豐田的全球車身流水線
????這家日本汽車制造商正在完善一項新戰略:在公司任何工廠可以制造出公司幾乎所有車型 ????作者:Stuart F. Brown ????別的汽車制造商如今只有發抖的份兒了。豐田公司 (Toyota)正在實施一項耗資數十億美元的驚人計劃,把其在世界各地的組裝廠整合成單一的巨大有機體,從而降低制造每輛車所需的時間和金錢。這個制造體系將大大節省制造多種車型的成本。它意味著豐田將能夠在需要滿足細分市場的需求之時,無需建立新的組裝廠。由于消費者越來越變幻無常,因此這種市場靈活性使豐田具備了一個巨大的競爭優勢。 ????在美國汽車公司中間,通用汽車公司(GM)在創造靈活性方面出類拔萃,但它仍落后于豐田三到四年──而且等到它達到豐田現有水準的時候,豐田仍將領 先一步。福特(Ford)和戴姆勒-克萊斯勒(DaimlerChrysler)甚至更落后。雖然美國汽車制造商竭盡全力企圖奪回市場份額,但它們滯后的制造水準產生的代價可能很高。 ????豐田宏大方案中的關鍵之一是所謂的全球車身生產線,即一個標準化的金屬加工系統。在該系統中,所有的豐田工廠都使用同樣的設備,利用在當地現有的勞動力與機器人組合來制造車身。例如,在像越南這樣的低工資國家,豐田在生產線上使用更多的人手,而在美國和英國這樣的高工資國家,則利用更多的機器人。眾所周知,豐田實施的所謂“全球中型生產平臺”大大增加了同一條組裝線上制造不同車型的數量。如果全球車身生產線能與此平臺相配套,公司將具有無與倫比的應變能力,能緊貼捉摸不定的汽車時尚。 ????“投資回報率決定一切”,CSM Worldwide 公司負責全球預測的副總裁邁克爾?羅比內特說。這家研究公司位于密歇根州弗萊明頓-希爾斯。他說,“如果豐田能更有效率地使用在北美地區的資產,它就能騰出更多的資金在其他市場推進和擴張。豐田新的車身生產線提升了全球汽車業的水準。” ????2002 年,這套錯綜復雜的系統的最后一個部件在肯塔基州喬治頓安裝到位。那里龐大的豐田工廠雇用了 7,000 人。在為期兩年的時間里,工程師拆解了一條組裝線的車身焊接區,并在同一場地空間內安裝了兩個新的車身車間。到目前為止,在豐田全球的 34 條車身生產線中,大約有 30 條已經配備了這種新系統,其余的也將很快跟進。 ????唐?杰克遜說,“這條新生產線的投資要比它所取代的那條節省 50%,而且在這條生產線上再生產一種不同的轎車,我們的成本也低了 70%。”(杰克遜曾負責喬治頓的這條全球性車身生產線的安裝工作,現在他在豐田位于圣安東尼奧市的新工廠工作。)喬治頓工廠在佳美(Camry)的平臺上制造豐田汽車,預計今年將在同一條生產線上生產大約 37 萬輛佳美,同時還生產 5.2 萬輛 Solara 帶頂蓬雙座轎車和 3.6 萬輛亞洲龍(Avalon)轎車。體積差異如此之大的車型混合生產,這在五年前還是不可能的事情。 ????為了理解為什么豐田的全球化車身生產線更有效率,有必要先認識一下其前身,即“靈活型車身生產線”。這條生產線于 1988 年在喬治頓安裝。這在當時是最先進的系統,它利用了三套昂貴、高精度的工具,稱為“托架”,它們從外面固定住車身兩側,并從上面固定住車身頂部,這三套工具將零部件安放到位,同時機器人負責處理數千個焊接點,使已成型的車身具備一定的強度。這些托架與車身一起移動,直到完工為止。當一輛轎車上線時,重型 傳送機械從頭頂上方的儲放區運來三個一組的合適的托架,將它們運送到車身組裝線的位置。如果順序生產的下一部車是不同的車型(比如說是 Sienna 微型面包車而不是佳美),那么該系統將取來一組 Sienna 托架,將它們運送到組裝線上,如此等等。過去,這種車身車間需要儲備 50 組以上的托架以供循環使用,儲放它們的場地得有一個足球場大小。 ????在設計新系統時,豐田公司的工程師偶然產生了“由內往外”制造的想法。這樣不僅簡化了操作,而且增強了靈活性──多達八種車型可以在同一車間生產。這使得生產新奇時尚的車型變得更容易了,這些車型的生產總量往往很小,但每輛車的銷售利潤卻高得出奇。而且,隨著全球性車身生產線在各地基本安裝到位,在不同國家制造同樣汽車的豐田工廠馬上就可以共享生產線的維護。 ????該系統的運行方式是這樣的:單一一個托架從敞開的頂部伸下,在要焊接的地方固定住車身的側面。隨后,托架被從車身中抽出,而車身則在生產線上進一步移動,以便進行下一步在不需要特殊工具設備支撐的情況下操作的焊接(并安上車頂蓋)。制造每一種車型只需要一個托架。 ????通過除去從側部固定的托架,這種車身生產線可以讓大約 600 個焊接機器人在較小的場地空間里施展身手,這種空間只有舊生產線所需場地空間的一半。這就是豐田在從前由一個車間占據的場地內設置兩個車身車間的辦法──而且成本也只有原來的一半。機器人的連枷型機械手按規定的工作程序移動,就像是在機械地跳芭蕾舞,相鄰的機器之間空隙非常小。為了確保機器人不纏繞在一起,豐田公司利用三維模擬軟件對這條全球性車身生產線的舞蹈進行精心編排。當然要先在電腦屏幕上看看虛擬狀態下的機器碰撞時會是什么樣,誰也不愿機器在開動的時候真的撞在一起。 ????這個全球車身生產線項目于 1996 年起動,當時先在越南組裝佳美的勞動密集性小型工廠中試點。翌年它被安裝到日本一間生產 Prius 混合動力汽車的更自動化的工廠。從那時以來,它已經在法國、英國和美國運行。不管是由人還是由機器人來進行焊接,基本的結構都是一樣的:只有一個從內部支撐各個零部件的托架。 ????喬治頓的工廠是說明“靈活制造”的優勢──在同一生產線上有條不紊地生產不同種類的轎車──的一個例子。所有大汽車制造商都在走向這一方向,但日本的三巨頭(豐田、本田和日產)遠遠走在了美國三巨頭和歐洲廠商的前面。靈活制造的關鍵,是設計汽車的人員與即將制造汽車的人員保持密切接觸。 “豐田不會去設計不能有效率地制造的汽車”,羅比內特說。“工程師受到設計規則的支配,例如:`不得設計超過一定尺寸或缺少精確定位點的車輛'。” ????定位點是車身生產線上抓牢轎車底盤、將其固定到位的鋼栓的釘入點。盡管這可能聽起來好像是只有制造汽車那幫家伙才能理解的事情,但原理是很簡單的。這條靈活的生產線可以重復不斷地將一架佳美或亞洲龍或 Solara 的車身恰到好處地擺在機器人面前,讓同樣的機械手能用在不同的產品上,保證了生產線的平穩運轉。機器人在不同車型上執行數以千計的點焊指令,對來它們 說,唯一的改變是軟件。 ????相比之下,缺少靈活性會導致錯過機會。一個能說明問題的例子是戴姆勒-克萊斯勒的 PT Cruiser。以彩虹(Neon)簡約版為基礎,PT Cruiser 在 2000 和 2001 年度車型中曾成為大熱門,需求迅速超過了設在墨西哥的制造廠的生產能力。但戴姆勒-克萊斯勒無法將短缺的產量轉移到其設立在伊利諾伊州貝爾維迪爾生產彩虹車的工廠,雖然該工廠當時有富余的生產能力。為什么?規劃師此前忽略了將貝爾維迪爾工廠的車間設計得足夠高,因而容納不下比彩虹高幾英寸的 PT Cruiser。據保誠公司(Prudential)汽車行業分析師邁克爾?布魯因內斯泰因估計,這一疏忽意味著 4.8 億美元的稅前利潤白白地流走。我們可以有把握地說,要是豐田,早就把這 5 億美元收入囊中了。 ????除了保持工廠能開足馬力運轉之外,掌握靈活制造還可以大幅減少生產商套在庫存的資金。喬治頓工廠的車身車間如今在任何時刻都只有 50 輛在制造,而以前則有 100 輛。豐田公司的杰克遜說,“我們一直在努力縮短完成交易商訂單的交貨期。我們現在是五天,而我們的目標是以更短的交貨期制造汽車。”世界上的汽車制造商們,要是你能趕上它的話,你就追吧! ????譯者:水刃 相關稿件
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