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炎熱鐵皮屋頂上的貓:挑戰製造業原點的Nikon傳奇

作者:吉田庄一郎
譯者:江裕真
出版社:財信出版
出版日期:2009年09月23日
語言:繁體中文 ISBN:9789866602504
裝訂:平裝

日本晉身製造大國的第一現場!

 

 

  盛夏時,穿著無袖汗衫與短褲,腳踩在水桶裡,一面擦拭額頭上的汗水,一面畫著設計圖。當時的我們,就像是「炎熱鐵皮屋頂上的貓」---手忙腳亂地四處跑,卻沒有前去的目的地......

  本書出自日本經濟新聞出版社【私的履歷書】系列。挑戰製造之原點.母機之開發、創建產業的男人---「光學步進機之父」尼康前執行長吉田庄一郎講述他跟隨著日本製造業浮沉、激烈起伏的半生,以及步進機的開發故事。

  一心想要追上歐美、超越歐美,引進外國技術的結果是,外觀上到達了並駕齊驅的水準。不過,若說到機械技術的話,我們沒有像歐洲各國先前經歷過的,從手工業技術時代一步一步構築起工作技術的體系。因此,技術體系變得像是空中樓閣一樣,在體質上,稱為「母機」、為製造奠定基礎的機器,變成必須仰賴外國製造。

  步進機這種裝置,可以說是「人類催生出來最精密的機器」吧。而逐步予以實現的,是置身於日本製造業的技術工作者。我原本是一家破產鐘錶製造商的兒子,到底是在什麼樣的機緣下,我才能把世稱「奇蹟般的精密機械」的步進機帶到了這世上呢?接下來要展開的故事,是那種典型的日本上班族的技術工作者陷入惡戰、面對苦鬥的足跡。

  「製造能力」的堅強與否,是企業競爭力的泉源。在過去是如此,在未來也是一樣。這一點,我想大多數的人都不會有異議。有志於擔任技術工作者的人、在研究開發中遇上阻礙的人、肩負下一代企業經營的人、想分析日本製造業有多堅強的人──本書若能幫上這些人的忙,將是萬幸。

  執著於「光與電子」的深厚力量  ×  灌注「製造至上」的非凡熱情
  =開發出「挑戰夢幻的機器」,能夠在1根頭髮的橫斷面上,刻出超過50條的細線!

 

作者簡介

吉田庄一郎Yoshida Shoichiro

 

  一九三二年出生於東京。一九五六年畢業於東京大學工學系精密工學科,同年進入日本光學工業(現為尼康)。從事於天體望遠鏡、分光器等產品之設計後,著手開發用於製造VLSI的縮小投影型曝光裝置(步進機)。歷經精機事業部長等職後,於一九九七年成為社長、二○○一年成為董事會長兼執行長。

  二○○五年起擔任尼康顧問。除了一九八五年至一九九○年間在新技術開發事業團(現為科學技術振興機構)的創造科學技術專案「吉田奈米機構」擔任總負責人外,也擔任過日本半導體製造裝置協會(SEAJ)、國際半導體設備材料產業協會(SEMI)、精密工學會等單位之會長。一九九一年獲頒藍綬褒章、二○○三年獲頒法國榮譽勳章(Legion d’Honneur)、二○○六年獲頒美國電子電機工程師學會(IEEE)的諾伊斯獎(Robert N. Noyce Medal)。

 

 

◎炎熱鐵皮屋頂上的貓

 
 「吉田組長,都是因為你不行,日本光學才跟著不行啦!」

  一九六九年,我在一家酒館裡受到了來自部下們的猛烈砲火,地點是從國電(現為JR)大井町站通往我們工廠的那條通稱「光學路」的路上。

  我們在那裡為日本光學工業(現為尼康)找尋今後的生存之道──主旨這麼龐大的集會,當時我才剛成立不久而已,名稱就定為「光電偵測器會議」。大家可以自由參加,由同為技術工作者的所有人一起徹底討論,我們所屬的機器事業部今後應推出何種新產品,算是一種半私人的聚會。成員以年輕人為中心,約有十五人左右。當時,我三十七歲。

  結果,此一會議約莫持續了三年。工廠下班後,我們借了會議室展開討論,但一講到興頭上,話題就停不下來了。大家就這樣直接到酒館去繼續討論,一旦有了醉意,就會開始沒禮貌地亂講,有時候還會演變為互相拉扯。

  那是個高度成長的時期。「尼康」這個品牌的相機,固然平穩地出現人氣商品,但為了日本光學工業將來的成長,每個人都覺得,除了相機之外,必須再找另一樣產品做為事業支柱。我說什麼都希望機器事業部能夠再誕生另一項主力事業。線索來自於在我展開這項會議的一年前,到美國出差時,所察覺到的「光學與電子學之融合」。

  做為會議名稱的「光電偵測器」,指的是一種可以把光訊號轉變為電訊號,使原本視覺上看不到的東西變成看得到的裝置。之所以會這麼命名,是因為想在光學設備上導入電子學,創造出遠勝於人類視力的「光之眼」,再拿它當成開發事業的種子。

  不過,為此必須集結各種領域的技術才行。公司裡有「光學人員」、「機械人員」、「電工人員」三大技術系統,分別負責設計透鏡、製作精密機械,以及電工相關工作。但三者都各自築起高牆,朝著自己喜歡的方向去發展。我固然覺得必須拆掉這樣的高牆才行,但說來簡單,做來困難。技術工作者的自尊心很強,不容易敞開心扉。

  只要光學人員說「我們做的透鏡明明很棒,都是因為運轉的機械設計做得不好害的」,機械人員就會回嗆,「自己做不出耳目一新的東西,還在那裡裝糊塗」。舞台搬到居酒屋後,討論經常會陷入僵局,一旦置之不理,他們就會說「組長,都是因為你不行……」。

  在當時參加光電偵測器會議的成員中,特別活力十足、總是身處討論中心的,是田中博。

  田中是一九六○年時高工畢業進入公司的,他的手很靈巧,設計圖畫得很好。在設計裝置時,時常會因為過度追求功能,而無法把零件或機器放進預先決定好的尺寸之中,但只要去拜託田中,他都能設法幫忙做到。想不出點子時,他也會給我們「試著使用這種材料如何?」之類的具體建議。

  他帶有道地的工程師氣質,很值得依賴,但只要一喝酒,不時會有不動口先動手的情形。之所以會常常在酒館演變為互相拉扯,多半都是起因於田中。

  在我們反覆挖掘技術工作者內心想法的過程中,光學人員、機械人員、電工人員之間的隔閡降低了,新產品的構想也漸漸產生。我們這群人所訂下的目標是設計出「具備光電偵測器的辨識機器人」。後來促成了在接受顧客委託下,將自動拉伸試驗機、輪胎自動識別機等內建光電偵測器的自動化裝置產品化。

  不過,賣掉一台後,就再也沒有別的訂單了。由於未來看不出有賣得掉的跡象,只能再構想接下來的新產品。

  「吉田設計的淨是一些不賣的東西。」

  當時在業務部門服務、和我同時期進公司的濱館鄉一曾這麼責備我。

  即便如此,我並沒有卻步,反覆與會議的夥伴們進行討論,四處拜訪顧客企業,試著找尋新產品的線索。在三十八年後熊谷製作所的這場會議中,我突然想起當時的酷熱。

  那時候,我們特注(編按:「特注」是日文漢字,意為特別訂購)品設計部門是十四、五人的小團體,在大井工廠分處有辦公室,但「辦公室」也只是名稱而已,該分處是木造的兩層樓建築,原本是個診所,後來才拿來改用的。

  或許是因為收益不振,才會被趕到這種地方來吧。一走動,地板就會嘎吱嘎吱作響,光是這樣就已經夠讓人不舒服了;但最讓人受不了的是,由於屋頂是鐵皮做的,夏天受到太陽曝曬下,會變得極其炎熱。當然,當時也沒有空調設備。無計可施下,盛夏時我們就穿著短褲與原本穿在裡面的無袖汗衫,腳踩在水桶裡,一面擦去額頭流出來的汗水,一面畫著設計圖。

  當時的我們,根本就是「炎熱鐵皮屋頂上的貓」。我們手忙腳亂地到處跑,卻沒有前去的目的地。誠然,那時的我,有一種焦躁的感覺。

 

 

◎灌注於製造上的熱情


  日本開始被外界稱為「製造大國」、在製造業凌駕歐美企業,是一九八○年代的事,其象徵就是半導體產業。以美國商務部顧問的身分經手日美半導體協定等事項的普雷斯托維茨(Clyde V. Prestowitz),在一九八八年出版的著作《日美逆轉》(Trading Places: How We Allowed Japan to Take the Lead,日本鑽石社出版)中分析,日本的經濟性優勢,是拜為美國帶來巨額赤字的「不公平貿易」,以及由日本通產省主導的「產業政策」等等所賜。我無意全盤否定普雷斯托維茨先生的說法,但我認為他少講了一項很重要的論點──「日本人灌注於製造上的熱情」。

  我在本章也提到,日本製造業的強項,有著從經營高層到現場技術工作者為止的多層人才在支撐。雖然有部分例外,但代表日本大型製造商的經營高層,目前仍以「技術出身」的人佔多數。

  為何不是留美學成歸國的MBA(商管碩士),而是道地的技術工作者?我自己設想的答案很單純,因為「產品的出色=企業的出色」。對於製造沒有熱情的人,無法委以製造業的經營。

  自《日美逆轉》一書以來,約莫已二十年。日本的泡沫經濟破滅,自一九九○年代以來,已歷經「失落的十五年」這條漫長的隧道。即便如此,「製造上的出色,是日本競爭力的泉源」這種想法,一點也沒有動搖。

  那麼,為何製造業能夠在戰敗後的日本有所成長呢?雖然說「技術存在於人身上」,但若要探究其遠因,我想最後還是應該歸因於技術工作者們蘊藏的深層力量吧。要當成例證固然有些可笑,但以下我希望藉由介紹自己從成長過程到進入日本光學工業,一直到擔任社長、會長為止的履歷,試著描繪出「製造大國」日本的製造現場。

◎浮沉之連續


  有一首川柳的內容是「本鄉到兼康為止屬江戶的範圍」。據說到現在的東京都文京區本鄉三丁目一帶為止,都視為是江戶城的範圍,其範圍內有很嚴格的防火規範等等。

  現在也是,到那附近散步,可以感受到歷史與文學的氛圍。我的愛書、池波正太郎先生所寫的劍客小說也是,除了上野或淺草等地點外,也時常會以這一帶為舞台。像是「山下藤四郎在鳥萬碰到的是,在本鄉弓町擁有宅邸、俸祿一千五百石的旗本……」(出自「鬼平犯科帳」系列的《寒月六間堀》一書)之類的內容。

  戰爭結束後的幾年,我家就位在本鄉弓町那裡。隔壁是一家叫「喜之床」、頗有來歷的理髮店,後來改名為「理容ARAI」,現在也還在營業。此處還有另一件眾所周知的事,就是石川啄木曾借住在二樓,寫出歌集《一握砂》。

  忘也忘不了。當我還是東京教育大學(現為筑波大學)附屬高中二年級生那年(一九四九年)年底,就在我經過這家「喜之床」前面,一如往常要回家時,怪異的景象映入我的眼簾。

  有幾個頭上綁著頭巾、身材魁梧的男人圍住了我家四周,這種不尋常的狀況,引發大家的騷動。我推開人群,好不容易進入室內,發現有紅色的紙貼在家具上。後來我才知道,那代表著「扣押」的意思。我家的事業倒閉了。

  我父親以前是東洋鐘錶股份公司的業主暨經營者。一九○一年,祖父開始經營鐘錶批發業。到了我父親這一代,把事業拓展到鐘錶製造,巔峰時期公司約有四千名員工。戰時,國家徵用它為兵工廠,製造炸彈信管,但戰後轉換為民間需求並不順利,時常發生勞資爭議,最後公司被迫解散。

  講個題外話,這家東洋鐘錶,後來由工會接手事業,將公司改名為「東方鐘錶」,其後進入精工集團旗下,一直到現在。

  父親欠下龐大的債務,一直以來富裕的家境,也惡化了。被討債的人追著,我們不斷搬家。不只一兩次,我在學校裡陷入「今天該回哪裡去好呢?」的沉思之中。我還一度被迫必須放棄就讀大學,真可謂一段身處低潮的日子。

  回首來時路,我的人生是浮浮沉沉的連續。艱苦的升學問題我會在後面提到,不過由於親戚的援助等等,我們得以擺脫困境。進入大學後,家境還是很不好,我被迫得要打工,但由於恩師與朋友的幫忙,讓我能夠度過充實的學生生活。

  在我就職的日本光學工業(現為尼康)中,公司沒有把我派到當紅的相機部門,而是分配到不起眼的特注機器部門去。這種被當成是非主流的狀況,讓我時常覺得很沒面子。不過,我並沒有因此消沉,一點一滴累積技術後,催生了「半導體曝光裝置」這種現今尼康的核心產品,後來甚至獲得了「國產步進機之父」等出乎我意外的評價。

  即便如此,公司生活並非直接就朝美好結局而去。我就任為社長,是「平成不景氣」正嚴重之時。包括我擔任會長時期在內,這八年間我歷經苦戰,也很難受地不得不刪減人員。我的人生不是只有成功故事而已,而是像雲霄飛車一樣高低起伏著。

 

 

◎第一件工作花了四年


  公司最先把我分派到的,是接受大學或研究機構等單位下單的特注品設計部門。首先參與的專案是東大東京天文台(現在的國立天文台)推動的三十六吋(約九十一公分)反射型天體望遠鏡之開發。當時的相關人員強調它是「東洋第一的望遠鏡」。

  還只是新人的我,突然就被要求「畫設計圖」,頓時感到手足無措。天體觀測設備是以極其微弱的光線為對象,需要的是高精度的位置量測以及控制技術。雖然是要求這麼嚴格的設備,身為新人的我還是有補救的機會,因為在戰時有一段空白期,縱觀國內也尚未培育出該領域的技術人員,因此沒經驗的並不是只有我而已。

  位於美國加州的帕羅馬天文台(Palomar Observatory),當時已安裝了兩百吋(約五百零八公分)的望遠鏡,雙方的技術能力有很大的差距。除了美國的《天空與望遠鏡》(Sky & Telescope)雜誌等歐美專業刊物外,我也會收集產品的型錄或說明書,仔細調查各種文獻與照片,研究其中的構造。說真的,我研究得都快要透到紙背去了。

  日本光學接了兩台三十六吋望遠鏡的訂單。第一台後來裝在岡山天體物理觀測所(岡山縣淺口市),它是我一進公司就花了四年時間完成的大工作。

  三十六吋的反射型天體望遠鏡,成了我的第一項任務。它的反射鏡是在大井工廠製作的,先把充當素材的玻璃溶掉後倒入模具中凝固,再花了約莫一年半的時間,由工匠徒手磨製。

  由於當時並沒有什麼無塵無菌室之類的地方,我們是在工廠的一角以帳篷圍住,等待太陽下山再開始作業。由於有人在的時候就會有灰塵或振動影響,我們都是等到工廠內變成無人狀態、確認空氣穩定下來後,才反覆進行研磨與檢查的作業,經常做到三更半夜。

  進公司整整四年後,我們殫精竭智製造的反射鏡終於完成,總算要把望遠鏡交貨給岡山天體物理觀測所了。前往現場參與安裝作業的我,在一九六○年四月初前往岡山。自那時起一個多月,我都長住在山陽本線鴨方站前的旅館。

  講一件後來發生的事,二○○一年,岡山天體物理觀測所舉辦了開所四十周年紀念典禮。出席典禮的我在造訪鴨方時,順道前往那家久違的旅館。我長住在那裡時受到他們照顧的老闆娘與女服務生都還健在。大家暢談往事,也一起拍照留念。已漸漸淡忘的那些年輕歲月,又重新在記憶中甦醒了。

◎這樣設計好嗎?
  一回東京,我就著手於由東大東京天文台下單的第二台三十六吋望遠鏡之設計。安裝的地點是堂平山觀測所(埼玉縣)。

  到了二號機,我們參考一號機的經驗,做了幾項改良,但是向歐美刊物或文獻中刊登的最新情報學習,依然不可或缺。有時候,我還會自問自答:「這樣設計好嗎?」

  仔細想想,當時工業技術的弱點,起因於明治維新以來對於急速近代化的促進。一心想要「追上歐美、超越歐美」,因而引進外國技術的結果是,在外觀上到達了與外國產品並駕齊驅的水準。

  不過,若說到機械技術的話,我們沒有像歐洲各國先前經歷過的那樣,從手工業技術時代一步一步構築起工作技術的體系,就取得了近代化技術。因此,技術體系變得像是空中樓閣一樣,在體質上,稱為「母機」、為製造奠定基礎的機器,變成必須仰賴外國製造。例如,用於檢測儀表(測定設備)的標準量測機,是德國製的;製造夾具與工作用刀刃(加工時的輔助工具)的工作機,是瑞士製的。

  印象很深的是,日本光學當時保有的標準量測機,它是德國蔡司(CarlZeiss) 公司製造的產品, 稱為「萬用量測機」(UUM, Universal Measuring Machine的縮寫),據說是戰時以德國的潛水艇U-Boat從歐洲運來的,我們把它小心翼翼地收藏在空調良好的「恆溫室」裡。我記得在夏天的一個酷熱日子裡,和我同期進公司的濱館,曾經憤憤不平地抱怨道,「我們所受到的待遇,還不如那台機器呀」(從那時算起四十多年後,蔡司公司與我以會長兼執行長身分碰到的大問題,漸漸產生了關聯。這件事我會在後面詳述)。

  若不努力填補母機的空白,會為日本產業的未來留下禍根……

  就在正要告別二十多歲的那時候,我不知天高地厚地想著這樣的事情、對此感到苦惱。現在回想起來,那時之所以會有挫折感,或許是因為自己對於被公司分派到那樣的單位感到不滿所導致的吧。

  不用說,那時的日本光學公司,正處於相機的全盛時代。一九五九年發售的「Nikon F」,市面上以「不朽的名機」稱呼它。其後,F系列的相機在十二年間都沒有改變機型,受到專業與業餘用戶的歡迎。該產品處於一種慢性的缺貨狀態,對於零售現場所下的訂單,一直存在著應接不暇的狀況,甚至時而有客戶諷刺,「你們日本光學的業務員,是不是專門在推掉訂單的」。

  相較於此,我被分派到的特注機器部門,既無趣,利潤貢獻又少。每次在員工餐廳等地與銳氣十足的相機部門同事同桌,都會覺得臉上無光。

  「想做一些具有社會意義的重要工作……」

  就在壓抑不住心底湧現的這股想法時,我遇見了為身為技術者的我開啟未來的工作──人稱「ruling engine」、超精密刻線機的開發專案。

 

◎挑戰夢幻的機器
  一九六一年當時,東京教育大學光學研究所位於新宿區百人町。日本光學接到他們生產刻線機的訂單,指派我擔任開發成員。

  分光器,是一種可以把從紅外線到紫外線為止的光線,極其細密地分開來的裝置;而刻線機可以用來製作分光器的繞射光柵。先在十平方公分研磨過的玻璃表面上把鋁蒸鍍上去,再以鑽石刀平行切出每毫米一千條左右的刻痕。

  因此,刻痕的間距必須在一微米以下,而且每條線都要筆直而等間距地平行刻出來才行。當時,用於量測位置的雷射干涉儀尚未實用化,只能以水銀燈的光線控制機器。

  早在戰前,理化學研究所等機構就開始著手開發這種刻線機,但並未實用化,甚至有人稱之為「夢幻的機器」。集精密工學之大成的此一裝置,可說是一種「能產出機器的機器」。它正是我夢寐以求、希望能國產化的「母機」。

  「使用歐美製的母機,就算能做出再優秀的產品,都稱不上是一流的技術大國。」

  我在心底藏著這樣的想法,投入於開發之中。每當我腸思枯竭,或是要做功能檢測時,當時隸屬於研究所、和我同期進公司的靍田,就會幫我的忙。

  在開發的時候,我決定以「穩紮穩打」的正統進攻方式著手。從評定性能的測定儀、稱為「夾治工具」的組裝調整用輔助工具等等的準備開始,以及可筆直移動的導引機制、具高重現性的「進給螺旋」(feed screw)結構等等,我們按部就班把可以信賴的基礎技術累積起來。來自熟練作業員的手工技術,也不可或缺。

  一號機在一九六四年總算完成,交貨給光學研究所。接著,三年後日本光學也決定開發公司自己使用的裝置,這次不是研究用,而是正式用於製造的機器。

  為了能夠在更短的期間內完成裝置,我和靍田向主管提案,委託當時在美國已有製造經驗的摩爾器具公司(Moore Special Tools),為我們製作刻線機的主要部分。

  然而,我的主管與事業部長,以及身為靍田主管的研究所長,對此都感到猶豫。有一天,研究所長說,「既然這麼需要,你就和靍田兩人去找社長商量看看」。

  當時三十五、六歲的我們血氣方剛,不知道什麼叫害怕。我們就照著所長說的,拜訪了時任社長的白濱浩先生房間,向他力陳「這是公司未來不可或缺的機器」等理由。開發費用評估應該是在六千萬日圓左右。

  白濱社長雖然從頭到尾都繃著臉,說:「這麼貴的東西,對我們公司來說真的必要嗎?」但是並沒有說「不行」。

  結果,公司接受了我和靍田的提案,決定委託摩爾公司製造刻線機的主要部分。我們徹底調查了全球各地最尖端的設備,漸漸培養出能夠自行製作母機的技術能力。

  就這樣,一九六○年代那十年間的體驗,後來在步進機的開發中開花結果。

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