W związku z przygotowaniem do wprowadzenie do produkcji nowych typów baterii do samochodów elektrycznych oraz nowej generacji aut Toyota Motor Corporation zapowiada zmiany w procesach produkcyjnych. Wykorzystanie innowacyjnych technologii oraz nowych metod produkcji ma przynieść 20-procentowe zwiększenie produktywności.
Toyota jest największym producentem samochodów osobowych na świecie i jedną z najbardziej innowacyjnych firm w branży motoryzacyjnej. Jej podejście do produkcji aut od lat wyznacza standardy dla całego sektora, a najlepszym przykładem jest rewolucyjny Toyota Production System, czyli zbiór technik i narzędzi do zarządzania procesami, które przyczyniają się do zwiększenia efektywności produkcji.
Do 2028 roku koncern planuje wprowadzenie aż czterech nowych typów baterii do samochodów elektrycznych, a w 2030 roku chce produkować aż 3,5 mln egzemplarzy aut z tym napędem, z czego 1,7 mln będzie powstawać w nowej, innowacyjnej fabryce BEV Factory. Dlatego, zgodnie z zasadą kaizen, czyli nieustannego doskonalenia, Toyota cały czas pracuje nad usprawnieniem procesów produkcyjnych, wykorzystując także pomysły zgłaszane przez pracowników. Podczas warsztatów monozukuri (jap. sztuka tworzenia rzeczy) Kazuaki Shingo, dyrektor ds. produkcji, ogłosił nadchodzącą rewolucję w tworzeniu aut.
„Chcę zmienić to, jak w przyszłości będą powstawać samochody, wykorzystując nasze najwyższe kompetencje. W pracy nad autami będziemy łączyć talenty naszych pracowników, nowoczesne technologie oraz techniki cyfrowe” – powiedział Shingo.
„W BEV Factory chcemy zmienić przyszłość samochodów elektrycznych poprzez nową generację aut, nowe procesy produkcyjne i sam sposób naszej pracy” – dodał Takero Kato, prezes BEV Factory.
Modułowa produkcji aut
Toyota planuje kompletnie odmienić to, jak produkuje się samochody. Karoseria aut kolejnej generacji będzie zbudowana z trzech głównych komponentów w nowej strukturze modułowej. Nowa platforma pozwoli rozszerzyć gamę oferowanych aut elektrycznych. Zastosowanie nowych metod odlewniczych pozwoli na lepszą integrację komponentów, większą precyzję montażu auta, a także zmniejszenia liczby podzespołów, co przyczyni się do obniżenia kosztów rozwoju pojazdu i inwestycji w fabrykach, a także zmniejszenia ilości odpadów produkcyjnych.
Nowe metody odlewnicze wymagają okresowej wymiany form, zwykle co 24 godziny. Toyota, wykorzystując swoją specjalistyczną wiedzę z produkcji silników, była w stanie skrócić ten czas do zaledwie 20 minut przy zachowaniu najwyższej jakości oraz eliminując liczbę wadliwych form. Toyota szacuje, że zastosowanie nowych metod odlewniczych pozwoli zwiększyć produktywność o 20%.
Samojezdna linia produkcyjna
Toyota zapowiada też zmianę koncepcji fabryki. Tradycyjną linię produkcyjną zastąpi samojezdna technologia, w której przy pomocy czujników i systemów kontroli bezprzewodowej podzespoły same będą przemieszczać się między kolejnymi stacjami montażowymi. Pozwoli to na uproszczenie procesów produkcyjnych oraz zmniejszenie zasobów potrzebnych do przygotowania produkcji kolejnego auta. W fabryce Motomachi już teraz ta technologia jest testowana na niektórych liniach spawalniczych.
Samojezdna linia produkcyjna pracuje z prędkością odpowiednią do masowej produkcji aut dzięki wykorzystaniu najnowszych technologii, w tym czujników, które identyfikują inne pojazdy, obiekty i ludzi, a także doświadczeń zgromadzonych podczas prac nad modelami jazdy autonomicznej.
Produkcja baterii nowej generacji
W latach 2026-2027 Toyota planuje wprowadzenie bipolarnych baterii nowej generacji, wykorzystujących ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe, co pozwoli na jeszcze większą popularyzacje aut elektrycznych. Żeby takie ogniwa były wydajne, a koszty pozostawały na niskim poziomie, kluczową rolę odegrają precyzyjne procesy produkcyjne, w tym szybkie i dokładne nakładanie pasty na metalową folię podczas procesu powlekania.
Podobnym wyzwaniem będzie wprowadzenie do produkcji w latach 2027-2028 baterii ze stałym elektrolitem. Toyota opracowała proces układania akumulatorów w stosy z dużą szybkością i dużą precyzją bez uszkodzenia różnych materiałów, wykorzystując innowacyjny mechanizm i technologię sterowania synchronicznego, żeby anoda, katoda i stała warstwa elektrolityczna były ze sobą ściśle połączone, bez najmniejszych szczelin.
Większa efektywność dzięki cyfrowym modelom 3D
W fabrykach Toyoty już trwa cyfrowa rewolucja, która skraca czas realizacji produkcji oraz poprawia produktywność w zakładach. Aby skrócić czas instalacji i uruchomienia nowych urządzeń produkcyjnych, wykorzystuje się cyfrowe modele 3D w celu identyfikacji nieprzewidzianych defektów i trudności w produkcji sprzętu, które w przeciwnym razie mogłyby spowodować wydłużenie czasu realizacji obejmującego przeprojektowanie i ponowną produkcję elementu.
Ponadto wykorzystanie cyfrowego duplikatu skraca o połowę czas przygotowania produkcji, ponieważ potencjalne wady procesu produkcyjnego można zidentyfikować z wyprzedzeniem i zmodyfikować na etapie projektowania. Cyfrowe modele 3D wykorzystywane są także w już istniejących fabrykach, aby zwiększyć produktywność i wprowadzić dodatkowe zautomatyzowane procesy.
Wykorzystanie talentu pracowników Toyoty
W Toyocie niezmiennie cenieni są wysoko wyspecjalizowani inżynierowie i rzemieślnicy Takumi, którzy wykonują precyzyjne prace na poziomie jeszcze nieosiągalnym dla robotów. Ponieważ wiele umiejętności opiera się na ukrytej wiedzy praktycznej, przekazywanie ich następnemu pokoleniu stanowi wyzwanie. Toyota wykorzystuje technologię cyfrową w procesie szkoleń, a także umożliwia zautomatyzowanie tych umiejętności w przyszłości.
Toyota łączy też rzemieślnictwo na najwyższym poziomie z nowoczesnymi technologiami do stworzenia elementów, które do tej pory nie były możliwe. W ten sposób powstała m.in. pierwsza na świecie technologia obróbki zderzaków, która z powodzeniem wykorzystuje technologię formowania przyrostowego do tworzyw sztucznych. Rozwiązanie tu zastosowane trafiło do nowego Lexusa LC.
Poziom wykwalifikowania pracowników fabryk Toyoty najlepiej odzwierciedla zakład Motomachi, w którym na jednej linii powstaje nie tylko wiele modeli, ale też auta o różnych układach napędowych. Wymaga to niesamowitego poziomu elastyczności produkcji oraz doświadczenia załogi.
