汽車組裝線如何運作

汽車組裝線如何運作

如今,如果您需要某樣東西,通常很容易就能買到。您只需跳上車,到 Target 或Wal-Mart 逛逛,不一會就能買到您需要的東西。你並不需要考慮它是如何製造出來的,儘管通常使用的生產方法 –流水線– 非常吸引人。

但是,即使您在生產您所購買的任何產品的工廠工作,您也有可能無法完全瞭解整個產品是如何製造出來的。這是因為在組裝線上,工人只組裝或生產整個產品的一個部分。在許多情況下,他們日復一日甚至年復一年地只在那一個零件上工作。因此,儘管有人可能在製造特定產品的工廠工作多年,但他們可能永遠無法完全瞭解製造該產品從開始到結束所需的過程。

雖然所有的組裝線都很有趣,但在這篇文章中,我們將探討汽車生產線。您將學習到汽車生產線背後的基本原理,以及與之相關的各種工作。我們也將探討美國經濟如何隨著人們從農場或手工業轉移到生產線工作而改變。之後,您會讀到最新的汽車生產創新,包括不使用傳統生產線而大量生產汽車的公司,甚至有幾家汽車公司仍在手工製造汽車。

大量生產的新時代

汽車生產線徹底改變了汽車工業,也改變了美國人的生活。它們提高了製造汽車的效率。由於效率的提高,汽車的生產成本也隨之降低,生產成本降低後,汽車的零售價也隨之降低。價格降低意味著更多人有能力購買自己的汽車。

同時,由於這些生產線需要大量的工人,數百萬的美國人從農場遷移到城市,將經濟從以農業為基礎轉變為製造業為基礎。同時,汽車製造商提供相對較高的工資和良好的福利,幫助許多家庭躋身美國中產階級,改變了美國未來幾代人的社會結構。

組裝線生產的開始

生產線看起來像是 19 世紀初才出現的東西,但實際上它的歷史比那還要久。基本上,生產線採用的是分工方式。在分工系統中,不是每個人從頭到尾自己完成整項工作,而是每個人負責一小部分工作,把較小的部分整合在一起,直到工作完成為止。

當然,人們一直都有在家中或農場分工。但在大部分的人類歷史中,如果有東西必須要建造或加工,就會由一個人從頭做到尾。技藝高超的工匠會將製造某一種產品的藝術發揮得淋漓盡致。他們訓練其他人做同樣的工作,從頭到尾完成一件產品。一旦產品完成,工匠就可以用成品換取他或她需要的其他商品。

這個系統唯一的問題是非常耗時。此外,要成為熟練的工匠可能需要數年的訓練。這也使得工匠製造的商品非常昂貴。

製造流程的演進

當手工藝人開始解析製造特定產品所涉及的個別任務時,他們發現工作進度變得更快了一些。最初,人們仍在自己家中從事半技術勞動。例如,一位帽匠可能會讓一個人在家裡剪裁帽子的樣式,而另一個人則負責組裝假花,另一個人負責將緞帶繫成蝴蝶結,再由另一個人將布料縫在一起,最後由另一個人組裝完成的帽子。不過,這些工作還是需要一點技巧,而且過程有點緩慢。

然而,隨著製造過程更機械化,人們很快就發現製造過程可以快很多。此外,有了更多的機械,製造產品的人也可以降低技術要求。舉例來說,裁縫不再需要找懂得裁剪帽子布料以符合樣式的工人,現在只需要找懂得將布料裝入裁剪機的人。工人不需要知道如何縫紉,只需要將布料通過縫紉機即可。這個過程更快,而且因為是非技術性的勞動,所以也更便宜。在生產過程中加入機器的轉變,使大量生產各種產品成為可能,包括汽車。

早期的汽車生產線

第一批汽車主要由馬車製造商製造。早期的汽車製造商會向製造商購買引擎,然後安裝在改裝過的馬車上。事實上,這就是為什麼即使在今天,手工製造汽車的公司有時也被稱為馬車廠。在大多數情況下,這些製造商會僱用技術精湛的工匠,根據每份訂單量身打造馬車。買家可以選擇他們想要的新汽車的內外外觀。

然而,旅遊車製造商很快發現,如果將設計和零件標準化,他們可以更快地造出更多的汽車。與其製造每一輛汽車的每一個零件,汽車的所有組件都可以使用模具和機器製造。工人只需簡單地組裝成品即可。

誰最先使用自動化組裝線?

不要急著將第一條現代化組裝線的建立歸功於福特汽車公司。雖然許多人認為是 Henry Ford發明了汽車組裝線,但它實際上是由Ransom Eli Olds 發明的。Olds 的大半生都在研究汽車,包括 1880 和 1890 年代的蒸汽動力汽車。他的流水線讓他成為美國第一個大量生產汽車的人,並在 1901 年到 1904 年間主宰了美國的汽車工業。

然而,大多數人之所以認為亨利福特發明了汽車生產線,是因為福特將這個想法加以改良。福特的組裝線其實是基於屠宰場的去組裝線。雖然 Olds 的汽車組裝線可能是第一條,但 Henry Ford 的組裝線基本上是建立在相同的想法上,而且更有效率。

福特的流水線將工人分配到一個特定的生產任務。每項任務都有一個生產站。一輛汽車到達生產站,工人就會執行指定的任務 – 一遍又一遍地執行每輛汽車的任務。由於每個工人都有一個任務,而且一次只生產一輛車,這意味著整個工廠同時生產數百輛車。在福特最初的工廠,一輛福特 T 型車從開始到完成組裝只需93 分鐘。事實上,每三分鐘就有一輛完成的汽車下線。

將產品交給工人,並分配工人在每輛車上執行相同的任務,使得生產更有效率,也降低了汽車的生產成本。這使得新車價格大幅下降,讓以前無法負擔這種奢侈品的人也能擁有汽車。

汽車生產線需要大量工人。這是因為將汽車組裝起來涉及數以千計的個別任務。在汽車生產的早期,生產線工人的競爭非常激烈,汽車公司會提供或在工會的強迫下提供優厚的工資。結果,許多汽車工人成為日益成長的中產階級的基礎。

汽車世界的現代組裝線

現代組裝線工作的顯著特點是,它與很久以前福特的基本系統相比,並沒有太大的變化。汽車仍然是在個別的工作站送到工人手上,每個工人執行特定的任務,當所有的任務都完成後,在生產線的最後,您會看到嶄新的可駕駛汽車駛下組裝線。

在現代生產線上,許多組裝汽車的零件並非現場製造。取而代之的是,汽車公司從其他公司(供應商)購買零件(如煞車轉子或變速器),其中許多供應商都有自己的組裝線。在某些情況下,汽車公司本身也有製造零件的工廠。因此,舉例來說,雪佛蘭 Malibu在一家工廠組裝之前,其引擎和變速箱必須先從組裝它們的工廠運送過來。

汽車生產線的一個關鍵就是產品的標準化。亨利福特曾就他的 T 型車說:「只要是黑色,你想要什麼顏色都可以」。福特其實是在說生產線的一個要點:因為每個階段都相互依存,才能製造出一輛完整的汽車,改變一個階段就意味著改變其他階段,這意味著減慢一個非常有效率的系統。

然而,今天的汽車公司要維持業務,就必須提供許多不同的車款,而這在依賴生產線的情況下是很難做到的。因此,汽車公司採取一種稱為平台共享的方式。透過平台共用,汽車公司會在設計汽車時共用零件。這樣可以節省公司的成本,讓生產更容易,同時也能滿足消費者的需求。平台共用意味著雪佛蘭 Silverado 和雪佛蘭 Tahoe 因為共用零件,所以看起來很像,功能也很相似。事實上,Tahoe 和 Silverado 以及 Chevy Avalanche、GMC Yukon 和 Sierra、Cadillac Escalade 和HummerH2 都共用零件,讓 GM 可以輕鬆提供消費者想要的產品。

機器學習: 自動化組裝線

儘管汽車生產線的基本原則相同,但最近的創新卻讓情況有些改變。工具和零件的機械化曾經為生產帶來了革命性的變化,而現在它再次發生了。機器人現在可以執行一些以前要求人類汽車工人執行的任務。由於生產線上的工作涉及重複性的動作,因此機器人很容易,有時甚至更安全地取代人類過去所扮演的角色。儘管這很不幸地讓自動化工人失去了工作,但也降低了生產成本。

可以說,我們大多數人都看過汽車工人在油膩、灰暗、骯髒的工廠中製造汽車的舊新聞影片;然而,新的汽車生產線因其乾淨、明亮、開放的架構而備受讚賞。德國萊比錫的 BMW 組裝線就是一個很好的例子。組裝線蜿蜒穿過工廠,而工廠本身就是一個充滿光線的玻璃迷宮。在這裡工作的每個人,從主管到清潔人員,都能從生產線中看到公司的核心:汽車。

生產線不只是清理其建築。有些生產線還在努力清潔環境。在印地安納州拉斐特的 Subaru 工廠,99.8% 的廢棄物都被回收再利用。該工廠生產 Subaru Tribeca、Legacy 和 Outback,以及 Toyota Camry,其目標是零廢棄物填埋。包括本田和豐田在內的其他汽車製造商也採用這種做法,同時也降低了成本。這些公司勸說供應商回收並重複使用包裝,這也降低了供應商的成本,因為他們必須購買更少的包裝用品。即使是原本可能會被丟棄的不完美零件,也會被回收再利用。例如,在 Subaru 工廠,有瑕疵的塑膠保險桿被研磨成塑膠粒來製造新的保險桿。

替代性汽車生產線

汽車公司在汽車組裝線上經常遇到的問題之一,就是如何讓工人對他們製造的產品感興趣。疏離感是生產線工人常遇到的問題,因為他們所執行的任務往往是無聊且極度重複的。有些人可能也不覺得他們對所生產的產品有任何擁有權或利益關係。

豐田的生產和組裝方法有助於解決這個問題。豐田的工廠被設計成一個快樂的地方,他們也制定了政策來保護這種工作文化。如果工人發現問題,他們會被鼓勵停止生產線並修復它 – 即使停止和啟動生產線的成本非常高昂。此外,作為一個團體,員工一起鍛鍊,工人也會持續投資於公司,並獲得公司的利害關係。在看到豐田的成功之後,其他汽車製造商也開始使用一些相同的原則。

有些汽車公司從未真正將生產線製程應用到產品上 – 他們的汽車仍然完全由手工打造。阿斯頓馬丁 (Aston Martin) 和法拉利 (Ferrari) 等汽車製造商的高價汽車都是根據客戶的規格手工打造。在某些情況下,汽車製造商甚至會根據買家的形狀來定制駕駛座。

其他汽車則是結合這兩種技術來製造。例如雪佛蘭 Corvette 的引擎是手工打造的,但車上的其他零件則是在生產線上組裝。

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