Zwiększenie produktywności w fabrykach Toyoty o 20% dzięki technologicznej rewolucji

Toyota Motor Corporation zapowiada rewolucyjne zmiany w procesach produkcyjnych związanych z wytwarzaniem nowych typów baterii do samochodów elektrycznych oraz nowej generacji aut. Wdrożenie innowacyjnych technologii ma skutkować 20-procentowym zwiększeniem produktywności fabryk.

Toyota jest światowym liderem w produkcji samochodów osobowych i jedną z najbardziej innowacyjnych firm w przemyśle motoryzacyjnym. Od wielu lat ustanawia standardy w tej dziedzinie, czego dowodem jest wprowadzenie przełomowego zestawu technik i narzędzi zarządzania procesami zwiększającymi efektywność w produkcji pojazdów Toyota Production System.

Do roku 2028 Toyota planuje wprowadzić cztery nowe rodzaje baterii do pojazdów elektrycznych, a w 2030 roku zamierza wyprodukować aż 3,5 miliona samochodów z tym zeroemisyjnym napędem. Aż 1,7 miliona z nich będzie powstawać w nowoczesnej i innowacyjnej fabryce BEV Factory. W duchu zasady kaizen, która głosi stałe doskonalenie, Toyota wytrwale pracuje nad udoskonaleniem swoich procesów produkcyjnych, korzystając również z kreatywnych pomysłów zgłaszanych przez swoich pracowników.

Podczas warsztatów monozukuri, czyli "sztuki tworzenia rzeczy" dyrektor ds. produkcji Kazuaki Shingo ogłosił nadchodzącą rewolucję: „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”.

Prezes BEV Factory Takero Kato potwierdził te słowa: „W BEV Factory chcemy zmienić przyszłość samochodów elektrycznych poprzez nową generację aut, nowe procesy produkcyjne i sam sposób naszej pracy”.

Modułowy tryb produkcji aut

W planach Toyoty jest rewolucyjne przekształcenie procesu produkcji samochodów. Karoseria nowej generacji pojazdów będzie opierać się na innowacyjnej modułowej strukturze składającej się z trzech głównych komponentów. Platforma ta umożliwi znaczne rozszerzenie gamy samochodów elektrycznych oferowanych przez koncern. Dzięki wprowadzeniu zaawansowanych technik odlewniczych poszczególne komponenty będą jeszcze lepiej zintegrowane będą odznaczały się większą precyzją w procesie montażu pojazdów, a liczba podzespołów zostanie zredukowana. To z kolei przyczyni się do obniżenia kosztów rozwoju samochodu oraz inwestycji w zakłady produkcyjne, a także zmniejszy ilość odpadów wytworzonych w procesie produkcji.

Mimo iż nowe metody odlewnicze wymagają regularnej zmiany form zazwyczaj co 24 godziny, Toyota osiągnęła wyjątkową redukcję tego czasu do zaledwie 20 minut, niezmiennie utrzymując najwyższą jakość i eliminując wszelkie wady. Ma to oczywiście związek z doświadczeniem koncernu w dziedzinie produkcji silników, a według szacunków, wprowadzenie tych nowoczesnych technik odlewniczych może przynieść wzrost produktywności o imponujące 20%.

Linia produkcyjna w technologii samojezdnej

Zmiana koncepcji fabryki Toyoty obejmuje także przekształcenie tradycyjnej linii produkcyjnej w samojezdną, gdzie podzespoły same będą przemieszczać się między kolejnymi stacjami montażowymi za pomocą czujników i systemów kontroli bezprzewodowej. Zabieg ten znacznie uprości procesy produkcyjne oraz zmniejszy zasoby potrzebne do przygotowania kolejnego auta. Technologia tego typu jest już testowana na wybranych liniach spawalniczych w fabryce Motomachi.

Linia produkcyjna w formie samojezdnej działa z prędkością dostosowaną do masowej produkcji pojazdów, stosując najnowsze technologie, w tym zaawansowane sensory identyfikujące inne pojazdy, obiekty oraz ludzi, a także korzystając z bogatego doświadczenia zdobytego podczas prac nad systemami jazdy autonomicznej.

Baterie nowej generacji

Toyota planuje wprowadzić w latach 2026-2027 nową generację bipolarnych baterii z ogniwami litowo-żelazowo-fosforanowymi. Ten krok ma na celu jeszcze szersze upowszechnienie pojazdów elektrycznych. Aby osiągnąć wysoką wydajność tych baterii przy jednoczesnym utrzymaniu niskich kosztów produkcji, kluczową rolę odegra precyzja procesów produkcyjnych, a zwłaszcza szybkie i precyzyjne nakładanie pasty na metalową folię podczas etapu powlekania.

Podobne wyzwanie czeka Toyotę w latach 2027-2028, gdy planuje wprowadzić baterie ze stałym elektrolitem. Firma opracowała już zaawansowany proces układania tych akumulatorów w stosy z dużą prędkością i precyzją, unikając przy tym uszkodzeń. To wszystko dzięki innowacyjnemu mechanizmowi oraz technologii sterowania synchronicznego, skutkującym ścisłym połączenie anody, katody i stałej warstwy elektrolitu bez żadnych szczelin.

Cyfrowe modele 3D zwiększają efektywność

Fabryki Toyoty już przeprowadzają rewolucję cyfrową skracającą czas produkcji i zwiększającą efektywność. Aby przyspieszyć instalację i uruchomienie nowych maszyn produkcyjnych, wykorzystywane są cyfrowe modele 3D wykrywające potencjalne problemy i trudności ze sprzętem. Dzięki temu eliminowane są opóźnienia wymagające przeprojektowania i ponownego wytwarzania komponentów.

Cyfrowe duplikaty pozwalają także na zredukowanie czasu przygotowań produkcyjnych o połowę, ponieważ ewentualne defekty w procesie produkcji można zidentyfikować i rozwiązać już na etapie projektowania. Aby zwiększyć wydajność i wprowadzić dodatkowe zautomatyzowane procesy, modele 3D są już wdrażane w istniejących fabrykach.

Wykorzystanie talentu pracowników Toyoty

Toyota nieustannie docenia wyjątkowe umiejętności wysoko wykwalifikowanych inżynierów i rzemieślników Takumi, którzy wykonują precyzyjne zadania na poziomie trudnym do osiągnięcia przez roboty. Ponieważ wiele z tych umiejętności opiera się na ukrytej wiedzy praktycznej, przekazywanie jej następnym pokoleniom stanowi ogromne wyzwanie. W tym celu Toyota wykorzystuje technologię cyfrową w procesach szkoleniowych i rozważa możliwość automatyzacji tych umiejętności w przyszłości.

Toyota doskonale łączy tradycyjne rzemiosło na najwyższym poziomie z nowoczesnymi technologiami, co umożliwia tworzenie elementów, które wcześniej wydawały się niemożliwe do wykonania. Jednym z przykładów jest pierwsza na świecie technologia obróbki zderzaków, która efektywnie wykorzystuje formowanie przyrostowe do tworzenia komponentów z tworzyw sztucznych. To rozwiązanie znalazło zastosowanie w nowym modelu Lexusa LC.

Poziom wykwalifikowania pracowników w fabrykach Toyoty doskonale ilustruje zakład Motomachi, gdzie na jednej linii produkcyjnej powstają różne modele samochodów o różnych układach napędowych. To wymaga niezwykłej elastyczności w produkcji oraz wieloletniego doświadczenia pracowników.