真牛!看世界上最柔性的丰田高冈工厂2线

关键词:工厂,装配线,汽车,高冈

如果你想看到未来的汽车工厂,你应该请求丰田让你进入他们位于日本丰田市总部附近的高冈工厂。

自从100多年前第一辆汽车在福特的装配线上出现以来,世界各地的汽车制造商都陷入了困境:装配线很快,但却很僵化。

在进入高冈工厂后,你会看到戈尔迪乌姆之结解开了。(注:戈尔迪乌姆之结-Gordian knot,西方传说中的物品,神谕说,如果谁能解开这个结,那么他就会成为亚细亚之王。)

汽车生产效率的密室

去年11月,我劝说丰田公司让12位神秘工厂之旅的世界旅行者进入汽车生产效率的密室。

今天,我来这里是为了更近距离的观察,并与工厂的大主人,高冈工厂的项目总经理Osamu Akahane进行了长时间的交谈。

但在我们深入研究之前,让我们先问一个最重要的问题:为什么你想要一个灵活的汽车工厂?难道流水线把越来越多地车造出来,难道这还不够吗?

我们刚才听到“不断增加的数字”了吗?“

生产汽车

汽车高速的装配

装配线在大量生产汽车和相对高速的装配方面很在行。同时,装配线也讨厌变化。

装配线只有两种速度:开或停。他们不喜欢比额定速度快得多,或慢得多。试着把一个新的车型引入旧的装配线,你有时会面临几个月的装配高度。

当对汽车的需求增加时,客户有时必须等待数月才能赶上这条长尾装配线。当需求放缓时,工厂又往往不得不闲置。

高冈工厂是一个生产工程的奇迹,它解决了所有这些问题。

首先,让我们找出为什么装配线如此顽固。

假设您被授予了一家汽车工厂,可以容纳两条装配线。在学习汽车业务的同时,您使用一条生产线的空间,主要是手工生产前两辆高端汽车。

在他们成功的鼓舞下,你为大众开发了一辆汽车。为了制造那辆车,你建造了一条高速生产线,每年可生产25万辆。

人们喜欢这辆车,而且需求也不均衡。你如何将产量翻倍到每年50万辆?

你如何将产量翻倍到每年50万辆?

“简单,”你说,“让那条线跑得更快。”

让我们看看当你加速时会发生什么。

有一个人过去每辆车上都系十个螺栓。现在,生产线的速度是原来的两倍,即使被推下去,他也只能在汽车移动到够不着的地方之前拧紧5个螺栓。

那我们该怎么办?

“雇佣更多人。”

我的天啦,现在我们有两个家伙,每个人都拧紧了五个螺栓。然而,这些家伙占据了两倍的空间。

我们加入队伍的其他数百人也是如此。我们该怎么办?

“把线拉长!”好主意。如果一条线的速度是它的两倍,那么我们最终会得到一条线的长度是它的两倍。

但是我们把它放在哪里呢?你意识到那家给你的工厂被住宅包围了。你的停车场已经挤满了新雇员的汽车。

更糟糕的是,我们的生产线中遍布着执行固定任务的固定站点,例如为汽车装配座椅、发动机分装或仪表盘分装。

为了考虑到新的线路长度,这些固定的分装线必须从地面上拆下来,然后移动。

除此之外,运送座椅、发动机和仪表板的传送带也必须移动。在给我们的老式汽车厂里,汽车外壳一直挂在天花板上,直到与悬挂系统相匹配。

他们声称,你的工程师已经在恳求你在其他地方建造一条每年25万辆的新生产线,这将更容易、更高效,但你是老板,现在你想要更多的汽车。

你说“三班倒怎么样?”你很快就会发现,只有在紧急情况下,而且只有很短的一段时间,才应该进行三班倒。

第三次轮班,你的成本会随着工人多挣25%而增加,有时甚至会增加一半的时间。

你的线路经常出故障,因为你没有时间在晚上进行维护。记住,我们想把产量翻一番。

在第三个轮班中,我们只增加125000个单元,理论上总共是375000个……直到出现故障。

“机器人。让我们买很多机器人吧。”

在你跑到ABB或Kuka,买一大批机器人之前,你首先可能想和其他汽车制造商谈谈,比如通用或大众,他们也有同样的好主意。

他们会告诉你,机器人很适合重复性的工作,比如焊接或涂装,但是他们在挑选和处理小零件上却失败了。

机器人比人类占据更多的空间。通常情况下,机器人会放慢生产线的速度,而不是加快生产线的速度。难以置信,不?

 

已经有足够的理论了。我们去丰田看机器人和人类比赛吧。

 

我们在高冈一线,一家相当现代化的汽车厂,于2007年投产。

厂长AkahaneSan拿出一个秒表,我们计时一个机器人将一个备用轮胎放入丰田花冠。

在将轮胎从支架中拉出,在花冠之间导航,沿着线向下移动,并将轮胎掉入花冠之间,57秒就到期了。

阿卡汉说:“我们每60秒就在生产线上生产一辆新车,而备胎装配机器人是生产线不能更快生产的众多原因之一。”

然后我们穿过这条路去高冈二号。这条线和高冈一号唯一的共同点就是它的名字。

这个“简单而苗条”的工厂是一个巨大的外星人无畏号的对立面。Takaoka 2线是汽车厂里的柔道选手:脚快,灵活,聪明。

在这里,一个工人用一个看起来像长胳膊手推车的东西拉动备胎。工人把车转了一圈,把轮胎掉进了丰田普锐斯。

运行时间:17秒。我正在寻找电缆,或空气软管的电力闪电快速备胎机。我找不到。“这一切都是用弹簧和平衡锤完成的,他们日本人叫它Karakuri。

最重要的是,这个人力驱动、弹簧加载、平衡重的轮胎机可以在生产线上上下移动,在需要的地方增加备用轮胎。

在高冈一线,这台57秒慢的机器人被固定在适当的位置上,它顽固地坚持任何调整线路的尝试。

“好吧,”你说,“你把机器人换成了人,但这是如何使生产线变得灵活的呢?”

TakaokaII的诀窍在于它本身没有生产线。取而代之的是,汽车在两个站台之间的高机动AGV小车上行走。

只要你有足够的空间,你就可以延长生产线,并在周末扩大生产。

更长的线路现在可以容纳更多的人,随着不再固定的车站的移动,线路可以运行得更快,生产更多的汽车。

斜坡不会跟随S曲线,产量不会成倍上升。在周一产出将直线上升,直接上升到你想要的。

如果你不需要产能,你可以缩短生产线,重新安排可移动的站点,将大厅隔开以节省空调,并将员工重新分配到丰田的其他部门。

如果将来某一天不再需要这条生产线,它可以放在容器中,更好地在其他地方使用。

后者是不太可能的,因为高冈II线真正闪耀的地方是与它的哥哥在高冈I线的组合。

哥哥是最大运行量产,是每年20万辆车。如果对高冈一线生产的鹞式和卡罗拉式轿车有更多的需求,一些产品可以转移到高冈二号的柔性生产线上。

如果需求下降,生产将转移回高冈一号以保持生产线以最佳每分钟一辆车的速度运行。

就每辆车的成本而言,Takaoka II线要宽容得多。“TakaokaII可以增加和减少产能,生产成本保持不变,”Akahane说。

对于其他汽车制造商来说,产能的大幅增加或减少通常意味着新建工厂,或闲置现有工厂。

在丰田,这可以在周末完成。工人们在平坦的车间地板上放下电缆槽。

与混乱的电缆不同,只有一根胖电缆连接。在电缆必须穿过线路的地方,脚轮上的门形电缆槽被卷起。

平台设置在左下和右下,以引导处于初创状态的汽车的电动推车。

以前固定的发电站在线路上滚动到位,周一,这家工厂的产能与周五完全不同。在一年的时间里,这种神奇的能力转换可以发生几次。

在生产线上工作的机器人的柔韧性要差一点。

在高冈一号,在挡风玻璃上粘上胶水的工作是两个机器人的工作,它们被安置在一个33英尺长的笼子里,以防止工人快速移动。

在TakaokaII,一个机器人被发射,整个过程由一个单独的机器人在一个三分之一大小的笼子里处理。

这座10英尺长的机器人站坐落在一个基地上,随着容量的变化,这个被关在笼子里的机器人用一个简单的铲车沿着线路向下移动。

和所有丰田工厂一样,TakaokaII也是建立在其员工不断改进“改善”的基础上的,他们希望让员工更快、更顺畅、更聪明。

当被问及他想在Takaoka II工作的是什么样的人时,Akahane回答道:“我们需要的是能够独立思考的人,而不是按照他们的要求行事的机器人。”

他们大多在一个单独的大厅里工作,在车身送至Takaoka I和Takaoka II单独的油漆车间之前,金属被冲压和焊接,然后从那里开始组装。

高冈二号并没有试图将大厅的每一立方米最大化,而是或多或少地忽略了三维空间。一切都发生在一个平面上。

没有高架起桁架,因为上面什么也没有发生,在车间里制造的汽车没有高度限制。

在巨人的背面有很多这两个维度,但简单的高冈二线大厅占据了:一半的空间是空的,呼吸空间是灵活的线条。

超灵活的“Takaoka II线理论上可以在同一条线上建立任意数量的模型,”Akahane告诉我,“但是它可能在六点钟就不再有意义了。”

目前,Takaoka I制造花冠和鹞子,而Takaoka II制造普锐斯五世和RAV4。几个月前,混线生产是不同的汽车,几个月后,混合生产的车辆将再次不同。

高冈二号也能创造奇迹。在旧工厂中,在模型更改之间重新加工生产线有时意味着几个月的停机时间。

当大众推出其MQB模块化套件时,它为将转换时间缩短到几周而自豪。引入新型号时,Akahane需要多长时间才能停止生产线?

他把拇指和食指捏成零。

“线路完全没有中断。我们花了不到一个小时的时间交换零件和工具,但是我们在生产线生产其他型号的时候就这样做了。”

随着新型号的生产从生产线的开始,旧型号的最后一个在生产线不断移动的时候从另一端退出。

如果线路停止会发生什么?阿卡汉的手划过了他的喉咙。“我的老板会把我的头砍掉,如果这条线断了的话。”

这条神奇的生产线花了多少钱?“TakaokaII的资本支出是Takaoka 1厂的一半,”Akahane微笑着说。

简单、苗条、灵活的概念诞生于2008年的Carmageddon。在世界各地,长期存在的装配线野兽开始吞噬它们的主人。

不管汽车有没有减少,野兽们都要求稳定的饮食来养活他们。通用和克莱斯勒破产了。工厂被关闭。

品牌和经销商被淘汰。像沃尔沃、萨博、捷豹、马自达这样的小型汽车制造商,以高价出售,变成了急需的现金。

节俭经营的丰田在2008年以有史以来的第一次亏损幸存下来,他们决定不再以不必要的产能被抓住。

到目前为止,这个简单而苗条的概念已经在中国广州和天津的丰田工厂推出,而且它即将在瓜纳祖托开设的墨西哥丰田工厂推出。“应该能够满足丰田高管的任何要求”。

当我们对一家有天赋的汽车工厂进行理论分析时,这个例子听起来可能有点像丰田的Nummi工厂,实际上,这是在2010年以股份交换给特斯拉的。

一年后,丰田在日本仙台以北开设了第一家简单、苗条、灵活(simple ,Slim,Flexible)的工厂,几年后,丰田出售了其在特斯拉的股份。

如果这段关系能持续更长一点,如果埃隆·马斯克的狂妄自大不那么明显,特斯拉本可以学到一些东西。

内饰线

在进入“生产地狱”之前,穆斯克曾承诺,在精益生产方面,他将淘汰丰田。

他给特斯拉不存在的奇迹工厂起了个好听的名字。他称之为外星人无畏号。我问Akahane,丰田称之为超级灵活的生产线。

卡汉说:“我们真的不知道它的名字,他似乎不认为它需要一个名字。”

从质量到卓越的第一步

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