1．福特、T型车与流水线

要把亨利·福特创造T型车这件事说清楚，首先就需要了解一下与电磁发现同时代的石油大发现与内燃机的发明。

石油在苏美尔、埃及等古文明时期就有发现，但那时候人们不知道它能干什么用。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中更是创造性地提出石油这个新词。在漫长的时间河流中，人们还是有所发现，知道这种叫石油的这种东西可以燃烧，可以提炼润滑油、沥青等。19世纪中后期，人们对石油有了新发现。1852年，波兰人依格纳茨·卢卡西维茨发明了从石油中提取煤油的方法；1861年，俄罗斯在一个叫巴库的地方建立了世界上第一座炼油厂，此后的一段时间，巴库生产了世界上90%的石油。现在我们知道，从石油中可以提取很多物质，比如煤油、汽油、柴油、苯、石蜡、沥青等。但在1900年之前，石油的主要价值还是局限在满足煤油灯的使用，汽油等往往被浪费掉。而且用早期的蒸馏石油方法，也最多只能从石油中提炼出20%的汽油，效率很低，汽油的高效率生产在1911年以后得到了根本性解决。有了汽油，内燃机就有了能量来源。

蒸汽机是在发动机外部燃烧煤炭，在瓦特时代，就有人设想在发动机内部直接燃烧燃料驱动发动机的方法。但没有合适的燃料，一切都是空想。虽然当时是空想，但有一点是明确的，用内部燃烧的方法，价值是可以充分预见的：可以把发动机变小、启动速度加快。价值很诱人，就有人去想办法。如果发明成功，那就创造了历史。

瓦特去世约40年后的1860年，比利时出生的法国人塞纳·勒努瓦发明了利用煤气作为能源的内燃机，将前人对内燃机的设想变成了现实。他还把他发明的内燃机装在一辆车子上，这就是最早的汽车雏形。不过塞纳·勒努瓦内燃机的热效率太低了，只有4%。但既然有人能证明这条路是可行的，突破就只是时间问题。1862年，法国科学家德·罗沙对内燃机热力过程进行理论分析之后，提出了最早的四冲程内燃机工作原理。1876年，德国发明家尼古拉斯·奥托结合勒努瓦的工作和罗沙的理论研究，发明了第一台往复活塞式、单缸、卧式、3.2千瓦的四冲程内燃机，热效率达到14%。奥拓内燃机（见图3-1）得到了广泛推广，性能也在不断改进提升，1897年热效率达到26%。有了奥拓内燃机这个关键突破，剩下的工作就是在前人基础上的改进。

有了奥拓内燃机这个突破性的进展，发明汽车的大门就打开了。

1885年，卡尔·弗里德里希·本茨制成了第一辆本茨专利机动车，该车为三轮汽车，采用一台二冲程单缸0.9马力的汽油机。它具备了现代汽车的一些基本特点，如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动前轮转向和制动手把等。本茨1883年创立了奔驰汽车公司。1886年，卡尔·本茨的三轮机动车获得了德国专利权，这就是公认的世界上第一辆现代汽车。由于上述原因，人们一般都把1886年作为汽车元年，由此开始了人类的汽车纪元。而卡尔·弗里德里希·本茨的曾经的同事戴姆勒几乎在同时独立制成了汽油发动机，并也制成了汽车。此后的1890年，戴姆勒创立了戴姆勒汽车公司。1926年，戴姆勒创立的这家公司与奔驰汽车公司合并成立戴姆勒-奔驰汽车公司，成就了一段佳话。

但当奔驰汽车这种新事物被带到美国时，美国人福特却对此不屑一顾。他在自传中写道：“1895年，我听说有一辆德国来的奔驰车，在纽约的马戏商店里展览。我专程跑去看，结果发现它根本不值得看。”为什么呢？他继续写道：“我一直都在为汽车更轻便而努力，而那些外国制造者似乎没有认识到轻便的意义。”这个时候，福特自己已经制造了一辆汽车，他认为自己的汽车才适合美国人使用，福特的努力方向是更适合美国交通状况、结实耐用、轻便、便宜的汽车。这就为后来开发设计T型车埋下了伏笔，而T型车使他也一战成名（见图3-2）。正是因为T型车引发汽车价格的大幅度下降，从而把汽车带到了普通人的生活当中，真正开始了人类的汽车时代。

福特这个人非常有特点，认准的事情，从来都是勇往直前的。他1863年出生于美国密歇根州狄尔波恩的一个农场。在童年时期，福特就显示出成为机械师的天赋，他的母亲也常说他是天生的机械师。15岁时，福特就已经能够维修任何坏表，证明了他作为机械师的天赋。17岁时，福特成为一名合格的机械师，并在西屋公司的代理机构中当了一名机械专家。那一年，他尝试用蒸汽机发明交通工具，但后来又放弃了。因为他发现，美国的道路太糟糕了，会把最重、最有力的蒸汽机车颠成碎片，而且也证实了蒸汽机这件古老的事物并不适合作为轻便工具。不过，福特从杂志社得到的有关内燃机的知识，使他对这种新生事物产生了浓厚的兴趣。

1885年，一个偶然的机会，福特修好了一台他此前一无所知的奥拓内燃机，给了他研究这种新机器的机会。靠着机械师的天赋，他很快就仿造了一台同样的发动机。1890年，他开始研究更加强劲的双缸发动机，两年后，他便在自家的车间中用自己创造的双缸发动机发明了第一辆汽车，1896年他又造了第二辆汽车。

在这个内燃机和汽车发明的过程中，福特当时在爱迪生电气公司工作，并当了总工程师。据说当时很多同事告诉他电力更有前途，而不是内燃机和汽车。不过在一次爱迪生与福特的谈话中，爱迪生支持福特的看法。随后不久，为了自己的汽车梦想，福特放弃了爱迪生公司的工作。从1899年开始，福特就全身心投入汽车制造的事业当中，并在1902年成立了福特汽车公司，从此开始了他后半生“开挂”的汽车大王历程。

T型车并不是福特汽车公司第一种产品，而是早期最成功的产品。T型车的故事有点像今天所说的“爆款产品”，但在当时它不仅仅是一款产品，而是创造了历史。T型车继承了前期福特汽车所有的优点，简化了所有多余之处。按照福特的设想，T型车要成为当时世界上最结实、最轻便，而且还最便宜的汽车，要让所有普通人都买得起。事实上，它的意义不仅如此。当T型车实现了这些设想，真正面世时，带来了一场汽车工业深刻的革命，而且它永久性地改变了美国社会。亨利·福特的曾孙曾说：“我们要庆祝的与其说是一款车，不如说是一种概念，一种为普通百姓提供个人出行工具的概念。我的曾祖父希望能够生产让人们买得起，操作简单，结实耐用的车——全球车。当年他曾按字母顺序试遍了各种车型，这些汽车最终成了T型车的技术基础。他坚持不断地改善产品和工艺生产出了高质量低成本的汽车。我曾祖父有一句话说得好，努力超过一辆福特车没有用，因为前面总还会有一辆福特车。”

当时美国人能够以360美元买到T型车，而且是一部轻巧、有力、容易驾驶的汽车，这极大地满足了普通人对物美价廉的要求。它有很多前所未有的特点：可提供20匹马力的四气缸发动机，以脚控制的“行星齿轮式”传动系统，后轮驱动，两级变速，钒钢合金制造，可拿掉的汽缸盖以利检修等。T型车在1908年一上市就创造了历史，当年销售量超过1万辆。到了1921年，T型车的产量已占世界汽车总产量的56.6%。它先后连续卖了19年，总共生产了1500万辆，卖到了全世界，风靡一时。

T型车之所以能改变历史，与福特创造的流水线生产有着极大的关系。可以说，没有流水线生产，T型车就实现不了质优价廉的目标。流水线生产极大地提高了生产效率、集约并降低了成本，才使得低价成为可能。而且，流水线生产本身所具有的大规模标准化生产特征，成为替代大机器生产的全新制造范式。

结实和轻便可能某种程度上与产品材质及部件设计关系更大，但便宜这件事却直接与流水线相关。如果在单位时间内能够生产更多的汽车产品，而固定成本不变的话，那么每辆汽车上分摊的成本就会降低，当然价格也会更便宜，这就是生产效率提升的意义。福特最初也是围绕这个问题展开的，提高生产效率就是流水线生产的使命。

流水线还有一个显著的好处，就是能够降低对工人工作难度和体力的要求。如果一件产品的质量完全依赖人来掌握，那就需要很多高素质的人才，但问题是，一般来说高素质人才是稀缺的。另外，如果依赖人来搬运零部件并安装到合适部位，就需要工人很有体力，但实质上每个人的身体素质不可能达到那样均匀。还有一个问题是因为产品生产的复杂性和具体操作关联，往往高素质的人才也同时在操作体力性的工作，比如搬运部件和安装部件。因为这些相关的问题，工作效率自然也会受到影响，管理的难度会显著增加。现在的人们可能会觉得这些问题不可思议，但在流水线发明之前，包括瓦特时代，这些都是现实中会面临的现实问题。

问题的核心其实也不是这些问题，而是愿不愿意做出改变。可能很多人此前都面临过这些问题，但认为生产只能是这样，现状是合理的，所以从来就没有想着去改变。但福特不同，他看到了同样的问题，而且努力去解决这个问题。福特是一个非常有逻辑和远见的人，他明白提高生产效率是目标，但并不急着全面铺开，而是从一个局部开始试验想法是否可行，边实验、边分析、边调整，直到找到最佳的生产方式。

在当时，传统汽车生产方式是把产品放在一个地方，工人们像盖房子一样，把零部件从别的地方拿过来安装在合适的位置上，一个工人往往需要完成一个零部件的全部工序。当时一个汽车有5000多个部件，为避免工人之间不协调（比如工作冲突），就需要制订一个生产计划来解决协同问题。如此这般，就会有很多浪费效率的地方，比如工人来回走动会花去大量时间，这个时间甚至比工作的时间还要长。福特首先需要把这个问题解决掉。他设想了一种全新的生产方式。

（1）尽可能让人不动，生产的产品按照一个流程顺序前进，按照操作程度来设定工作岗位，每个工作岗位尽可能只有一个简单动作。

（2）按照工作岗位来选择合适的人，而不是人来选工作。在这个过程中，除减少人的无效时间外，尽可能让产品和零部件走最短距离。

（3）通过一个传送装置把产品和零部件按照工序传送，一个工序完成后，传送到下一个工序，工人操作完成后，可以按照最方便的方式把产品和零部件放在原处。

（4）需要安装的零部件通过另外一个滑块装配线放到最方便取到的地方。

（5）通过精心设计，把可能浪费时间和体能的环节都消灭掉。

1913年，福特将这个设计付诸实施，安装了一条飞轮磁石电机的装配线。结果证明，原来需要20分钟才能组装一台，而通过新式的流水线装配一台只需要13分钟。1914年，同一条流水线进一步优化调整后，最终实现了装配一台只需要5分钟，生产效率提高了4倍。随后福特又验证了一条底盘生产线，实验结果同样惊人，传统方式12个多小时才能完成一台底盘的生产，而采用流水线，最终优化的结果是大约1小时33分钟就能够完成一台底盘生产。在小范围验证成功后，他把流水线生产应用到T型车生产的各个环节，创造了奇迹，实现了质优价廉的设想。福特发明的流水线生产如图3-3所示。

这个过程听起来很简单，但实质上非常复杂和具有设计性。福特撰写的自传中描写了一些细节来说明流水线创制的复杂，例如，流水线高度设计中“与人同高”效果最好；流水线的速度不能太快，也不能太慢，只有验证出一个最佳速度才能实现最优生产效率；工序的设计需要照顾前后的关系；不同的工位不一定必须一个动作，根据需要进行设计；需要装配的零部件按照需要送到合适的工作位置上。

福特在1913年和1914年间所做的工作并不是终点，而是一个开端。福特自己也在福特汽车公司的实践中不断总结和完善，后来学习这种生产方式的人和公司又增添了更多的元素，流水线生产方式最终成为迄今为止最伟大的发明之一。