第12期 “应变计匠人”：冈田卓也（前篇）

现在，以3D打印、AI技术为代表，数字化备受瞩目。汽车行业生产一线却依旧存在着一些依靠“老手艺”而运转的部门。

ToyotaTimes将聚焦这些用其自身精湛技艺支撑起汽车行业的“匠人”们，并开启一个直指日本制造业精髓的新特辑“支撑日本汽车制造业的匠人们”。

本期ToyotaTimes为您带来有着“应变计匠人”之称的冈田卓也特辑前篇，这位年轻人在造车一线用自己独特的know-how进行汽车行驶系统零件强度试验。

第12期 “应变计匠人”：冈田卓也（前篇）

丰田汽车 生产总部 堤工厂 车身制造技术部 冲压工程维修科 品质保证4系 小组组长

造物一线不可或缺的“应变计”

您知道“传感器”的作用吗？它可以将物体中的各种变化以电信号的形式输出，如今的工业产品中都配有各类超小型传感器，其中智能手机拥有的传感器数量最多。另外，传感器本身也是种类繁多，有加速度传感器、陀螺仪传感器、磁性传感器、GPS传感器、环境光传感器等等，在这些传感器中，有很多是由多个传感器组合而成的。

上文所述的超小型传感器直到20世纪80年代以后才问世，而20世纪60年代时，在造物研发和设备维护管理的一线会用到更加基础一些的传感器，这种传感器不会被嵌入产品中使用。

丰田有一位“应变计匠人”，他能够自如地运用传感器中最基础也最传统的“应变传感器”，也就是一线常说的“应变计”。这位匠人就是来自丰田汽车生产总部堤工厂车身制造技术部冲压工程维修科品质保证4系的小组组长，冈田卓也。

用小巧的电子零件测定“内部应力”

一听到“应变计”，很多人可能会联想到“尺子”，但冈田使用的既不是尺子，也不是测量仪器。

应变计种类多样，最基本的类型是在树脂制的基底上放置金属箔，并从中伸出2至3根电线（由聚酯或塑料包裹着的导线）。应变计本身的大小在几毫米到十几毫米之间，可以用速干胶将树脂基底部分紧贴在需要测定的材料上。

应变计测量的是什么？答案是物体内部产生的“应力”*。

当物体受到拉扯或压缩等外力的影响时，内部会产生名为“应力”的阻力来与外力抗衡。只要这两种力保持平衡，物体就不会损坏。如果外力超过了内部应力，物体就会瞬间被破坏。如果物体有裂开或变薄的部分，那应力就会集中到此处，损坏也会由此开始。

应变计是一种贴在物品上，通过将应力转化为“电阻变化”来进行检测的传感器。电阻值会根据应力引起物体形变（形状、体积等的变化）的多少而发生变化，最后工作人员通过分析检测和记录到的电压变化，就能测定肉眼不可见的“应力”了。

车辆即将量产？先测定零件强度

冈田会用应变计做车身各部位零件的强度试验，特别是与汽车安全性息息相关的车架、车身和底盘（汽车行驶系统）零件的强度试验。在强度试验中，冈田需要活用应变计来测量和分析零件能承受多大的力。

“车身骨架主要由经冲压加工制成的约1000个金属零件焊接而成，如果强度不合格，就容易发生金属损坏，导致车辆无法正常行驶，甚至招致事故。在发生碰撞时，汽车行驶系统等零件的强度很大程度上影响了车辆对乘客的保护能力和其本身的操纵稳定性。我们知道，汽车的使用年限一般在10年以上，很多时候行驶里程能达到几十万公里，因此零件的强度试验必不可少。”

这些零件在汽车的设计和研发阶段就已经经过了充分的强度计算，另外设计与实验部门会在研发时反复进行针对底盘的强度试验。当然，在制造零件的过程中，工作人员也会进行细致的检查，以避免裂缝或划痕导致加工不良。

但是，由于试制阶段和量产阶段的零件构造和制作方法不同，零件的强度也会发生变化。因此从20世纪90年代开始，冈田所属的车身制造技术部会在生产准备阶段对即将量产的汽车零件进行强度试验。

以现在的结构和制造方法是否能确保必要的强度？如果强度不够的话，应如何改？面对这些问题，冈田会运用自己掌握的独特的应变计know-how，提出强度试验和量产零件中所需的条件。

“我们做的强度试验既是对量产零件的评价，也是对客户爱车零件的评价。这辆车能否长久地为客户提供优质服务？我们会通过测试车辆所用零件的强度来给出这个问题的答案。”

兼顾量产零件改良试验和对新技术、新原材料的基础评价

此外，制造技术部为了能以更实惠的价格为客户提供车辆，会在“探寻零件强度的最优解”时运用上述强度试验的结果。例如对冲压零件的材料来说，如果使用的钢板超过必要厚度，就会导致车身重量增加，多出来的重量很有可能会给其他零件带来负面影响。即是说，在相同功能和强度的前提下，零件越轻越好。但是需要注意材料的选取，有的材料越薄越硬，选这种材料的话断裂的风险就更大了。

接下来，改良后的问题是：经过改良的新零件是否具备了足够的强度？为了验证这一点，冈田等人必须进行强度试验。

另外，冈田的工作还包括在零件成型之前做“基础评价”试验，具体来说就是分析新的制作方法、新的原材料的强度和特性，他们得到的数据也将用于今后零件的研发和设计工作。

“在进行基础评价的时候，必须充分理解其制造方法和原材料、明确试验目的、明确要在什么条件下测定什么，以及如何测定。如果制造方法和原材料发生变化，就得重新考虑试验采用的方法。”

冈田非常重视测定数值的正确性和评价的正当性，并且对此有着严格要求，他表示：

“只有用适当的方法进行试验并将结果数值化，才能得出正确的评价。假如试验方法中存在疑问点还不去解决，那就很可能会招致错误的评价。如果测试人员对某方面不明白，那就应该老老实实回答不知道，也好过闷头乱做。”

喜欢交通工具和机械的少年

或许您会好奇，在成长为测定达人前，冈田卓也过着什么样的生活呢？冈田出生于大阪府池田市，其父经营涂装业，受此影响，他从小就非常喜欢工作用车。

冈田家里有工作用的小型货车、父亲的中型轿车、母亲的小型车和姐姐的小型摩托车等等，他每天都能看到汽车和摩托车的身影，在老家的仓库里还堆满了其父所用的各种机械。

“我小时候很喜欢把机器拆开，观察里面的构造。大概到我小学1年级的时候，家里有一台电视没有天线，我把天线端口附近的电线一连上，电视就显示画面了，这或许就是我第一次成功与电打交道，也为我之后从事现在的工作埋下了伏笔。”

后来，冈田进入工业高中的电气科，并觉得研究电路趣味无穷，“应变计匠人”之路就始于此处。不过他还是希望毕业后入职儿时喜爱的工作用车厂商。

“学校给我推荐的工作单位要么是电力公司要么是汽车公司，但我更喜欢摩托车，所以就职的第一志愿填了摩托车厂商。”

冈田进入丰田汽车公司后，被分配到负责测试汽车行驶系统强度的部门，也就是现在的车身制造技术部。起初冈田觉得自己所处的职场很无聊，因为他心里只想从事造车工作，但是在工作的过程中，当时的前辈为他讲述了汽车行驶系统的重要性和工作的乐趣，他这才发现工作中完全可以活用高中电气科里学到的东西。

“在进入公司工作之前，我总想着‘只差1mm的话无所谓’，但是汽车制造的精度精确到了0.001mm，是以微米（μm）为单位的。我记得前辈训斥过我说：‘不要想当然地用自己的目光衡量事物，你可没资格说什么差1mm无所谓！你这种态度和想法是没法做好工作的，赶紧改掉’，听完后我受益匪浅。”

就这样，“应变计匠人”冈田诞生了，他坚持用应变计严格且精确地测量数值。

后篇将为您详细介绍冈田的职场、工作以及匠人的技艺，敬请期待。