“支撐起日本造車業(yè)的匠人們”第1期 木型匠人 劍持正光

目錄

? 追求1/100毫米的精準(zhǔn)度
? 通過設(shè)計(jì)圖快速構(gòu)想
? 按照?qǐng)D紙卻做不出圖紙上的東西
? 手藝人的靈魂，將“無法及其代替的技能”傳承下去
? 將虛擬具象化的工作非常重要

在當(dāng)今這個(gè)以3D打印、AI技術(shù)為代表的數(shù)字化時(shí)代中，造車行業(yè)的一線其實(shí)還存在著依靠“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。在這個(gè)特輯中，我們將陸續(xù)為大家詳細(xì)報(bào)道這些在過去、現(xiàn)在、未來的時(shí)代潮流中，將日本 “工匠精神”傳承不息，“支撐起日本造車業(yè)的匠人們”。

這次我們采訪的是參與制造過賽車發(fā)動(dòng)機(jī)的“木工匠人”劍持正光。

第1期 參與制造過賽車發(fā)動(dòng)機(jī)的“木工匠人”劍持正光

豐田汽車明知工廠 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)總部 PT管理室 技能育成組 專家組（SX）

追求1/100毫米的精準(zhǔn)度

其實(shí)在汽車制造中除去一部分內(nèi)飾以外，基本上很少涉及到木材的使用。無論是車身還是發(fā)動(dòng)機(jī)，所有的零件幾乎都是金屬制品。車身是主要使用沖壓加工，發(fā)動(dòng)機(jī)則是需要鑄造。

但豐田里卻有著一位木材加工方面的能工巧匠存在。這位匠人能夠以1/100毫米單位的精準(zhǔn)度制造出完美的木型模型。這些木型可以用來鑄型發(fā)動(dòng)機(jī)中所需要的主要部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)組、汽缸蓋、曲柄箱等。這項(xiàng)工種被稱之為創(chuàng)意木型師。這位匠人的名字叫做劍持正光。1959年2月14日生人，現(xiàn)年62歲。

劍持在愛知縣三好市明知町工作，那里正是主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)汽車驅(qū)動(dòng)相關(guān)零件，即發(fā)動(dòng)機(jī)零件的豐田汽車明知工廠。

劍持出生于新瀉縣，畢業(yè)于豐田工業(yè)高等學(xué)園（現(xiàn)名豐田工業(yè)學(xué)園）。在校期間他就曾努力學(xué)習(xí)木型制作工藝，并積極參與日本國內(nèi)木型制作技能大賽，甚至出征過世界技能奧林匹克。在1977年3月1日，他從學(xué)校畢業(yè)后入職豐田汽車，可以說他的一生基本上都奉獻(xiàn)給了木型制作。

前面我們介紹過了，以發(fā)動(dòng)機(jī)組為代表，其實(shí)造車業(yè)中用到的很多零件都是需要使用鑄造這種工藝完成。 在這里為大家簡(jiǎn)單介紹一下什么是鑄造。將鐵或者鋁合金等金屬材料，用高溫溶解后，澆鑄到沙子制成的鑄模中冷卻成型的加工手法就叫做鑄造。而要制作鑄模的時(shí)候就需要用到木型了。

更詳細(xì)地解釋就是將一個(gè)與要制作的零件完全相同的木型埋入沙中，再將沙子壓實(shí)后取出木型，這樣就得到了一個(gè)鑄模。再將取出木型的空腔部分里澆鑄熔化后的金屬液體，待金屬冷卻成型。

最后，將沙質(zhì)鑄模破壞清理干凈，這樣就能夠得到一個(gè)與木型完全相同的金屬零件了。也就是說一個(gè)零件的形狀與精準(zhǔn)度都取決于木型。而木型匠人就是制作這一關(guān)鍵道具的人。

劍持曾經(jīng)擔(dān)任制作過譬如在被譽(yù)為汽車比賽的最高峰F1（一級(jí)方程式）比賽中豐田全程參戰(zhàn)的豐田F1計(jì)劃（2002~2009）中，還有被譽(yù)為世界三大賽事的印第安納波利斯500，以及以勒芒24小時(shí)耐力賽為代表的世界汽車耐力錦標(biāo)賽等，這些世界頂尖級(jí)賽車所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)零件木型。

另外劍持還負(fù)責(zé)制造過測(cè)試車發(fā)動(dòng)機(jī)的木型。無論是在豐田發(fā)動(dòng)機(jī)史上被稱之為名作的AE86系列Corolla Levin，還是Sprinter Trueno搭載使用的“4A-G”測(cè)試車發(fā)動(dòng)機(jī)木制模型，均是出自劍持之手。

“4A-G”系列搭載著劍持擔(dān)任制作木型的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)售于1983年的運(yùn)動(dòng)型汽車“Corolla Levin”。當(dāng)時(shí)“AE86”這一車型編號(hào)成為了車迷們耳熟能詳?shù)耐ǚQ。另外，它作為賽車運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)車型一直深受人們喜愛。

現(xiàn)在的劍持為了將木型制作工藝這一鑄造技術(shù)中不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)繼續(xù)傳承下去，開始著眼于培養(yǎng)后輩。 如果沒有木型的話就無法制作發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候可以使用機(jī)械作業(yè)，但其主模型的制作是一定要用到木型工藝的。

尤其發(fā)動(dòng)機(jī)中每個(gè)零件的精準(zhǔn)度會(huì)直接影響到動(dòng)力及耗油量，因此精準(zhǔn)度的要求也是1/100毫米級(jí)別的。作為主模型制作的木型更是需要非常精準(zhǔn)。

采訪時(shí)劍持用平靜的口吻說道：“如今主流市場(chǎng)上使用樹脂材質(zhì)制作木型也是比較常見的，但制造木型是鑄造工藝的起點(diǎn)，將它繼續(xù)傳承下去是非常有必要的?！?/p>

上圖為劍持制作的豐田F1發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋部分的木型?，F(xiàn)在市面上一般都是使用樹脂材料。

通過設(shè)計(jì)圖快速構(gòu)想

“木型工人首先要會(huì)‘看圖（設(shè)計(jì)圖）’。也就是說通過看2D的設(shè)計(jì)圖，腦海里能夠快速地將其轉(zhuǎn)變成3D立體的形狀。如果連這一點(diǎn)做不到的話，就更談不上木型制作了。我們一般稱之為‘會(huì)看圖’。我從最初開始到能看圖，大概花了10年左右的時(shí)間吧。”劍持說道。

劍持能夠通過“看圖”構(gòu)想出需要制作的零件的最終立體形狀，并猜想設(shè)計(jì)圖中設(shè)計(jì)者們的一些意圖。但僅憑這樣依然沒辦法開始制作木型。設(shè)計(jì)圖有時(shí)候會(huì)有一些“沒有畫出來，被省略的空白部分”存在。

設(shè)計(jì)圖是把立體的東西抽象地表現(xiàn)在2D平面上的東西。并不是每個(gè)細(xì)節(jié)都會(huì)畫出來。設(shè)計(jì)者沒有表現(xiàn)出來的部分以及不知道要如何落實(shí)到設(shè)計(jì)圖上的東西，在看設(shè)計(jì)圖時(shí)難免會(huì)有這些不確定因素出現(xiàn)。

“每當(dāng)看到那些存在沒畫出來部分的設(shè)計(jì)圖時(shí)，我就會(huì)頭大。但跳過這些部分又沒辦法制作木型。制造過程就會(huì)卡住。一般這種情況我就會(huì)去見一下圖紙的設(shè)計(jì)者，溝通一下要如何處理沒有畫出來的部分。 ‘這部分沒有畫出來，我的理解是這樣的，有沒有什么問題？’像這樣去先確認(rèn)。偶爾設(shè)計(jì)者也會(huì)有‘就交給您處理就行。’這樣的回答。”劍持說道。

從這個(gè)細(xì)節(jié)便可以看出設(shè)計(jì)者們對(duì)劍持是十分的信任。

按照?qǐng)D紙卻做不出圖紙上的東西

木型工人最開始的工作就是要會(huì)“看圖”。僅憑看圖紙就能在腦海里補(bǔ)足缺失的部分，清晰理解要做一個(gè)什么樣的木型。

其實(shí)大家聽到木型工人這個(gè)名字時(shí)，是不是首先會(huì)聯(lián)想到像木工師父那樣，在工作中主要用鑿子、刨子等工具，對(duì)木材進(jìn)行造型加工的工作。

但劍持卻說木型工人的工作“80%都是在腦海中清晰構(gòu)想”，剩下的木材塑型工作僅占20%。

“這項(xiàng)工作最令人頭疼的地方其實(shí)是在‘開工（實(shí)際動(dòng)手作業(yè)）’之前的階段。在這階段你必須要徹底搞清楚哪個(gè)部分需要做成什么形狀，必須要到能夠在腦海里‘看到’完成狀態(tài)的3D立體形狀為止。在我剛?cè)胄械臅r(shí)候老師傅對(duì)我們說過一句話‘即便是睡覺也要不停地想（木型的事情）’。一開始我也不理解，認(rèn)為這怎么可能做到，但現(xiàn)在回想起來，那應(yīng)該是想讓我們‘夜以繼日地去思考’‘廢寢忘食地去理解’吧”劍持笑著說道。

而且制作木型并不是只要按照?qǐng)D紙的形狀做就好了那么單純的事情。像發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋等，這種擁有復(fù)雜的造型或構(gòu)造的零件，還要考慮到后期的鑄造工程。也就是說要考慮鑄模怎樣剝下來，在木型制作的時(shí)候要注意做成能夠拆分的構(gòu)造才可以。如果制作的木型是內(nèi)部有鏤空的零件，那么鏤空部分的木型也是需要單獨(dú)制作的。

另外發(fā)動(dòng)機(jī)是金屬制品，往沙質(zhì)鑄模中澆鑄的時(shí)候會(huì)發(fā)生一定的收縮。而且收縮的程度根據(jù)金屬種類的不同也有所變化。那么木型制作的時(shí)候也要考慮到這些因素，必須以1/100毫米單位的精準(zhǔn)度完成才行。

在制作的時(shí)候一般是要比圖紙上做的略大一些。但因澆注材料的不同，收縮的方向有可能是上下的，也有可能是左右的。

在制作木型的時(shí)候，這些因素都必須考慮到。所以木型工人還要精通金屬的種類及成分，并且保持與擔(dān)任鑄模制作、澆鑄以及最后完成鑄造零件的鑄造工人的溝通是非常重要的。

另外，木型的素材也會(huì)因?yàn)闈穸取囟鹊纫蛩囟炜s，所以在制作的過程中還要靈活掌握微調(diào)的尺度。木型工人必須要把這些方面全都考慮周全后才能造出木型。

木型工人不但要會(huì)修理工具，有時(shí)候甚至需要自己制作工作中所需的工具或計(jì)量器。

劍持說：“我在看到設(shè)計(jì)圖的時(shí)候，首先就會(huì)問‘這是要用什么金屬材料做呢？’。在制作木型的時(shí)候會(huì)遇到很多像這樣的‘無法用數(shù)據(jù)表達(dá)的部分’存在。一味地按照設(shè)計(jì)圖紙去盲目制作是不可取的?？梢哉f木型制作是一種‘超越設(shè)計(jì)圖紙的工藝’。如果做不到這一點(diǎn)的話，你就沒辦法做出好零件、好制品來。不過令人欣慰的是，我作為一個(gè)木型工人接受過‘制作沒人成功過的木型’這種挑戰(zhàn)，并且取得了成功?！?/p>

手藝人的靈魂，將“無法用數(shù)據(jù)表達(dá)的技能”傳承下去

正如上文介紹，像這種“超越設(shè)計(jì)圖紙的工藝”是無法完全用數(shù)據(jù)來表達(dá)的，需要靠感覺。但正是這種“無法用數(shù)據(jù)表達(dá)的技能”才是現(xiàn)在，以及未來的“豐田制造”中不可或缺的部分，是務(wù)必要傳承下去的“傳統(tǒng)技能”。

過去的“傳統(tǒng)技能”都是老師傅通過“口述”傳授給后輩，以這種方式代代相傳。但是在日新月異的現(xiàn)在社會(huì)，制造工具及方法都有了翻天覆地的變化。因此在“木型制作”這一領(lǐng)域中，身為育人專員的劍持正致力于尋找新的傳承方式。

劍持說：“如今的零件設(shè)計(jì)已經(jīng)不再是過去2D的平面圖紙了，而是使用CAD/CAM軟件制作的3D模擬圖。因此現(xiàn)在制作木型的時(shí)候，也是會(huì)導(dǎo)入在CAD/CAM軟件中用控制數(shù)字（NC）的方法調(diào)整作業(yè)機(jī)械的這種手法?？捎善餍邓苄院蟮哪拘停谧罱K微調(diào)的時(shí)候依然還是不能跳過人工作業(yè)這一環(huán)節(jié)。所以無論是現(xiàn)在還是未來，木型工人的‘傳統(tǒng)技能’還是需要傳承下去。”

*CAD（Computer Aided Design）是一種使用計(jì)算機(jī)制作設(shè)計(jì)圖的軟件。CAM（Computer Aided Manufacturing）是制作根據(jù)CAD制成的圖紙運(yùn)行作業(yè)機(jī)械設(shè)備程序的軟件。

只要經(jīng)過劍持的雙手打磨，無論什么樣的形狀都能夠完美塑型。

接受劍持指導(dǎo)的新員工們，會(huì)收到一張?jiān)O(shè)計(jì)圖。他們要制作一個(gè)與設(shè)計(jì)圖相同的零件，自己思考要做的是一個(gè)什么樣的木型。然后自己塑型木材制作木型。甚至還需要使用自己制作的木型制作鑄模，最后澆鑄制作一個(gè)與設(shè)計(jì)圖紙一模一樣的零件。

通過這個(gè)學(xué)習(xí)過程，新員工們可以親身體驗(yàn)到豐田公司中無法數(shù)據(jù)化的“傳統(tǒng)制造技能”。

劍持自己更是身體力行，不斷地學(xué)習(xí)與適應(yīng)制造工藝的進(jìn)化。他還自學(xué)了CAD/CAM軟件，從一個(gè)木型工人晉升成為一名創(chuàng)意設(shè)計(jì)師，不斷前行面對(duì)挑戰(zhàn)。劍持說道：“我并不拘泥于木型制作，只要是有需要的東西，都可以通過CAD/CAM技術(shù)制作出來?！?/p>

劍持站在被他完美復(fù)刻出來的豐田式人力織布機(jī)前，感受良多地訴說著制造它的過程。

劍持接下重任，并取得了巨大成果的工作之一，就是對(duì)豐田式自動(dòng)織布機(jī)的復(fù)刻。豐田汽車的創(chuàng)始人豐田喜一郎（1894~1952）其父，即提出了豐田制造哲理的豐田佐吉（1867~1930），在1890年他24歲時(shí)，研制的第一件物品就是“豐田式木質(zhì)人力織布機(jī)”。

劍持對(duì)保存下來的機(jī)器進(jìn)行詳細(xì)地測(cè)量并圖紙化，使用CAD制作3D模擬模型，對(duì)可動(dòng)零件進(jìn)行模擬測(cè)試。

制造織布機(jī)主要零件時(shí)需要精確到0.02毫米以內(nèi)的高精度加工工藝，甚至連現(xiàn)在只有少數(shù)專業(yè)匠人才能制成的竹筬，他都從無到有獨(dú)立完美復(fù)刻了出來。

就連需要繃起經(jīng)紗的竹筬也是從無到有劍持親手制作的。要達(dá)到精確到0.02毫米的要求。

“豐田佐吉先生研制織布機(jī)的初衷，是想讓自己母親的工作輕松些，想用技術(shù)造福社會(huì)，而這也正是豐田制造哲學(xué)的初心。我在復(fù)刻的過程中，時(shí)刻都能感受到佐吉先生的努力與高超技藝，通過這個(gè)機(jī)會(huì)，我切身地體會(huì)到了佐吉先生那種心情及執(zhí)著?！眲Τ终f道。

將虛擬具象化的工作非常重要

在普遍使用CAD/CAM制作3D圖像的現(xiàn)在，制造業(yè)一線中設(shè)計(jì)圖紙的影子已經(jīng)越來越少見到了。

現(xiàn)如今就連設(shè)計(jì)圖都已經(jīng)開始虛擬化、數(shù)字化，更甚之能將這些數(shù)據(jù)輕松塑型的3D打印技術(shù)更是蔚然成風(fēng)。

但是自身也會(huì)使用CAD/CAM制作3D圖像或3D打印技術(shù)的劍持卻說，如果過于依賴機(jī)器是一件有風(fēng)險(xiǎn)的事。

“現(xiàn)在很多人都誤認(rèn)為使用CAD完成設(shè)計(jì)后就 ‘制造完成’了。這點(diǎn)讓我很擔(dān)心。用CAD設(shè)計(jì)完成其實(shí)僅僅只是一個(gè)虛擬的 ‘制造雛形’而已。最重要的其實(shí)是要考慮使用什么方式、什么設(shè)備、什么生產(chǎn)線、什么方法最終打磨完成一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的制品，這整個(gè)的過程才能稱之為制造。”

事先預(yù)想出這一整套過程，然后努力調(diào)整，最后再著手實(shí)干。能夠理解并控制全自動(dòng)化機(jī)械，明白到底發(fā)生了什么樣問題，并有著超越數(shù)據(jù)化“傳統(tǒng)技能”的，只有真實(shí)的人才能做到。

豐田制造的重?fù)?dān)現(xiàn)在正壓在像劍持這樣，身懷“傳統(tǒng)技能”的一線工人身上。如果沒有他們這些人的技能傳承，豐田制造便不會(huì)有未來。

（文章：涉谷康人 照片：前田晃）