洪久精密鍛造

        在當今這個以3D打印、AI技術為代表的數(shù)字化備受矚目，造車行業(yè)的一線其實還存在著一些依靠老手藝而運轉的部門。

本期主人公：鍛造匠人之稱的安藤壽朗先生。

精通鍛鐵的鍛造匠人——安藤壽朗豐田汽車明知工廠動力傳動系統(tǒng)總部 PT管理室 技能與培養(yǎng)小組 專家組（SX）

豐田汽車明知工廠動力傳動系統(tǒng)總部 PT管理室 技能與培養(yǎng)小組 專家組（SX）

豐田的鐵匠

        安藤壽朗于1968年6月24日出生在豐田汽車的故鄉(xiāng)——豐田市。1987年4月1日，高中畢業(yè)后的他進入了豐田汽車公司，并被分配到第5生產技術部，該部門的業(yè)務是通過鍛造進行零件生產。自那之后他便主要作為一名試制和生產準備方面的專家活躍在職場中。

        和鑄造一樣，鍛造也是最古老的金屬加工技術之一。將加熱到通紅的金屬用手錘敲至變形，然后塑造成需要的形狀......或許將其說成冶煉工作更方便大家理解。在距今約半個世紀前，每個城鎮(zhèn)和村莊都有從事冶煉工作的鐵匠，他們靠販賣手工制作的菜刀、剪刀、鐮刀、鋤頭等鐵制工具為生。但是，我們現(xiàn)在幾乎看不到鐵匠們的身影，這個職業(yè)也漸漸被人們遺忘了。

        其實鍛鐵的歷史可以追溯到公元前1700年左右，那時候在小亞細亞的赫梯民族發(fā)明了冶鐵技術并最先使用了鐵器。

        將金屬加熱后敲擊，其內部結構就會發(fā)生很大的變化。隨著金屬結晶的收縮，結晶之間的縫隙被堵上，從而密度增大。而且處于分散狀態(tài)的結晶，也會變得像木紋一樣方向整齊有序。而這些線條線被稱為metal flow（鍛造流線），金屬的強度在這個流線方向上大幅提升。另外，通過敲擊，金屬內部的雜質和碳被排出，也可以改變其性質。

        鍛造加工是使金屬更堅固、更抗沖擊、更有韌性的方法。也有不加熱材料，直接通過敲擊提高精密度的方法，名為冷鍛。

        我是豐田的鐵匠。一般人可能不知道，在汽車制造中有只能用鍛造來制造的零件，所以鐵匠是不可或缺的。

        安藤能夠熟練進行自由鍛造和單手使用手錘。在用腳踏開關進行自由鍛造的同時，揮動手錘敲打加熱后通紅的材料

        自由鍛造工藝會用到鍛造沖壓機，構造是上部裝有大型汽缸，通過控制腳踏開關提供空氣，使汽缸前端的鐵錘下落

        目前，安藤在明知工廠內的培育中心，以鍛造匠人的身份對新人進行鍛造實習指導，課程內容包括將金屬材料使用手工作業(yè)方式進行鍛造實踐，同時他還向后輩們傳達了鍛造這門技術的魅力、難點以及深刻含義。

生產汽車不可或缺的鍛造技術

        汽車的動力來源于汽油和空氣混合物在發(fā)動機氣缸內燃燒所產生內能的轉化。如連桿和曲柄軸這樣的發(fā)動機部件，因為承受這種力并將其轉化為旋轉運動，所以會不斷地受到很大的作用力。傳動齒輪和傳動系統(tǒng)的其他部件也是如此，它們將這種力傳遞給輪胎，而懸掛部件則支持輪胎并承受來自道路的作用力。這些部件決不能損壞，因為如果它們損壞了，就會直接導致無法駕駛甚至是出現(xiàn)交通事故。這就是為什么這些零件必須很結實的原因。

        要制造這樣的重要零件，鍛造技術不可或缺。為了制造汽車，豐田從80多年前的創(chuàng)業(yè)之初開始，就致力于這項技術的研究發(fā)展以及技術人員的培養(yǎng)工作。

        豐田汽車的鍛造部門始建于1934年1月的豐田自動織布機制作所，從研究開發(fā)汽車用鋼材的煉鋼部起步。據(jù)記載，這個部門里有一臺從美國進口的蒸汽鍛造機。1938年11月，竣工的舉母工廠開始生產鍛造零件。據(jù)豐田汽車產業(yè)技術紀念館的資料顯示，舉母工廠中有1/2噸、1噸、2噸的三臺靠蒸汽運作的自由鍛造（沖壓機），在不使用鍛模的自由鍛造中，竟然需要4名員工共同完成零件的制造。

        通過鍛造，豐田成為近代工業(yè)生產的開拓者，安藤則是為數(shù)不多的繼承這一歷史和技能的人。

從柔道步往鍛造之路

        據(jù)說安藤小時候非常喜歡拆解物品，也很喜歡汽車。不過，他選擇入職豐田并不是因為這個原因。

        我畢業(yè)于普通的高中。因為在愛知縣獲得了柔道冠軍，所以走體育推薦這條路進入了豐田。但是我在進入公司之前的一次訓練中受了很重的傷，傷勢嚴重到‘不可能再繼續(xù)做現(xiàn)役運動員’的程度。

        這對于有著柔道夢的安藤來說，無疑是一道難以承受的晴天霹靂。但是，安藤做出了新的決定：將柔道之路轉向鍛造之路，并在這條道路上走到極致。

        當時，和我同期的新員工都在工業(yè)高中里有過鍛造實習的經驗，只有我對鍛造一竅不通。本來就很少有普通高中畢業(yè)生會選擇這個部門。

        據(jù)說安藤當時是這么想的：如果我不會鍛造的話，就沒有呆在這里的意義，并且我也想享受工作。因此，必須學會鍛造！

        我是個很不服輸?shù)娜恕．攧e人說我不好、不行的時候，我總暗想：‘我偏要做來試試！’，我想在技能方面超越前輩，給他們爭氣。于是我就拼命地學習相關知識技能。

由于安藤長年用右手揮錘子，他的右手比左手大了一圈，手指和手掌的皮膚也更厚一些

征服安藤的鍛造魅力

        以前，鍛造部門是豐田制造一線中最辛苦的地方，它吃力、骯臟、危險，是名副其實的3K工作。在鍛造時，要將金屬塊高溫燒紅，然后用若干噸位的沖壓機或者手持錘子，邊發(fā)出巨大聲音邊進行反復捶打。這樣的工作環(huán)境有多惡劣可想而知。

        河合滿在中學畢業(yè)后進入了豐田。他從鍛造一線一路升職，目前已經高居副社長之職，現(xiàn)在擔任豐田Executive Fellow這一職務。河合滿曾經在接受某雜志采訪的時候說過：進入公司后，聽說自己被分配到了鍛造部門時差點想要辭職，因為鍛造是非常辛苦的工作，我對此早有耳聞。

        不過安藤不同。鍛造部門的前輩們都身經百戰(zhàn)，在經驗與直覺的引導下親手制作過各種各樣的試作零件，安藤得到了他們的指導，耳濡目染中開始體會到了鍛造的魅力，慢慢懂得了其中樂趣，并認識到了這門手藝的深奧之處。

        在常溫下堅硬的鐵，用1000℃的高溫加熱后也會變得柔軟，在錘子的敲擊塑型下，其形狀可以隨意改變

        鍛造是一種通過高溫加熱，將堅硬的金屬按照自己想要的樣子進行塑型的工藝，并且過程中還可以優(yōu)化組織結構。這種工藝手法是切削加工與鑄造等其他工藝無法實現(xiàn)的。所以許多零件只能通過鍛造工藝去制造。在研制新車型的時候，如果某個零件選用了鍛造工藝的話，我就會非常自豪地說：‘看，還是離不開鍛造吧’。

        安藤的工作內容還包括：與設計部門合作，通過鍛造技術實現(xiàn)低成本高品質的零部件制造生產準備。安藤會仔細考量零件的構造是否適用于鍛造工藝，以及在制造過程中零件以什么形狀、什么流程才能更合理。在豐田所造的汽車上，安藤的know-how發(fā)揮了很大的作用。

全自動化時代更應重視隱性知識

        其實豐田公司早就率先實現(xiàn)了鍛造行業(yè)的機械化、自動化改進。安藤出生的4年前，即1964年時，在連桿這一發(fā)動機主要零部件的制造中，豐田就首次引入了美國制的自動鍛造沖壓機。

        發(fā)展至今，包括像曲柄軸等許多的鍛造零件，從導入原材料到導出完成品，都是由電腦控制的全自動機械來完成生產作業(yè)。3K的工作環(huán)境早已經是過去的事情了。可是安藤卻飽含情感地說：正因為現(xiàn)在是全自動化的時代，為將來做考慮，我們更應該重視手工操作的鍛造原始技術傳承問題。

        金屬材料在通過鍛造加工的時候，適宜的材料溫度、鍛模溫度以及潤滑劑皮膜的選擇，是鍛造加工的‘優(yōu)質條件’。但這個‘優(yōu)質條件’的把握，是不可言傳且沒有說明書的隱性知識。換而言之，就是需要每個人親自去體會，自己去感受。

        其實在如今這個所有工藝都已實現(xiàn)全自動化的現(xiàn)代社會，不僅只是鍛造工藝的技術人員需要掌握‘手工操作時的體感’。如果不能理解并想象出材料在機械中會以什么樣的形狀改變，一旦發(fā)生什么問題的話，是很難排除故障的。

        安藤的這種想法，與他剛入職公司時曾經還是一線班長的河合滿Executive Fellow的制造業(yè)的思想不謀而合。明知工場的鍛造道場就是基于這種思想而設置的。在這里除了鍛造以外，還設有本特輯第1回與第2回中提到過的木型與鑄造等各種工藝的實踐教育課，為使各種傳統(tǒng)技術、手工工藝的know-how與技能得以傳承發(fā)展。

學會理解鐵的感覺

        安藤在鍛造道場為我們做了一場演示課。這是在鍛造實習里高年級學員才會學到的自由鍛造技藝。這種工藝不使用鍛模等工具，僅憑單手持錘，在自由捶打之間，將圓柱體的鐵棒塑型成半個火鉗。

使用自由鍛造手法制作火鉗的安藤。將加熱燒紅的鐵棒，通過自由捶打，扭曲轉動鐵棒，使塑型材料變薄變長

        安藤戴著工作用手套、安全帽以及非常厚的面罩護具，將鐵棒用煤氣噴燈加熱至1000℃以上，這時鐵棒呈現(xiàn)紅色。安藤單手用火鉗夾住鐵棒，以自由鍛造的手法單手揮錘敲打。隨后鐵棒就像變魔術一般，逐漸有了形狀。這就是純手工作業(yè)的魅力之處。

        安藤正在完成火鉗制作的最后階段。將燒紅的鐵棒前端放在金屬墊板上，單手揮捶敲打成喙的形狀

        安藤在鍛造的時候，心中經常會與塑形材料對話。只要他看一眼就能預估出材料的溫度，最合理的步驟與時機，加上合適的敲擊力道，能完全憑借手工作業(yè)將材料塑造成想要的形狀。

        想要通過手工鍛造工藝完成一件優(yōu)質產品的話，需要不斷磨煉自己的五感。要學會敏于感知材料的溫度與變形度。只有通過不斷地實踐思考，才能掌握鍛造工藝的精髓，懂得要怎樣塑型才能達到你想要的形狀。

左側加工前的鐵棒，右側純手工鍛造完成的半個火鉗。如此完美流暢的形狀，很難想象是通過純手工自由鍛造而成

        安藤認為通過這種對話可以理解鐵的感覺。他認為如果你都不了解這個材料，那就更不可能將它做成你想要的樣子。這一點也并不只是體現(xiàn)在鍛造工藝上，所有的手工藝匠人都有類似的想法。

        我在給實習生們上課的時候經常會對他們說：‘去試著理解鐵的感覺’。我本人就是一直在努力理解‘鐵的感覺’。但是經過了數(shù)十年的鍛造生涯，如今我還是不太理解‘鋁的感覺’……現(xiàn)在汽車制造業(yè)中不斷推行電動化與輕量化，今后鋁或者其他新材料的使用頻率一定會增多。現(xiàn)在的我，特別想盡快去理解‘鋁與新材料的感覺’。

        在造車業(yè)中不可或缺的鍛造技術，如果能將其傳統(tǒng)的隱性知識與新材料相結合，把隱性知識顯性化，必將能夠使技能與生產技術呈螺旋式上升。鍛造匠人安藤，每時每刻都在準備迎接下一個全新的挑戰(zhàn)。