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九个节拍的钢铁乐章:总装虎式坦克 (转帖)

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本文转帖自微信公众号---尼伯龙根工厂 ,原作者:锅炉房老王
位于德国卡塞尔 ( Kassel) 的亨舍尔父子公司是虎式坦克的设计公司和总装承包商,这家公司的历史可以追溯到1810年,到20世纪已经发展成为全欧洲最大的铁路车辆生产商,产品线涵盖铁路车辆、卡车、客车、航空器等。 30年代,亨舍尔开 始涉足坦克制造和设计领域,在生产轻型和中型坦克的同时设计重型坦克 ,几经演化之后,他们的VK 4501(H)项目在竞争中胜出,成为了德国陆军的第一种重型坦克,而亨舍尔也就顺理成章地成为了虎式坦克车体部分的唯一总装企业.


亨舍尔的出口伊朗蒸汽机车海报和保加利亚版军用越野卡车海报


IP属地:广东1楼2022-06-18 08:58回复
    1942年时候的亨舍尔公司在卡塞尔有三处厂区,分划是组装机车、铁路车辆和火炮的市区一厂〈荷兰广场总厂}、 主营铸造业务的郝特翰底特默尔德( Rothenditmold )二厂、以及负责锅炉、机车、 汽车和坦克部件生产与总装业务的米托菲尔德(Mittelfeld )三厂, 另外柏林有一处t航空器分公司。虎式坦克的生产安置在三厂进行, 在此之前, 亨舍尔成立了C部门, 由总设计师埃尔文·阿德斯(Erwin Aders)担任部门主管,专门负责统筹火炮和坦克等武器生产业务。

    亨舍尔荷兰广场总厂,设计部门也在这里。


    亨舍尔郝特翰底特默尔德( Rothenditmold )二厂

    亨舍尔米托菲尔德(Mittelfeld )三厂,如今已经发展成米托菲尔德工业园区。

    埃尔文·阿德斯 (右一便装者} 陪同部队高官和军工生产负责人参观虎式坦克总装车间。


    IP属地:广东2楼2022-06-18 09:14
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      2025-06-12 07:07:10
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      亨舍尔三厂的坦克总装业务始于1933年,相继组装过一号、二号和三号坦克,在谐纳拉格(Sennelager) 还有一处亨舍尔专用的试车场地 。三厂的厂区内建有南北走向的铁路专用钱,厂区被专用线一分为二,各车间和工区分工如下:

      L:机车工区
      R:修配车间
      1:车辆部件与齿轮加工车间
      2:机车部件加工车间
      3:坦克车体加工和装配车间
      4:规划未建设
      5:坦克总装车间
      西南角建筑群:物料、成品堆放场和仓库,卡车总装车间等
      虎式坦克定型之后,三厂的3号和5号车间被指定为虎式坦克车体部分的总装车间。 在3号车间中安置了将近1000台加工机具,其中有大约10%是为虎式坦克专门设计的,其中包括特制的多轴镗床、大型铣床等。为了保证完成军方要求的产量指标 ,8000名工人和管理人员分成两班 ,每12小时一班 ,昼夜不停地进行坦克和坦克部件的生产工作。后来,一部分机车业务和全部的汽车业务部门也被从三厂转移 出去,该厂的三号坦克也在1943年1月停产,从而最大限度地支持虎式坦克的量产工作。
      虎式坦克的各大总成由如下分包商提供:
      车体、炮塔装甲壳体及装甲构件 :克虏伯埃森厂 ( Krupp-Essen ) 、多特蒙德-赫尔德联合钢铁厂 ( DHHV) 。
      炮塔成品:魏格曼 (Wegmann ,同在卡塞尔市的另一家铁路车辆生产商)。
      发动机:迈巴赫公司肺特烈港厂、开姆尼茨汽军联盟 (如今的奥迪)西格玛厂。
      变速箱 :美因河畔法兰克福阿德勒汽车厂 (Adlerwerke ) 、ZF公司帕绍林中厂(Waldwerke) 。
      转向机:亨舍尔.
      主炮:多特蒙德-赫尔德联合钢铁厂、沃夫 布绍 (Wolf-Buchau)。
      瞄具:恩斯特·列茨公司 (Ernst Leitz GmbH ,即莱卡公司) .


      IP属地:广东3楼2022-06-18 09:30
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        亨舍尔并没有为虎式坦克的生产建立流水线,而是采用了一种现代生产企业中常用的节拍时间 (Takt) 精益生产制度,这是由德国航空工业发明的一种生产管理工具,具体实施起来非常复杂、精确、专业,在当时也非常先进,简而言之,就是对生产流程进行拆份,在车间里按照流程先后设立工作站,逐步完成产品,然后从总工时中向每个工作站分配工作时间。
        虎式坦克车体的总装一共分为9个节拍,也就是需要设立9个工作站,车体在每个工作 站中停留的时间应控制在6个小时以内,前一个工作站的工序一旦完成,就立刻把产品送往下一个工作站 。这样一来,3号车间可以同时处理18-22辆坦克的总装工作,5 号车间可以同时处理10辆。在理想状态下,亨舍尔三厂如果把工人分成三班作业,每月最多可以交付120辆虎式坦克 (将近3个营的编制),也就意味着每天至少要组装4 辆出来,但由于各类突发的生产阻断问题此起彼伏,最大月产量止步于104辆 ( 1944 年4月)。如果采用每班12小时的双班作业制度,受制于各种因素,夜班的生产效 率要比白班低50%。
        除了总装所需的9x6=54个工时之外,虎式坦克的各类零部件加工和组装还需要投入大量时间,总体来算,每一辆都需要耗费差不多14天的时间才能完成。亨舍尔采用的节拍时间精益生产制度是以保证产品按时、按需交付为导向的,并不拘泥于产品细节的一致性 ,加之以不断实施的生产改进、分包商供应部件的不同和“后进先出”的库存管理制度 ,导致虎式坦克的细节变化多端,有时候还会出现一些意想不到的特征组合 (如所谓的”中期虎”装为保时捷Typ100准备的切角平面防盾)。 对于亨舍尔的管理层来讲,他们需要关心的只有这样的几个问题 :
        如何加快生产进度?怎么才能让厂里的坦克尽快出厂?
        能不能做到按时、按需交付?
        成品车能不能通过武器局的验收?
        能不能准时拿到货款?
        某种零部件缺货应当如何应对?有无预案?


        IP属地:广东4楼2022-06-18 09:42
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          虎式坦克的车体总装工作从3号车间开始,3号车间内部的工段分布如下 :

          1.绘图室
          2.管理办公室
          3.转向机加工与组装
          4.变速器调试
          5.变速器修理
          6.零部件加工
          7.上盖机加工
          8.转向机与变速器连接
          9.铣床与打磨设备
          10.8轴镗床
          11.4轴镗床
          12.炮塔座圈加工
          13.4轴镗床 (修理用)
          14. 驱动轴、炮塔动力装置、万向节、航向机枪座安装
          15.油箱、履带张紧装置、连杆、电路安装
          16. 悬挂、负重轮和发动机的安装
          17.舱盖开孔
          18.转向机总装
          19.变速箱与离合器
          20.扭杆摇臂加工
          21.零部件组装
          22.8轴镗床
          23.4轴镗床
          24.铣床与打磨设备
          25.炮塔座圈加工
          26.8轴镗床
          27.待加工车体毛坯存放区
          28.炮塔总成存放区
          29. 履带存放区
          30. 散热器与负重轮存放区
          31.发动机存放区
          32.其它部件存放区


          IP属地:广东5楼2022-06-18 09:49
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            车体装甲壳体供应商已经完成了钢板切割和焊接的工作, 并大致开出了安装各类部件所需的孔。完成后的车体毛坯会用火车送到亨舍尔三厂。工作站1负责把它们从火车上卸下来,再移动到3号车间里面。之后由焊工对存在问题的焊线进行补焊,然后喷涂防锈底漆,并在毛坯正面、尾部和两侧标记底盘编号。
            等待防锈底漆干透之后,工作站2把车体毛坯移到水泥基座上进行精确定位和固定,然后用8轴镗床对为悬挂摇臂预留的开孔进行精加工,确保同轴度。

            完成后,将车体毛坯运至工作站3,利用4轴镗床精加工侧减速器轴孔和诱导轮轴安装孔位。

            工作站4 :用大型龙门铣床精加工炮塔座圈,再打磨侧减速器固定基座。


            IP属地:广东6楼2022-06-18 09:58
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              用来精加工炮塔座圈 的龙门铣床为双刀头结构 ,在进行加工之前也要进行精确配位,注意插在牵引基座开口处的牵引具。

              龙门铣床旁边是用来在炮塔座圈上钻出固定螺孔的双头钻床 ,同时用磨具加工侧减速器基座。


              经过一系列机加工之后 ,车体毛坯己经成为了成品,总装正式开始。需要注意的是,亨舍尔三厂的3号车间其实设置了两套包括工作站2-4在内的机加工工段,一套较旧,车体毛坯需要用天车吊运。另外一套是后来新建的,车体毛坯用轮架沿轨道 推动搬运,两套机加工工段的生产并不同步。


              IP属地:广东7楼2022-06-18 10:05
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                工作站5和6安装的是悬挂、轮组、发动机、变速器 ,以及各种车内外的组件,这也是最为繁忙的两个工作站。下圈中可见堆放的油箱、扭杆和风扇总成等,后面的墙上挂着”节拍5”的牌子。

                工作站5的另一侧 ,地上摆放着水箱。

                工作站5的工人们踩在木梯子上装配内部机件 ,注意此时千斤顶及其固定具都已经安装到位。车体放置在轮架之上 ,可以沿着车间地面上铺设的轨道推行。


                IP属地:广东8楼2022-06-18 10:14
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                  2025-06-12 07:01:10
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                  工作站5的焊接作业,注意车体内部已被涂成白色

                  在了解悬挂和轮组的安装之前,我们先看看一些相关部件的加工工序。
                  车间里的各类机加工设备。


                  用龙门铣对主动轮本体进行精加工,地上堆放的物料除了主动轮主体毛坯件之外, 还有齿圈的毛坯件。



                  IP属地:广东9楼2022-06-18 10:19
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                    用卧式车床加工扭杆

                    扭杆摇臂的加工




                    IP属地:广东10楼2022-06-18 10:22
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                      双缘负重轮盘的加工,由于工区是交错布置的,所以在照片中可以看见成品车。

                      早期胶缘负重轮的组装

                      车床加工侧减速器外壳。

                      侧减速器行星齿轮的装配


                      IP属地:广东11楼2022-06-18 10:25
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                        侧减速器行星齿轮测试

                        转向机壳体的加工

                        转向机的装配


                        IP属地:广东12楼2022-06-18 10:28
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                          工作站5的工作完成后,接下来车体要推至工作站6,装配动力装置和行走机构, 还有一些杂顶的安装工作,下圈中可能是在焊接前挡泥板固定钩的基座。

                          继续进行内部机件的装配

                          安装扭杆之前,需要用专用设备在扭杆摇臂安装孔中开槽。

                          置入扭杆摇臂衬套,上层结构侧面用粉笔画出的方块和书写的算式是用来给侧裙板固定基座定位用的,十字标记是防水布系留环安装位。


                          IP属地:广东13楼2022-06-18 10:33
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                            用液压装轴工具安装诱导轮摇臂。

                            安装发动机和安装扭杆、扭杆摇臂的工序同时进行,圈中所示的发动机都是早期使用的迈巴赫HL 210 P45 ,最显著的特征是顶部有三个较小的空滤罐。




                            IP属地:广东14楼2022-06-18 10:38
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                              2025-06-12 06:55:10
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                              用长柄工具置入扭杆 ,左侧摇臂扭杆要从右侧的小开孔置入 ,此时焊工已经焊完了侧裙板固定基座,正坐在车体上休息。

                              负重轮的安装需要动用专用的手推车。

                              负重轮安装到位后,外侧轮盘的轴心部位还需要进行焊接。


                              IP属地:广东15楼2022-06-18 10:43
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