主题:Joshua Freeman:巨兽兴亡录 -- 万年看客

大河奔流 导读 复 76 阅 22984

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2018-12-05 07:38:48
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2,通向大规模生产之路 10

福特体系既是此前制造业实践的集大成之作,又是与这些实践的一刀两断。美国的工厂几乎从创始之初就致力于生产“大量的单一标准商品”,无论是沃特海姆的白床单还是驱动钢铁行业扩张的铁轨都属于此列。但是汽车的复杂程度远比床单或者铁轨高出了好几个数量级。为了大规模生产如此复杂的机器,美国工业走过了一段漫长的道路。

福特主义的根基在于两项制造业革新,其一是可互换零部件,其二是连续流。直到十九世纪初期,例如枪支与钟表这样具有互动金属质地零部件的产品还必须由经验丰富的匠人一件一件地单独制造出来。匠人们必须花费大量时间将这些零部件拼凑在一起,这里锉一点,那里调一下,好让这些零件能够运转顺利。任意两件制成品都不完全相同。正是美国率先尝试了零件标准化。整体而言,采用标准化零件一开始其实推高了生产成本,因为标准化生产意味着斥巨资生产专门的机械、工具与量具,还要进行大量实验,唯此才能让零部件的公差足够小,从而使得任何一堆未经定制调试的零件都能拼成一件产品。这一关键革新发生在南北战争前夕的新英格兰军工厂里。军方十分看重可互换零部件,因为这一点意味着武器维修大为便捷。至于私人制造商更看重的成本问题军方倒是不怎么上心。所谓的“军工厂实践”逐渐扩散到了钟表、缝纫机、打字机、农业器械、自行车以及其他民用产品的生产领域。

美国的社会环境也很有利于标准化与可互换性的发展。美国的大众市场意味着重金投资的必要性,而且假如无法做到产品一致性,就无法充分利用巨额投资。1855年,美国生产了400000座黄铜钟,南北战争期间交战双方总共使用了三百万条步枪。技术工人的短缺以及这些工人相对较高的工资意味着采用传统的工匠手段有时无法大批量生产复杂产品。就算有了可互换零部件,仍然需要技术工人来制造专门的生产机械与加工工具,不过操作这些器械与工具来制造并且组装零件的工人就用不着掌握太高的技术能力了。

要想实现这一切殊为不易。要想体现挑战之艰巨,只要看看当时美国最负盛名的生产商之一胜家制造公司就行了。早在南北战争之前,这家公司就成为了缝纫机行业的领军者,专门出售采用传统金属加工技术制造出来的昂贵缝纫机。战争期间胜家公司开始推行机械化,但是还要过上整整二十年才能完全实现零部件互换。在此期间,公司的扩张手段是雇佣越来越多的工人利用专门的机械来制造零件,同时还要雇佣大批加工师对零件进行精加工。1873年,胜家公司在伊丽莎白港修建了一座工厂,号称是美国最大的在单一建筑内部生产单一产品的工厂。记者们纷纷撰写关于这家工厂的文章,游客们纷纷前来观光,工厂的形象还登上了明信片。这座工厂与胜家公司在苏格兰开设的第二家工厂的总产量堪称惊人,占据了全世界缝纫机生产总量的75%。但是即便到了1880年这家公司每年生产二十五万台缝纫机的时候,公司依然使用着当时几乎一切复杂金属制品的组装方式:将全部零件运到加工车间,由工人们一次一台地组装起来。每当零件做不到完全互换的时候,工人们还要对零件进行进一步的整形加工。

持续流生产最终引向了截然不同的组装方式。让物料不断前进,并且让工人围绕着前进当中的物料进行各种加工的理念最早在处理液体或者半流体产品的工业——尤其是炼油业——当中发展了起来,接下来采用这一理念的则是面粉加工、酿造以及罐头行业。不过对于福特影响力最大的还要算是肉品加工行业。为了分解一具刚刚宰杀的胴体,加工人员会将胴体用钩子与屋顶的传送带相连,将一具胴体从一名工人的岗位输送到下一名工人的岗位,每一名工人仅仅负责从胴体上切除某几个部位,不多时就能将一整头牲畜化作一堆肉块以便进一步加工。持续流意味着高度分工。传统生产方式要求工人们围绕着静止不动的工件完成全套操作,持续流则要求每一名工人仅仅负责完成一项或者几项操作,他们负责加工的工件要么从他们面前匆匆经过,要么仅仅在他们面前停留片刻。

福特在1913年开始尝试连续流工作法,此时距离T型汽车最初问世已经过了五年。亨利.福特出生在南北战争时期密歇根州底特律市附近迪尔伯恩的一户农夫家庭。起初他在一家机修厂当学徒,然后一边跳槽一边稳步攀升,最后成为了爱迪生照明公司底特律地区的总工程师。他在1896年制造了自己的第一辆汽车,然后开着自己制造的汽车参加了好几场竞速比赛以证明自己这款车型的价值。1903年他成立了福特汽车公司,借助投资者的资本投入了昂贵的汽车制造业。1907年,他从合伙人手里夺取了公司的管理权。*福特的目标市场是美国农村,他心目当中的T型汽车是一款轻型车,一方面要足够结实,可以承受糟糕的农村路况,同时结构又要足够简单,一方面让农民能够自行维修,另一方面也让他能以农民承担得起的价格进行销售。

*【直到1915年,福特的合伙人詹姆斯.科曾斯在福特汽车公司都起到了核心作用,推出了许多创新实践举措,为公司的成功立下了汗马功劳。】

通过独立经销商网络投向市场的T型汽车刚刚问世就一炮走红,销量从1908年的5986台飙升到了1912年的260720台,价格则从850美元下降到了550美元(考虑到通货膨胀因素,相当于2017年的13629美元)。福特之所以能以这么低廉的价格生产这么多汽车,原因之一就在于标准化。用福特自己的话来说:“制造汽车的正确方法就是将任意两辆汽车制造得完全一样……恰似别针工厂制造出来的两枚别针或者火柴工厂制造的两根火柴那样分毫不差。”福特在这里或许是无意识地附和了亚当.斯密在《国富论》当中采用过的别针比喻,亚当.斯密的原意在于阐明生产标准化产品时可以依靠分工来节约人力物力。自从1909年之后,福特公司就只生产T型汽车这一款车型了。尽管车体造型多样,但是用得全都是同一款底盘。此外在绝大部分投产时期T型汽车都只有黑色这一款颜色。

大批量生产单一车型意味着福特可以毫无顾忌地斥巨资升级生产设施以及尝试各种提升生产效率的手段。T型汽车的丰厚利润则意味着他用不着仰赖外部投资者或者华尔街的鼻息——福特历来十分鄙视华尔街——就能扩建厂房以及增添新设备。福特手下的工具制造人员开发了各种专用的夹具来简化加速生产过程。比方说有一台机器可以同时从气缸体的四面钻四十五个孔。要想依靠传统手段达到一样的效果需要进行大量事先准备,操作过程也很繁琐。有了这样一台机器,这一切就都用不着了。单一用途机械的运用则保证了零部件公差足够小,可以实现互换并且便于装配。福特公司这样夸口:“你可以开着一辆T型汽车环游世界并且在途中与另一辆T型汽车互换曲轴,之后两辆车的引擎依然都能完美运转——所有同种类福特汽车零部件全都可以互换。”专用生产设备还有另一项作用。随着汽车工业在底特律兴起,技术工人人手短缺、工资高昂以及惯于工会化的问题也变得越发显著起来,而专用生产设备则能够有效地缓和这些问题。福特手下的工程师们将他们研发的夹具称作“农夫的工具”,因为这些器具让新入职的工人们也能生产出高质量的零部件,从而减轻了公司对于技术工人的依赖以及他们的技艺文化对于生产活动的掣肘。(美国制造商历来偏好没有技艺背景的工人,例如著名武器制造商塞缪尔.柯尔特就曾经说过:“越是无知的人就越能为我的意图腾出脑内空间来。”)此外福特公司还大量使用了冲压零部件。这项工艺是从自行车制造业借鉴而来的,成本与难度都要比铸造或者车床加工更低。*

*【尽管在当时与之后都有许多记述——包括福特公司自身在内——声称当福特公司采用流水线的时候,公司生产的零部件已经实现了完全互换,但是在接下来好几年里流水线上的零件依然时常需要最终打磨定型才能顺利安装上去。】

在十九世纪的大部分时间里,机械制造厂的标准布局都是将同类型机械安排在一处。车床统一放在一个分区,钻床放在另一个分区,等等。换句话说,随着生产进度的推进,必须花费大量人力将半成品从一个分区运到另一个分区。到了二十世纪初期,美国最先进的制造商——包括福特公司以及奥兹汽车公司——开始采用一套全新的厂房布局,用福特的话来说就是“将产品在车间里按照计划好的顺序向前推进”。将车床、碳化炉以及其它设备按照使用顺序排列开来,不仅能够缩短半成品的转运时间,而且能够让人一目了然地看清哪个生产环节出了问题。马克思早在十九世纪中期就指出,“在真正的机械化生产体系当中……每一台具体的机器都负责为下一台机器提供原材料。”美国制造商们采用的厂房布局正是这一逻辑流程在空间当中的体现。福特公司一边采用了推进式机器布局,同时又推行了程度越发细致的分工。每一个工作站都有一名工人负责,这名工人仅仅从事一项或者几项任务,而且经过专门设计、旨在反复完成这些任务的机械通常又极大简化了工人的工作。这套两手抓的做法极大提升了生产力。1905年,福特能依靠三百名工人每天生产二十五辆汽车。三年之后,他手下工人的数量增加到了五百名,汽车日产量却达到了一百辆。

下一步是安装能够借助机械而非人力将零部件从一个工作站运送到另一个工作站的装置。要想在复杂制造业应用持续流,这样的装置是必须的。1913年,福特开始在铸造车间试运行传送带体系。这套体系由滑轨与工作台组成,工人们站在工作台前组装磁发电机与变速器,需要加工或者组装的零部件则在他们面前通过。这套输送体系安装之前,一名工人在静止工作台前组装一台磁发电机需要二十分钟,自从福特引入了这套后来将会被人们称作流水线的体系之后,整个组装过程被分成了二十九个独立步骤,需要十四个工人来依次完成,不过一台磁发电机的组装时间却缩短到了五分钟,生产效率提升了四倍。如此显著的工时节约促使福特公司的工程师们将流水线作业应用在了底盘与整车组装的过程当中。一开始福特公司组装汽车也会遵循制造复杂机械的标准做法。根据福特的回忆,“我们会在同一个地点拼好一辆车。完全就像盖房子一样,工人会把各种需要的零部件从别处带过来。”其他早期汽车制造商也会按照所谓的“工匠方法”在静止的木头架子上组装汽车。

T型汽车问世之后,福特不再让一队工人制造一辆整车,而是将汽车组装过程划分成了许多明确步骤。在静止工作站周围,工人们围成一圈拼装汽车,需要什么零部件就从别处拿来。但是这些工人们不会在某个工作站边上一直待到汽车完工为止,而是会在各个工作站之间绕圈子,在每个工作站都只做一件事——例如将车架固定在大轴上,将发动机安装到位,或者安装方向盘。等到最后一项操作(安装车内地板)完成之后,整车就会被送去接收测试并且运送出厂。与此同时,一辆新车需要最先组装的零部件又会摆在工作台上。1913年中期,T型汽车组装车间共有一百座工作台与五百名组装工人,另有一百人负责给他们搬运零部件。做到这种程度之后,福特距离发动一场世界历史级别的工业生产革命已经只有一步之遥了。下一步就是设法让工人保持不动,让接受组装的车辆动起来。1913年8月,福特的工程师试图将底盘框架拖过一条两侧预先摆好零部件的通路,工人一边跟着汽车前进一边从通路两侧拾取零件往车上安装。然后他们扭转了思路,用一根铁链拖着底盘从通路上缓缓经过,让工人站在通路两侧往底盘上安装零件。到了1914年4月,流水线将组装汽车所需的工时从十二小时半缩短到了九十三分钟。

流水线的最终成功激发了一系列相应的革新。福特手下的工程师们尝试了重力滑道、辊轮输送道、传动带、链动装配线以及其他好几种物料输送体系来应对多种次一级装配任务,从组装引擎到安装座椅软垫不一而足。许多此类次级流水线的终点都会直接指向整车组装流水线,将引擎、车轮、散热器等等部件以及车壳分别送到恰当位置,从而依次安装在不断向前进的底盘上面。就像德比丝织厂与沃特海姆棉纺厂一样,一套全新的生产体系在很短时间里就成型了。在流水线最初试运行之后不到两年的时间里,福特就将这套体系推广到了T型汽车生产的各个阶段。整座工厂从此摇身一变,成为了一整台巨大的机器。


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