日本電裝的模塊化嘗試
2024-10-13 11:21:04
作者: 吳廷璆
日本電裝公司(即現在的電裝公司)是模塊化設計的始作俑者,而且,此次變革為電裝公司的快速發展奠定了堅實基礎,它甚至動搖了日本金字塔式系列供應體制的結構——廠商對於供應商的強大支配權威開始衰減,其主因是模塊化設計改變了廠商與供應商共同設計的技術關係。
日本電裝原本是豐田公司產品開發部門的「電裝部」,二戰後,受美國對日解散財閥政策的影響[2],1949年從豐田獨立出來,成立了「日本電裝株式會社」。此後,長期作為豐田最重要的零部件供應商之一。1996年公司更名為株式會社電裝公司(DENSO),目前,已經成長為年銷售額近3萬億日元、員工突破12萬人的超大型跨國企業。不過,豐田仍保持著其最大股東的身份。[3]
1981年,日本電裝研發出一款具有劃時代意義的新型汽車散熱器——SR散熱器,它的上市,對世界散熱器生產廠商造成極大震撼。這是日本電裝公司針對兩次石油危機以來市場新變化所進行的開發革命,其開發理念是新產品要滿足市場多樣化需求,同時也要符合產品短壽命化的趨勢,而且,生產環節又必須適應豐田式的準時生產(JIT)和柔性化生產(FMS)理念,從而徹底實現「小型化、輕量化、高性能化和零部件少數化」的開發目標。此次變革成為日本汽車產業界零部件模塊化設計的首次嘗試。
日本電裝內部的技術人員稱此次變革為「柔性自動化與設計」的產品研發創新(太田和宏、花井嶺郎.フレキシブルオートメーションと設計―自動車用ラジエータを事例として―日本機械學會誌、1988年4月.),其實質其實就是一次「模塊化設計」的實踐。此次設計過程堅持了三個原則:一是以加工組裝自動化為目標,實施標準化;二是以組裝簡便化和滿足客戶需求多樣化為目標,實施多樣化與標準化同步;三是把生產線建成多品種的流動體系。日本電裝公司著力點在於部件標準化方面,主要包括三項舉措:① 實施基本構造的標準化,將散熱管由原來兩列改造為一列,但性能仍與原來一致,以此來削減零部件數量;② 裝配接口以及集配水部分實現標準化,將承擔集配水功能的水箱、水管、入口等部件一體化;③ 評價方法也由組裝效率評價法,轉換為綜合評價法,即分別從組裝難度、組裝作業量、組裝次數以及零部件數量為依據進行評價。經過努力,日本電裝的SR散熱器由傳統散熱器的213件部件降低到145件,削減率為30%;組裝綜合評價也由23434點降至16901點,提高了1.5倍效率(表9-3)。
表9-3 日本電裝公司新舊散熱器零部件比較
資料來源:太田和宏、花井嶺郎.フレキシブルオートメーションと設計―自動車用ラジエータを事例として―日本機械學會誌、1988年4月,73頁。
而且,SR散熱器在長寬外形以及密度(厚度)方面也實現了標準化。
SR散熱器長度共7種類型,從280毫米至425毫米,即以20毫米為標準間隔:(425-280)/7=20毫升。翅片管(Finned tube)的寬度共11種類型,從328毫米至668毫米,即以30毫升為標準間隔:(668-328)/11=30毫升;翅片厚度為4種類型,從2.3毫米至3.5毫米,即以0.3毫米為間隔,即(3.5-2.3)/4=0.3毫米。由於實現了標準化,因此,零部件種類也就實現了多樣化組合。在上述標準基礎上,SR散熱器可以衍生出7×11×4=308種類型的散熱器,這就可以實現滿足多樣化顧客需求的開發目標。
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表9-4 日本電裝模塊化組合的多樣化
資料來源:太田和宏、花井嶺郎.フレキシブルオートメーションと設計―自動車用ラジエータを事例として―日本機械學會誌、1988年4月,第74頁。
SR散熱器,經過實施VE(價值分析)而徹底實現了小型、輕量、高性能、少數零部件等設計開發目標,實現了「產品多樣化和零部件少數化兼而得之」。模塊化設計解決了產品多樣化與零部件少數化之間相互對立的難題,實現了二者的兼得,從而組合產生了「核心多樣性」(表9-4),即「少數部件、多種產品」的結果。
誠然,日本電裝公司此次模塊化設計變革所以成功,也是與豐田產品設計理念密切相關的。長期以來,豐田汽車秉承了所謂「要製造適合於零部件汽車」的設計方針,也就是說,提供給豐田的各種零部件可以相對穩定,日本電裝在此次模塊化嘗試中,使SR散熱器在外形方面適應了廠商需求的固有形式。