日本电装公司(即现在的电装公司)是模块化设计的始作俑者,而且,此次变革为电装公司的快速发展奠定了坚实基础,它甚至动摇了日本金字塔式系列供应体制的结构——厂商对于供应商的强大支配权威开始衰减,其主因是模块化设计改变了厂商与供应商共同设计的技术关系。
日本电装原本是丰田公司产品开发部门的“电装部”,二战后,受美国对日解散财阀政策的影响[2],1949年从丰田独立出来,成立了“日本电装株式会社”。此后,长期作为丰田最重要的零部件供应商之一。1996年公司更名为株式会社电装公司(DENSO),目前,已经成长为年销售额近3万亿日元、员工突破12万人的超大型跨国企业。不过,丰田仍保持着其最大股东的身份。[3]
1981年,日本电装研发出一款具有划时代意义的新型汽车散热器——SR散热器,它的上市,对世界散热器生产厂商造成极大震撼。这是日本电装公司针对两次石油危机以来市场新变化所进行的开发革命,其开发理念是新产品要满足市场多样化需求,同时也要符合产品短寿命化的趋势,而且,生产环节又必须适应丰田式的准时生产(JIT)和柔性化生产(FMS)理念,从而彻底实现“小型化、轻量化、高性能化和零部件少数化”的开发目标。此次变革成为日本汽车产业界零部件模块化设计的首次尝试。
日本电装内部的技术人员称此次变革为“柔性自动化与设计”的产品研发创新(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―日本機械学会誌、1988年4月.),其实质其实就是一次“模块化设计”的实践。此次设计过程坚持了三个原则:一是以加工组装自动化为目标,实施标准化;二是以组装简便化和满足客户需求多样化为目标,实施多样化与标准化同步;三是把生产线建成多品种的流动体系。日本电装公司着力点在于部件标准化方面,主要包括三项举措:① 实施基本构造的标准化,将散热管由原来两列改造为一列,但性能仍与原来一致,以此来削减零部件数量;② 装配接口以及集配水部分实现标准化,将承担集配水功能的水箱、水管、入口等部件一体化;③ 评价方法也由组装效率评价法,转换为综合评价法,即分别从组装难度、组装作业量、组装次数以及零部件数量为依据进行评价。经过努力,日本电装的SR散热器由传统散热器的213件部件降低到145件,削减率为30%;组装综合评价也由23434点降至16901点,提高了1.5倍效率(表9-3)。
表9-3 日本电装公司新旧散热器零部件比较
资料来源: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―日本機械学会誌、1988年4月,73页。
而且,SR散热器在长宽外形以及密度(厚度)方面也实现了标准化。
SR散热器长度共7种类型,从280毫米至425毫米,即以20毫米为标准间隔:(425-280)/7=20毫升。翅片管(Finned tube)的宽度共11种类型,从328毫米至668毫米,即以30毫升为标准间隔:(668-328)/11=30毫升;翅片厚度为4种类型,从2.3毫米至3.5毫米,即以0.3毫米为间隔,即(3.5-2.3)/4=0.3毫米。由于实现了标准化,因此,零部件种类也就实现了多样化组合。在上述标准基础上,SR散热器可以衍生出7×11×4=308种类型的散热器,这就可以实现满足多样化顾客需求的开发目标。
表9-4 日本电装模块化组合的多样化
资料来源: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―日本機械学会誌、1988年4月,第74頁。
SR散热器,经过实施VE(价值分析)而彻底实现了小型、轻量、高性能、少数零部件等设计开发目标,实现了“产品多样化和零部件少数化兼而得之”。模块化设计解决了产品多样化与零部件少数化之间相互对立的难题,实现了二者的兼得,从而组合产生了“核心多样性”(表9-4),即“少数部件、多种产品”的结果。
诚然,日本电装公司此次模块化设计变革所以成功,也是与丰田产品设计理念密切相关的。长期以来,丰田汽车秉承了所谓“要制造适合于零部件汽车”的设计方针,也就是说,提供给丰田的各种零部件可以相对稳定,日本电装在此次模块化尝试中,使SR散热器在外形方面适应了厂商需求的固有形式。