拥抱厂房的新想法有助于燃料通用汽车的成功。

通用汽车公司在其形成时期经历了惊人的增长。通过一系列的战略收购和精明的商业行动,该公司迅速成为世界上最大的汽车制造商。在20世纪的大部分时间里,通用汽车都是世界上最大的企业。

到20世纪40年代中期,通用汽车占美国汽车销量的44%,1921年为12%。1956年,通用汽车成为第一家年度净利润超过10亿美元的公司。当时,它控制了超过50%的美国市场。

通用汽车通过战略收购,精明的营销和金融巫术成长为行业庞然大物。该公司凭借系统收集的数据支持的分散决策结构。

然而,通用汽车的创新制造战略也值得同样的赞赏,特别是在利用通用、可互换零部件的经济效益方面。

“Although the marketing strategy [of annual model changes] stands out in the popular mind, only the manufacturing behind it made the marketing shift possible,” notes Daniel Raff, associate professor of management at the University of Pennsylvania’s Wharton School of Business (Philadelphia). “Production plans to minimize costs were a central part of the strategy . . . and they provided the practical foundation for making the marketing idea so profitable,” he argued in an article in the Winter 1991 issue of Business History Review.

在过去的100年里,通用汽车的工程师们还开创了诸如转换、柔性装配、自动化、计算机模拟、机器视觉和机器人等概念。他们不断地在工厂车间用新的装配工艺和生产工具进行创新。因此,制造业一直是该公司营销和财务成功背后的潜在力量。

1909年,奥兹莫比尔20型率先提出了可互换部件的概念。

灵活的装配

通用汽车的制造工程师在上个世纪开发了几个创新,这些创新已经大大提高了装配线生产力,产品流程和效率。其中一个实际上预测了GM本身的创建。

通过制定“渐进式大会”的过程,赎金E. Olds和他的员工在Olds Motors工作(Lansing,MI)在1902年,能够制造2,500份弯曲的笨拙的Oldsmobile。直到那时,领先的制造商在初探汽车行业每年仅生产数百名车辆。例如,Olds于1901年组装了425辆车。

由Olds开创的渐进式装配技术使用的木桌和金属支架安装在轮式下车以速度生产和改善工作流程。随着零件和组件以序列安装和组装成完成车辆,推车从一个工作站手动从一个工作站移动到下一个工作站。当总机通用汽车于1908年11月获得Olds运营时,工厂每年装配超过6,000辆汽车。

当时,别克是通用汽车的其他生产冠军。但是,它仍然落后于福特汽车公司(迪尔伯恩,MI)等竞争对手。当前铁路店主管名为Walter Chrysler于1912年的别克队经理成为Works Manager时,他实施了一系列创新,以减少最终组装的时间和成本。他首先通过消除浪费的时间和材料来简化生产过程,并使别克汽车更容易组装。

克莱斯勒引入了汽车行业的新方法和技术,如在生产前确定汽车的成本,而不是在组装后通过猜测确定价格。克莱斯勒在机车制造业工作期间磨练了自己的技术。

别克的装配工一直在使用传统的车身制造方法。生产一个汽车框架花了4天时间。每个木框都用砂纸打磨,涂了几次漆,并在涂层之间干燥了12个小时。克莱斯勒公司减少了几层油漆,并通过提高干燥室的温度来缩短干燥时间,从而将生产时间缩短了一半。

用于最后组装的建筑有许多柱子散落在地板上支撑屋顶。为了增加可用空间和改善材料流动,克莱斯勒用更坚固的桁架支撑屋顶,并拆除了支撑梁。

当克莱斯勒出现时,每一款别克车型几乎都是在工厂车间的一个地方组装完成的。工作人员将零件运送到每个工作站,组装车辆的一部分,然后转移到下一个工作站。

为了加快生产,克莱斯勒在整个工厂安装了一条轨道,这是由二章制成的。车轮和弹簧附着在框架上之后,车辆沿着轨道推动,随着汽车来到组装的情况下,它们每个都在车轮转动到下一个工作站之前附加一部分。克莱斯勒声称,福特在别克开始自己的非家庭系统之后,在链式输送机上运行了最终装配线。

由于采用了新的组装工艺,别克的产量从每天45辆增加到200辆。1912年,产量增加到28000辆。到1915年,别克的组装商每年生产15万辆汽车。不到4年,别克的年销售额就达到了4800万美元,超过了通用汽车的一半。

克莱斯勒于1919年突然离开了通用汽车,因为该公司的华丽创始人和总统,他的长期杜兰特常常令人沮丧。几年后,克莱斯勒开始了自己的公司。

位于弗林特的别克生产基地成为通用汽车最垂直整合的工厂。所有部件都是内部制造的,包括帽螺丝、螺母和螺栓。

1926年,别克工程师开发了一个“统一装配线”。它被誉为世界上最大,最有效的汽车组装系统。目标是将所有最终车辆组件带入一家工厂,并通过复杂的架空输送机系统从工厂的其余部分连接零件供应。

主组装层有从各个角度汇集的自动化输送带,将零件直接运送到每个组装站。最引人注目的是被誉为世界最长的发动机输送线。每台六缸发动机通过一个封闭的传送带从发动机工厂到装配线行驶半英里。由于这条新生产线,别克工厂的年产量从17万辆提高到24万辆。

1912年之前,别克装配商使用了旧的马车建设方法。生产一个汽车框架花了4天时间。每辆车都在工厂地板上的一个地方组装。

可互换的零件

通用汽车工程师还开创了可互换零件的概念。1909年,杜兰特安排了别克模型10的木制身体,距离半纵向和横向切成一半。然后他与底盘叮叮当当,提高其长度和宽度。结果是点缀着Oldsmobile Model 20,几个月后进入生产。

在20年代的第一年,超过6,500个单位销售。“比利削减了Oldsmobile的主要时间和发展成本,这是一小部分,如果Oldsmobile自己试图自己开发汽车,”威廉Pelfrey,Billy,Alfred和Generators(Amacom)的作者说。“这是另一个行业第一行业:在不同品牌之间使用共享组件。”

在通用汽车诞生前几个月,凯迪拉克创始人亨利·李兰接受了英格兰皇家汽车俱乐部的杜瓦奖杯,开发了配备可互换零件的第一辆车。在Brooklands电机电路中,三个凯迪拉克型号K纠正队在银行轨道周围驱动10圈。然后,将每个载体剥落成一堆721个组分。这些部件混合到堆中并由几个力学重新组装。然后三辆车在轨道上驶过500英里。

使用标准化的,各种型号的可互换零件最终帮助通用汽车成长为行业巨头,这归功于Alfred Sloan的努力。虽然许多人在上个世纪领导了通用汽车,但斯隆更同义于公司的同义词。他于1923年至1946年担任首席执行官。斯洛南还担任董事会主席于1937年至1956年。在此期间,通用汽车经历了稳定的增长和现象的市场份额。

当斯隆接管缰绳时,通用汽车在华尔街以外的人群很少着名,这将其作为一个巨大的控股公司,控制了几家近乎自主汽车制造商和各种零件制作子公司。通用汽车由第二辆汽车公司组成,每个汽车公司单独管理,具有高度的产品重叠。通用汽车的制造业务基本上与彼此无关。

Sloan实施了系统管理和创建的分歧,这些部门客观地从公司总部管理。底特律的最高管理层专注于各部门产生的数字,例如销售,市场份额和库存。他们将日常行动留给散落在顿,弗林特,兰辛,庞蒂亚克和其他城镇的分区头部。许多总经理通过晋升到总部办公室的表现得到了奖励。

在20世纪20年代初,正在为市场条件制造太多车辆,而且没有足够的原材料可用于维持生产。为了解决问题,斯隆开发了一个针对消费者特定愿望的产品策略。在1924年年度报告中首次宣布的“每一个钱包和目的的汽车”政策将市场分为从雪佛兰的价格段,在高端的凯迪拉克到凯迪拉克。

斯隆在1925年写道:“从金融或商业的角度看,汽车工业的未来问题在于销量。”“这是通用汽车(General Motors)尚未取得进展的方面之一……它必须从现在开始。”

为了实现大批量生产,斯隆敦促通用汽车的所有部门开始使用通用部件。1923年,他成立了一个由不同部门的工程师组成的通用技术委员会,讨论共同关心的问题。

斯隆指出,通用汽车在1926年推出的雪佛兰(Chevrolet)和奥兹莫比尔(Oldsmobile)车型之间存在差距。他决定用标准的雪佛兰零件来制造一辆汽车来填补这一空白。斯隆建议将奥兹莫比尔的引擎和雪佛兰的底盘结合起来,在雪佛兰的工厂进行组装。这款新车被称为庞蒂亚克(Pontiac),该策略被证明是一个有利可图的成功,因为由于很少或根本不需要新的工具、夹具和固定装置,所涉及的资本投资很小。

Sloan的规模经济的概念产生了GM的巨大利润,特别是在大萧条中。到20世纪30年代中期,别克植物正在制造底盘和发动机部件,用于旧的旧货船和庞蒂克车。所有三个品牌也共享了类似的身体壳。

事实上,通用汽车的植物在林登,NJ和南景,加利福尼亚州,在别克,Oldsmobile和Pontiac铭牌下组装了汽车。与此同时,雪佛兰与凯迪拉克和拉萨勒共用了许多罩子零件,于1927年推出,填补了别克和凯迪拉克之间的价格差距。

拉夫称:“通用零部件战略使通用汽车能够以更低的成本应对竞争。”“通用汽车的崛起真正开始于规模经济的生产。只有到那时,模式才会发生变化,多产品线也会随之变化,成为产业和企业结构演变中的重要力量。”

Fisher Body在20世纪30年代中期开发了汽车工业的第一个整体全钢屋顶。

模型转换

Sloan将GM的巨大零件制作分区作为独立利润中心为整个公司制定特定类别的零件。例如,新的出发号码。(布里斯托尔,CT)制作滚珠轴承,而Saginaw Div。(Saginaw,MI)汽车车辆的大规模生产的转向齿轮。

精益企业研究所(Cambridge, MA)主席吉姆•沃马克(Jim Womack)表示,通过将内部公司视为独立的企业,斯隆试图“在保留统一公司的协调优势的同时,实施市场的成本和效率原则”。

“Sloan的创新思维似乎在改变世界的机器的Womack,改变世界的机器的同性恋者(免费媒体)的巨大消费需求所需的规范性需求之间的冲突。“他通过将许多机械产品(如泵和发电机)的整个产品系列标准化,并通过专用的生产工具生产多年来实现这一目标。

“At the same time, [Sloan] annually altered the external appearance of each car and introduced an endless series of ‘hang-on features,’ such as automatic transmissions, air conditioning and radios, which could be installed in existing body designs to sustain consumer interest,” explains Womack.

通用汽车对汽车行业最大的贡献之一是每年更换车型或所谓的计划报废理论。这就要求这家汽车制造商率先采用大量的转换技术。通用汽车的高管们在20世纪20年代中期开始讨论这一概念,但斯隆在他的自传《我在通用汽车的岁月》(My Years with General Motors, Doubleday出版社)中写道:“变革在30年代的某个时候变得常规化了。”

结果,福特的主导市场份额从1921年的55%下降到1926年的30%,一年后福特停止生产T型车并推出了a型车。福特最大的竞争对手是通用汽车的雪佛兰分部。通过采用最先进的大规模生产技术,并将每年的造型变化融入到车辆中,雪佛兰的销量在20世纪20年代显著上升。

1922年,斯隆聘请了一位名叫威廉·克鲁森的前福特工程师。他以前曾担任福特着名的高地公园植物生产院长,这完善了移动的装配线。他在通用汽车的第一批任务是为雪佛兰制定远程生产计划。当他接手时,雪佛兰每年销售153,270辆车;5年内,该司成为该行业的顶级卖家,销售额为752,000个单位。到20世纪20年代后期,雪佛兰销售了100多万辆车,成为美国的1号品牌。

一些通用汽车高管曾想摆脱亏损的雪佛兰(Chevrolet)部门。但是,在克努森的领导下,雪佛兰成了通用汽车长期生产战略的基础。“他建立了一个能够适应变化和扩张的组织和生产系统,”匹兹堡卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)技术和社会变革教授戴维·亨谢尔(David Hounshell)说。

Knudsen开创了灵活的批量生产的概念。当时,GM的制造得比在福特居高不下。

《汽车时代》(麻省理工学院出版社)的作者詹姆斯•弗林克说:“斯隆认为,通用汽车在生产各种零部件的工厂和设备上的资本投资利润,必须与对这些零部件收取合理价格的外部供应商相同。”因此,通用汽车更加依赖外部供应商。仅这一点就给了通用比福特更大的灵活性。”

当Knudsen开始改造雪佛兰的装配线时,所有旧机器都被丢弃。安装了新的重型标准机器(不是单一目的),并且固定装置加强以便承受弹簧,这是比佩戴的更大因素[导致机加工零件],“Knudsen在工业管理杂志发表的文章中写道1927年。“确定序列线。。。为要遵循的输送机铺平道路。“

“这种新的方向允许降低精度的限制,导致报废材料的减少,”Hounshell表示,来自美国系统的批量生产,1800-1932(约翰霍普金斯大学出版社)。机器并未永久地专用于单个部件或操作。相反,他们的运营专用于夹具和夹具,这才能更换或更新昂贵。

在克努森的灵活自动化战略下,每个工厂经理负责选择和采购生产设备。他还说服了通用汽车的高管们,每家装配厂都应该有一个费雪车身厂,这样车身生产就可以与每家工厂的日产量精确地协调起来。

1928年末,当雪佛兰从四到六缸发动机切换时,整个转换只需要3周。结果,当新模型于1929年1月推出时,买家不必等待。在8个月内,通用植物出版了100多万六缸发动机。

“Knudsen和他的雪佛兰生产男士通过用新的机床用新的机床和采用序列线来实现所需的大容量,或者作为持续的曲线,”让所有鼻子以相同的方向指向“,”“Hounshell说。“Knudsen在提高通用汽车批量生业专业知识水平方面发挥了重要作用。”

所有的努力最终都得到了回报。1924年,他被提升为雪佛兰分部的总裁,并从1937年到1940年担任通用汽车的总裁,当时富兰克林·d·罗斯福总统要求他监督政府的国家工业国防生产操作。

Duco Paint帮助Gm削减了车身的成本和汽车总成本的5%折扣。

坚硬,多彩的尸体

100年前,当通用汽车成立时,伍德统治着汽车行业。车身、底盘和车轮都是用梣树、榆树和枫树制成的,遵循了几个世纪以来古老的马车制造技术。在它们被锯断和成形之后,每一块木头都要经过一个劳动密集型的过程被粘在一起。

直到20世纪30年代中期,大多数汽车尸体都被诬陷,用钣金皮。但是,这是一个昂贵且耗时的过程。除其他外,木头花了几个月的治疗和需要特殊的窑来减少水分。

汽车行业消耗了比家具和建筑物交易更加硬的木材。Fisher身体,通行赛车的一家赛车为凯迪拉克开创了“封闭”的汽车,仅在1924年使用了250万块木材脚。为了提供那个渴望,它在阿肯色州和密歇根州拥有巨大的Timberland,并操作了几种锯厂。

Fisher Body的工程师开发了用于大规模生产的夹具和夹具。因此,大的身体部件,如门和屋顶,可以作为组件组装起来。

通用汽车(General Motors)was one of the last automakers to switch to all-steel bodies in 1937. But, Fisher Body developed the auto industry’s first one-piece all-steel roof, called the Turret Top, in 1934. Previously, car roofs had been built around a wooden frame covered with canvas, limiting both the vehicle’s structural integrity and its design potential.

从1935年雪佛兰(Chevrolet)系列开始,通用汽车的所有车型都采用了由单片无缝钢板制成的新车顶。1936年,通用汽车公司推出了Unisteel车身,它是通过焊接钢内外面板,形成一个永久性的、抗冲击的结构。

除了尝试使用玻璃纤维等新型材料外,GM工程师还开创了新的涂装方法和技术。绘画是一种艰苦的过程,创造了一个大生产瓶颈。早期的车身用12个或更多种清漆手动涂上了砂光,磨砂和抛光。

干燥时间是生产能力的一个巨大限制,因为多层清漆需要3到8周的时间来干燥。因此,一些制造商使用干得更快的黑色搪瓷来降低成本和提高产量。但是,这仍然需要至少4天的干燥时间。

1920年,科学家在e.i.一家主要的通用汽车股东(Wilmington)(Wilmington,De)当时开发了一种含有醋酸钠的液体纤维素。该物质能够在悬浮液中携带额外的颜料,从而产生更绚丽的色彩。它也可以用喷枪而不是刷子施加,在几个小时内烘干。

这种被称为Duco的新漆,比传统的烤漆漆好得多。它不容易褪色,成本更低,比清漆需要更少的手工。这种涂料也不需要高温烘箱。

在Duco之前,一家每天组装1000辆汽车的汽车制造商需要21英亩的覆盖空间来容纳18000辆汽车,同时这些汽车需要至少3周的时间进行烘干和整理。Duco将干燥时间从336小时缩短到13.5小时,最终只需要几分钟。

新油漆有助于通用汽车的折扣船体的成本和汽车总成本的5%。1924年在奥克兰模型上介绍了Duco Paint。到1926年,雪佛兰在所有的汽车上使用它。这是对其拱形竞争对手的巨大竞争优势,全黑福特模型T.

20世纪40年代中期,大型夹具和固定装置占据了汽车车身店的主导地位。点焊是一项手工作业,既脏又危险。

机器人,视觉和计算机

在20世纪60年代,通用汽车是第一家制造商之一,以促进厂房上广泛使用机器人和计算机。1961年,汽车制造商安装了世界上第一款用于特伦特州的生产线的工业机器人,该工厂在特伦顿,NJ,窗户手柄,换档旋钮,灯具和汽车室内设计的其他硬件。遵守存储在磁性鼓上的逐步命令,固定机器人的4,000磅臂测序和堆叠的压铸金属。

1964年机器人发生的机器人的重大突破,当时通用汽车为其新的Lordstown,哦,装配植物订购了66个单向。现场焊接机器人提高了生产率,允许超过90%的身体焊接操作以自动化,在传统植物中只有20%到40%,其中焊接是由大型夹具和夹具主导的手动,肮脏和危险的任务。

另一个里程碑发生在1978年,当时第一台可编程通用装配机器人(PUMA)在罗切斯特产品公司(Rochester Products)投入使用,该公司是通用汽车的一个部门,专门生产化油器、喷油器和排气系统。它首先以机器人为特色——一种特殊的编程语言,可以离线控制设备。

1978年4月的一篇文章汇会问题声称转基金正在使用机器人作为汽车子组件操作的试验台。“该项目的目的是展示组装各种子组件的可行性,具有适度的重冷和编程变化,”文章说明。机器人,零件馈线,转移机制和人员的混合用于组装重量小于5磅的各种产品。

几年后,ASSEMBLY参观了密歇根州利沃尼亚的Fisher Body工厂,该工厂最近采用了最先进的机器人技术,实现了灵活的装配系统。该系统被设计成以每小时424个组件的速度自动组装门饰板。一个37个工位的非同步传送带使用了13个机器人进行组装过程,包括胶水点胶、锁紧、螺丝拧紧和装订。

视觉系统和传感器是工作单元的一个组成部分。例如,三个传感器确定要组装哪种右手和左手装饰板的汽车线和型式。该信息已转发到主可编程控制器。另外,紧固件附件操作使用由两个视觉相机提供的数据,以确定基板板中的开槽孔的正确位置。

装配线设计为为全尺寸别克和Oldsmobile轿车运行12个不同的修剪面板。“劳动力少于传统的手动装配线并需要50%的地板空间,”占地面积减少了50%。

通用汽车公司也走在了应用计算机技术的前沿。公司使用世界上第一台可编程逻辑控制器(PLC)来控制生产设备。它允许制造工程师用电子设备取代硬线继电器系统。1969年,通用汽车公司在密歇根州伊普西兰蒂的Hydra-Matic变速器工厂首次应用了PLC。

20世纪70年代,通用汽车的工程师们试验了早期的机器视觉技术。SIGHT-I是美国汽车生产线上的第一个工业计算机视觉系统,于1977年安装在通用汽车位于科科摩的Delco Electronics division工厂。在高能点火系统装配过程中,用它来定位和计算晶体管芯片的位置。该摄像系统还验证了芯片的结构完整性和缺陷。

电脑还用于控制通用汽车的Fairfax组装工厂(堪萨斯城Ks)的气动紧固工具。根据1971年11月发行大会的一篇文章,基于计算机的系统“提供了更好地控制关键装配操作,而不是通过通过传统手动扭矩扳手进行的100%检查来实现。”它执行了两个独立的功能,以保证正确的扭矩值应用于别克,旧梭毛和庞蒂亚克轿车上的30个关键的紧固关节。

在未来派的洛兹敦工厂,通用汽车用电脑简化了流水线操作,以提高效率和准确性。一个计算机系统被用来平衡生产线上的工作负荷,从而制造了创新的Vega轿车。

“该系统允许单个操作员足够的时间正确地完成工作,这最大限度地减少了线路中断和站出车站维修,”1970年10月的大会上的一篇文章。“When options or model mixes change, the computer can immediately rebalance the line for the new conditions.”

在20世纪70年代末,通用汽车的工程师开发了一种标准化的计算机语言,称为制造自动化协议(MAP),用于与plc、机器人、传送带和其他工厂设备进行通信。到20世纪80年代中期,计算机被用于通用工厂监控和控制生产。1986年8月《装配》杂志上的一篇文章解释了费雪指南部门(安德森,in)是如何使用计算机集成装配生产各种各样的前灯和尾灯的。这家工厂最近建立了“厂中厂”,组装高级红绿灯,所有1986年款的汽车都需要安装红绿灯。

以预定的时间间隔,连接到较小PC的Allen-Bradley工业计算机对库存水平,拒绝,故障条件和所产生部件的生产状态的新信息进行了详细的可编程控制器。监测一对PLC并控制组装机器人的相互作用。处理信息后,计算机更新了集中位于彩色图形显示屏幕,每30秒反映新条件。

1995年,GM推出了一种基于数学的基于数学的过程,以数字设计车辆,组件和生产过程。到了20世纪90年代后期,数字工具允许工程师通过模拟装配线条件来定期优化工作流程并解决符合人体工程学问题。

可以在实际生产加速之前识别和解决诸如刀具到部分界面的潜在问题。当GM工程师经常使用大型2D和3D板手动配置装配线时,这是从计算机前几天的哭泣。
点击 通用百年纪念:生产工厂浏览多年来基因改造工厂及生产过程的幻灯片。