“支撐起日本造車業(yè)的匠人們”第4期 鈑金與焊接匠人 吉野榮祐

目錄

? 一雙手、一柄錘，用焊接技術(shù)制造試驗(yàn)車型的車身
? 手握3D數(shù)據(jù)，從零開始思考如何制造
? 喜歡塑料模型與造物的少年
? 直覺與技巧，鈑金作業(yè)看感覺神經(jīng)
? 將鈑金加工這個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)傳向未來

在當(dāng)今這個(gè)以3D打印、AI技術(shù)為代表的數(shù)字化備受矚目，造車行業(yè)的一線其實(shí)還存在著一些依靠“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。并開啟一個(gè)直指日本制造業(yè)精髓的新特輯“支撐日本汽車制造業(yè)的匠人們”。

這次我們采訪的是“鈑金與焊接匠人”——吉野榮祐。

第4期 從鋼板開始手工制造車身！“鈑金與焊接匠人”——吉野榮祐

豐田汽車 造物研發(fā)中心 樣品研發(fā)部門 車身試制課 吉野工廠長

一雙手、一柄錘，用焊接技術(shù)制造試驗(yàn)車型的車身

大家知道汽車的車身是如何制造出來的嗎？首先，從繪制汽車的設(shè)計(jì)草圖開始。然后設(shè)計(jì)部門會(huì)在此基礎(chǔ)上，采用最先進(jìn)的3D設(shè)計(jì)軟件制成包括各零件在內(nèi)的全車設(shè)計(jì)圖，這其中有一部分便是車身設(shè)計(jì)圖。

近來3D設(shè)計(jì)軟件操縱機(jī)床，來快速制成零件。但是這個(gè)方法僅在制造普通零件的時(shí)候才行得通，所以并不適用于制造大型車身的零件。

一般情況下，生產(chǎn)汽車的車身時(shí)使用的是大型沖壓機(jī)。具體來說就是通過沖壓加工技術(shù)將大鋼板一口氣加工成車身的形狀。這個(gè)時(shí)候，也可以活用3D設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)。但是，如果通過這種沖壓加工的方法制造大規(guī)模的車身，則會(huì)需要大型鍛模。

但是這種大型鍛模光是制造就需要花費(fèi)巨額的成本和時(shí)間。如果是批量生產(chǎn)汽車的話倒是沒有問題，但是在新型汽車的研發(fā)階段就不能用這種方法了。

用錘子將平整的鐵板敲擊成光滑的球體。吉野是“鈑金凸?！边@一技術(shù)領(lǐng)域的專家

新研發(fā)的汽車首先會(huì)作為試驗(yàn)車型問世。試驗(yàn)車型會(huì)接受各種測(cè)試與徹底的檢查，以確認(rèn)其在功能、安全性、耐久性、品質(zhì)等方面是否存在問題。即是說，數(shù)十輛試驗(yàn)車型被制造出來后又在測(cè)試中損壞。同時(shí)，只有解決了在測(cè)試中暴露出來的問題點(diǎn)，汽車才能作為商品拿去生產(chǎn)和銷售。

試驗(yàn)車型的后側(cè)板（里側(cè)）。加工三維形狀發(fā)生變化的凹曲面（圖中上部）是很難的，因?yàn)椴缓孟洛N

制造這款試驗(yàn)車型的主力便是鈑金匠人。在近90年前的1935年，豐田制造第一輛試驗(yàn)車型“豐田A1型”時(shí)，鈑金匠人就發(fā)揮了很大作用——用錘子將平整的鋼板敲彎、擠壓，必要時(shí)用焊接技術(shù)添加鋼板，再敲彎、擠壓，可以看到這是極其古板的制造方法，沒有依賴計(jì)算機(jī)技術(shù)。

在豐田，負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的是造物研發(fā)中心樣品研發(fā)部門車身試制課的吉野工廠長，他同時(shí)也負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)一線的工作。吉野在“無設(shè)計(jì)圖的鈑金零件加工與造型技能”領(lǐng)域被認(rèn)定為“S級(jí)”技術(shù)人員。要知道，截至到2020年，全豐田也只有十幾個(gè)人得到了這個(gè)評(píng)價(jià)。

吉野既是車身試制課的領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)也肩負(fù)著重要使命——繼承豐田A1型汽車鈑金匠人的傳統(tǒng)技能并將其傳給后輩們。在豐田公司內(nèi)他也是擁有高超技能的“鈑金與焊接匠人”。

手握3D數(shù)據(jù)，從零開始思考如何制造

“要制造試驗(yàn)車型的車身，首先得從分析顯示器里3D設(shè)計(jì)軟件得出的可視數(shù)據(jù)開始。看到圖像后問題便來了：這個(gè)成品大概多大、從哪兒開工、使用什么厚度和材質(zhì)的材料、首先敲彎鋼板的哪個(gè)部位以及敲到什么程度、接著敲擊哪個(gè)部位、按照什么樣的工序推進(jìn)以及如何推進(jìn)、如何又快又節(jié)約成本地進(jìn)行制造等等……這些都有賴于鈑金匠人過去的經(jīng)驗(yàn)，他們將從零開始一邊思考一邊進(jìn)行制造，同時(shí)他們使用的夾具也是自制的?！?/p>

吉野在看到3D設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的瞬間，腦海中就會(huì)浮現(xiàn)“如何制作”以及具體制作的方法，作為一名鈑金工匠，只有達(dá)到這個(gè)水平才能做好這份工作。而要達(dá)到這一水平據(jù)說至少需要5至10年的時(shí)間。

“其實(shí)制造方法并不只有一個(gè)，同樣的東西也會(huì)因?yàn)橹谱鞯娜瞬煌蚴窃囼?yàn)車型用途的不同而不同。制造方法中的‘正確答案’其實(shí)有很多。所以在一線指導(dǎo)時(shí)，我會(huì)敦促大家‘自己用自己的方式思考’?！?/p>

使用自制的夾具制作車身板件。任何細(xì)微的形變或凹坑都無法逃過吉野的火眼金睛

具體選擇什么制造方法，是由負(fù)責(zé)人根據(jù)自己的技能和研發(fā)的車身用途來決定的。是用于安全碰撞測(cè)試還是用于耐久性測(cè)試？或者只是為了確認(rèn)美觀？如上述所言，制造方法會(huì)隨條件的不同而改變。

“關(guān)于選擇哪種制造方式，需要考慮研發(fā)車身的用途以及這個(gè)方法是否能又快又低成本又高質(zhì)量地制造符合其要求的產(chǎn)品。有時(shí)候也需要麻煩其他部門幫忙切削加工、激光加工以及沖壓等，再配合自己的手工作業(yè)，以求用最好的方法制造車身?！?/p>

雖然設(shè)計(jì)者可以在3D設(shè)計(jì)軟件中自由繪制圖形，但是在實(shí)際的車身制造作業(yè)中卻不是這樣的。在較大的車身零件上，我們并不知道具體應(yīng)該在哪里進(jìn)行切割，然后焊接。即是說，雖然在設(shè)計(jì)圖上并沒有繪制，但必須在某處切割后通過焊接來繼續(xù)制造作業(yè)，這也就是所謂的“切割焊接”。但是，接縫部分的材質(zhì)強(qiáng)度會(huì)有所降低。如果要進(jìn)行切割，就要根據(jù)目的和用途，在不要求材質(zhì)強(qiáng)度的部分進(jìn)行作業(yè)。對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中所繪制的零件，具體在哪里切割焊接以及如何進(jìn)行這一操作，也有賴于多年的經(jīng)驗(yàn)。

現(xiàn)在正在研發(fā)的新型車的試驗(yàn)車型車身，從鋼板材料到夾具都要自己動(dòng)手制作，并且需要按照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)精確到0.1mm，還得根據(jù)目的和用途在有限的時(shí)間內(nèi)手工制作幾十輛。由此可見，汽車是一直走在時(shí)代前沿的工業(yè)產(chǎn)品，但在它的制造工作中離不開吉野等匠人們的手工作業(yè)。

喜歡塑料模型與造物的少年

吉野是三重縣人。自他1987年3月入職豐田公司以來，已經(jīng)過去了33年的時(shí)間，這期間他一心一意在手工作業(yè)的道路上發(fā)展。吉野在豐田工業(yè)高等學(xué)園（現(xiàn)豐田工業(yè)學(xué)園）讀書時(shí)第一次接觸到了鈑金加工。2年級(jí)的時(shí)候他被選為“鈑金凸模工種世界技能大賽訓(xùn)練生”，進(jìn)公司第二年就參加了這個(gè)工種的日本全國大賽，第三年在日本全國大賽中奪得第一，同年還在世界技能大賽中出場(chǎng)并獲得第二名的好成績。吉野在公司受到了特別表彰，還獲得了厚生勞動(dòng)大臣優(yōu)良獎(jiǎng)。

“我是自己想去豐田工業(yè)學(xué)園讀書的。在找學(xué)校的時(shí)候我就和父母說‘我想去這所學(xué)?！?，而且希望以后就從事汽車相關(guān)的工作。不過，剛進(jìn)入學(xué)校的時(shí)候我想當(dāng)?shù)氖菧y(cè)試車手。小時(shí)候我經(jīng)常制作塑料模型，中學(xué)的時(shí)候拆分組裝了SUPER CUB。入學(xué)后我嘗試了鈑金領(lǐng)域，意外的十分順利。因?yàn)楸緛砦揖拖矚g造物，所以能從事這份工作真是太好了?！?/p>

吉野擁有難能可貴的敏銳神經(jīng)和優(yōu)秀技術(shù)，或許學(xué)校的老師和公司的上司們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)了他身上潛藏的可能性。吉野剛進(jìn)公司時(shí)就被分配到車身試作部門，加之他曾經(jīng)在世界技能大賽上的優(yōu)秀表現(xiàn)，所以開始了改造車身的工作，并在一線發(fā)揮自己的才能。

“世界技能大賽是有確定的題目的，但是開始在一線工作后，我發(fā)現(xiàn)一個(gè)固定的題目也沒有。剛開始我感到很困惑，但漸漸的，事情變得有趣起來了。當(dāng)時(shí)正好是‘Celica GT-FOUR’風(fēng)靡WRC（世界拉力錦標(biāo)賽）的時(shí)期。Celica GT的外觀不變，車身板件被較薄的鋼板代替以達(dá)到輕量化的目的。我另外負(fù)責(zé)的項(xiàng)目是將通過零件加固了的白車身（未安裝發(fā)動(dòng)機(jī)等部件的狀態(tài)）送往歐洲TTE（TOYOTA TEAM EUROPE）。如果那輛車奪冠了，我會(huì)很高興的?！?/p>

吉野的工作是將量產(chǎn)車的車身改造為拉力賽用的賽車，另外還有“車身改造”，即對(duì)現(xiàn)有的車進(jìn)行局部改樣后改造成為用以測(cè)試評(píng)價(jià)的試驗(yàn)車型等。除了上述工作外，后來吉野也嘗試了制造特殊金屬板——用鋁、不銹鋼、銅、鈦、特殊合金等很難加工的材料制造金屬片零件，在沒有圖紙和夾具的情況下只憑設(shè)計(jì)草圖，就能制造出足以參加車展和玩具展等活動(dòng)的出展車。

2017年玩具展上展出的“Camatte”展示車

吉野表示，讓他印象非常深刻的是制作2012至2017年在東京玩具展上的展示車車身，以及在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示用金屬板制造物品。據(jù)說他一直在思考不用夾具就能將零件切割開來的又快又低成本的制造方法，最終帶來的成果是成本和作業(yè)時(shí)間都大大縮短。

直覺與技巧，鈑金作業(yè)看感覺神經(jīng)

那么吉野作為“鈑金匠人”的看家本領(lǐng)是什么呢？在造物研發(fā)中心的一線，他用錘子為我們演示了自己是如何進(jìn)行手工作業(yè)的。

吉野手中拿的是用錘子敲擊鋼板時(shí)使用的“鐵塊”。這個(gè)鐵塊中也蘊(yùn)藏著吉野獨(dú)特的know-how

吉野使用的金屬錘、木錘、擋板等工具都是手工制作的。雖然用了很久，但每一件都養(yǎng)護(hù)得很好，特別是金屬錘，甚至反射出了光澤，讓人非常吃驚。這其中每一個(gè)工具都是吉野自己選擇材料加工，最后親手完成的。

在這個(gè)部門工作的鈑金匠人們都擁有自己的工具。工具必須是用與其敲擊的物品相匹配的材料制成的，因此可以說材料的選用也是鈑金匠人的know-how之一。特別是木錘的選材，據(jù)說每個(gè)匠人都有自己的考究。吉野的話，除了木材以外，還使用了一種叫苯樹脂的樹脂材料。這是他從獲得了世界技能大賽冠軍的“鈑金師傅”那里得來的經(jīng)驗(yàn)。

吉野的工具箱就放在公司里，可以看到每一個(gè)錘子都被打磨得十分完美，像珠寶一樣閃閃發(fā)光

“只要一看這個(gè)人用的工具——特別是在鈑金作業(yè)中最重要的‘錘子’，這位鈑金工匠的手藝就一目了然了。精心養(yǎng)護(hù)工具的人，一定是手藝很好的人?！?/p>

拿著自制木錘的吉野，這其中也有他自己獨(dú)特的know-how

吉野把鋼板放在金屬平臺(tái)或木臺(tái)上，用金屬錘和木錘把原本扁平的東西逐漸敲成立體的形狀，而且敲擊的節(jié)奏穩(wěn)定又有規(guī)律。金屬錘和木錘在敲擊時(shí)發(fā)出的聲音宛如佛教音樂。

在樹樁制成的臺(tái)子上，放上被敲擊成球形的鋼板，用木錘進(jìn)一步調(diào)整其形狀。最終，完美的球體就制作出來了

“要不要試試？”吉野這么問后，我便恭敬不如從命，拿起他的錘子在臺(tái)子上放一塊鋼板，然后試著敲了幾下。敲倒是也能敲出個(gè)形狀，但只是普通地用錘子在敲鋼板罷了。我和吉野明明用的是同一柄金屬錘，但吉野敲擊發(fā)出的是“叮、叮、叮”的高亢而清脆的聲音，和我這低沉的鈍響完全不同。

拿起錘子后，吉野的臉上帶上了匠人的神采

“你的敲擊聲之所以聽起來有些鈍，是因?yàn)榕_(tái)子和鋼板之間留有縫隙，錘子沒有完整地發(fā)力并敲擊鋼板，導(dǎo)致鋼板出現(xiàn)形變。只有鋼板與臺(tái)子緊密附著，錘子的力量結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)傳遞到鋼板上，才能發(fā)出清脆的聲音。把握好錘子的核心部位在哪里，用它的核心處認(rèn)真敲打的話，錘子就不會(huì)晃動(dòng)，力也不會(huì)分散了。這么一來就能心情愉快地不斷進(jìn)行正確的敲打?！?/p>

雖然“用錘子正確地敲打鋼板”這件事聽起來很簡單，但光這一點(diǎn)其實(shí)就非常深?yuàn)W了

鈑金加工靠的是磨練出來的感覺，要一邊聽敲擊的聲音一邊不斷動(dòng)手做。這不能光靠動(dòng)腦，更要依靠感覺，即是說這是一個(gè)充滿“直覺和技巧”的世界。僅憑這種感覺，就能做到在和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)僅有0.5mm誤差的精度下完成車身制造。

“為了將這個(gè)技術(shù)傳承下去，鈑金加工能不能數(shù)值化呢？以前我就經(jīng)常被問到這個(gè)問題，老實(shí)說，我認(rèn)為‘?dāng)?shù)值化是可能的’。雖然現(xiàn)在指導(dǎo)后輩時(shí)，也只能讓他們先動(dòng)手做，然后記住這個(gè)感覺，但是隨著數(shù)字化與AI技術(shù)的發(fā)展，鈑金加工的數(shù)值化或許真的能夠?qū)崿F(xiàn)?！?/p>

將鈑金加工這個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)傳向未來

傳統(tǒng)的造物也是如此，要想傳承這種憑感覺下手的技能是非常困難的。但是，在汽車制造中，這種傳統(tǒng)技能的繼承不可或缺。

吉野現(xiàn)在正致力于通過各種形式將自己在一線掌握的高超鈑金加工技術(shù)傳承下去。他不僅在公司對(duì)后輩加以指導(dǎo)，公司外也在職業(yè)能力開發(fā)大學(xué)指導(dǎo)鋼板形變的原理和避免其發(fā)生的方法，還在豐田工業(yè)大學(xué)進(jìn)行焊接方面的指導(dǎo)。另外，吉野也會(huì)在愛知縣內(nèi)的中小學(xué)生面前展示作為“鈑金匠人”的看家本領(lǐng)，向孩子們傳達(dá)造物的快樂和趣味性。

作為橄欖球世界杯賽的紀(jì)念，在吉野的指導(dǎo)下，繼承了意志的年輕人們制作了野豬和橄欖球形狀的小飾物。由銅等各種材料打造的野豬模型看起來栩栩如生

吉野說:“用自己的雙手敲打鋼板并成形，這就是鈑金加工的樂趣?！背藗鞒屑寄?、對(duì)后輩進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)外，他還專注于磨練自身的手藝。從與設(shè)計(jì)師一起設(shè)計(jì)草圖開始，用金屬將構(gòu)想立體化、嘗試用鈦等難以加工的材料進(jìn)行焊接等等，吉野經(jīng)常挑戰(zhàn)新事物，并面向未來不斷鉆研。

這是過去前輩們用鋼板做的棒球手套以及棒球，連鈴木一郎選手將其拿在手里也感到大吃一驚。這做工與皮革制的手套竟然同樣細(xì)膩，讓人驚嘆不已。雖然是鐵制的，但是表現(xiàn)出來的效果讓人完全看不出這竟然是鐵做的

“最近高張力鋼板等手工加工困難或根本無法手工加工的材料越來越多。另外，沖壓鍛模和夾具的制作也不用手繪圖，可以通過3D軟件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)完成。種種因素相加后，和以前相比，造物速度確實(shí)變得更快了。盡管如此，傳統(tǒng)的鈑金加工技能與技術(shù)對(duì)于今后的汽車制造業(yè)來說還是必不可缺，因此必須要傳承下去。但是目前，學(xué)習(xí)這項(xiàng)技能需要10年這么長的時(shí)間，怎么做才能更效率、更快地讓后輩們掌握這項(xiàng)技能呢？我一直在思考這個(gè)問題，希望能找到適合的方法將這個(gè)傳統(tǒng)技能傳承下去?！?/p>

從無到有，這就是“鈑金與焊接匠人”吉野榮祐，他的挑戰(zhàn)還將繼續(xù)。

(文·澀谷 康人，照片·前田 晃)