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2024.10.24

鼓励挑战,笃志育人 “本工魂”早已扎根总公司工厂

目录

丰田式挑战的最前线
【锻造部】“钢与热的专家团队”
【机械部】丰田生产方式的传承者
【FC制造部】为防止异物混入而不懈努力
【底盘制造部】车架加工离不开“五感”
“全员活跃”,共创未来
培养强大的技能
丰田总公司工厂

丰田式挑战的最前线

丰田时报的全新连载专题“丰田工厂的继承与进化”,将为您挖掘分析每座工厂的个性,介绍各工厂迄今为止的历史及其未来的进化愿景。

我们在上一期的“继承篇”中已经介绍过,总公司工厂作为“挑战新领域”的先驱者,致力于以“phase in”为使命的制造。负责生产MIRAI的核心部件燃料电池堆,未来还将生产BEV用的大型电池包等零件,长期建设面向全新移动出行发起挑战的风气,并不断培养员工们的技能。

此外,总公司工厂从1938年设立以来,在磨练锻造和焊接等技术上不断精进,并且承担着“全球母工厂”的职责,负责将技术传承给日本外的工厂。

时报将在这一期为您带来总公司工厂的“进化篇”,聚焦四个部门,解析各部门的特色及其面向未来的挑战。

【锻造部】“钢与热的专家团队”

我们首先为您介绍“钢与热的专家团队”——锻造部。锻造部在总公司工厂设立之初就存在,至今已经有85年以上的历史。生产产品的种类将近200种,主要制造发动机零部件。

所谓的“锻造”,指的是用锤子或冲压机敲打金属使其成形的工艺。锻造有6000年以上的历史,被称为人类最古老的金属加工工艺。

总公司工厂的锻造部主要采用一种名为“热锻”的工艺,将钢材加热至约1250度使其变软,然后用冲压机将其冲压成形。

“热锻”加工炽热钢材的过程中,对温度的精准控制至关重要。加热过度的话钢材则会熔化,但加热不足又会导致钢材过硬,无法按照要求加工成形。

加工过程中甚至必须密切关注气温的细微变化,该部门的殿园广主管说“这是一个难以数值化的领域”。

锻造部殿园 主管

锻造是一个难以数值化的领域。正因为有人的技能做基础,一部分工序才能用机器来代替完成。

我们不仅要增设更先进的机器,还要传承以人的五感来实现锻造的工艺技巧。通过视觉识别温度、听觉辨别压力、触觉判断磨损、嗅觉确认老化。只有培养出能以五感来把握锻造质量的锻工,才能铺好一条通往未来的道路。

我们的课题是如何将人的技能反映到机器上。原本锻造要由锻工敏锐地感知当天气温的细微变化,随之做出相应的作业调整。

为“培养能通过五感把握锻造质量的锻工”,锻造部特意保留了肉眼观测和亲手触摸的锻造工序。

锻造部目前正着眼于锻造铝制部件,可以为车重较大的BEV减重。

铝材锻造的最佳温度、成形条件和强度等不同于钢材,为了积累铝材锻造的know-how,锻造部竟然还为丰田海上事业所涉及的游艇“PONAM-31”项目制造了船底。

铝制船底能吸收波浪的冲击,减少振动,提供更舒适的驾乘感受。

本来该部件委托外部公司制造,但是由于PONAM-31大受欢迎,订单激增。为避免让客户在预定后等待一年以上,丰田决定提高生产能力。

总公司工厂承担了这一任务。为了积累铝加工技术的知识,锻造部主动请缨,接手了生产船底的任务。

【机械部】丰田生产方式的传承者

机械部是从初代普锐斯开始一直在参与混合动力车生产的部门,同时也是丰田生产方式(TPS)的传承者。

机械部与锻造部一样,都是1938年便已成立,近年来一直在负责生产普锐斯使用的混合动力变速驱动桥(该部件会根据行驶状况调节发动机与电动机的驱动力,使之最佳化)*

*目前,混合动力变速驱动桥的生产已转移至衣浦工厂(爱知县碧南市)等地。

如今,机械部的重点已经转向了电池领域。以2009年发售的普锐斯插电式混合动力车为契机,机械部启动了电池包的生产。

今后不久,机械部还将开始生产BEV用的大型电池包,目前正在试制全固态电池的锂电池单体。除了汽车用的电池之外,机械部还把探索的触角伸向了大型固定电源等领域。

机械部拥有被认为是TPS发祥地的“TPS基本生产线”,其重要职责之一便是传承丰田生产方式的know-how。

后来,曾担任丰田汽车工业(现丰田汽车)副总裁的大野耐一,在1953至1957年间担任机械部部长,就是他实现了TPS的体系化。

机械部的“TPS基本生产线”传承着大野的教诲,他们正在通过“装置”和“改善”提高作业有效生产率。

关于“TPS基本生产线”,第4机械科的今井博志组长说了下面这样一番话。

机械部 第4机械科 今井组长

必须把丰田生产方式留给未来的丰田,我们怀着这样的信念,将基本生产线视作让员工实践与学习的地方。

这条生产线上有些工序故意只保留了最低限度的设备,作业主要依靠手工来完成。这是在探索由人来完成才能做得更好的事,拒绝盲目依赖机器。丰田的前人就是这样做的,而如今的我们同样需要这样的机会。

去年,包括来自丰田外部的参观者在内,约有300人来到机械部学习。基本生产线不仅为培养公司内部的人才作出了贡献,还让许多丰田外部的人员学到了丰田生产方式中蕴藏的智慧。

【FC制造部】为防止异物混入而不懈努力

“哪怕是100微米的异物也不能有”。设立于2017年的FC制造部是总公司工厂中最“年轻”的部门,他们通过细致分析和员工的意识改革,与供应商组成One team并开展活动,显著降低了异物不合格率。

FC制造部主要生产第2代MIRAI的燃料电池堆。

第2代燃料电池堆中会堆集330片约1毫米厚的电池,性能与第1代相比大幅提升。但同时,电池内部只要有100微米(大小约相当于米粒的1/50)的铁异物,质量便会下降。

在第2代燃料电池堆的生产一线,员工们必须在从未体验过的洁净环境下完成产品制造。

FC制造部 生产研发室 杉崎太亮 室长

提到洁净的生产环境,大家可能会首先联想到芯片的生产线。可是如果采取那样的做法,维持空气洁净的环境和设备将需要巨资。

我们没有盲目那么做,而是首先将100微米的铁异物的移动可视化,也就是先将“敌人”的动向可视化。结果我们发现,铁异物不会像芯片生产线的浮游异物那样乱飘,基本上都会下落并停留在地面。

发现这一点之后,大家不再像刚开始那样无从下手,而是有了明确的目标,团队士气大振。

从这时起,团队中的每个人都开始思考如何防止铁异物的混入。根据“不带来、不生成、生成后马上清除”的洁净三原则,设计、生产技术、制造、质量管理、供应商......大家开始从各方面向着同一个目标行动。我们当时的座右铭就是“Just in CLEAN”。

“必要的位置、必要的水准、必要的洁净手段”,这正是“Use Brains Not Money*”的理念。

*不依赖金钱而是集合团队的智慧来解决问题

这个One team解决了设备和环境中的异物问题,不过他们并未就此停下脚步,他们认为更重要的是生产一线员工的“意识”。对于燃料电池堆这种通过化学反应发电的产品而言,异物直接影响质量。因此可以说,他们这些一线力量守护着产品质量的最后一道防线。他们还为此成立了“异物实验室”,培养一线的洁净意识。

实验室由一线员工组成,他们使用最先进的电子显微镜和X射线分析仪,及时分析产品和设备中发现的异物,几小时后便能把结果反馈到生产一线,一线随时根据反馈结果解决问题。

将样品送到分析公司通常需要等待一周才能得到结果,而他们现在仅用一小时便能完成分析并把结果反馈到生产一线。FC制造部的一线生产正在围绕这个强大的分析团队开展工作。

异物实验室不满足于这样的成果,他们还将原材料供应商的生产工序视为自己的生产工序,分析几千份样本并将结果共享给供应商。他们在2022年12月将不合格率从2020年2月的约1%降到了0.01%左右。

他们的口号是“洁净=质量=一线力量”。他们让保持洁净的意识扎根生产一线,这种不懈改善的姿态正体现着丰田的一线力量。

如今,对FC制造部的生产一线来说,异物实验室已成为了不可或缺的一部分。

FC制造部 制造支援科 近藤政宏 组长

只靠制定规则还是难以改变人们的想法,为了防止异物混入并保持高质量的生产活动,重要的是改善每个人的意识。

于是异物实验室以“愉快工作的同时提升洁净水平”的思想为本,致力于推进意识的培养工作。

异物实验室刚刚成立时,所有一线员工不论岗位和职位,大家组成One team一起对异物进行了彻底的清理。此后,大家不断分享“怎样做才能更干净”“怎样做才能避免异物生成”等经验,形成了以“全体共鸣”为关键词的紧密团结的工作氛围。

员工的成长带动了生产一线的成长。如今,越来越多的员工学会了最先进分析仪器的操作,大家精诚团结,在愉快工作的过程中不断改善工作方式。

制造支援科的桥本正雄团队负责人过去是焊工,如今他已经成为了异物分析Meister,拥有了从产品中剔除100微米异物的技能。

FC制造部在MIRAI项目中培养了以燃料电池堆为首的各种技术,这些技术现在正在向铁路、船舶、发电机等领域延伸。由此可见,员工在不断进步,产品在不断变好。

【底盘制造部】车架加工离不开“五感”

2023年11月,丰田在国外的第一家工厂——巴西圣贝尔纳多工厂60年的历史落下了帷幕。在这里发挥过重要作用的“小松700吨冲压机”回到了祖国,现在就在底盘制造部。

底盘制造部主要负责汽车行驶系统钢板的冲压加工和车架的焊接工作,例如LAND CRUISER 300的车架等。

虽然冲压加工是切割和弯折钢板的工序,但是要根据钢板的延展性适当调整,加工成质量合格的零件,必须依靠人的感官判断。其中,气温变化和加工过程中的加热都会改变钢板的延展性,所以冲压加工其实是一项需要精密计算的作业。

在“电弧焊”这道用高温融化并焊接钢板的工序中,接缝处的温度会达到1300度以上,这种人类无法介入的部分则由机器来完成。

出于培养员工技能的考虑,底盘制造部刻意保留了部分焊接工序。

底盘制造部技术员室田畑千寻室长就保留手工焊接的意图,作出如下说明。

底盘制造部技术员室田畑室长

我们曾让熟练的技能人员与最先进的机器进行过焊接比赛,结果是人胜过了机器。

焊接时,有一些只有人的五感才能感知的细微之处,无法用数值来表现,也就无法让机器掌握这些状况,这就是让机器代替人完成作业的一大课题。因此依靠人的五感完成焊接的技能不能失传。

近年来,为了提升车架的强度,底盘制造部还开始应用激光焊接技术。有了这项技术之后,从2024年起,底盘制造部开始作为“车架中心”,负责车架制造的研究与技术推广。

“全员活跃”,共创未来

丰田喜一郎为发展日本汽车产业设立了总公司工厂(当时名为举母工厂)。江里义宪厂长将这一精神称之为“本工魂”,誓要代代相承,要持续不断地挑战。

本期时报介绍的四个部门虽然专攻不同的领域,但是有着面向未来培育人才、制造更好的产品的共同目标,以不断挑战的姿态展示相同的“本工魂”。

而现在,总公司工厂正致力于打造“全员活跃”的职场。

为了跨越部门和职能的界限,形成开放平等的沟通环境,总公司工厂从三年前开始在所有部门推行“HONKO LIVE”,通过实时直播各部门的改善点和数字化举措,将所有部门无延时地连接在一起。

HONKO LIVE还让许多年轻员工有机会主动展示自己在某一领域的一技之长,而这样的展示又带来了许多新变化。

江里 厂长

从年轻技能人员到工长,大家在HONKO LIVE中都能打成一片,许多人都盼着下一次HONKO LIVE快点开始。最让我欣慰的就是听到有人说:“进公司30年了,我还是第一次觉得这么开心。”

总公司工厂乃至整个丰田都有这样的土壤,只要是员工磨练制造技能的地方,种下挑战的新种子,尽管会经历一番风雨,但种子一定会发芽成长。

在总公司工厂,许多领域都是如此。不断挑战的领域扩展,令我感到很高兴,我相信参与其中的成员也会感到高兴。

如果每个人都更有作为,总公司工厂这个舞台也会随之变得更大。舞台变得更大,大家就有更多的余力投入挑战。为此我们要努力实现“全员活跃”。

我一直在号召员工:我们要一起守护并改良让员工成长的土壤,不仅要磨练技能,还要磨练包含“人间力”在内的“本工魂”。

不断加强技能、提高技术,还要在无尽挑战中,把“本工魂”一代代传承下去。

正是在这个鼓励员工积极挑战,不断成长的土壤之上,我们才能面向未来播种。我们要坚持打造“全员活跃”、充满活力的职场。

只靠配备最先进的机器没法开创未来。员工们只有在“全员活跃”这一成长的土壤之上,才能不断磨练制造技能,不断进步。

培养强大的技能

我们在“继承篇”和“进化篇”中介绍了总公司工厂的历史与未来。

最后,我们以坚守一线超过60年的河合满老师傅的一番话作为结语。这是他在2023年的丰田制造说明会前,回答一线员工的问题时说的一番话。

河合老师傅

我总是说:“不能等引进了某种新工具或者要生产某种新车型才去培养技能,员工日常就要主动培养技能,让自身变得更强大,这样不管来了什么我们都不会怕。”

十年前我推动高级技能人员的培养,就是因为我很担心丰田过度依赖自动化,越来越多的人觉得可以不再依靠自身技能,按下按钮便生产产品。

现在不合格产品和设备故障越来越少,提升质量和学会解决设备问题的机会也越来越少。

所以为了让自动化日新月异,我们必须培养技能强于机器、能给机器当老师的人。如果培养不出比机器更精通焊接的人,提升质量就无从谈起,产品就不会变得更好。

进入公司后,河合老师傅一直在总公司工厂的锻造部任职。总公司工厂是丰田最老的量产工厂,肩负着历史重任,各部门一线都继承了“本工魂”,始终冲在挑战的最前线。

丰田总公司工厂

厂址:〒471-8571 爱知县丰田市丰田町1番地

生产开始日期:1938年11月3日

占地面积:59.9万平方米

员工数量:1,940名(截至2024年3月)

主要生产零件:发动机及变速器等零件、MIRAI的燃料电池堆、普锐斯的混合动力机组、LAND CRUISER的车架等

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