丰田匠电动——「木形工匠」健持正光

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在当今以3D打印、人工智能技术为代表的数字化时代，汽车制造业的最前沿其实也存在着基于“老工艺”运作的部门。

【本期人物】津町正光，一位参与赛车发动机生产的“木匠”。

第1章紬正光，参与赛车发动机制作的‘木匠’

丰田汽车公司明知工厂动力总成总部PT管理室技术开发组专家组

追求1/100mm的精度

事实上，除了一些内饰件外，木材在汽车制造中很少使用。几乎所有零件，无论是车身还是发动机，都是由金属制成的。车身主要采用冲压件，但发动机需要铸造。

然而，丰田拥有擅长木材加工的工匠。这些工匠可以制作出精确度为1/100毫米的完美木制模型。这些木模可用于铸造发动机所需的主要部件，如发动机缸体、气缸盖、曲轴箱等。这种类型的工作被称为创意木模型师。这位工匠的名字叫健持正光。出生于1959年2月14日；现年龄为62周岁。

Kenmochi在爱知县三好市爱知町工作，丰田汽车公司的明智工厂主要生产汽车驱动相关零件，即发动机零件。

Kenmochi出生于新泻县，毕业于丰田工业高中。学生时代，我努力学习木雕技艺，积极参加日本国内的木雕比赛，甚至参加过世界技能奥运会。1977年3月1日从学校毕业后，他加入了丰田汽车公司，基本上一生致力于木活字的生产。

前面我们介绍了以发动机缸体为代表的部件，而现实中，汽车制造业使用的很多零部件都必须通过铸造工艺来完成。我简单介绍一下什么是铸造。铸造是将铁或铝合金等金属材料在高温下熔化，然后置于砂制成的铸型中冷却的加工方法。制作铸模时，必须使用木模。

更详细地解释一下，将与您要制作的零件相同的木模埋在沙子中，压缩沙子，然后取出木模以获得铸造模具。然后将熔化的金属液体倒入木形腔中，金属冷却成型。

最后，通过破坏和清洗砂模，就可以获得与木模一模一样的金属零件。这意味着零件的形状和精度将取决于木材的形状。木匠是建造这个关键支架的人。

Kenmochi曾负责制作丰田F1计划，其中丰田参加被誉为汽车最高水平赛事的F1赛事以及被誉为世界三大赛事之一的印第安纳波利斯500大赛。勒芒24小时耐力赛和世界汽车耐力锦标赛等世界上最好的赛车所使用的发动机部件都是由木材制成的。

Kenmochi还负责制作测试车发动机的木制模型。被誉为丰田发动机史上杰作的AE86系列CorollaLevin以及SprinterTrueno使用的测试车发动机“4A-G”的木制模型均由Kenmochi生产。

“4A-G”系列搭载1983年发售的跑车“CorollaLevin”，搭载Kenmochi生产的木制发动机。当时，型号“AE86”成为车迷们熟悉的名字。此外，它作为赛车运动中的基本车型一直很受欢迎。

为了传承铸造技术的核心——木模型制作工艺，Kenmochi现在重点培养年轻一代。没有木框架就无法制造发动机。机械加工可用于批量生产发动机，但旗舰车型的生产需要使用木材成型技术。

特别是，由于发动机各部件的精度直接影响动力输出和油耗，因此精度要求在1/100mm级别。作为主模型制作的木模型必须非常精确。

采访中，Kenmochi用平静的语气说道“目前主流市场采用树脂材料制作木模较为普遍，但制作木模是铸造工艺的起点，持续交付是非常有必要的。”

上图为Kenmochi制造的丰田F1发动机气缸盖部分的木制模具。目前，市场上普遍采用树脂材料。

通过设计图纸快速提出想法。

“木匠首先必须能够‘读图’——也就是说，能够看到2D设计图，并在脑海中快速将其转化为3D形状。如果他做不到这一点，他就会制作一个木头。“模型，我们通常称之为‘绘画’。这叫做‘阅读能力’。我认为从开始到能够阅读图片大约需要10年的时间。”Kenmochi说。

Kenmochi可以通过“看图”来想象要生产的零件的最终三维形状，并在一定程度上从设计图纸中推断出设计师的意图。然而，仅此还不足以创造出树的形状。设计图纸有时会有“未绘制或省略的空白区域”。

设计图是三维物体在二维平面上的抽象表示。并未绘制所有细节。在看设计图的时候，不可避免地会出现一些不确定的因素，因为设计师没有在设计图中表现出来或者如何实现它们。

“每次看到设计图上有没有画出来的部分，我都会很头疼。但如果我跳过这部分，我就无法制作木制模型。生产过程受阻。通常，在这些如果有情况，我必须亲自去那里办理。”咨询绘图设计者，讨论如何处理任何未绘制的区域。'这部分没有画出来。这是我的理解。有题吗？请先检查一下。有时设计师也是这样。”我就把它留给你了。这就是案，”吉安穆奇说。

从这个细节可以看出，设计者对剑的握感非常有信心。

你不能仅仅依靠它来创造出图中的东西。

木工的首要任务是“读图”能力。只要看图，我就可以把脑子里缺失的部分补上，清楚地知道我要做出什么样的树形状。

事实上，当您听到木工这个名字时，您首先想到的是在工作中主要使用凿子、刨子和其他工具来制造木材的木匠吗？

然而，Kenmochi先生说，“木模工80%的工作是在他的脑海中明确设想的，剩下的木模工只占20%。”

“这部作品最让人担心的地方其实是‘开始’之前的阶段。这个阶段你必须彻底明白哪些部分应该以什么形式制作，并且能够在脑海中‘看到’完成的状态。3D三次元形状当我刚进入这个行业的时候，我的老师告诉我，“你即使在睡觉的时候也要不断思考。”起初我不明白，也想知道我怎么能做到这一点，但现在我想起来了，是因为我想让人们日日夜夜地思考和理解，甚至不吃饭不睡觉。“我想是的。”Kenmochi笑着说。

制作木制模型并不像按照图纸上的形状那么简单。对于形状或结构复杂的零件，例如发动机缸盖，还必须考虑后续的铸造工艺。也就是说，你需要思考如何去除形式，并且在制作木模型时，需要注意将其做成可拆卸的结构。如果所制造的木模型内部有空部件，则空部件的木模型也必须单独制造。

另外，由于发动机是金属制品，在砂型中铸造时会出现一定程度的收缩。并且收缩程度根据金属类型的不同而不同。在创建必须达到1/100毫米精度的木制模型时，还必须考虑这些因素。

制造时，它们通常比图纸上显示的稍大。然而，由于浇注材料的差异，收缩方向可能是上下或左右。

在塑造树木时必须考虑这些因素。因此，木匠必须了解金属的类型和成分，并与负责创建模具、浇注模具并最终完成铸件的铸造工人保持沟通。

另外，由于木质材料也会因湿度、温度等因素而发生膨胀和收缩，因此在制造过程中必须灵活确定微调尺度。木模制造商在制作木模之前必须考虑所有这些方面。

木匠不仅需要能够修理工具，有时还需要自己制作工作所需的工具或量具。

Kenmochi先生说“当我看到设计图时，我首先想到的是，‘这应该用什么金属材料制成？’在制作木模时，你会遇到很多无法用这种材料表达的东西。数据。建议盲目地按照图纸制造零件。不行。木模可以说是“超越设计图纸的工艺”。如果做不到这一点，就无法制造出好的零件。但是，什么是好呢？令人满足的是，作为一名木模师，我接受了‘制造一种没有人成功的木模’的挑战，并成功了。它一定会成功。”

工匠灵魂传承的“无法用数据表达的技术”

正如上文所介绍的，这种“超越设计图纸的工艺”无法通过数据完美表达，必须被感受。然而，这种“无法用数据表达的技术”是当前和未来“丰田制造业”的重要组成部分，也是必须继承的“传统技术”。

过去，“传统技艺”是由老师傅口口相传的。然而，在当今快速变化的社会，制造工具和方法已经发生了巨大的变化。因此，教育专家健茂致力于在“木模型制作”领域寻找新的传承之路。

“如今的零件设计不再是过去的2D平面图纸，而是使用CAD/CAM软件创建的3D模拟图纸，”Kenmochi说。“因此，现在当我们创建木模型时，我们也会将它们导入CAD/CAM软件中。这种方法工作机是通过调整数字来调整的，而可以用工具塑化的木模在最后的微调之前还不能省略手工工作，所以无论现在还是将来，木铸造工人说，“传统技术仍然必须继承”.做'

CAD是使用计算机创建设计图纸的软件。CAM是根据CAD图纸创建操作机器和设备的程序的软件。

只需握住剑并用手清洁它，它就可以完美地塑造成任何形状。

新员工在剑池的指导下，将获得一份蓝图。你需要制作与设计图相同的部分，并思考你想要制作什么样的树形状。然后通过自己创建来创建树的形状。你甚至必须使用自己的木模来制作模具，最后铸造成与设计图一模一样的零件。

这个学习过程让新员工能够亲身体验丰田无法数字化的“传统制造技术”。

剑池本人也亲身实践这一点，不断学习和适应制造技术的进步。他还自学了CAD/CAM软件，从木工晋升为创意设计师，不断面临挑战。“我并不局限于木模板的生产。只要有需要，我就可以通过CAD/CAM技术来生产它们，”Kenmochi先生说。

健持站在他完美再现的丰田式手动织布机前，动情地讲述着生产过程。

Kenmochi最成功的任务之一是重建丰田型自动织布机。丰田汽车公司的创始人丰田喜一郎和他提出丰田制造理念的父亲丰田佐吉于1890年开发出第一件产品“丰田式木制手动织机”，当时他们24岁。”

Kenmochi对保存下来的机器进行了详细的测量和绘图，使用CAD创建了3D仿真模型，并对运动部件进行了仿真测试。

制造织机的主要部件需要002毫米以内的精密加工技术，而我们已经独立完美地复制了现在只能由少数专业工匠从头开始制作的竹笋。

需要拉经线的竹笛也是建志亲手从零开始制作的。满足002mm的精度要求。

“丰田佐吉先生开发织机的初衷是为了让母亲的工作变得更轻松，利用技术造福社会。这也是丰田制造哲学的初衷，在复制过程中始终感受到。佐吉先生的“我看到了他出色的技能，通过这次机会，我亲身体验了佐吉先生的精神和毅力。”健持说。

走向虚拟化非常重要

现在CAD/CAM广泛用于创建3D图像，设计图纸上的阴影在制造业中变得越来越罕见。一汽丰田可以打电话给广汽丰田4s维修吗？是的，但所有费用均由您自己承担。不享受广汽丰田保修、原厂保修及售后服务的优惠。一汽丰田和广汽丰田很多车型的配件、使用的机油、保养项目基本相同，而且生产线只有两条，都是与日本丰田的合资企业。

我们很乐意回您的题。丰田在中国经营两家合资企业。他们是广汽和一汽。那么题就出现了。你们都为丰田提供售后服务吗？

案是肯定的。无论您的汽车是广汽还是一汽，都没有关系。您可以去丰田4S店进行维修。因为他们的配件来自同一个来源。因此，两家4S店都可以进行汽车维修。