Ещё одна экспериментальная рубрика на канале - разбор интересных старых видео с моими комментариями к происходящему. На сегодня у нас сразу два видео с общей тематикой - работа кузовостроительного подразделения компании General Motors, Fisher Body - но снятые с разрывом примерно в десятилетие, в конце 1950-х и начале 1970-х годов. Давайте посмотрим, какие новшества принесло это десятилетие, а что осталось прежним.
00:00 - 03:00: не особо интересное вступление, рекомендую бегло прокрутить; никакой особо полезной информации нет, единственное, что обратило на себя моё внимание - это указание о том, что в состав Fisher Body одних только заводов, занимающихся изготовлением самих кузовных панелей, деталей салона, арматуры и оснастки для производства всего этого, входило 33 (!) штуки. Это очень много, для сравнения - у нас на всю автомобилестроительную отрасль таких предприятий были единичные количества, а значительную часть работ как по изготовлению оснастки, так и штамповке и сварке кузовов выполняли сами автозаводы. GM могла позволить себе высокую степень разделения труда и специализации - как мы далее увидим, в очень широких пределах. В общем - "хорошо быть здоровым и богатым".
03:00 - 04:00: рассказ о работе дизайнеров под постоянным надзором со стороны инженеров-кузовостроителей.
04:00 - 04:45: рассказ о разнообразных требованиях к кузову и его деталям (технологичность в штамповке и сварке, восприятие возникающих при эксплуатации нагрузок, прочность, низкая себестоимость в производстве), на фоне технологической схемы четырёхдверного хардтопа Chevrolet 1959 года.
05:18 - 06:35: в общих чертах показан процесс переноса чертежей с макета на бумагу. Одновременно решаются вопросы обеспечения прочности, приемлемых зазоров между панелями, герметизации, безопасности и т.п. В процессе разработки новой модели создаётся примерно 20 тыс. промежуточных чертежей, вся информация с которых переносится на рабочие чертежи кузова, которые выполнены на металлических пластинах. По этим рабочим чертежам будут изготовлены объёмные мастер-модели. В первую очередь поражает масштаб работ и количество задействованных в них людей.
06:35 - 07:00: начало рассказа о создании штампов, пресс-форм, сварочных кондукторов и прочего производственного оборудования, задействованного в серийном производстве кузова.
07:00 - 07:07: изготовление деревянных мастер-моделей.
07:07 - 07:26: изготовление первых опытных кузовов, полностью вручную.
07:26 - 08:18: всевозможные испытания, которым подвергаются опытные кузова. Набор стандартный и хорошо знакомый - вибрационный стенд, стенды, в ускоренном темпе имитирующие эксплуатацию, климатическая камера, пылевая камера, водяная камера...
08:18 - 09:00: испытания материалов для салона. Всё это мы могли видеть в торговых залах Икеи.
09:00 - 09:40: ходовые испытания прототипов, "бельгийская мостовая" и последующий контроль размеров и прочих параметров.
09:40 - 10:29: испытания на вибростенде, измерение уровня шума, проверка на герметичность нижней части кузова, и, наконец, крэш-тест - в те годы, судя по всему, ограничивавшийся испытанием на опрокидывание (не лишняя проверка для GM-овских хардтопов с "парящей" крышей).
10:29 - 11:00: снова процесс проектирования и изготовления штампов и пресс-форм.
Fisher Body, в своё время выкупленная автогигантом у своих основателей - братьев Фишер, практически полностью удовлетворяла потребности General Motors в штамповочной оснастке и собственно штамповке, что составляло важное преимущество этой компании перед другими, более мелкими производителями, которые были вынуждены заказывать оснастку, а часто и сами кузова, "на стороне", у таких фирм, как Murray, Budd, LeBaron или Briggs. Например, одним из важных факторов, вызвавших упадок "Пакарда", в своё время была продажа заводов кузовостроительной компании Briggs Manufacturing его конкурентам из Ford Motor Company и Chrysler Corp. после смерти её основателя в 1952 году. А английская фирма Jowett Cars вследствие этого и вовсе была вынуждена прекратить выпуск автомобилей и выйти из бизнеса, поскольку бывший её единственным поставщиком кузовов завод Бриггса в Дагенхэме оказался под "Фордом" и перестал принимать сторонние заказы.
11:00 - 11:44: процесс изготовления крупногабаритных и малогабаритных пресс-форм на копировально-фрезерных станках, как их у нас называли - "келлерах". Форма изготовленной вручную деревянной мастер-модели в полуавтоматическом режиме переносится на металл, основную часть работы выполняет оператор.
11:44 - 12:07: изготовление тестовых кузовных панелей и кропотливый процесс ручной доводки поверхности пресс-форм. Сначала пневматические шлифмашины типа "дремелей" выполняют сравнительно грубую работу, затем в ход идёт ручное шабренье.
12:07 - 12:50: изготовление сварочных кондукторов и проверочных калибров для контроля размеров на основе деревянных мастер-моделей.
12:50 - 15:05: штамповочный завод - процесс изготовления крупных и мелких кузовных панелей: штамповка, обрубание лишнего металла, дополнительная обработка.
В 14:09 можно видеть некое подобие раннего промышленного робота-манипулятора, вынимающего заготовки из пресса и штабелирующего их для отправки далее по технологической цепочке.
14:18 - в подробностях показан пресс мощностью 25 000 тонн, который штампует цельную панель основания кузова. С него заготовки подаются на обрезной пресс (14:32). Далее (14:50) - контроль качества получившихся панелей.
15:05 - 16:05: изготовление отдельных подсборок, из которых состоит кузов.
Состоящее из передней и задней панелей основание кузова соединяется воедино и сваривается с усилителями в полностью автоматическом режиме на многоточечной сварочной машине, выполняющей за одну технологическую операцию от 92 до 100 точек сварки. В конце - очередной контроль качества.
16:05 - 17:40 - штабелирование готовой продукции и её упаковка для отправки железной дорогой на сборочные заводы Fisher Body.
Как видно, производственный процесс General Motors предполагал чёткое разделение труда между штамповочным производством и финишной сборкой кузова, осуществлявшейся на совершенно другом предприятии. Интересное решение, но видимо во многом вынужденное: в Америке, где всё вокруг кому-то принадлежит, по целому ряду соображений было достаточно сложно найти место для "завода-гиганта" вроде немецкого "Фольксвагена" или наших ГАЗа и ВАЗа, где вся технологическая цепочка от штамповки отдельных панелей до окончательной сборки автомобиля осуществлялась на единой территории.
Впрочем, вероятно, что это было выгодно и с точки зрения производительности труда: далее мы увидим, что на производстве собственно кузовов уровень автоматизации намного ниже, чем при производстве их компонентов, а практически все операции выполняются вручную и в намного более медленном темпе. Поэтому разделение сравнительно медленно работающих сборочных кузовных заводов и высокоэффективного, почти полностью автоматизированного производства, которое быстро и дёшево обеспечивало их заготовками для последующей сборки кузовов, было наверняка экономически и логистически обосновано.
17:40 - 21:28: другой завод, занимающийся изготовлением обивки салона. Не моя тема, могу лишь отметить, что практически всё происходит вручную, как в обычной швейной мастерской - только очень большой.
Единственный элемент автоматизации показан в самом конце отрывка (20:13) - это большие прессы, осуществляющий "спекание" нескольких видов отделочных материалов, из которых изготовлены обшивки дверных карт.
21:28: завод Fisher Body, осуществляющий окончательную сборку кузовов. Как уже упоминалось выше, здесь работа идёт в совершенно ином темпе по сравнению со штамповочным производством и в основном вручную.
21:45 - загрузка в сварочный кондуктор деталей основания кузова.
22:00 - сборка основания кузова с подсобранными (надо думать - также ещё на другом заводе) боковинами кузова, включая проёмы дверей, боковую рейку крыши и задние крылья.
Как такового главного сварочного кондуктора, в который сначала загружают сразу все основные делали кузова, а затем их обваривают, в показанном техпроцессе не используется - вместо этого применена так называемая поточная линия, на которой отдельные части кузова "нарастают" на его основание "на лету". Что-то подобное появилось у нас на "Москивче" после его реконструкции французами во второй половине шестидесятых.
Практически все сварочные операции осуществляются вручную при помощи клещей контактной сварки. В 22:45 также видна ручная электродуговая (электродная) сварка, которая в те годы широко использовалась для особо ответственных швов, а в 23:03 - контактно-шовная (роликовая) сварка фланцев деталей, используемая там, где нужно получить красивый и герметичный непрерывный шов на лицевых частях кузова.
23:13: так как многие автомобили собираются для конкретных клиентов по индивидуальным заказам, требуется передать на все производственные участки информацию о том, какие именно опции следует установить на конкретный экземпляр автомобиля. Именно для этого служит установленная на кузове маркировочная табличка, процесс печати которой показан на видео.
23:54: контроль геометрии сваренного кузова.
24:10 - 24:30: наше любимое - пайка швов кузова свинцово-оловянным припоем, с последующей их рихтовкой и шлифовкой.
К этой времени объём пайки резко уменьшился по сравнению с первой половиной пятидесятых, когда те же дверные проёмы "штукатурили" едва ли не полностью, чтобы скрыть неэстетичные следы заводской технологии изготовления. Тем не менее, сложная форма кузова всё же вынуждала использовать на нём килограммы припоя для маскировки стыков панелей и сварочных швов.
24:30 - 25:15: нанесение красной (оксидной, родственной сурику) антикоррозионной грунтовки новым на тот момент электростатическим методом, пришедшим на смену ручному нанесению разбрызгиванием, которое давало кучу непрокрасов и неравномерную толщину покрытия.
Частички краски получают положительный заряд, кузов - отрицательный ("масса"). В результате действия сил электростатического притяжения практически вся краска оказывается на кузове, что позволяет сильно сэкономить на используемых объёмах. Кроме того, этот процесс намного безопаснее, чем грунтование погружением, использовавшееся некоторыми другими производителями, поскольку отсутствует гигантская ванна с краской, выделяющая в окружающую среду пожароопасные пары растворителя, готовые вспыхнуть от малейшей искры. У GM были особые счёты с этим техпроцессом после начавшегося именно в окрасочной камере пожара, в 1953 году полностью уничтожившего завод автоматических коробок передач в Ливонии, штат Мичиган...
В то же время, распыление грунта в электростатическом поле имело один существенный минус - как и при обычном распылении, грунтовка попадала практически исключительно на наружные поверхности кузова, в то время, как при грунтовании погружением попадало и во внутренние полости, защищая их от коррозии. Но в те годы этому не уделяли большого внимания - машина рассчитывалась на короткий срок службы.
Из видео невозможно однозначно понять, осуществляется ли нанесение красного грунта на голый металл, или поверх слоя другого, первичного грунта светлого цвета. Однако, судя по тому, что щит моторного отсека, внутренняя часть кузова и его днище обработке не подвергаются, надо думать, что какие-то подготовительные грунтовочные операции также имели место.
Начиная с 25:14 показан процесс окраски кузова акриловой эмалью в два слоя. Указывается, что большое количество сочетаний цветов (до 450 вариантов) и необходимость их случайной комбинации при производстве в зависимости от имеющихся индивидуальных заказов от дилеров и покупателей не позволяли на тот момент создать практически применимую автоматическую окрасочную машину, которую можно было бы "зарядить" всеми возможными вариантами эмалей. Поэтому все окрасочные операции осуществляются рабочими вручную.
25:49 - процесс установки отделки и фурнитуры, с последующим контролем качества.
В 27:29 показано ручное устранение неизбежных при массовом производстве дефектов лакокрасочного покрытия, далее очистка поверхности кузова и полировка.
21:51 - 28:23: "святая святых" сборки автомобиля - процесс "свадьбы" кузова и предназначенного ему рамного шасси. Осуществлялась уже на другом предприятии - автосборочном заводе одного из подразделений GM, хотя из монтажа видео это понять невозможно.
Всё, автомобиль готов, можно отправлять покупателю.
В 28:30 мы переносимся на завод в Блумфильде, штат Нью Джерси, занимающийся упаковкой и отправкой на экспорт машинокомплектов, предназначенный для сборки за рубежом, что позволяет экономить на логистике по сравнению с транспортирование целого автомобиля.
С 29:44 - заключительная сцена видео.
В качестве итога могу сказать, что какой-то совсем уж фантастики в этом фильме особо не показано. Действительно впечатляют в основном масштабы, в которых осуществлялась GM вся эта деятельность. Что же касается её содержания, то оно было примерно таким же, как и у всех остальных в остальном мире.
Второе видео содержит кадры, отснятые практически в тех же самых местах, но уже приблизительно между 1970 и 1972 годами. При его разборе я сделаю акцент на тех изменениях в процессе проектирования, подготовки производства и собственно производства, которые произошли за это время.
00:00 - 02:00: Вступление под очень быструю нарезку процесса изготовления кузова, от штамповки некоторых деталей до финальной сборки. Всё это мы далее ещё увидим в подробностях, поэтому пока без комментариев.
На начало 1970-х Fisher Body имеет 20 заводов-поставщиков отдельных составляющих кузовов (в оригинале fabricating plants, что, видимо включает и штамповочные заводы, и заводы, поставляющие детали салона, фурнитуру, обивку и т.п.; в другом месте видео указывается, что непосредственно штамповку кузовных панелей осуществляет 11 заводов Fisher Body) и 26 сборочных кузовных заводов только в США и Канаде.
02:00 - 02:30: посадочные макеты и их роль в разработке кузова.
02:30 - 04:25: показана работа подразделения Advance Engineering Department, занимающегося перспективными разработками в этой области. На 02:48 показан концепт надувных подушек безопасности, на 03:06 - детское кресло практически современного типа. "Спрос рождает предложение" - в Америке начала семидесятых аварийность на транспорте огромная проблема, потери от неё намного больше, чем у американской армии на войне во Вьетнаме.
Впрочем, не забывали и об удешевлении производства: так, на 03:34 показано передовое для того времени сиденье бескаркасного типа, с формованными деталями из пенополиуретана вместо сложного пружинного каркаса с набивкой. Собственно, именно теме постоянного удешевления производства в условиях роста стоимости сырья и затрат на труд уделён следующий отрезок фильма, до 04:25.
04:25 - 06:25: показана работа дизайнеров.
06:25 - 09:00: создание пластилиновых макетов и перенос их формы на чертежи.
Здесь видим важные нововведения. Форма кузова теперь сканируется щупом специального электронного устройства, непосредственно преобразующего контуры кузова в линии на бумаге. Также для цели более точной передачи формы поверхности кузова используется фотограмметрия.
Чертежи на синтетической майларовой плёнке оцифровываются и переносятся сначала на перфоленту, а затем на жёсткие магнитные диски компьютера. Доработка поверхности кузова производится уже на хранящейся в памяти компьютере математической модели, с которой при помощи плоттеров (графопостроителей) в любом момент могут быть "сняты" рабочие чертежи нужных деталей.
09:00 - 10:42: для изготовления деревянных мастер-моделей временных легкосплавных пресс-форм, использующихся в опытном производстве, применяются станки с ЧПУ. Выражается надежда, что со временем аналогичное оборудование можно будет использовать и для изготовления стальных рабочих пресс-форм, используемых для массового производства. Естественно, не обходится и без ручной доводки.
10:42 - 12:12: испытания кузовов из опытной партии. В принципе, всё примерно то же самое, что и в 1959, но есть и несколько новинок.
11:11 - испытание на прочность кузова при помощи гидравлического стенда.
12:05 - на заводах GM начали грунтовать кузова погружением, поэтому потребовался новый этап испытаний - проверка того, насколько хорошо грунт при погружении в ванну попадает во внутренние полости кузова. Для этого используется модель из прозрачного пластика, погружаемая в окрашенную жидкость.
Судя по тому, что дизайн модели очень похож на Chevrolet Vega, речь идёт о процессе грунтования ELPO (ранний вариант электрофорезного грунтования). Этот техпроцесс не оправдал возлагавшихся на него надежд - что бы ни показали тесты на модели, в реальности грунтовка во многие внутренние полости не попадала из-за образования в них воздушных "карманов".
С 12:12 - дорожные испытания. Просто красивые кадры красивых машин, ничего особо нового.
12:50 - краш-тест.
13:25 - : возвращаемся к процессу разработки и изготовления производственной оснастки. Отштампована и сварена опытная партия кузовов, на которой "отлавливаются" возможные дефекты. Разработка кузова "с нуля" вместе с подготовкой производства занимает примерно два года.
14:02 - 15:12: процесс производства кузовов.
14:55 - контроль качества.
15:12 - 16:30: процесс изготовления отделки салона.
Это интересное время, когда происходил переход от изготовлявшихся почти полностью вручную шитых салонов к облицованным крупногабаритными панелями из пластика. Собственно, переходный характер производства хорошо виден с 15:50, где показан процесс изготовления дверной карты - объёмное пластиковое основание с шитым наружным слоем.
К сожалению, самое интересное - процесс формования пластиковых деталей, вроде панели приборов - не показан; вероятно, его осуществляли сторонние компании или отдельное подразделение самой GM, или процесс был слишком новым для того, чтобы публично его демонстрировать.
Декоративную вышивку на некоторых деталях выполняют швейные машинки с ЧПУ, работающие по перфоленте.
16:30 - 17:36: показана продукция пяти работающих на Fisher Body заводов автофурнитуры - молдингов, дверных замков, переключателей, шильдиков и так далее. Производство максимально автоматизировано.
17:36 - 18:25: опять испытания материалов для салона.
С 18:25: работа сборочного завода, сборка и сварка кузова.
19:22 - ранний сварочный робот-манипулятор SAM заменил ручные сварочные клещи на некоторых операциях. Он может подлезть туда, где не может автоматическая многоэлектродная машина, и поставить там точки сварки - например, внутри на отбортовках арок задних колёс.
Многие швы точечной сварки также выполняются автоматами, но более простыми, с рабочим органом, движущимся по фиксированной траектории - в частности, они проваривают проёмы дверей и стёкол, приваривают щит передка к рамке лобового стекла.
Впрочем, и ручная сварка всё равно никуда не делась.
19:50 - контроль качества.
19:55 - пайка швов и стыков панелей, разглаживание припоя и шлифовка мест его нанесения.
16:00 - установка навесных панелей.
С 22:20 - начинается процесс окраски.
Здесь имеем важное нововведение - на заводах GM стал использоваться процесс бондеризации (фосфатирования). Для этого кузова поднимаются на второй этаж заводского комплекса, тщательно очищаются и обезжириваются, а затем несколько раз погружаются в чаны с фосфатирующим составом с промежуточной промывкой. Техпроцесс не такой продвинутый, как на использовавшейся в Европе ещё с конца пятидесятых установке поточной бондеризации кузовов типа Roto-dip, но для традиционно отстававших в этой области американцев и это - уже прогресс в деле борьбы с коррозией.
20:47 - нанесение на фосфатированную поверхность кузова антикоррозионного грунта методом распыления. Видимо, показанная в предыдущем фильме установка электростатического грунтования себя не оправдала... Далее - запекание, нанесение грунта-порозаполнителя и окраска акриловой эмалью.
Все процессы осуществляются в основном окрасочными машинами. Благо, мода на двухцветные окраски прошла, все кузова окрашиваются только одним типом краски - а цветовые акценты при необходимости обеспечивает виниловая крыша.
В фильме это отдельно не показано, но видно, что щит передка окрашен отдельно в чёрный цвет - техпроцесс, введённый GM примерно с середины шестидесятых. Эта операция осуществлялась вручную с предварительной маскировкой окружающих участков. Видимо, так было дешевле, чем автоматизировать процесс - краску на этот участок необходимо наносить из "мёртвой зоны" между двумя идущими по конвейеру кузовами. Судя по всему, задняя часть кузова также прокрашивается вручную, по тем же причинам.
21:36 - установка салона.
21:48 - установка виниловой крыши, стёкол, молдингов, светотехники и т.п.
22:17 - 22:36: проверка на герметичность.
Далее - продолжение установки салона. Потолки всё ещё тканевые; всего через несколько лет им на смену придут более технологичные формованные, тканевая часть которых в процессе эксплуатации будет отклеиваться гигантским пузырём и забавно ложиться на головы водителя и пассажиров.
23:13 - выходной контроль качества.
На этом работа кузовостроительного подразделения завершена - далее готовый кузов либо по той же нитке конвейера переезжает в расположенный по соседству автосборочный завод для установки на шасси, либо упаковывается и уезжает для сборки на других предприятиях.
Процесс установки кузова на шасси показан с 23:25.
С 24:20 - окончание видео.
