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1、鋼 鐵 和 汽 車 * 渡部弘行 著 趙 景華 譯 前言 一九九四年，讀了一本使我很受振動的書。這是一本由馬理安凱勒所著《碰撞》（鈴木主稅譯草思社出版），描寫世界三大汽車公司苦惱的書。書中，特別引起筆者興趣的是關(guān)于制造中的苦惱。 一般人認(rèn)為，由于工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)制造品質(zhì)的苦惱已經(jīng)被克服。特別是有人堅信，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品會從工業(yè)先進(jìn)國家采用電子計算機和機器人等進(jìn)行嚴(yán)密控制的先進(jìn)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)（生產(chǎn)線）一個接一個被制造出來。對于這一點，筆者多少抱有不同意見。機器人、電子計算機決不是具有魔法的技術(shù)，只不過是單純的工具。當(dāng)時德國大眾的自動化率超過了日本的汽車廠家，建成

2、了最先進(jìn)的工廠。因為聽到此消息時，筆者就考慮如何開發(fā)「制造品質(zhì)的維持技術(shù)」，并且能不能融入到如此的自動化中去，或許將來會成為重大的問題。筆者從事了三十多年的汽車車身制造技術(shù)工作，遇到了很多困難，為向那些困難挑戰(zhàn)，進(jìn)行了各種技術(shù)開發(fā)。用機器人簡單地代替優(yōu)秀的工人，特別在車身制造領(lǐng)域，將會被卷入重大的誤區(qū)。 在汽車車身制造領(lǐng)域，雖說生產(chǎn)設(shè)備完善能夠造出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，但不保證以后也繼續(xù)造出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。汽車車身是利用生產(chǎn)工裝加工出來的。具體地說，就是通過鋼鐵和鋼鐵的摩擦而加工出來的。因此，必須經(jīng)常解決工裝的磨損問題。優(yōu)秀的工人能夠感到生產(chǎn)工裝的微妙變化，在未出現(xiàn)不良品之前，對生產(chǎn)工裝進(jìn)行維修。但是，

3、機器人不具備這種能力。機器人只是按著給予的作業(yè)指示進(jìn)行工作。 汽車車身是由幾百個部件所構(gòu)成的。主要部件也有八十到一百件。如將它們分別按工序排列，得編織成上千道工序加工成車身。再者，從各個工裝所承擔(dān)的加工部位數(shù)算，要超過幾千點。由于進(jìn)行生產(chǎn)，幾千個部位一起開始磨損。而且，磨損在所有的部位并不一樣，正因如此，最終結(jié)果非常不好。 在微妙變化集中的基礎(chǔ)上完成一臺車身。如果微妙變化超過某一極限，就會出不良品。產(chǎn)品的制造靠兩條腿支撐，一是[開發(fā)技術(shù)]、二是[制造技術(shù)]。開發(fā)技術(shù)的難點是[造就與眾不同]，即[包裝出魅力]。制造技術(shù)的難點是[造就一樣]。即使是同樣的技術(shù)，造就出來的產(chǎn)品也各有差異。還有一個

4、重要的問題是[造出既多又同樣的]技術(shù)，即造就在量產(chǎn)中的品質(zhì)。 那么，現(xiàn)在讓我們把目光轉(zhuǎn)向日本的制造業(yè)。在制造技術(shù)方面也開始有令人擔(dān)心的問題，即[日本到了失去技術(shù)的時代]。 隨著日本經(jīng)濟的高速發(fā)展，出現(xiàn)了泡沫現(xiàn)象，就制造技術(shù)而言也是一樣。那就是用金錢買技術(shù)解決問題，這種風(fēng)氣很盛。 特別是汽車生產(chǎn)的加工設(shè)備，在推進(jìn)自動化的過程中拋棄了人所具有的固有技術(shù)。其結(jié)果，在量產(chǎn)加工中，為了造就品質(zhì)并保持下去，需要巨大的投資。因此，許多產(chǎn)品在價格競爭中落敗。而且，產(chǎn)品本身一旦出了問題不是修理只能更換。 [制造技術(shù)]是與[修理技術(shù)]相關(guān)的?，F(xiàn)今，拋棄了制造技術(shù)的培育，而轉(zhuǎn)換為“買”（自動化），也不培育修

5、理技術(shù)，只能靠買進(jìn)行更換。對如此現(xiàn)狀，筆者懷有深刻的危機感。 本書主要論述在汽車車身制造技術(shù)中，量產(chǎn)加工中品質(zhì)管理的關(guān)鍵，即[制造品質(zhì)的維持技術(shù)]（維護(hù)技術(shù)）以及起最重要作用的「加工基準(zhǔn)」、「加工公差」以及「檢具」為中心的各種技術(shù)。在其它的產(chǎn)品制造領(lǐng)域也有與車身制造相通的技術(shù)，也許對從事其它制造業(yè)的人們有一定的參考作用。本書又一次站到了產(chǎn)品制造的原點，即制造技術(shù)的理想狀態(tài)是什么？并能夠以此為契機引起人們的思考。 本書的一章至三章主要論述制造技術(shù)中的問題和要點，四章至五章論述品質(zhì)維持技術(shù)的要點，最后的第六章論述今后的制造技術(shù)的理想狀態(tài)。在文章的末尾舉出制造品質(zhì)技術(shù)中的具體典型事例以供參考。

6、 目次 1章 制造業(yè)的恐慌 先進(jìn)工業(yè)國制造中的苦惱 汽車廠家的苦惱 設(shè)備廠家制造不良 汽車廠家的核心是制造技術(shù) 制造和組織 被拋棄的技術(shù) 汽車生產(chǎn)的利益核心 工具和設(shè)備的區(qū)別 自動化的陷阱 黑盒子化和繼承 制造不同和制造相同 制造技術(shù)的成長條件 使用電子計算機？還是被使用？ CAD 電子計算機和業(yè)務(wù)水平 2章 汽車車身和材料 汽車車身材料 汽車制造技術(shù)的培育 汽車部件的精度 白車身是一個部件 飛機機身和汽車車身的區(qū)別 白車身的焊裝流程 車身的育成和加工基準(zhǔn)公差 板金加工工裝的作用 全是錯誤的自動化設(shè)備 3章 汽車車身和設(shè)計 汽車制

7、造技術(shù)的平衡 造就品質(zhì)的系統(tǒng) 增設(shè)生產(chǎn)線給我們的啟示 不良的內(nèi)容是問題 培育和管理不同 簡單化最重要 易讀錯的CAD圖紙 圖省事的CAD應(yīng)用 CAD設(shè)計的審核體制 三維數(shù)據(jù)匣子 圖紙的領(lǐng)域和實物的領(lǐng)域 無重力和有重力領(lǐng)域 4章 什么是加工基準(zhǔn) 加工基準(zhǔn)和房子 加工基準(zhǔn)的作用 順序沖裁和加工基準(zhǔn) 加工基準(zhǔn)的重要性 基本的不同---加工基準(zhǔn) 基本的不同產(chǎn)生的無效 板金部件是活的 部件的規(guī)格內(nèi)管理 加工基準(zhǔn)設(shè)在哪里都可以？ 從圖紙數(shù)據(jù)到物的數(shù)據(jù) 工裝設(shè)計和調(diào)試 5章 什么是加工公差？ 公差 工序和

8、加工公差 產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)格 接合面的精度保證 加工公差不一樣？--------機械加工部件和板金加工部件的差異 --------軟體件和硬體件的差異 --------加工公差和裝配公差的差異 6章 部件成育和檢具 部件的素性和檢具 檢查系統(tǒng) 檢具的使用方法 專用檢具的目的 專用檢具和三坐標(biāo)測量機 三坐標(biāo)測量機和固定夾具 三坐標(biāo)測量機的使用方法 必

9、要的數(shù)據(jù)和三坐標(biāo)測量機 造就品質(zhì)和檢具的標(biāo)準(zhǔn)化 7章 量產(chǎn)加工的關(guān)鍵 量產(chǎn)加工工裝及其管理 量產(chǎn)中的品質(zhì)管理 重新看待自動化 為什么需要維修技術(shù)？ 品質(zhì)維持技術(shù)是關(guān)鍵 管理技術(shù)的育成 量產(chǎn)車身的品質(zhì)管理要領(lǐng) 8章 今后的汽車車身制造 今后的汽車產(chǎn)業(yè) 今后的生產(chǎn)線 數(shù)據(jù)化不是魔術(shù) 圣經(jīng)和手冊 人才培養(yǎng)和工作效率 阻礙改革的因素 參考資料 1. 部件加工基準(zhǔn) 部件加工基準(zhǔn)設(shè)定手冊 基準(zhǔn)面/基準(zhǔn)孔 加工基準(zhǔn)的設(shè)定方法 事例1基準(zhǔn)事例/事例2

10、支撐基準(zhǔn)的理想狀態(tài)/事例3工序間的夾具/事例4檢具間 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的一元化保證 2. 總成夾具 板金件焊裝夾具制造時的精度保證 夾具的結(jié)構(gòu) 事例-1/事例-2/事例-3事例-4 1章 制造業(yè)的恐慌 先進(jìn)工業(yè)國制造中的苦惱 不言而喻，工業(yè)產(chǎn)品最重要的是[品質(zhì)和成本]?，F(xiàn)今，為了躲避日圓升值、降低成本，日本的很多企業(yè)將工廠移到了海外。那時，讓很多企業(yè)苦惱的是成本和品質(zhì)不能平衡。 一般的情況是，在海外生產(chǎn)由于支付的工資低，可以使加工成本大幅度降低，但品質(zhì)也下降。其中，最大的問題是品質(zhì)不穩(wěn)定。造一個或幾個樣件，品質(zhì)還不錯，但造出幾萬或幾百萬個品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，那就相當(dāng)困難了。因此，

11、移到海外生產(chǎn)，解決這個問題是關(guān)鍵。 另外，移到海外生產(chǎn)，是不是成本問題就解決了呢，那也未必。最近，隨著海外生產(chǎn)國的工資提高，出現(xiàn)了再向低工資國轉(zhuǎn)移的情況。提高海外生產(chǎn)國的 生活水平，提高工資也是必然的。所以，單純以工資的高低做比較判斷加工成本，向海外轉(zhuǎn)移的企業(yè)就像吉普賽人一樣不斷從一個國家轉(zhuǎn)移到另一個國家。 筆者認(rèn)為，制造業(yè)想用這種方法解決問題，在制造技術(shù)上必須花費大力氣。為此，從產(chǎn)品的開發(fā)階段到生產(chǎn)中的品質(zhì)管理作為綜合技術(shù)，開發(fā)「數(shù)值控制品質(zhì)管理技術(shù)」今后將成為重要的課題。 采用數(shù)值控制品質(zhì)管理技術(shù)如果能實現(xiàn)低成本的自動化，進(jìn)行品質(zhì)穩(wěn)定的控制，就可使「品質(zhì)和成本」始終保持平衡。 現(xiàn)今

12、的大多數(shù)制造業(yè)把技術(shù)革新主要放在產(chǎn)品開發(fā)階段的傾向比較嚴(yán)重，但實際上應(yīng)追求的是包括量產(chǎn)加工在內(nèi)的技術(shù)革新。 亞洲和中南美是經(jīng)濟高速發(fā)展的地區(qū)。在這些地區(qū)的國家誕生了很多企業(yè)，并正在進(jìn)行設(shè)備投資。 但是，這些國家所面臨的共同問題是，雖然廉價的勞動力多，但設(shè)備投資的資金不足。因而，想設(shè)備投資又拿不出大量的資金。日本企業(yè)想進(jìn)入這些國家或地區(qū)的時候，日本的設(shè)備廠家提出方案的大多數(shù)是自動化程度較高的,而歐美廠家的大多數(shù)提出的是充分應(yīng)用人所具有的技術(shù)竅門的方案。所以，據(jù)說日本廠家在競爭中敗下陣來。 今日的日本企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的大多數(shù)過于依靠自動化，事到如今，即使有手工制造指導(dǎo)的要求也不予指導(dǎo)。特別是設(shè)備

13、廠家，在設(shè)備調(diào)試等的培育階段還能進(jìn)行指導(dǎo)，但因沒有實際生產(chǎn)的經(jīng)驗，如何很好地使用設(shè)備的經(jīng)驗不夠，也不會進(jìn)行指導(dǎo)。 時至今日，相當(dāng)發(fā)達(dá)的亞洲各國的企業(yè)甚至說在手工作業(yè)方面可以當(dāng)日本人的老師。 從這一點看，日本的制造技術(shù)是否應(yīng)站在產(chǎn)品制造的原點，重新予以思考。 汽車廠家的苦惱 現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的大多數(shù)是以金屬為主要材料制造的。其中，最有效且廣為采用的材料是鋼鐵。 船舶、鐵路、汽車、住宅、家電產(chǎn)品等等，可以說不勝枚舉，都是以鋼鐵為主要材料制造的。在這些產(chǎn)品中，離我們最近而又直接利用的產(chǎn)品之一就是汽車。汽車的最大特點是與小型產(chǎn)品一樣大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。 汽車從亨利福特一世采用傳送帶式生產(chǎn)線使大

14、量生產(chǎn)成為可能，同時也能大幅度降低成本。因而，一度是特權(quán)階層才能擁有的汽車變成了大眾也能買得起的產(chǎn)品。 日本的汽車產(chǎn)業(yè)在品質(zhì)方面尤如獲得世界第一的疊紙一樣成長起來。品質(zhì)的提高及穩(wěn)定必須是工業(yè)技術(shù)的整體水平，即首要的是人的技能，以及材料、機器、工裝、管理技術(shù)等都一起提高才能達(dá)到。同時，在追求品質(zhì)提高的過程中，培養(yǎng)了眾多的優(yōu)秀技術(shù)人員，由此才造出了質(zhì)優(yōu)價廉的汽車。 但是，作為常用的工業(yè)產(chǎn)品---汽車也隨著大眾化，市場競爭越來越激烈。進(jìn)而，更需要降低成本和提高品質(zhì)，制造方法也越來越向提高自動化率推進(jìn)。當(dāng)然，自動化的目的不僅是降低人工費，而且使品質(zhì)穩(wěn)定。一般的情況下，無論多么優(yōu)秀的技術(shù)工人干的活，

15、既然是人干的，多少會產(chǎn)生誤差。相反，用機械加工重復(fù)穩(wěn)定性高。 從這一點出發(fā)，汽車廠家一味地提高自動化率。在提高自動化的過程中采用最多的是機器人。提高自動化程度如果都只向好的方向發(fā)展沒問題，但自動化也有其本身的缺點。近些年來，不僅是日本的汽車廠家，歐美的汽車廠家在這方面也面臨很大問題。 也就是說，在制造同樣?xùn)|西時很好，穩(wěn)定地造出合格的東西，但本來不好的東西也能穩(wěn)定地造出不好來。 特別是，自動化在初期階段的穩(wěn)定性很高，但在長期使用中如果管理不善，就會出現(xiàn)不良品。特別是汽車車身制造，靠鋼鐵和鋼鐵的相互摩擦加工產(chǎn)品，正因如此，防止設(shè)備工裝磨損產(chǎn)生不良品非常重要。 品質(zhì)培育技術(shù)雖然有很大進(jìn)步，但

16、如果沒有穩(wěn)定品質(zhì)的技術(shù)，也不能進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。本來，自動化的最大目的是使大量生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。但是，令人啼笑皆非的是為維護(hù)產(chǎn)品品質(zhì)的手工維修量近些年反倒多起來?，F(xiàn)今，日美歐汽車廠家面臨的課題之一是，在自動化生產(chǎn)中如何防止不良品的出現(xiàn)。在開發(fā)階段成本核算時，往往沒有算上不良品手工修理的費用，而且如果一旦疏忽，不良品流入用戶的手中會失去用戶的信任，這一損失更加巨大，解決這一問題顯得更加重要。 設(shè)備廠家制造不良 最近，令人不可思議的是，在汽車的量產(chǎn)加工中，越是加工量大的設(shè)備越容易出不良品，自動化程度越高，不良品的產(chǎn)生率越高。生產(chǎn)設(shè)備的制造越是依賴設(shè)備廠家，投資額和不良品的發(fā)生率成

17、正比，上述的現(xiàn)象越嚴(yán)重。咋一看，似乎好像是矛盾的，但仔細(xì)想想，這是必然的。 一般，多在初期階段靠生產(chǎn)設(shè)備維持產(chǎn)品的品質(zhì)，進(jìn)行充分的調(diào)試穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格品。但是，經(jīng)過一年、二年的使用，不良品的發(fā)生率開始多起來，手工的維修量增加，這是必然的現(xiàn)象。 也就說，生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過使用各個活動部件和產(chǎn)品的支撐部位產(chǎn)生磨損和松動，經(jīng)過多道工序的積累，出現(xiàn)不穩(wěn)定，開始產(chǎn)生不良品。開始產(chǎn)生不良品事先也知道，但現(xiàn)狀是使用中的設(shè)備維修和管理的大多工作由工廠自主進(jìn)行，實際上什么也沒干，確切地說什么也干不了。 問題是在管理，即使對故障能進(jìn)行修理和更換破損件，但對品質(zhì)變化的精度調(diào)整并不能容易做到。并且，自動化程度越高精度

18、調(diào)整越困難，問題越嚴(yán)重。 生產(chǎn)設(shè)備主要由定尺寸的工具（夾具）、加工工具（焊鉗、機器人）和吊具（物流）構(gòu)成。其中，加工工具和吊具幾乎都是通用件構(gòu)成的，設(shè)備廠家對每一部件進(jìn)行耐久性和性能試驗，并保證達(dá)到一定水平。問題是在夾具上。夾具是按每一加工對像制造的專用工具，不可能對每一部件做耐久性（保持精度）的任何試驗，也做不出什么保證。充其量只作表面淬火的處理。因而，夾具性能下降的原因，用具體的數(shù)值是弄不清楚的。關(guān)鍵的部位似乎一樣，但變化的傾向卻不一樣。 本來，生產(chǎn)設(shè)備的核心任務(wù)是保證產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。不能容易地保證產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備對生產(chǎn)工廠毫無用處，只不過是一堆破爛。 那么，為什么專門的設(shè)備廠

19、家不能很好地造出保證產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的設(shè)備呢？其最大的原因是設(shè)備廠家不了解實際生產(chǎn)現(xiàn)場的正確情報。 設(shè)備廠家只不過是在設(shè)備調(diào)試時體驗一下造就品質(zhì)，又往往只是做些將粘糕做成湯圓（實物吻合）的工作。因只能做到這個水平，在設(shè)備設(shè)計時考慮不到品質(zhì)維持這一步。當(dāng)然對工廠即對使用者不可能事先提供維持品質(zhì)的情報。 一般的商品都對用戶提供使用上的保證，或同使用說明書一起清楚地說明維修要領(lǐng)。可是，昂貴的生產(chǎn)設(shè)備卻沒有。這是很大的錯誤。 就生產(chǎn)設(shè)備而言，應(yīng)由從事生產(chǎn)加工的廠家確定品質(zhì)維持的規(guī)格和結(jié)構(gòu)等參數(shù)，甚至自己設(shè)計，制造可以外委。 特別是，企業(yè)情況不同，設(shè)備的規(guī)格也不同，外邊的設(shè)備廠家不了解這種情況。

20、處于日圓超升值的狀況下，經(jīng)營好的企業(yè)無一例外地確立了自己獨立的制造技術(shù)。 汽車廠家的核心是制造技術(shù) 從發(fā)展中國家的KD生產(chǎn)的例子可知，汽車生產(chǎn)廠家沒有開發(fā)技術(shù)也能進(jìn)行汽車生產(chǎn)。先是與某汽車廠家進(jìn)行合作，從總裝和車身焊裝開始，然后再進(jìn)行沖壓加工和分焊等。 省去開發(fā)技術(shù)部門，從與制造相關(guān)的業(yè)務(wù)開始，像這樣的汽車廠家也不能說它不是汽車廠家。另外，從技術(shù)方面看，部件的研究開發(fā)在市場上有其它廠家的樣件可以參考，開發(fā)（設(shè)計）自己的部件。就部件而言，只要有某種水平的仿造技術(shù)就可以。 可是，在制造技術(shù)方面，即使購進(jìn)零部件或解體也未必能弄懂。即使有幾種制造方法，因各企業(yè)的規(guī)模及環(huán)境條件等不同，即使知

21、道制造方法也不能完全照搬照套。 因此，關(guān)于制造技術(shù)，各企業(yè)應(yīng)采用最符合本企業(yè)的設(shè)備工裝并確立技術(shù)力量。所以制造技術(shù)以生產(chǎn)廠家獨自開發(fā)為主。生產(chǎn)廠家簡單地將生產(chǎn)設(shè)備、工裝發(fā)包給設(shè)備制造廠家，不可能制造出最符合該企業(yè)的設(shè)備。特別是，車身焊裝的基本設(shè)備布置、工裝的設(shè)想和加工方法等委托給他人，在加工成本、品質(zhì)維持上只能是失敗。能保證連續(xù)地大量生產(chǎn)品質(zhì)均一產(chǎn)品是關(guān)鍵，因此僅僅設(shè)備工裝精良并不一定生產(chǎn)出好產(chǎn)品，必須確立包括品質(zhì)成本在內(nèi)的總的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。如此看來，即使是同樣稱技術(shù)，開發(fā)技術(shù)從某種意義上稱[可以買的技術(shù)]，而制造技術(shù)無論從哪個角度說可稱作[培育的技術(shù)]。 用金錢買來的東西往往容易失去，通

22、過自己努力掌握的東西不容易失去，所以自己獨立培育的技術(shù)非常重要。不能做到這一點，不可能有汽車廠家真正的自立。 制造和組織 汽車是約兩萬個零部件構(gòu)成的產(chǎn)品，從事汽車制造的也有幾十萬人，僅是進(jìn)行裝配加工的主機廠也有幾萬人。既然由如此多的人從事的事業(yè)，就必須有領(lǐng)導(dǎo)和運作的組織。 一般在人員少的情況下，每個人自然地成為多面手，在以生產(chǎn)為中心的廣范圍內(nèi)工作，但隨著企業(yè)規(guī)模的擴大，本是很有功能的組織也變成了領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)先的組織，實際的業(yè)務(wù)范圍縮小，即成了為管理者的管理組織。因而，原則上量才適用地分配人員，但組織組建優(yōu)先，有的生產(chǎn)業(yè)務(wù)也被編入某組織中。結(jié)果，各部門間的扯皮給生產(chǎn)帶來很大障礙。 制造業(yè)的

23、組織建立應(yīng)在充分考慮如何有利于生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，建立與企業(yè)相適應(yīng)的有效的組織。大企業(yè)按項目開展工作，有很好的效果。不是這樣的企業(yè)組織很難進(jìn)行有效的正確的生產(chǎn)。在這點上，這次克萊斯勒的業(yè)務(wù)體制改革（以縮短開發(fā)時間和降低開發(fā)成本為主體、包括裁員的業(yè)務(wù)體制改革）可以說是在制造產(chǎn)品上走向正確方向的一個例子。 現(xiàn)今，很多企業(yè)、廠家進(jìn)行裁員，希望能把它作為對生產(chǎn)有利的組織革新的契機。 被拋棄的技術(shù) 汽車廠家為了生存不斷地進(jìn)行著生產(chǎn)技術(shù)的革新。其中，被認(rèn)為最先進(jìn)行技術(shù)革新的廠家有克萊斯勒。據(jù)說，通過開發(fā)業(yè)務(wù)的革新可以大幅度降低開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期。 雖然這么說，但關(guān)于制造技術(shù)的問題不可能通過革新全

24、部解決。克萊斯勒公司在開發(fā)階段的各種業(yè)務(wù)及技術(shù)的提高方面確實取得了一定的成果。但是，有人說采用新技術(shù)造出的產(chǎn)品品質(zhì)水平同日本的汽車廠家造出的試制車水平相當(dāng)。原諒筆者的坦率，我也認(rèn)為確實如此。 那是因為克萊斯勒的這次技術(shù)革新的大部分工作放在了量產(chǎn)開始前的開發(fā)技術(shù)和業(yè)務(wù)，在穩(wěn)定量產(chǎn)品質(zhì)上還是老系統(tǒng)幾乎沒什么改善。造就量產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定，新制造技術(shù)是兩個車輪中的一個。 在改革中包括克萊斯勒公司在內(nèi)的大多數(shù)汽車廠家還沒有確立[被拋棄的技術(shù)]即量產(chǎn)管理技術(shù)（品質(zhì)維持），仍然每天被不良品所困擾。不對被拋棄的技術(shù)進(jìn)行改善，就不能說作到了制造技術(shù)的真正革新。 汽車生產(chǎn)的利益核心 如圖1所示，工

25、業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)生利益是在調(diào)試結(jié)束量產(chǎn)后到該產(chǎn)品的生產(chǎn)終止（圖中2的部分）。此間，如果發(fā)生產(chǎn)品的大量手工維修，就不能獲得利益。 在開發(fā)階段（圖中1的部分），桌面的成本計算不會算上量產(chǎn)加工時發(fā)生的手工維修費用。只不過是投入量產(chǎn)時的成本。 因而，在開發(fā)準(zhǔn)備階段只考慮如何能造出合格件進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備是不行的。重要的是應(yīng)該考慮一經(jīng)造出合格件怎么能繼續(xù)保持下去。 因此，對[產(chǎn)品培育的關(guān)鍵]而言，比縮短時間、精度培育業(yè)務(wù)的合理化更重要的是容易進(jìn)行量產(chǎn)管理。即不僅僅是匹配精度，更重要的是考慮如何[防止誤差]（品質(zhì)不穩(wěn)定）的培育。 生產(chǎn)設(shè)備（工裝）能保證量產(chǎn)加工時的品質(zhì)穩(wěn)定是最重要的。在汽車車身制造領(lǐng)域，時至今日

26、主要采用[符合樣件]培育品質(zhì)的方法，但這不是[數(shù)值控制]培育品質(zhì)的方法，一旦工裝設(shè)備磨損，部件開始產(chǎn)生變化，就找不到復(fù)原值了。因此，維修時不知如何復(fù)原，事實上不可能復(fù)原。 鑒于上述情況，為維持量產(chǎn)的品質(zhì)，需要建立容易[數(shù)值控制]的系統(tǒng)。這就是本書要說明的容易[數(shù)值控制]的部件加工基準(zhǔn)設(shè)定方法。采用這種方法可以消除量產(chǎn)加工的不良品。 圖1.汽車制造的順序 產(chǎn)品規(guī)劃 造型/設(shè)計 生產(chǎn)技術(shù)/工裝制造 工廠生產(chǎn) 紙面育成 現(xiàn)場育成 量產(chǎn) 現(xiàn)場育成 部件 （工裝調(diào)試） 規(guī)格范圍 第一輛 工裝維護(hù) 品質(zhì)維持 第萬輛 1.造 就 產(chǎn) 品 功

27、能 和 產(chǎn) 品 品 質(zhì) 2.產(chǎn) 品 品 質(zhì) 維 持 紙面上育成 工裝和設(shè)備的區(qū)別 今日的工業(yè)產(chǎn)品（儀器）幾乎都是無維修保養(yǎng)的。特別是高科技領(lǐng)域，由于產(chǎn)品的精良，無維修保養(yǎng)的很多。無維修保養(yǎng)這是當(dāng)然的，我們可以接受。 以家電產(chǎn)品為例，很早以前有諸如[加潤滑油]等關(guān)于維修保養(yǎng)的說明?？墒?，今日的家電，電機基本不壞，機械部分改換成了電子部件等，很少出現(xiàn)故障。即使出現(xiàn)故障也不修理，只是更換部件。或者還未到使用壽命又買新產(chǎn)品替換等，甚至連產(chǎn)品真正的壽命也不知道。 可是，同樣是“機械”，像家電等一般儀器類和制造產(chǎn)品的制造機器有很大的區(qū)別。不定期維修保養(yǎng)，制造機器就會造出不良品。 即，制造

28、機器主要由 ① 工作機器部分（設(shè)備部） ② 加工工裝部分（工具部） 構(gòu)成的。其中，工作機器部分多是用通用的總成和部件制造，按各個使用狀態(tài)可以保證壽命的標(biāo)準(zhǔn)件比較多，幾乎接近于無維修保養(yǎng)狀態(tài)，可按家電一樣對待。 可是，工裝部分的大多數(shù)是一個一個做出來的，必須保持按各自規(guī)定的極限精度，不可以省略維修保養(yǎng)。因此，工裝加工部位一般按加工數(shù)量對維修有規(guī)定。在明白了有區(qū)別這一點后，必須對加工工裝進(jìn)行管理。 自動化的陷阱 無知地以“自動化而自豪”，導(dǎo)致量產(chǎn)時出現(xiàn)的大量不良品和提高成本而苦惱。這個問題是由于在做生產(chǎn)設(shè)備計劃時眼光短淺，紙上談兵造成的。 為不落后于其它廠家使設(shè)備技術(shù)進(jìn)一步提高、

29、為消除現(xiàn)有設(shè)備的缺點、為建造世界一流的工廠等等為由，構(gòu)想新系統(tǒng)。其結(jié)果，總是產(chǎn)生燒荒式（廢掉所有舊設(shè)備，采用新設(shè)備）的生產(chǎn)設(shè)備（不包括一部分機器人）。當(dāng)然，相當(dāng)于從零開始，設(shè)備投資也龐大。我想應(yīng)該回到基本點去考慮這個問題。 譬如，焊接自動化設(shè)備能不能真的做到標(biāo)準(zhǔn)化、通用化？如果標(biāo)準(zhǔn)化，會產(chǎn)生什么問題？對這些問題是否認(rèn)真地考慮過了？遺留的疑問很多。 搞標(biāo)準(zhǔn)化、通用化要充分考慮以下幾個問題，即①什么是落后技術(shù)？②失去哪些靈活性？③真地認(rèn)為機器人是萬能選手？如果不重新認(rèn)真地考慮這些問題，不能得到正確的量產(chǎn)品質(zhì)和成本。特別是在控制制造品質(zhì)和成本的平衡時，重要的是消除品質(zhì)的不穩(wěn)定。為確保品質(zhì)穩(wěn)定的一

30、個好辦法就是標(biāo)準(zhǔn)化。 從白車身（涂裝前的車身）的狀況看，時至今日的幾十年間基本上沒什么變化的項目很多。 材 料-------鋼板為主體 設(shè) 計 結(jié) 構(gòu)-------分塊構(gòu)成單位的確立 焊 裝 工 序-------按一定設(shè)計結(jié)構(gòu) 品 質(zhì) 水 平-------產(chǎn)品規(guī)格幾乎沒變化 制 造 工 裝-------一樣（模具、夾具、檢具） 加 工 工 藝--------一樣（點焊） 主要的制造條件沒有發(fā)生變化，卻以新車型為理由，燒荒式地進(jìn)行設(shè)備投資，那不是太奇怪了。這種無效的投資每一車型就需要幾億—幾十億日圓。 本來，用戶要求制造業(yè)應(yīng)該制造品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，既然是這樣，就應(yīng)該積

31、極推進(jìn)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，以達(dá)到產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。 以現(xiàn)在的自動化設(shè)備為例，進(jìn)行優(yōu)缺點對比，看看機器人的情況，見表1。 表1 自動設(shè)備的優(yōu)缺點 優(yōu)點 缺點 .按示教可進(jìn)行多種加工（工藝易更改）。 .工作范圍大，可進(jìn)行復(fù)雜作業(yè)。 .重復(fù)精度高。 .示教能力差，也出不合格品。 .可擅自更改（產(chǎn)生品質(zhì)的變化）。 .危險區(qū)域大，不能靠近（加工中不能確認(rèn)加工狀態(tài)）。 .一旦出現(xiàn)不良品，會一直出下去（維護(hù)誤差，導(dǎo)致品質(zhì)不穩(wěn)定）。 表2 專用自動設(shè)備的優(yōu)缺點 優(yōu)點 缺點 .支撐側(cè)電極起夾具的作用，焊接變形小。 .工裝精度保持能力高。 .易確認(rèn)加工狀態(tài)（易于把握維修周

32、期）。 .初期投資大。 .很難改變加工工序。 如此，從品質(zhì)看具有靈活性的機器人的缺點大于優(yōu)點。 表2歸納了專用自動設(shè)備的優(yōu)缺點。 雖然缺乏靈活性，但在品質(zhì)穩(wěn)定性方面很優(yōu)秀。關(guān)鍵是專用自動設(shè)備的最大缺點是： ① 初期投資大； ② 沒有工藝更改的自由度； 品質(zhì)和維修方面專用自動設(shè)備具有優(yōu)秀的能力，如果消除它的缺點，當(dāng)然很好。 為此， ①最好使專用自動設(shè)備的本體像沖壓設(shè)備一樣成為通用化設(shè)備。夾具部分像模具一樣按車型替換使用。 ③ 工序可以按各分總成及車身骨架（裝四門兩蓋前的車身）固定。實際上目前的工序的大部分已經(jīng)固定（參照2章）。 通過這些條件的比較，焊接自動化除部分補焊

33、以外，可以說專用自動設(shè)備比機器人好。根據(jù)這些條件，在每四—五年就換型的汽車制造中，制定設(shè)備投資計劃時要充分考慮長期利益。 黑匣子化和繼承 只要有企業(yè)間的競爭，技術(shù)總是被置于競爭的境地。開發(fā)的新技術(shù)為不被競爭對手掌握而黑匣子化。黑匣子化使本企業(yè)具有競爭力處于優(yōu)勢，但在本公司內(nèi)部往往只有一部人知道。即使會使用也不理解「為什么是那樣」，或者老員工走了不能將技術(shù)傳給下一代，或無從努力將技術(shù)進(jìn)一步提高。一般，公開化的技術(shù)往往才能得到進(jìn)一步提高，如何解決技術(shù)黑匣化這一問題，值得認(rèn)真考慮。 現(xiàn)今，工業(yè)產(chǎn)品的大多數(shù)從手工加工轉(zhuǎn)向自動機械加工，但加工中產(chǎn)生的問題，主要原因是沒有很好地將人所具有的技巧反

34、映到自動機械中去。 今后，自動機械的性能還會進(jìn)一步提高，對技巧的繼承應(yīng)重新認(rèn)真思考。 制造不同和制造相同 在工業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域，產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)需要有「制造不同」的能力，制造技術(shù)需要有「制造相同」的能力。 在培育各自的技術(shù)時，見表3，需要從不同的渠道進(jìn)入。 表3 開發(fā)技術(shù)和制造技術(shù)的育成點不同 開發(fā)技術(shù) 要點 制造技術(shù) 構(gòu)思（創(chuàng)造性） 情報 數(shù)據(jù)（現(xiàn)實） 科學(xué)、物理---- 能力 改善 功能和性能 關(guān)鍵 品質(zhì)和成本 在今日的信息化社會，開發(fā)技術(shù)最重要的是「創(chuàng)造力」。這是充分利用市場情報所需要的能力。而在制造技術(shù)領(lǐng)域，「數(shù)據(jù)」是重要的。這是因為制造技術(shù)的培育始終

35、建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上。所說的關(guān)鍵，在開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域是指「功能和性能」，在制造技術(shù)領(lǐng)域是指「品質(zhì)和成本」。特別在品質(zhì)方面，從高品質(zhì)到穩(wěn)定品質(zhì)的（制造「相同」）技術(shù)是更大的能力。這樣才能消除費用的浪費，才能不背叛用戶。這正是工業(yè)產(chǎn)品制造中最大的問題。育成制造相同技術(shù)的場所是現(xiàn)場，現(xiàn)場有成為技術(shù)啟發(fā)的成堆數(shù)據(jù)（情報）。 制造技術(shù)的成長條件 為在激烈的技術(shù)競爭中生存下去，必須不斷地進(jìn)行技術(shù)革新。一般，為開發(fā)新產(chǎn)品的新技術(shù)開發(fā)成功了，可以拋棄搞舊產(chǎn)品的舊開發(fā)技術(shù)。 但是，制造技術(shù)就不行。為使制造技術(shù)得到發(fā)展，在過去已使用技術(shù)的基礎(chǔ)上加進(jìn)新開發(fā)技術(shù)，由此制造技術(shù)才能得到進(jìn)一步發(fā)展。因此，不能簡單地

36、小看舊技術(shù)。 制造技術(shù)的成長應(yīng)具備如下兩個條件： ① 推進(jìn)新技術(shù)的開發(fā) ② 已有技術(shù)的繼承 這兩個條件很好地平衡，制造技術(shù)才能發(fā)揮綜合力并有所發(fā)展。 一說到技術(shù)的培育，往往只把目光轉(zhuǎn)向新技術(shù)開發(fā)，但技術(shù)繼承能力對技術(shù)的培育可以說比新技術(shù)開發(fā)更重要。這種技術(shù)是在制造產(chǎn)品的過程中，經(jīng)過反復(fù)的成功和失敗而培育出來的。成為技術(shù)培育場地的制造現(xiàn)場對技術(shù)人員是不可缺少的。 使用電子計算機？還是被使用？ 為提高業(yè)務(wù)效率，大量采用電子計算機。可是，從電子計算機的使用情況看，被電子計算機使用的情況似乎比使用電子計算機的情況還多。主要原因是使用的軟件造成的。各種電子計算機軟件多是按著使用情況編制

37、的，咋一看似乎挺不錯，但實際一使用，多是「高不成低不就」。原因是在軟件開發(fā)方面，因為軟件開發(fā)者對使用現(xiàn)場的實際情況未必十分清楚，最終還是按軟件編制者自己的方便編制軟件。 由于以上理由，在實際應(yīng)用中不足的部分也沒辦法，不得不在軟件所給予的范圍內(nèi)應(yīng)用，不能說電子計算機真正得到了應(yīng)用。 電子計算機是一種非常優(yōu)秀的工具，應(yīng)該得到充分有效的應(yīng)用。不是簡單地從市場買來的軟件就用，在購買軟件前，必須弄清采用什么樣的軟件合適，購買符合使用條件的軟件。 雖然這么說，但大多數(shù)軟件滿足不了所有的使用條件。問題是，對軟件能力不足的部分不是將就，而即使用手寫也應(yīng)該對不足的條件補充，得到完善的結(jié)果。如果可以自己對軟

38、件進(jìn)行補充，改善手寫的部分，那就更好了。 CAD 電子計算機僅僅是個工具，但它的工作能力在某一方面超過了人。不過，有如下兩個條件： ① 需要使它正確工作的指示 ② 需要使它接受指示的軟件 即電子計算機的應(yīng)用靠「軟件和應(yīng)用方法」。 讓我們看看CAD設(shè)計的情況。電子計算機的優(yōu)點之一是有計算能力，在設(shè)計結(jié)構(gòu)分析等的計算、模擬上發(fā)揮卓越的能力，但它沒有設(shè)計結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造性。也就說，本來應(yīng)該是設(shè)計者發(fā)揮能力的領(lǐng)域，如果沒有這個能力，靠電子計算機是無助的。 業(yè)務(wù)計算機化重要的是為消除現(xiàn)在手工作業(yè)的錯誤而必須計算機化，因為現(xiàn)在解決錯誤比較困難，通過計算機化可以解決問題，這樣考慮的比較多，這是很

39、大的錯誤。手工作業(yè)出現(xiàn)的錯誤，即使計算機化也只能把錯誤原封不動地帶進(jìn)來。計算機化即被黑匣子化的部分多起來，如果搞得不好，讓你弄不清錯誤原因的可能性更大。 計算機和業(yè)務(wù)水平 現(xiàn)在，CADCAM或以個人電腦為代表的業(yè)務(wù)計算機化相當(dāng)廣泛，但這些畢竟是工具，即使有它的方便性也不會提高工作質(zhì)量。請檢查如下的事項。 ① 設(shè)計錯誤減少了嗎？ ② 設(shè)計結(jié)構(gòu)的缺陷減少了嗎？ ③ 制造錯誤減少了嗎？ 比較手工制圖時的設(shè)計錯誤和CAD的設(shè)計錯誤，可知CAD的錯誤只多不少。 確實靠CAD的設(shè)計軟件，尺寸錯誤減少了，但最重要的「設(shè)計構(gòu)思」的水平反到下降了。以汽車制造為例，可以說CAD化以前更優(yōu)秀。主要

40、原因在于設(shè)計階段的共同研究（包括制造條件的事前研究）工作的質(zhì)量下降。桌面上研究的構(gòu)思和結(jié)構(gòu)的說明聽也聽懂了，好像頭頭是道兒，但到了現(xiàn)場很多與實際不符。這是因為往往沒有理解事物的本質(zhì)就開展業(yè)務(wù)工作所造成的。 應(yīng)該懂得即使會使用電腦或CAD并不能提高工作質(zhì)量。 特別是CAD或電腦像電子游戲機一樣好玩，可輕松掌握，正確的工作也好，錯誤的工作也好，都付出同樣的辛苦，所以不把錯誤當(dāng)成苦勞。 正因如此，重新修改的業(yè)務(wù)不管有多少，浪費的時間多么多也不在意。而且習(xí)慣了鍵盤，手就離不開，不想手工制圖。計算機好像一種麻醉劑。 2章 汽車車身和材料 汽車車身材料 汽車廠家首先應(yīng)有自己能制造車身的技術(shù)

41、，否則無法進(jìn)入下一步。從現(xiàn)在起，即使再過幾十年也沒有能代替鋼鐵的材料制造車身。曾有一個時期想用塑料和不銹鋼材料代替，但僅僅是一部分部件，主要部件依然是鋼鐵制造的。 鋼鐵有很多的優(yōu)點，廉價、資源豐富、加工性好、加工速度快、重量和強度的平衡性好、受濕度和溫度的影響不大以及可以回歸自然等。 雖然它有生銹的缺點，但總體來說鋼鐵是制造車身最好的材料。因此，支撐汽車生產(chǎn)的最基本的鋼鐵的加工技術(shù)如果不優(yōu)秀，汽車產(chǎn)業(yè)就不能繼續(xù)生存。 汽車制造技術(shù)的培育 即使是新車型也沒必要所有的部件重新開發(fā)、制造。幾乎所有的部件或留用舊車型的部件或是改變尺寸和形狀，從制造技術(shù)的觀點看，只不過是隨著加工技術(shù)和材料的進(jìn)步

42、而發(fā)展的。 汽車制造技術(shù)最重要的可以說是過去數(shù)據(jù)的使用方法和編排技術(shù)。將部件個數(shù)、部件成本---材料?加工費，工裝成本----結(jié)構(gòu)?工序數(shù)、管理成本等正確的技術(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機，以后通過數(shù)據(jù)的編排就可以進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。 但是，現(xiàn)狀是應(yīng)用數(shù)據(jù)的技術(shù)還不完善，往往不能充分地應(yīng)用過去的數(shù)據(jù)，進(jìn)行著重復(fù)性、浪費性的開發(fā)工作。其結(jié)果，開發(fā)期間加長、開發(fā)成本提高。 實現(xiàn)降低產(chǎn)品的成本，不應(yīng)靠新系統(tǒng)和計算機，應(yīng)該充分斟酌已有的正確數(shù)據(jù)哪些可用、應(yīng)該怎么用。對此，能夠做出正確的評價、能夠運用和管理數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。總而言之，車身是鋼板制造的，既然這一點是共通的，數(shù)據(jù)的應(yīng)用和編排技術(shù)就非常重要。 汽車部件的精

43、度 從汽車的裝配精度看，僅次于機械加工部件精度的就是白車身。這是因為： ① 量產(chǎn)穩(wěn)定性好（采用模具等工裝） ② 材料變化?。ㄤ摪澹? ③ 不易受濕度和溫度的影響 ④ 裝配采用焊接加工，不產(chǎn)生錯位（固定化） ⑤ 裝配采用工裝（夾具） ⑥ 檢查工具完善 板金加工部件本來是柔軟性的鋼板，如果不能充分地運用它的優(yōu)越性，就會產(chǎn)生誤差，產(chǎn)生不好的結(jié)果。因而，對鋼板的塑性加工技術(shù)要有進(jìn)行整體培育和進(jìn)行管理的技巧。 白車身的精度在整車制造中占有重要地位，車身的制造技術(shù)必然重要。 白車身是一個部件 白車身同保險杠以及車燈等一樣，是同一級別單位的一個部件。保險杠以及車燈等都是被裝在白車身

44、上的部件，但白車身處于接受其他部件的地位。所以，白車身必須始終保持能夠穩(wěn)定地接受其它所有部件的精度。 白車身雖說只不過是一個部件，與其他被裝上的部件相比，它是基礎(chǔ)部件（參照圖2）。作為基礎(chǔ)部件的白車身如果裝配關(guān)系的尺寸不好，被裝件的精度無論多么高，最終的裝配精度也極差，滿足不了外觀品質(zhì)（精度、漂亮）的要求。 所以，必須始終保持白車身的加工基準(zhǔn)（裝配基準(zhǔn)）。加工基準(zhǔn)設(shè)定時，一定要經(jīng)過充分考慮，設(shè)定始終能穩(wěn)定使用的基準(zhǔn)。 方向盤 前座椅 方向盤 后座椅 后風(fēng)擋玻璃 后組合燈 密封條 儀表板 白車身 前風(fēng)擋玻璃 后保險杠 發(fā)動機變速器 前大燈

45、前保險杠 油箱 后門玻璃 前門玻璃 后懸架 消聲器 前懸架 圖2 汽車部件中，白車身所處的位置 飛機機身和汽車車身的區(qū)別 同樣是制造工業(yè)產(chǎn)品，東西不一樣，制造方法也大廂徑庭。從制造飛機機身和汽車車身的不同看，飛機是價格昂貴的產(chǎn)品，汽車是大眾價格的產(chǎn)品。飛機每年的訂貨量也就是幾百架，而汽車每年產(chǎn)量有幾十萬輛，必須是低成本的產(chǎn)品。因此，兩者的加工手段也大不相同。 雖然這么說，但兩者都是工業(yè)產(chǎn)品，不單有性能問題，而且必須符合各自的品質(zhì)和成本。特別是汽車車身制造，因是大量生產(chǎn)，品質(zhì)穩(wěn)定的制造技術(shù)更加重要。 從加工時間和加工手段看，飛機的每一個部件都很昂

46、貴且加工時間長，不容許有一個不合格件。所以，加工不僅時間長而且要選擇正確、易加工的方法。而汽車車身的制造因是大量生產(chǎn)，加工時間應(yīng)盡可能縮短。 出于以上的情況，飛機機身的每一部件都追求高精度，而汽車車身的制造主要要求焊裝夾具的高精度。 因此，飛機制造時，作為設(shè)計完整的設(shè)計圖紙和部件的輔助工具而開發(fā)的CAD系統(tǒng)是用三維數(shù)字化的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬等預(yù)先能容易驗證設(shè)計圖紙和制造部件的系統(tǒng)。 而汽車車身制造時，即使是同樣的三維數(shù)字系統(tǒng)必須成為能驗證三種工裝（模具、夾具、檢具）間綜合設(shè)計和制造的系統(tǒng)，并且最好在大量生產(chǎn)的情況下，有量產(chǎn)工裝維護(hù)管理的系統(tǒng)。 白車身的焊裝流程 汽車車身的基本結(jié)構(gòu)是三個

47、廂型，即「發(fā)動機室、乘人室、行李箱」。這種結(jié)構(gòu)基本沒有變化，車身設(shè)計結(jié)構(gòu)本身也基本穩(wěn)定。車身總成如圖3所示，是分塊化的分總成的集合體，分總成也是由基本斷面和形狀幾乎都標(biāo)準(zhǔn)化的單件（沖壓件）構(gòu)成的。因而，車身的制造方法也基本固定，特別是分總成以后的加工工序是固定的。固定化的主要項目有： ① 焊裝順序 ② 加工工序數(shù) ③ 加工方法（沖壓加工和焊接加工） ④ 接合方法位置 ⑤ 分塊單位（分總成單位） ⑥ 定位方向支撐方向（夾具） ⑦ 工裝構(gòu)想 等，既然車身是鋼板制造的，制造方法基本上也沒有變化。 沖壓件 分總成 沖壓件 分總成 車身前部總成 頂蓋總成 前蓋總成 前

48、底板總成 前圍板-上 前翼子板 （R/L） 車身下部總成 后端板總成 門檻內(nèi)板總成 （R/L） 車身骨架總成 白車身總成 涂裝 前門總成（R/L） 后底板總成 側(cè)圍總成（R/L） 后門總成（R/L） 后蓋總成 沖壓件 分總成 圖3車身加工之例----總成焊接流程 車身的育成和加工基準(zhǔn)公差 車身必須遵照各種法規(guī)進(jìn)行制造，如圖4所示。車身制造要開發(fā)基本上確保車身的外板尺寸和室內(nèi)尺寸的加工方法，并應(yīng)用該技術(shù)加工。采用焊接加工制造車身，基本上以外側(cè)作為加工基準(zhǔn)，保證如圖4所示的各種法規(guī)限值內(nèi)的精度。 圖4 關(guān)于車身的法規(guī) 頂蓋組基準(zhǔn)

49、 側(cè)圍組（左） 基準(zhǔn) 側(cè)圍組（右） 基準(zhǔn) 車身下部組 基準(zhǔn) 在其間調(diào)整加工公差 00的視野條件（人體工程） 安全法規(guī)0 室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 臀點 人體工程 法規(guī)0 圖5加工基準(zhǔn)之例 如圖5所示，白車身主要由頂蓋、側(cè)圍（右）、（左）、車身下部四個組件組合而成。按以下的順序組裝： ① 以車身下部組為基礎(chǔ) ② 焊裝左右側(cè)圍組 ③ 焊裝頂蓋 以后，按以下順序裝四門兩蓋（向完成焊接的車身骨架連接的件），即 ① 左右后門 ② 左右前門 ③ 左右前翼子板 ④ 前蓋（發(fā)動機罩）后蓋（行李箱蓋） 四門兩蓋在保證外觀精度上依次裝上就結(jié)束了，但焊

50、接組裝的車身骨架如上述的四個組分別固定在各自工裝的加工基準(zhǔn)上確保相互的位置精度焊裝而成。因此，車身骨架的精度是靠各部件組間工裝基準(zhǔn)的精度一致保證。 車身骨架的各部件精度的確保是靠工裝的基準(zhǔn)，在構(gòu)成車身骨架以前的各部件組的分總成階段的精度保證也是靠各自工裝基準(zhǔn)的精度，具有多道工序加工的工裝，工裝間的基準(zhǔn)誤差應(yīng)做到最小值（盡量為零）。 板金加工工裝的作用 板金加工中，靠模具、夾具、檢具的各自功能制造正確的板金件。各工裝主要有如下的作用： 模具 ： 制造部件的形狀 夾具（焊裝）：支撐各部件、定位 檢具 ： 掌握部件完成后的數(shù)據(jù) 首先，將用模具沖壓加工出的部件

51、固定在焊裝家具上，進(jìn)行焊接加工，最終加工成總成件。也就是說，參與直接加工的是模具和夾具。 模具制造形狀，夾具不能制造形狀，這是常理。但是，人們常常忘了這一常理，用夾具也去制造形狀，這是產(chǎn)生大量不良品的原因。 本來，板金加工完全符合圖紙的要求非常困難。材料是鋼板，它有回彈力，產(chǎn)生回彈（沖壓加工件的彈性產(chǎn)生的變形）現(xiàn)象。如果僅僅靠模具加工成完全的形狀，需要更多的工序和成本，有時靠夾具等解決回彈的問題。 但是，采用這種解決辦法還是有限度的，在發(fā)生大的問題之前用檢具對部件的形狀定期檢查，為發(fā)揮模具夾具原有的作用，必須對各個工裝進(jìn)行管理。 全是錯誤的自動化設(shè)備 在汽車車身制造中，特別是焊裝加工

52、，各汽車廠家都培育了自己獨特的專有技術(shù)。因此，車身制造設(shè)備的技術(shù)是在汽車制造廠家，而決不是在設(shè)備制造廠家。特別是汽車車身制造技術(shù)與其它的制造技術(shù)多少不太一樣。也就是說，模具、夾具和檢具這三具是相互關(guān)聯(lián)而存在。車身制造設(shè)備包括布置和設(shè)備構(gòu)思以及夾具構(gòu)思和設(shè)計應(yīng)該由汽車制造廠家進(jìn)行，決不可依靠設(shè)備制造廠家。如果不明白這一點，完全依靠設(shè)備廠家，則100%以失敗而告終。 在1章曾論述過，其理由之一是設(shè)備制造廠家對使用該設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)以及為保持設(shè)備精度的管理等業(yè)務(wù)不懂，所以即使能做到設(shè)備的育成，但設(shè)備在使用中易出現(xiàn)大的故障或耐久性出現(xiàn)大的問題。 制造產(chǎn)品不是有了機械和智慧就能造的。在設(shè)備的育成上，只造

53、出幾十個合格產(chǎn)品就認(rèn)為設(shè)備育成結(jié)束，這種想法大錯而特錯。制造設(shè)備和工裝連續(xù)制造幾萬或幾十萬個品質(zhì)始終如一的產(chǎn)品，靠管理系統(tǒng)來保證非常重要。 從這些方面看各廠家的自動化設(shè)備，一部分在基本構(gòu)想上有三大錯誤： ① 加工基準(zhǔn)設(shè)定的錯誤 加工基準(zhǔn)設(shè)在加工中易變化的部位，位置精度始終不穩(wěn)定 ②工裝的基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的錯誤 基準(zhǔn)部位本身是可動的，易很快松動 ② 夾具剛性的錯誤 夾具的底座剛性不足，不能保證水平度 因為有以上的錯誤，制造的產(chǎn)品易產(chǎn)生誤差，品質(zhì)不穩(wěn)定。因此，應(yīng)做正確的改善： ① 加工基準(zhǔn)應(yīng)設(shè)在部件加工中不易受回彈等影響的部位 ② 夾具的基準(zhǔn)應(yīng)采用固定式 ③ 夾具的底座應(yīng)具有不產(chǎn)

54、生扭曲的剛性 還有，生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)具有經(jīng)得住大批量生產(chǎn)的耐磨性，但從現(xiàn)狀看： ① 夾具的支撐部的面積小（一般為16毫米） ② 夾具的支撐部的材質(zhì)軟（SS材料未經(jīng)處理的多） 由于上升原因，大量生產(chǎn)很快產(chǎn)生磨損，易產(chǎn)生品質(zhì)不良。對以上的部位應(yīng)采取如下措施： ① 面積應(yīng)最低確保20毫米 ② 支撐部的表面應(yīng)進(jìn)行淬火等處理 最好是采用支撐部能容易更換的結(jié)構(gòu)。像這樣經(jīng)過充分考慮的設(shè)備才是真貨。 3章 汽車車身和設(shè)計 汽車制造技術(shù)的平衡 汽車制造技術(shù)不是某一單項技術(shù)的提高就可以的。眾多單項技術(shù)綜合平衡的好壞是關(guān)鍵。汽車這種產(chǎn)品，做一個極端的比喻，是一個「動居」緊湊化了的東西。正因如此，它

55、不僅僅是移動的手段，而且具有很多功能。當(dāng)然為滿足必要功能的部件數(shù)也相當(dāng)多而成為高價格的商品。為使本來價格很高的產(chǎn)品---汽車能夠便宜下來，就要求大量生產(chǎn)。要想大量生產(chǎn)又需要幾十億到幾百億的巨額投資。汽車制造不僅需要技術(shù)還需要大量的資金。也就是說，汽車這一商品在大量生產(chǎn)的前提下，更重要的是「高品質(zhì)和低成本」。正如前述，對巨額投資、大量生產(chǎn)和高價格如何使品質(zhì)和成本達(dá)到優(yōu)化。作為基礎(chǔ)的技術(shù)必須在綜合平衡的基礎(chǔ)上才能做到。為使之成為可能，對所有的課題和業(yè)務(wù)要做長期計劃和短期計劃以及個別技術(shù)的選擇和舍棄。這些事項在綜合平衡的狀態(tài)下，又需要管理。由此，才能使汽車成為「品質(zhì)和成本」優(yōu)化的商品。 但現(xiàn)實上，

56、問題很多。譬如，在應(yīng)該用于設(shè)備維修的費用被挪用到為應(yīng)付眼前的產(chǎn)品不合格的手工維修上，影響設(shè)備的長期育成。本來通過大量生產(chǎn)降低成本，結(jié)果出現(xiàn)生產(chǎn)的越多成本越高的反?，F(xiàn)象。 像制造汽車這樣的大型工業(yè)產(chǎn)品，技術(shù)和投資的綜合判斷全憑管理者的能力，即選擇的眼光、舍棄的勇氣和時間控制。關(guān)鍵是這些能力的綜合平衡。特別是降低汽車制造成本，單憑技術(shù)開發(fā)降低成本收效甚微。開發(fā)技術(shù)和制造技術(shù)達(dá)到很好地平衡，才能真正地降低成本。這些技術(shù)有互為相反的條件，相互改革落后技術(shù)，通過技術(shù)提高維持高度平衡，才產(chǎn)生高附加價值產(chǎn)品，其結(jié)果也是降低成本。 特別是大量生產(chǎn)，有的廠家為防止量產(chǎn)時產(chǎn)生不良品，索性在開發(fā)階段就投資。說到

57、底，是管理者的能力問題。但是，不管怎么說，要進(jìn)行最佳的管理，只有在多年積累的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才有可能。 造就品質(zhì)的系統(tǒng) 在車身制造中，為使品質(zhì)穩(wěn)定必須預(yù)先掌握板金加工發(fā)生不良的機理。板金總成（沖壓加工件經(jīng)過焊接組裝加工）產(chǎn)生不良的主要因素是「尺寸和形狀偏差的有無」。因此，為使其「不產(chǎn)生」或「易于發(fā)現(xiàn)」，關(guān)鍵是對每一道工序是否了如指掌。如能做到這一點，即使出現(xiàn)不良也能及時發(fā)現(xiàn)，修正。 如前章所述，「量產(chǎn)加工」品質(zhì)穩(wěn)定性的保證完全取決于「工裝」的好壞。所以說，量產(chǎn)品質(zhì)的良否就看工裝間的品質(zhì)維持系統(tǒng)是否穩(wěn)定或維護(hù)管理是否到位。沖壓加工是在整個形狀被壓著的狀態(tài)下加工的，不容易產(chǎn)生偏差，但焊

58、裝時部件和夾具只不過夾住一小部份，難以防止「尺寸偏差、形狀偏差」。所以，必須每次都能確保各焊裝工序所需要的精度進(jìn)行工裝設(shè)計。板金焊裝加工基本上每件必檢判斷良否，形成通過各工序的工裝保證品質(zhì)的系統(tǒng)非常重要。還有，事先做成易于維護(hù)管理的工裝也很重要。其保證系統(tǒng)的基本內(nèi)容是： 部件加工基準(zhǔn)設(shè)定手冊 部件加工公差設(shè)定手冊 加工工序設(shè)定基準(zhǔn) 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 等。 有了這些文件，才能綜合性地保證「量產(chǎn)品質(zhì)」。這些工作在設(shè)計以及設(shè)計構(gòu)思階段就開始直到量產(chǎn)開始前的工裝調(diào)試以及PP（試生產(chǎn)、采用量產(chǎn)工裝加工產(chǎn)品的育成業(yè)務(wù)）結(jié)束，有可能維持量產(chǎn)品品質(zhì)的一致。 增設(shè)生產(chǎn)線給我們的啟示 用量產(chǎn)工

59、裝進(jìn)行試生產(chǎn)的PP工作為進(jìn)行部件（工裝）的育成和建立品質(zhì)管理體制，一般進(jìn)行幾個月?？墒牵瑸樵霎a(chǎn)而增加設(shè)備（生產(chǎn)線）的育成有一個月就可完成。也就是說，利用已有生產(chǎn)線數(shù)據(jù)的新工裝從安裝、開動開始有一個月的時間就能完成精度調(diào)整。因為已經(jīng)滿足了以下的條件： 部件精度確認(rèn)完畢 部件相互的匹配關(guān)系確認(rèn)完畢 部件和夾具的精度關(guān)系確認(rèn)完畢 車身制造中最困難的以上項目確認(rèn)完畢，增加設(shè)備的調(diào)試也很簡單。也可以認(rèn)為是采用另一種數(shù)值控制驗證新制造的工裝。 車身制造要經(jīng)過很多的加工工序才能完成，車身制造的調(diào)試通過物對物的相互匹配進(jìn)行育成更為簡單。正如增加增產(chǎn)設(shè)備的育成一樣，不一定說物和物匹配育成比數(shù)值匹配育成

60、好。也就是說如果事先滿足了上述的條件，不需要什么物和物匹配的調(diào)試，從一開始在各個階段徹底用數(shù)值育成并得到保證，生產(chǎn)線的調(diào)試也就簡單。 所以，為易于采用數(shù)值育成方式，必須確立加工基準(zhǔn)的正確設(shè)定方法。由此才能順理成章地縮短開發(fā)時間（調(diào)試）。 不良的內(nèi)容是問題 在新車型開發(fā)的部件育成中，沖壓件調(diào)試結(jié)果的管理是用部件不合格率管理，這是使調(diào)試工作困難的原因，是個很大的問題。問題是不合格的內(nèi)容比不合格率更重要。在不合格的部件中，有的雖然件數(shù)多但沒有大問題，有的雖然件數(shù)少但問題很大。譬如，汽車車身制造不良的主要內(nèi)容有： 形狀尺寸不良 形狀變形（回彈、翹曲、扭曲等） 成形不良（皺紋、裂紋、縮徑

61、、棱線錯位等）。這些不良基本上產(chǎn)生在第一道工序的拉延模，后道工序的模具如何正確也無法彌補。部件育成的管理不是用不合格率管理，而以各模具出現(xiàn)問題的重要度進(jìn)行育成管理。如果不能管理得很好，包括焊接總成在內(nèi)的車身制造的整個調(diào)試不能順利進(jìn)行。 育成和管理不同 造就品質(zhì)要做兩項工作，一是育成，二是管理。這兩者之間在基本點上是不同的。首先，鈑金件的育成是指加工工裝的育成。一般加工工裝的多數(shù)是按圖紙規(guī)定的尺寸（規(guī)格內(nèi)）制造的，如圖6所示。因個別部位偏離了規(guī)格，該部位通過調(diào)試讓其進(jìn)入規(guī)格內(nèi)而進(jìn)行育成。全特性進(jìn)入規(guī)格內(nèi)，得到設(shè)計品質(zhì)，育成工作結(jié)束，可以開始量產(chǎn)。 部件件件件 量 產(chǎn) 階 段

62、 發(fā)生一部份不良區(qū) （調(diào)試PP） 全測量點開始向不良區(qū)移動 開 發(fā) 階 段 圖6 板金部件的育成 而品質(zhì)的管理是指在量產(chǎn)開始前已經(jīng)進(jìn)入全特性狀態(tài)的又開始偏離規(guī)格，通過維護(hù)維持在規(guī)格內(nèi)的狀態(tài)。 如前所述，造就品質(zhì)由板金件工裝做保證，但該工裝在量產(chǎn)開始的同時開始磨損，有時全特性一起開始向規(guī)格外變化。由于部位不同變化的條件不同，變化的速度也不一定，工裝不同也不一樣。模具的磨損速度是夾具的磨損速度的幾倍，這是因為工件和夾具的接觸面積要比和模具的接觸面積小得多。然而，模具可以進(jìn)行批次生產(chǎn)，容易得到維修的時間，而夾具常常是24小時生產(chǎn)不能得到充分的維修時間。由于24小時連續(xù)生產(chǎn)，甚至為發(fā)現(xiàn)

63、問題連測定的時間也滕不出來。設(shè)備的自動化程度越高 ，這樣的問題越難以解決。特別是全自動化生產(chǎn)線，人很難進(jìn)去，甚至感覺不到每天發(fā)生的微妙變化而產(chǎn)生問題。因而，板金加工的品質(zhì)管理的關(guān)鍵是，如何預(yù)先建立比模具更容易管理的夾具的維護(hù)管理系統(tǒng)。這個問題在工裝設(shè)備的設(shè)計階段就應(yīng)該考慮。為系統(tǒng)設(shè)計的以下的條件應(yīng)該納入到工裝設(shè)備的系統(tǒng)中去。 ① 易于得到變化的情報 ② 明確維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)（時間節(jié)點） ③ 在短時間內(nèi)能進(jìn)行維修工作 ④ 應(yīng)掌握復(fù)原值 ⑤ 容易管理維修用備件 ⑥ 維修用備件的價格便宜 因磨損而出現(xiàn)的問題在初期階段磨損量小，只能得到模糊的情報，部件處于忽好忽壞的狀態(tài)。如果磨損繼續(xù)加重，模糊

64、的情報變成確定（不良）的情報。這樣一來，工裝接近末期，產(chǎn)生的不合格件比合格件多起來，必須進(jìn)行手工維修，最壞時出現(xiàn)故障。 因而，維修標(biāo)準(zhǔn)是預(yù)先按要求規(guī)定的品質(zhì)達(dá)到何種程度的磨損，并通過維修保持工裝的精度。 圖 7接合部位的形狀 接 合 精 度 匹 配 難 易 度 難 1.垂直面 2.斜直面 3.復(fù)合直面 4.部分直面 5.部分斜直面 6.簡單R面 7.自由R面 8.復(fù)合自由R面 易 簡單化最重要 制造產(chǎn)品最重要的是簡單化。加工基準(zhǔn)的形狀、物與物之間的接合形狀是越簡單越易一致。所以在設(shè)計階段的充分合作非常重要。圖7表示接合形狀對精度配合難易度的影響，在部件設(shè)計階段

65、應(yīng)該預(yù)先充分研究，否則在制造階段的精度匹配的調(diào)試工作的難易度的差別相當(dāng)大。這個問題直接影響到成本和品質(zhì)以及育成時間，不要想得那么簡單。 易讀錯的CAD圖紙 本來，設(shè)計圖紙是為向后道工序的多數(shù)人傳達(dá)制造產(chǎn)品的情報。所以，為傳達(dá)正確的情報，從使用圖紙的人的立場出發(fā)，設(shè)定了制圖規(guī)則（JIS）。 可是，從最近用CAD設(shè)計的圖紙看，不顧使用者，用隨心所欲的制圖法繪制的圖紙讓人看不懂的越來越多。雖然有人指出，但卻強調(diào)說「用CAD只能這樣制圖，沒有辦法┉┉」，仍然不想改正。所以，經(jīng)常發(fā)生或看錯圖紙或漏檢的情況。譬如，實線和尺寸線同樣粗細(xì)；應(yīng)該是虛線劃成實線；沒有用的線也劃進(jìn)去；另設(shè)表表示尺寸等等，

66、讓看圖的人感到非常困難。其原因有二：其一是設(shè)計數(shù)字化的進(jìn)步；其二是CAD制作廠家沒有從設(shè)計到制造全懂的軟件開發(fā)技術(shù)人員。 因而，采用CAD設(shè)計時必須由本公司制作彌補不足部分的軟件才能使用。如果做不到這一點，設(shè)計錯誤只能在制造階段發(fā)現(xiàn)，會產(chǎn)生更多的無效工作，小的錯誤將導(dǎo)致更大的資金浪費。 圖省事的CAD應(yīng)用 采用CAD設(shè)計往往在制作構(gòu)思驗證時圖省事。無論什么業(yè)務(wù)，一旦構(gòu)思確定，以后只是制作的問題，用機械化或CAD化比較容易。但是，構(gòu)思的部分主要由人來判斷，構(gòu)思的情報能否準(zhǔn)確地輸出便成了問題。為了不圖省事地采用CAD進(jìn)行功能設(shè)計（構(gòu)思）檢驗、加工工藝制定、會簽文件等業(yè)務(wù)，重要的是符合各自目的的設(shè)計情報（圖紙）的輸出狀態(tài)。 一般從「機械到機械」的情報傳遞可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)化、無紙化（省略制圖），可需要人判斷的情報必須作成用視覺可檢驗的情報。需要檢驗的東西也要無紙化，重要的是所有的東西都做到無檢驗，在充分考慮這一問題的基礎(chǔ)上再進(jìn)行設(shè)計情報的無紙化。 CAD設(shè)計的檢驗體制 圖8接合法蘭 下面，稍談一下無紙化設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容檢驗問題。制圖