从汽车到飞机:通用汽车和“野猫” “复仇者”的故事

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偷袭珍珠港后一个多月的时间里,日本军队的进攻狂潮已经席卷大半个太平洋,矛头直指澳大利亚的门户,新几内亚和所罗门群岛。在大西洋上,反潜战的残酷和激烈也一日胜过一日。

在此时,美国海军对飞机的需求量大大增加,而舰载机更是重中之重。但是他们舰载机体系中的一个不起眼的缺陷却在这个时候冒了出来,格鲁曼飞机公司当时担负了美军两种主力舰载机的生产,即F4F“野猫”战斗机和TBF“复仇者”鱼雷机,随着战争爆发后对飞机需求的暴涨,格鲁曼公司已经不堪重负,更要命的是,此时格鲁曼公司还必须集中精力开发新一代战斗机。而在这个时候,其他各飞机公司都已经被军方的订单压得喘不过气来,无法帮格鲁曼分担生产压力。如果这个问题不解决,美国海军将无法获得足够数量的飞机来阻挡轴心国的进攻。

于是美国海军做出了一项特别的安排,他们促成了格鲁曼公司和通用动力公司的合作。通用规模大,产能足,但是没有舰载机的制造经验,而格鲁曼是老资格的舰载机制造商,但是规模不大,而且缺乏大规模批量生产的经验,两者之间的合作正好相得益彰。格鲁曼可以集中精力设立最优越的海军战斗机并负责生产最重要机型,通用则可以把格鲁曼设计的成熟机型成批制造出来,满足两洋战争的需要。

对于负责这次合作的海军航空局来说,最大问题在于通用能否把已经炉火纯青的大规模制造汽车的技术应用到制造飞机上,这样的转变能否在短时间内完成以满足战争需要,毕竟此时战局相当的危急,而解决这个问题的任务就落在了通用总裁阿尔弗雷德·P·斯隆身上。

为了解决这个问题,斯隆把公司设在新泽西州林登,特伦顿和布隆菲尔德三地,纽约州塔里敦,马里兰州巴尔的摩的工厂整合为一个独立的事业部,命名为东部飞机公司。根据与海军的合同,这个新事业部要在1942年秋季之前生产出第一批战斗机和攻击机,这就意味着通用要在不到新车型设计周期一半的时间内把这些汽车生产厂转变为飞机制造厂。任务相当艰巨。

为了制造飞机,这些汽车制造厂首先拆除了汽车组装流水线和部件生产线。林登工厂在战前是世界最先进的汽车组装工厂之一,高峰时期每一分钟就可以下线一辆成品小汽车,而制造汽车部件的特伦顿工厂每天能生产75万个车门锁,铰链,雨刷器等部件。而海军之所以选择通用,正是看中了这些正被拆除的流水线。

现在,汽车的生产成为过去式。林登工厂的新产品变成了F4F“野猫”战斗机,而特伦顿工厂要改行组装TBF“复仇者”鱼雷机,飞机的机翼,尾翼,座舱,电气系统等部件则由布隆菲尔德的电池厂和塔里敦,巴尔的摩的雪佛兰工厂生产。除了全面更换生产设备以外,东部飞机公司还要重新建立供应链,寻找超过3000家分包商以提供各类材料和零部件,公司的9000余名工人也要送到附近的飞机工厂,大学和职业学校进行重新培训。不仅如此,由于当时飞机的制造自动化程度远不如汽车,所以公司还需要雇佣比原来多一倍的工人,这些新人的技术水平自然不能和那些熟练工人相比,对他们的培训也是耗时费力的事。

在1942年,原本已经是业界大佬的通用动力公司在飞机制造领域重新找回了小学徒的感觉。东部公司总经理,绰号“悬崖”的路易斯·戈德在1943年的一篇文章写道:“我得承认,我在飞机制造方面最初只是个‘迟到的小约翰’。我的整个职业生涯都在致力于解决汽车制造中的问题,这其中一多半又是关于零部件生产。对于任何生产火花塞或是蓄电池这样的问题,我还是有一定权威的。但在飞机制造这样复杂的领域里,我就没法装作百事通了。但是在过去一年里,我们的艰苦努力还是帮助我们解决了这些困难----夜以继日的工作,埋头于那些12个月前我们才刚刚接触的机械,技术和术语之类。”

东部公司成立后不久,就从格鲁曼公司那里获得了F4F和TBF的部件清单和工程数据,生产转换随之开始。通用的特长在于按照全套设计图纸将各个部件精确制造出来,然后在生产线上组装成型,但他们很快就发现这套生产方式在飞机制造领域无法实施。

东部公司的第一个供应商就是格鲁曼,出于便于维护考虑,美国海军要求两家公司制造的飞机零部件必需可以互换。为此格鲁曼公司把一些整机送到了林登和特伦顿,不过这些飞机的主要部件是用胶布粘合在一起的,这样东部公司的机具设计师,组装线设计师和其它工程人员就可以轻松拆开这些部件对其进行测绘和仿制。

不幸的是,这一逆向工程恰恰向东部公司说明了为什么大规模批量生产还无法应用于飞机制造,和汽车制造的刚性标准不同,实机测绘得到的数字和格鲁曼公司设计图中的数据并不完全一样,有时候格鲁曼公司送的同种部件间数据都不一样。

原来在那个时候飞机制造中还根本没有硬性标准,和汽车工业大规模流水线生产不同,20世纪30年代末的飞机制造仍然要靠熟练工人和技师的手工劳动来维系,对他们的指导要通过与设计师的交谈和草图来进行。标准化的工程图在这里失去了包打一切的能力。这一问题也出现在了对小部件和物料的采购上,通用原先的采购工作都是依靠完善的工程数据来进行,但是现在面对并不标准的飞机,采购工作实在是无处下手,这些围绕飞机工程数据的一连串麻烦成了公司第一年工作中的最低谷。

既然格鲁曼的数据不好用,那么不如自己动手。开张3个月后,东部公司最初的样机是剩下6架F4F和7架TBF,而这个前汽车公司也渐渐找到了适合自己的生产方式,当公司的生产部门被要求以航空工业传统的作坊方式制造第一批飞机的时候,工程师们已经绞尽脑汁拿到了建立大规模生产流程的工程数据。

东部公司的工程师们借用了造船业批量制造自由轮的思路。他们采取了由整及分的方法,首先绘制出F4F和TBF两型飞机的全尺寸轮廓图,虽然各个部件的尺寸可能有差异,但是整机尺寸是固定的,这样就从顶层保证了工程数据的标准化。随后他们又花费一个月的时间,将飞机上数千部件的全尺寸工程图绘制到最初轮廓图的适当位置上。这样,靠手工劳动制作的不标准飞机终于有了可供大批量生产的标准化工程数据,部件采购和机具设计也可以进行了。

工程数据的麻烦是解决了,但是东部公司随即又遇到更大的麻烦,对于汽车来说一个设计确定以后就会生产比较长的时间,而飞机的设计却是浮动的,随时可能被修改,而这一点原来汽车行业的人最初是完全没有预料到的。当东部公司还在建设生产线的时候,海军已经对F4F和TBF提出了改进要求,林登工厂仅仅制造出10架F4F后就被要求要在飞机上做出超过4000项的改进,这让那些习惯于冻结设计标准化生产的工程师们是欲哭无泪。

但是改动还是必需进行的,在飞机生产的最初6个月中,东部公司受命进行了100多项改进,为了适应如此频繁的改动,东部放弃了汽车生产中的短流水线大生产批量的做法,而是采用多种功能单一的机具组成长流水线的生产方式。一旦需要改动,公司只需要对一部分机具进行改动就可以,由于在设计的时候就对机具预留了调整和修改的空间,这些变更也不困难。这样虽然生产效率不如原来的汽车生产线,但是对于需要不断改进的作战飞机来说却是必需的。

“在最初的几个月里,东部飞机一直在做与大批量生产哲学格格不入的事,但正是在这些违犯和妥协中,一种新的生产技术诞生了。”东部公司的史稿上是这么写的。戈德在1942年12月庆祝转产成功的新闻发布会上谈得更加深刻“可以肯定的说,在这场战争中,我们现在不会,也可能永远不会看到如同汽车生产那样的大规模飞机生产”,但同时他也向与会的100多名记者保证东部的产能足够满足海军需要。

在林登和特伦顿工厂参观一番后,记者们明白了戈德的信心从何而来。原本应该是作坊式的飞机制造车间里,出现了龙门吊,单轨铁路和其它流水线设施,而这正是大规模汽车工业的象征。发布会次日,纽约时报写道:“这次转产实属不易......比产品和技术转换更伟大的是厂区物流转换的成功,正是得益于此,各种设备和物料才源源不断的送到主要结构,例如战斗机和轰炸机的工位上......东部飞机已经成为同时精通汽车和飞机生产管理,并使其相互协调的典范,也将成为战时与战后更卓越的工业生产的前奏。”

到此时东部公司已经超越了最初设定的1942年生产目标,戈德和斯隆原本计划在1942年完成过渡并制造10架飞机,而事实上在这一年结束的时候他们制造了20架,这20架飞机本身没有什么,真正了不起的地方在于东部公司完成了过渡。1943年,海军给这个公司的生产目标飙升到了四位数,东部公司则开足了马力全力生产。得益于东部公司的巨大产能,格鲁曼得以彻底放下F4F和TBF的生产,集中全力投入到海军新一代舰载机F6F“地狱猫”的生产上。

完成了生产转变后,东部逐步开始了对飞机的改进工作,这也正是海军想要的,为了让F4F能在短甲板的护航航母上起降,东部还需要让这种飞机更容易起飞,更轻盈才行。1943年初,改进型的F4F,也就是通用的FM-2的设计工作由格鲁曼移交给了东部,他们顺利的完成了这一任务。到1943年底,林登工厂制造出了300架FM-2,而在这之前他们已经制造了1100多架和格鲁曼F4F一模一样的FM-1。

对于林登厂来说,从FM-1到FM-2的设计改动带来的工作量毫不逊色于原来生产汽车时候的车型转产,但是区别在于工厂不能为了改进生产线而停产,由于海军需要大量飞机,所以停产是绝对不能允许的。实际上林登厂的转产不仅没有导致生产暂停,反而保持了产量的持续增长,衔接堪称无缝。不过对于林登厂来说,这样的无缝衔接也不是什么非常困难的事,战前这个工厂就同时生产三种品牌的汽车,有多条汽车生产线。这次他们也同时建立了FM-1和FM-2的生产线,当FM-2的产量逐渐增加的时候,FM-1的产量就逐渐减少,最终停产,无缝衔接就得以实现。

当林登厂忙于转产的时候,特伦顿厂也在努力满足美国海军对TBF鱼雷攻击机的需求,和F4F不同,TBF的体积比较大,结构也复杂很多,无法把整个流程放在同一工厂里,因此这种大型飞机只能采用分块制造,集中组装的方式。为此东部公司进行了分工,巴尔的摩工厂制造飞机尾段,布隆菲尔德工厂制造所有的电动和液压驱动部件,塔里敦厂制造座舱和机翼,分别制造出的部件统一送到特伦顿厂,和在当地制造的机身组装成整机。

1943年圣诞节前2周,特伦顿厂向美国海军交付了第1000架TBF的通用生产型TBM。在该厂的庆功会上,厂长表示下一个1000架将在头1000架生产周期的三分之一内完成。特伦顿的成就和自信表面,通用在飞机生产领域告别了“小学生”阶段,步入了高手行列。到1944年,东部的所有工厂都可以毫无障碍的密切协同,这充分体现了通用在战前取得的开发协作和大批量生产反面的成就,这一成就还在生产中被传授给了格鲁曼。通过和通用的合作,格鲁曼在机具制造,自动控制和生产线驱动等方面都学到了大量宝贵的知识,而这些对于开始雇佣大量无经验不熟练工人展开大规模生产的格鲁曼公司来说真是及时雨。

美国海军在二战中一共装备了18000架F4F和TBF,其中东部公司的产品就占四分之三,东部公司制造的产品有力的支援了盟军在太平洋战场上的反攻,并在莱特湾海战中挫败了日本海军最后一次有力的逆袭。虽然F4F是格鲁曼的作品,但是它能在战场上大放光彩却离不开通用公司的努力。而通用公司也由战前一家单纯的汽车制造企业变为拥有强大飞机设计制造能力的企业,由通用公司设计制造的F16更成为3代战斗机中的佼佼者。


本文内容于 2013/8/31 16:44:54 被xenogearcustom编辑

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