Είναι πανθομολογούμενο ότι η Toyota έχει καθυστερήσει στην μετάβαση προς τον εξηλεκτρισμό. Ωστόσο η μεγαλύτερη αυτοκινητοβιομηχανία του κόσμου ξεκινά μια επείγουσα και ριζική επανεκκίνηση της φημισμένης μηχανής παραγωγής της, η οποία σύμφωνα με στελέχη θα τη βοηθήσει να ξεπεράσει την Tesla και άλλους αντιπάλους της σε λίγα μόλις χρόνια.
Η αναθεώρηση βασίζεται σε μια σειρά από πρωτοποριακές τεχνολογίες που είναι βαθιά ριζωμένες στο ισχυρό σύστημα παραγωγής της Toyota, αλλά πλέον θα ενισχυθούν σημαντικά με ψηφιακά εργαλεία για την εποχή των EV.
Η προσέγγιση περιλαμβάνει αυτοκίνητα που κινούνται μόνα τους μέσα από τα εργοστάσια, πλήρως αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής, τη χρήση τεχνικών megacasting και πολύ λιγότερους εργαζόμενους.
Οι μηχανικοί παραγωγής της Toyota Motor εφαρμόζουν τις τεχνικές σε εργοστάσια δοκιμών στην Toyota City το προπύργιο της εταιρείας στη βιομηχανική καρδιά της Ιαπωνίας. Ο ρυθμός της αλλαγής επιταχύνεται καθώς η Toyota σπεύδει να προετοιμάσει την κατασκευαστική ανανέωση για μια νέα γενιά ηλεκτρικών οχημάτων που θα ανταγωνιστεί τα μοντέλα της Tesla, την οποία υπόσχεται να αρχίσει να παραδίδει το 2026.
Για να αποδείξει τις απολύτως σοβαρές προθέσεις της, η Toyota φιλοξένησε μια διήμερη περιοδεία στην Toyota City τον Σεπτέμβριο, προσφέροντας μια άνευ προηγουμένου ματιά πίσω από την κουρτίνα. Από τον επικεφαλής Παραγωγής Kazuaki Shingo το μήνυμα ήταν δυνατό και σαφές: η Toyota ανακτά τον ρυθμό της.
«Έχουμε καθυστερήσει, αλλά ελπίζουμε να ξεπεράσουμε την Tesla με αυτόν τον τρόπο», δήλωσε ο Akihisa Shirao, γενικός διευθυντής του νεοσύστατου εργοστασίου BEV της Toyota, μιας επιχειρηματικής μονάδας που δημιουργήθηκε για να ηγηθεί της στρατηγικής EV επόμενης γενιάς.
Τα στελέχη της Toyota λένε ότι ο μετασχηματισμός υψηλού ρίσκου είναι τόσο επαναστατικός όσο και η μετάβαση από τα αμαξώματα τύπου σκάλας στα ενιαία πλαίσια πριν από μερικές δεκαετίες . Και η επιτυχία της αυτοκινητοβιομηχανίας κάθε άλλο παρά εγγυημένη είναι.
Ακόμη και για μια εταιρεία που είναι περήφανη για τη διαδικασία παραγωγής, όπως η Toyota, η ανάπτυξη σε μεγάλο βαθμό μη δοκιμασμένων εργοστασιακών τεχνολογιών μπορεί να αποδειχτεί ένα επιρρεπές σε προβλήματα έργο.
Η εταιρεία αναμένει να μειώσει κατά το ήμισυ τον χρόνο παράδοσης της παραγωγής και να μειώσει το κόστος κατά 25% μέσω της ψηφιοποίησης. Στα νέα EV μοντέλα η Toyota προβλέπει ότι η παραγωγικότητα θα διπλασιαστεί.
Οι σχεδιαστές εκτιμούν ότι μια νέα αρθρωτή αρχιτεκτονική EV θα απαιτήσει τους μισούς πόρους επένδυσης και ανάπτυξης, ενώ τα οχήματα θα έχουν σχεδόν διπλάσια εμβέλεια λόγω των καλύτερων μπαταριών. Από τα 3,5 εκατομμύρια ηλεκτρικά οχήματα που η Toyota σκοπεύει να πουλήσει το 2030, περίπου 1,7 εκατομμύρια θα είναι ηλεκτρικά αυτοκίνητα επόμενης γενιάς που θα κατασκευαστούν με αυτόν τον τρόπο.
«Θα χρησιμοποιήσω την ικανότητα της Toyota για να αλλάξω το μέλλον της αυτοκινητοβιομηχανίας», υποσχέθηκε ο Kazuaki, ο οποίος επιλέχθηκε φέτος από τον νεοδιορισθέντα CEO Koji Sato για να ηγηθεί της παγκόσμιας παραγωγής. «Μερικές φορές, ίσως χρειαστεί να καταργήσουμε τον συμβατικό τρόπο παραγωγής».
Δεν υπάρχουν επίσημα ονόματα για αυτό που η Toyota ονομάζει «επόμενη γενιά ηλεκτρικών οχημάτων». Η πρώτη εμφάνιση στην αγορά θα είναι με ένα αμιγώς ηλεκτρικό Lexus το 2026. Το επόμενο θα είναι ένα αμιγώς ηλεκτρικό Toyota.
Τα παρακάτω βήματα, δείχνουν πώς ένα τέτοιο αυτοκίνητο θα κατασκευαστεί.
ΒΗΜΑ 1: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
Πριν η Toyota μπορέσει να παράγει ένα νέας γενιά ηλεκτρικό μοντέλο, πρέπει να κατασκευάσει τις κατάλληλες γραμμές παραγωγής του.
Εδώ μπαίνει στην σκηνή η τεχνολογία digital-twin. Αυτό το υψηλής ισχύος λογισμικό επιτρέπει στους μηχανικούς να επιταχύνουν τη δημιουργία, τη δοκιμή και την επαλήθευση των νέων σχεδίων δημιουργώντας έναν εικονικό κόσμο. Η Toyota λέει ότι αυτό επιτρέπει στην εταιρεία να μειώσει κατά το ήμισυ τους χρόνους προετοιμασίας μαζικής παραγωγής, βελτιώνοντας την ακρίβεια της αναπαραγωγής των διατάξεων της γραμμής παραγωγής με ακρίβεια ενός χιλιοστού.
Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν ένα video wall για να αλληλεπιδράσουν με αυτά τα 3D ψηφιακά μοντέλα πιθανών σχεδίων της γραμμής παραγωγής που επικαλύπτονται σε υπάρχοντα εργοστασιακά δάπεδα. Τα μοντέλα σε φυσικό μέγεθος περιστρέφονται, τροποποιούνται και επανατοποθετούνται.
Στη συνέχεια, οι μηχανικοί φορούν γυαλιά εικονικής πραγματικότητας και κατευθύνονται σε ένα πράσινο δωμάτιο όπου περιφέρονται σε αυτό το ψηφιακό τοπίο και δοκιμάζουν διάφορες μακέτες εξαρτημάτων. Αυτό μειώνει κατά το ήμισυ τον χρόνο που απαιτείται για την ανακατασκευή μιας νέας γραμμής οχημάτων και μειώνει το κόστος εξοπλισμού κατά ένα τέταρτο.
Οι μηχανικοί αξιοποιούν επίσης ψηφιακά εργαλεία για να αυτοματοποιήσουν εργασίες που προηγουμένως γίνονταν από ανθρώπους. Για παράδειγμα, μοντελοποιούν τις κινήσεις των εργατών για τη φόρτωση ελασμάτων σε μια μηχανή κοπής. Το αναπαράγουν με έναν ρομποτικό βραχίονα που μπορεί να λειτουργήσει όλο το 24ωρο. Οι εργαζόμενοι που τροφοδοτούσαν με το χέρι τις μηχανές επανεκπαιδεύονται σε αυτά τα νέα εργαλεία ψηφιακού σχεδιασμού. Ετσι η Toyota υπολογίζει να τριπλασιάσει την παραγωγικότητα της μηχανικής κατεργασίας στα εργοστάσιά της.
ΒΗΜΑ 2: ΧΥΤΕΥΣΗ
Το όχημα παίρνει μορφή μέσω μιας πρωτοποριακής διαδικασίας χύτευσης που μειώνει τον χρόνο και τον αριθμό των εξαρτημάτων που χρειάζονται συναρμολόγηση. Χρησιμοποιώντας τεράστιες μηχανές χύτευσης, η Toyota διαμορφώνει τη βασική αρχιτεκτονική του οχήματος σε τρεις μόνο μεγάλες μονάδες: μπροστά, μεσαία και πίσω. Αυτή τη megacast διαδικασία χρησιμοποίησε πρώτη η Tesla και τώρα υιοθετείται από και από άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η Volvo.
Η διαδικασία έχει υψηλό αρχικό κόστος λόγω των γιγαντιαίων μηχανών χύτευσης, αλλά η Toyota εξοικονομεί επιπλέον χρήματα μέσω μιας ιδιόκτητης τεχνολογίας που μειώνει τη διαδικασία αλλαγής μήτρας σε 20 λεπτά από μια δοκιμασία που διαρκούσε έως και 24 ώρες. Το μηχάνημα μπορεί να παράγει μια μονάδα κάθε 150 δευτερόλεπτα περίπου, και η Toyota θέλει να μειώσει τη διαδικασία σε κάθε 100 δευτερόλεπτα.
Η εταιρεία πιστεύει ότι μπορεί να βελτιώσει την παραγωγικότητα χύτευσης κατά 20% μέσω megacasting. Προς το παρόν, η Toyota έχει μόνο ένα megapress και μέχρι το 2026 θα χρειαστεί όχι μόνο περισσότερα αλλά και μεγαλύτερα από το υπάρχον.
ΒΗΜΑ 3: ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ
Στο εργοστάσιο του Teiho, η Toyota δημιουργεί πρωτότυπα μπαταριών και αναπτύσσει τις κυψέλες και τα πακέτα που θα τροφοδοτήσουν τα EV επόμενης γενιάς. Το πρώτο από αυτά είναι μια διπολική μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου που ενισχύει την πυκνότητα ισχύος συνδυάζοντας ακροδέκτες ανόδου και καθόδου στον ίδιο συλλέκτη ρεύματος. Οι άνοδοι και οι κάθοδοι έχουν κανονικά τους δικούς τους συλλέκτες.
Η εμβέλεια αυτής της μπαταρίας θα ξεπεράσει τα 600 km, ένα κέρδος 20% σε σχέση με τη σημερινή μπαταρία ιόντων λιθίου του bZ4X, μειώνοντας παράλληλα το κόστος της κατά 40% χάρη στη λιγότερο δαπανηρή χημεία. Η Toyota θα ξεκινήσει την παραγωγή των διπολικών κυψελών το επόμενο έτος.
Το Teiho είναι επίσης ο χώρος για την ανάπτυξη των επερχόμενων μπαταριών στερεάς κατάστασης της Toyota. Η πρώτη από τις δύο εκδόσεις θα φτάσει γύρω στο 2027 έως το 2028. Η Toyota στοχεύει σε αυτονομία άνω των 1.000 km και η μπαταρία θα μπορεί να επαναφορτιστεί σε περίπου 10 λεπτά. Το κόστος δεν έχει ακόμη καθοριστεί.
Οι μηχανικοί της Toyota λένε ότι έχουν σπάσει τον κώδικα των υλικών μπαταριών στερεάς κατάστασης. Η επόμενη πρόκληση θα είναι η επιτάχυνση της παραγωγής, διατηρώντας παράλληλα την ποιότητα και την ασφάλεια.
ΒHΜΑ 4: ΦΑΝΟΠΟΙΕIΟ ΚΑΙ ΒΑΦΕIΟ
Με την μπαταρία τοποθετημένη κάτω από το μεσαίο τμήμα των τριών μονάδων megacast, το EV επόμενης γενιάς κατευθύνεται τώρα στο αμάξωμα και στα βαφεία. Με το EV χωρισμένο σε τρία τμήματα, οι εργαζόμενοι αποκτούν εύκολη πρόσβαση 360 μοιρών για να εγκαταστήσουν εξαρτήματα και εξαρτήματα πριν από την ένωση των μονάδων.
Οι μηχανικοί της Toyota λένε ότι εξακολουθούν να συζητούν τον καλύτερο τρόπο για να τα συνδέσουν. H Toyota σχεδιάζει μια δραματικά συρρικνωμένη διαδικασία. Μια νέα μονάδα βαφής, που παρουσιάστηκε από την Toyota σε κινεζικό εργοστάσιο πέρυσι, είναι 60% μικρότερη σε όγκο από την παραδοσιακή εγκατάσταση της εταιρείας. Αυτό επιτρέπει μείωση κατά 15% της χρήσης βαφής και μείωση του κόστους κατά 10%, καθώς και μείωση κατά 17% των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
ΒΗΜΑ 5: ΤΕΛΙΚΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ
Πρόκειται για την πιο ριζοσπαστική περιοχή του μελλοντικού εργοστασίου της Toyota -αυτό που η αυτοκινητοβιομηχανία αποκαλεί αυτοκινούμενη γραμμή συναρμολόγησης. Η ιδέα είναι να ξεφορτωθούν δαπανηρές, άκαμπτες γραμμές συναρμολόγησης. Αντ’ αυτών, η Toyota θέλει τα αυτοκίνητά της με μπαταρία να μετακινούνται μόνα τους μέσα από το εργοστάσιο.
Το αυτοκίνητο θα κυλά στο πάτωμα του εργοστασίου χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία ελεγχόμενη από ραδιοσήμα, παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται σε ένα τηλεκατευθυνόμενο αυτοκίνητο-παιχνίδι. Αυτό μπορεί πλέον να γίνει σε εσωτερικούς χώρους, επειδή τα ηλεκτρικά οχήματα δεν εκπέμπουν επιβλαβείς αναθυμιάσεις.
Οι αισθητήρες κάμερας και lidar που είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος των πυλώνων του εργοστασίου κρατούν το αυτοκίνητο στην πορεία του, μακριά από τους εργαζόμενους. Αυτοματοποιημένα περονοφόρα ανυψωτικά ρομπότ και αυτοματοποιημένες παλέτες τύπου Roomba θα μεταφέρουν εξαρτήματα στα διερχόμενα αυτοκίνητα από κοντινές αποθήκες. Και προηγμένα ρομπότ θα αναλάβουν ανθρώπινες εργασίες τελικής συναρμολόγησης, όπως η εγκατάσταση καθισμάτων.
Ο στόχος είναι να υπάρχει αρκετός χώρος και ευελιξία για να φτάνουν τα αυτοκίνητα μόνα τους πιο κοντά στα ράφια εξαρτημάτων για μικρότερους χρόνους μεταφοράς. Συνολικά, η Toyota αναμένει να μειώσει κατά το ήμισυ το κόστος, επειδή δεν θα υπάρχουν σταθεροί μεταφορείς ή γραμμές pit που θα μεταφέρουν αυτοκίνητα μέσα στο εργοστάσιο.
Η διαδικασία θα μειώσει επίσης την απαιτούμενη ποσότητα εργασίας ανά όχημα και θα επιτρέψει πιο συμπαγείς διατάξεις και πιο ευέλικτη αποθήκευση εξαρτημάτων. Η Toyota λέει ότι θα μπορούσε να εξοικονομήσει εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια σε επενδύσεις σε εργοστάσια μόνο με την απομάκρυνση των γραμμών μεταφοράς.
ΒΗΜΑ 6: ΜΕΤΑΦΟΡΑ
Το τελειωμένο EV οδηγεί τώρα μόνο του έξω από το εργοστάσιο και στο πάρκινγκ έξω. Επειδή δεν υπάρχει οδηγός που χρειάζεται χώρο για να ανοίξει μια πόρτα, τα αυτοκίνητα μπορούν να σταθμεύσουν πολύ κοντά μεταξύ τους, εξοικονομώντας πολύτιμο χώρο.
Τα σταθμευμένα αυτοκίνητα είναι έτοιμα να φορτωθούν σε μεταφορείς αυτοκινήτων από έναν στόλο από επίσης αυτόνομα περονοφόρα οχήματα-ρομπότ. Στο ισχύον οργανόγραμμα, οι εργαζόμενοι καταγράφουν περίπου 7 km την ημέρα διασχίζοντας την αυλή, παίρνοντας αυτοκίνητα και οδηγώντας τα στα φορτηγά. Στο μέλλον οι άνθρωποι θα εξακολουθούν να οδηγούν τα φορτηγά, αλλά τα ρομπότ θα εξαλείφουν όλον αυτό τον χρόνο περπατήματος φέρνοντας τα αυτοκίνητα κατευθείαν στην αποβάθρα.
Τα στελέχη της Toyota στοιχηματίζουν ότι το όραμά τους για το εργοστάσιο του αύριο θα βοηθήσει να διατηρηθούν ανταγωνιστικά τα EV επόμενης γενιάς της αυτοκινητοβιομηχανίας και στην πρώτη γραμμή σε μια αβέβαιη νέα εποχή.
«Έχουμε μια μακρά ιστορία επιτυχίας», δήλωσε στο Automotive News ο Takahiro Imura, διευθύνων σύμβουλος του ομίλου παραγωγής της Toyota. «Μερικές φορές είναι δύσκολο να υπάρξει μια σημαντική ανακάλυψη αλλά μας αρέσει να λέμε ότι σε περιόδους κρίσης έρχεται επίσης μια ευκαιρία. Αυτό είναι ένα μεγάλο σημείο καμπής στην ανταγωνιστικότητά μας».
Διαβάστε ακόμη
«Ανοίγει» η αγορά στεγαστικής πίστης – Από τις τράπεζες στους brokers και στα χρηματοδοτικά ιδρύματα
Η «μάχη» των «γιγάντων»: Γιατί Μαρινάκης, Φέσσας, Στάσσης θέλουν τον Κωτσόβολο
Βγαίνουν από το ντουλάπι οι «σκελετοί» του τραμ προς Πειραιά
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο ΘΕΜΑ