手工作業(yè)的魅力之處。

安藤正在完成火鉗制作的最后階段。將燒紅的鐵棒前端放在金屬墊板上，單手揮捶敲打成喙的形狀

安藤在鍛造的時候，心中經(jīng)常會與塑形材料對話。只要他看一眼就能預(yù)估出材料的溫度，最合理的步驟與時機(jī)，加上合適的敲擊力道，能完全憑借手工作業(yè)將材料塑造成想要的形狀。

“想要通過手工鍛造工藝完成一件優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的話，需要不斷磨煉自己的五感。要學(xué)會敏于感知材料的溫度與變形度。只有通過不斷地實(shí)踐思考，才能掌握鍛造工藝的精髓，懂得要怎樣塑型才能達(dá)到你想要的形狀?！?/p>

左側(cè)是加工前的鐵棒，右側(cè)是純手工鍛造完成的半個火鉗。如此完美流暢的形狀，很難想象這是通過純手工自由鍛造而成

安藤認(rèn)為通過這種對話可以理解“鐵的感覺”。他認(rèn)為如果你都不了解這個材料，那就更不可能將它做成你想要的樣子。這一點(diǎn)也并不只是體現(xiàn)在鍛造工藝上，所有的手工藝匠人都有類似的想法。

“我在給實(shí)習(xí)生們上課的時候經(jīng)常會對他們說：‘去試著理解鐵的感覺’。我本人就是一直在努力理解‘鐵的感覺’。但是經(jīng)過了數(shù)十年的鍛造生涯，如今我還是不太理解‘鋁的感覺’……現(xiàn)在汽車制造業(yè)中不斷推行電動化與輕量化，今后鋁或者其他新材料的使用頻率一定會增多?，F(xiàn)在的我，特別想盡快去理解‘鋁與新材料的感覺’?！?/p>

在造車業(yè)中不可或缺的鍛造技術(shù)，如果能將其傳統(tǒng)的“隱性知識”與新材料相結(jié)合，把隱性知識顯性化，必將能夠使技能與生產(chǎn)技術(shù)呈螺旋式上升?！板懺旖橙恕卑蔡?，每時每刻都在準(zhǔn)備迎接下一個全新的挑戰(zhàn)。

（文：涉谷康人 照片：前田晃）