-
Ориентираната към човека еволюция на monozukuri, съчетава уникалните утвърдени качества на Toyota с иновативни технологии и дигитални инструменти за трансформиране на автомобилното производство и бъдещето на автомобилите
-
Комбинираният подход трябва да осигури 50% намаляване на инвестициите за оборудване, 50% снижаване на времето за подготовка на производството и 20% увеличаване на производителността
-
По-нататъшни стъпки за създаване на ефективно масово производство в областта на акумулаторните батерии
„Искам да променим бъдещето на производствените методи на базата на опита на Toyota. За да постигнем това, трябва да развием утвърдените силни страни на monozukuri, които само Toyota притежава чрез сливането на човешки умения, технологии и дигитални техники“, отбелязва Казуаки Шинго, директор, отговорен за производството в Toyota Motor Corporation.
„Това, което се надяваме да постигнем с BEV Factory, е да променим бъдещето на електрическите превозни средства с батерии чрез трансформацията на самите автомобили, на производството и като цяло на производствения комплекс“, допълва Такеро Като, президент на BEV Factory, Toyota Motor Corporation.
На наскоро проведения си семинар monozukuri („изкуството да правиш нещата“), Казуаки Шинго, главен производствен директор на Toyota Motor Corporation, обясни трансформативния подход към производството на автомобили, който компанията възприема, като използва и развива уникалния за Toyota, ориентиран към човека, подход към производството.
Подход към производството, ориентиран към човека
Toyota Motor Corporation наследи своя ориентиран към човека подход към производството от своя основател Киичиро Тойода, чиято философия е „ние правим неща в полза на другите“.
От тази философия се роди и уникалната система за производство Toyota Production System (TPS), която има за цел да увеличи в максимална степен ефективността при използването на човешките ресурси, за да съкрати времето за изпълнение и постоянно да усъвършенства jidoka („автоматизация с човешко присъствие“). TPS се фокусира върху създаване на процеси с по-кратки срокове за изпълнение на целите, което от своя страна улеснява идентифицирането на проблемите и стимулирането на kaizen („непрекъснатото подобрение“). Този стил на monozukuri е уникален за Toyota и формира основата на подхода на компанията за ускоряване на движението към бъдещето на автомобилното производство.
Toyota вярва, че за да се постигне „бъдещето на автомобилното производство“ е необходимо да се развие философията на monozukuri чрез съчетаване на 1) постоянно развиващи се най-добри практики, насочени към човека, с 2) дигитални инструменти и 3) иновативни технологии.
-
Постоянно развиващи се най-добри практики, ориентирани към човека, по пътя към бъдещето на автомобилното производство
Сред добрите примери за подходящи области, в които се развиват най-добри практики, ориентирани към човека, насочени към бъдещето на автомобилното производство са:
Среда за споделяне на умения, изобретателност и мъдрост
От основаването си Toyota насърчава ангажираните в производствената линия да се събират в цеха, за да споделят своите умения, изобретателност и знания, като по този начин помагат за създаването и едросерийното производство на нови продукти.
Този процес продължава и днес и е допълнително разширен и подкрепен със създаването на „стартиращо студио“, в което членовете могат да споделят наученото с цел постигане на бърза реакция на предизвикателствата, свързани с новите производствени технологии. Процесът помага идеите бързо да бъдат материализирани с разработване на прототипи и техники за серийно производство.
Изключителната значимост на базовите умения Takumi
В Toyota работят много висококвалифицирани професионалисти в производството, наречени Takumi. Тяхната деликатна работа създава висококачествен и прецизен завършек на продукта до ниво, което роботите все още не могат да постигнат.
Тъй като много от уменията на Takumi се основават на мълчаливо практическо знание и усъвършенстване, предаването им на следващото поколение създава предизвикателства. За целта Toyota използва дигитални технологии, спомагащи за визуализиране на практическите умения на майсторите занаятчии по лесен за разбиране за следващото поколение начин. Процесът има потенциала да автоматизира тези умения в бъдеще.
Този подход води до изграждане на нови методи за производство и обработка. Например, инженерите Takumi вече са в състояние да използват усъвършенствани технологии за обработка, за да реализират уникални конструктивни решения, които преди са били смятани за твърде трудни за производство.
Добър пример е първата в света технология за обработка на бронята, която успешно прилага техника за постепенно формоване на полимерни материали на новия Lexus LC.
Производствени линии за различни типове автомобили и клиенти
За автомобилните компании не е необичайно да се произвеждат няколко модела на една поточна линия. В завода Мотомачи обаче, нивото на сложност се умножава чрез комбиниране на автомобили с различни типове каросерии и различни задвижвания.
Тази степен на функционалност изисква уникално ниво на производствена гъвкавост, което от своя страна повишава изискванията и предизвикателствата пред работниците. Отразявайки принципа на TPS за „улесняване на работата на другия“, идентифицирането на kaizen техники от по-високо ниво доведе до развитието на мулти-квалифицирани работници, чийто опит се използва и ще се използва в бъдеще за справяне със сложни предизвикателства в производството.
-
Дигитални инструменти за изграждане на бъдещето на автомобилното производство
Toyota използва дигитални инструменти, за да съкрати времето за производство на оборудване и да подобри производителността на съществуващите съоръжения.
За да се съкрати времето за инсталиране и пускане в експлоатация на нови производствени съоръжения, се използват дигитални 3D модели за идентифициране на неочаквани дефекти и трудности свързани с производственото оборудване. В противен случай те биха могли да доведат до увеличаване на сроковете за изпълнение, включващи препроектиране и повторно производство.
Освен това използването на дигитален близнак на материалния производствен процес намалява наполовина времето за подготовка на производството, тъй като потенциалните дефекти в процеса могат да бъдат идентифицирани предварително и по този начин да позволяват на работниците на първа линия на Toyota да приложат своите знания и опит на етапа на проектиране на оборудването.
Toyota използва дигитални 3D модели на своите съществуващи съоръжения, за да подобри производителността с намалено време за въвеждане на промени. Този подход доведе и до допълнителна автоматизация на процесите.
-
Иновативни технологии за бъдещето на автомобилното производство
Внедряват се иновативни технологии за подобряване на ефективността и производителността.
Подобряването на ефективността, увеличаването на производителността и съкращаването на времето за изпълнение са процеси в които TPS има сериозен експертен капацитет и опит. Toyota идентифицира и внедрява бързо нови решения, за да оптимизира масовото производство на следващо поколение електрически автомобили, захранвани с батерии.
Целта е да се намали наполовина броят на процесите и инвестициите в завода с новата модулна технология gigacast и със самодвижеща се производствена линия.
-
Технология Gigacast
Новата, иновативна технология Gigacast на Toyota включва леене под налягане на алуминий, с помощта на която се елиминират много части и процеси. Системата е проектирана за създаване и използване на модулна структура съставена от три части, която има предимството да позволява извършването на производствени и монтажни работи в открита среда.
Модулната архитектура от три части позволява и постигането на по-голямо разнообразие от типове автомобили за проектиране и производство.
Gigacast изисква периодична смяна на леярските форми, което обичайно отнема около 24 часа. Toyota обаче успя значително да намали тази продължителност, като използва своя експертен опит в производството на двигатели – включително формоване под ниско налягане и леене под налягане. Използването на това ноу-хау позволи на инженерите на Toyota да разработят матрица с оптимална форма, която позволява подмяна само за 20 минути.
В допълнение, използването на патентована технология за анализ подобрява качеството на отливките, като по този начин се намалява броят на дефектните форми.
Използвайки тази уникална архитектура в съчетание с технологиите, свързани с леярските форми, Toyota цели 20% подобрение на производителността в сравнение с настоящите индустриални стандарти.
b. Самодвижеща се производствена линия
Концепцията за самоходна линия вече е внедрена на определени заваръчни линии в завода Мотомачи и формира основата за бъдещо развитие и внедряване в производство на автомобили от ново поколение. Тази нова технология за транспортиране в завода значително подобрява гъвкавостта на организацията на линиите и елиминира необходимостта от конвейери, като по този начин драстично намалява инвестициите в завода и времето за подготовка на производството.
Самодвижещите се частично сглобени автомобили функционират и се движат безопасно със скорост, подходяща за серийно производство, благодарение на факта че техните сензори са способни да разпознават превозни средства, хора и предмети. Всички процеси, от проектиране на оборудването до разработката и масовото производство се осигуряват с помощта на знанията и опита, които Toyota е натрупала чрез разработването на технологии за автономно шофиране.
Допълнителни стъпки към масовото производство на батерии от следващо поколение
Както беше съобщено по-рано, Toyota се стреми да комерсиализира своята батерия с течен електролит от следващо поколение Popularisation през 2026-27 г. Новата батерия е проектирана да предоставя високо качество на по-ниска цена, като използва литиево-железен фосфат (LiFePO) като основен катоден материал. За да се увеличи максимално ефективността на този тип батерия и да се минимизира цената й, от съществено значение е по време на процеса на нанасяне на покритие пастата да се нанася върху металното фолио равномерно, в големи количества и бързо. Toyota успява да постигне това, като използва своя 26 годишен опит и знания за покрития, произхождащи от производството на пакети горивни клетки и батерии за хибридно-електрически превозни средства.
Освен това, първата твърдотелна батерия на Toyota се очаква да бъде готова за комерсиална употреба през 2027-28 г. При твърдотелните или solid state батериите йоните се движат в среда от твърди материали. Следователно анодът, катодът и твърдият електролитен слой трябва да бъдат плътно свързани един към друг, без празнини. Toyota е установила процеса за подреждане на батерии с висока скорост и висока прецизност без увреждане на различните материали, използвайки иновативен механизъм и технология за синхронно управление.