為什麼豐田的車開100萬公里不壞？看完工廠發現學不來
“豐田生產方式(Toyota Production System,TPS)”大家可能不陌生了，至少聽過這個名字，過去它是豐田品質穩定的代名詞，曾風靡商業圈，那本由豐田汽車公司前副社長大野耐一著的《豐田生產方式》也成為工業經典著作。它的名氣，在TNGA被提出來之後才漸漸退熱。今天，人們一提豐田就提TNGA，此前我聽了很多講解，看了不少解讀，卻始終對它算不上多瞭解，直到最近去廣汽豐田參觀第三工廠，我覺得TNGA其實就是豐田生產方式2.0或者升級版之類。
因為，TNGA把整個汽車誕生的過程，即設計開發、生產技術（裝置+工藝）和製造管理，由原來的以車型為主軸的組織方式，轉變為車型+零件同步開發、全程貫穿式的管理方式，做得更快、準、優。這其中，有智慧製造的助力，讓TNGA將TPS的核心發揮得更極致。
· TNGA給工廠帶來了什麼？
過去豐田開發和生產一款車，是以車型為主軸的，開始的時候是設計開發，他們完成後，這款車就會“進入流水線的下一個環節”，由生產技術部門跟進生產所需要的裝置，解決生產工藝上的問題，然後將方案交給製造部門，開始了批次生產。如此週而復始，不同車型獨立開發。
TNGA匯入之後，基於大量零部件的通用性，開發、技術和製造三大環節人員要充分溝通，從設計圖紙開始就充分考慮生產可能遇到的問題、生產效率，將品質問題前置解決，並全程關注和實施。
這就要求豐田的組織架構要進行調整變化，過去各自為政互為上下工序的部門之間，要成為一個你中有我，我中有你的整體來工作。在衝壓車間，我們就看到了這樣的例子，威蘭達是廣汽豐田首款採用鋁板的車型，在實現了降低油耗、提升操控效能的同時，對沖壓工藝提出新的課題，如鋁材沒有磁性，延展性低、硬度低等特性，使它不能用傳統衝壓工藝。
在TNGA架構下，問題很好地解決了，目前廣汽豐田衝壓車展采用豐田專利的網格模技術，切邊/翻邊刀採用DLC塗層工藝，並自制吸塵裝置，來確保鋁材在衝壓過程達到精度要求，提高合格率。
鋁板衝壓
為了讓品質“抓在自己手裡”，廣汽豐田90%以上衝壓件都是自己生產，其中90%以上大型衝壓件內製，比行業水平多約2倍，C柱加強件等小衝壓件都實現內製，最高強度達到1180MPa。為此，在衝壓裝置上匯入多工位串聯壓力機（1600噸+800噸+800噸+800噸），最新匯入多噸位3000噸壓力機。
豐田擅長製造“開不壞的車”，過去參觀廣汽豐田工廠看到他們實施自工序品質管控，在生產中有問題隨時停下，生產後檢查完成才流入下一環節，以此確保品質穩定。匯入TNGA後，我發現在廣汽豐田，人們對品質的理解已超越了“靠檢查”來實現自工序完結，而是結合工藝設計與生產過程，做到了“品質不是檢查出來的，而是在工序中製造出來的”。也正是這種做法，讓豐田車可以實現“開不壞”。
· TNGA+智慧製造 豐田又跑在了前面
廣汽豐田的工廠參觀引導，並沒有過多強調什麼智慧製造，甚至被其他工廠視為智慧化標誌物的AGV小車都沒提到，但是全程可以看到智慧製造無處不在。豐田的眼裡，品質是貫穿於全程的，也因此發明了一套方法叫安東系統，具體做法就是在生產過程有工人發現什麼異常可以拉繩讓生產線停下來，排除異常後再啟動。現在，拉繩不見了，在不同環節都有智慧裝置透過不同方式檢測和記錄生產過程，檢測異常則會報警。
無線安東裝置
焊裝車間沒啥人（自動化率99%），取代人的不止生產的機器人，還有“監控”的機器。在每一段生產線的上方，都有一個碩大的螢幕，顯示當前各工位的工作情況，生產全程採用鐳射線上檢測，為焊點拍照，如精度不符合預設的範圍（±1.5mm內），機器會自動報警。
在總裝車間，每條生產線出入口都有塗面影像檢測系統，透過拍照對比來確認車身表面有沒有劃傷和汙物，同時資料會得到儲存，便於日後品質追溯。換句話說，如果一臺車有品質問題，可以追溯到每一個細分環節。結合極致的“黑帽子”監查小組，可以發現和解決一些很細很細，但可能批次存在的質量問題。
廣汽豐田作為豐田全球首座TNGA工廠，在智慧化裝備應用的理解與實際推進來看，豐田又跑到了智慧製造的前面去了。
· 對品質追求到極致 會幹出什麼？
廣汽豐田一直都很強調品質，除了“開不壞”的車作為佐證，去工廠看一看就知道這不僅僅是一個宣傳口號，在這裡感覺品質才是工作的意義，丟開品質這件事情幾乎可以不用做了。除了在製造環節追求不出錯，新車下線還要經過兩道檢查關。
iPad無紙化檢查
一是每家廠都有的檢查線，採用百分百檢查方式，每臺車在下線後都要進行艤裝檢查、機能檢查和小跑道檢查，檢查專案1000多個，為了檢查效率和效果，方便後續跟蹤，廣汽豐田目前採用無紙化iPad裝置輔助，電子系統記錄作業者、檢查專案、核對配置專案等，同時做資料備份。
二是豐田全球“黑帽子”小組，在廣汽豐田有5個人通過了這套標準的考試，成為廣豐SQA小組，他們可以說“手握尚方寶劍”。每下線100臺新車，會隨機檢查1臺，每次檢查由2個人一左一右同步進行，檢查專案1700多項，需用1個小時左右，對新車進行一次“全面掃描”。這裡有時會發現在常規檢查無法發現的問題，並回朔批次，對整批產品進行品質確認，堵上出廠前的最後一道漏洞。
就是這樣不斷摳細節，廣汽豐田做到了生產線一次合格率，即車輛下總裝線就打合格證直接出廠的比率達到99.0%，高於行業平均水平近10個百分點。其中，全數檢查下，每一百臺只有一件不良（指外觀瑕疵，包括髒汙等）。
鐳射線上測量
TNGA可以說是新架構，也可以說是豐田生產方式的升級版，它將豐田對品質的理解推向更極致，它也是一種工作方式。它可以被學習和傳導，廣汽豐田對品質管理的要求傳導到供應商身上。2019年，廣汽豐田供應商零部件不良率為0.36PPM，即100萬個部品中只有0.36件不良。
· 造熱效率40%全球第一發動機 怎麼生產？
這次參觀，廣汽豐田還首次開放了發動機工廠（廣汽豐田發動機有限公司GTE）參觀，凱美瑞、CH-R和威蘭達搭載的2.0L TNGA發動機就是在這裡生產。為了達到高熱效率，這臺發動機對生產工藝也提出了更高要求。其中，TNGA發動機缸蓋結構更復雜，為實現這一點，採用了流動性更好的無機中子砂；加工部品的精度要求達到1/1000mm級別，需要採用三座標測量儀進行測量，藉助空氣加壓實施洩漏測試，所有檢查都由機器來自動完成。
我問了一下GTE生產負責人，他說TNGA對生產工藝提出較高的要求，比如進氣口製造精度由原來的10um，提高到3um，諸如此類，國產裝置目前無法完全達到，所以TNGA發動機目前國產化率並不高。
在GTE生產線，他們介紹說，使用的裝置是同行最小型化的，大概相關於同行平均水平的三分之二體積，可以省空間、省電。並實現加工工序是全自動生產線，同樣裝備了線上安東系統，隨時監測生產中的異常情況，報告給作業者。
參觀感受：對廣汽豐田來說，品質不是在出廠前的確認，而是貫穿於產品設計、研發、製造的全週期課題，廣汽豐田裡每一個人對品質的堅持也近乎執著，是一種企業文化。我想，大概每個進入這個體系的新人都會被這種氣氛所感染，然後認同這種價值觀，並在行為上努力做到最好——不想成為拖後腿的那個人，一個良性迴圈就這樣形成。
前一陣子，我剛好也參觀過廣本的工廠，同樣是強調品質管理，兩家的思路和做法都是將製造智慧化作為工具，同時保留人工操作的精髓，具體做法上就略有不同，廣本更注重人的溫度，廣豐在制度保證上走得更遠。