Como o Toyota vê o (seu) “futuro da produção automóvel”…

O monozukuri é uma filosofia japonesa que se refere à arte de fazer coisas. É uma abordagem holística à fabricação que enfatiza a qualidade, a eficiência e a inovação. Para a Toyota, o monozukuri é mais do que apenas um método de produção. É uma cultura que está enraizada nos valores da empresa, como a perseverança, o respeito ao cliente e o trabalho em equipa. Os princípios do monozukuri da Toyota podem ser resumidos em quatro pontos principais, o Kaizen, melhoria contínua, baseado na ideia de que sempre há espaço para melhorias, mesmo nos processos mais eficientes.

Jidoka, automação com autonomia. O monozukuri procura automatizar as operações de produção, mas de forma a permitir que os trabalhadores interfiram quando necessário.

Just-in-time: O monozukuri pretende produzir apenas o necessário, na hora certa e no local certo.

Genchi genbutsu: Ir ao local para ver por si mesmo. O monozukuri enfatiza a importância de entender o problema em profundidade antes de tomar uma decisão.

O monozukuri é um dos fatores que contribuíram para o sucesso da Toyota como uma das maiores fabricantes de automóveis do mundo. A empresa é conhecida por seus produtos de alta qualidade, sua eficiência na produção e sua capacidade de inovação.

“Quero mudar o futuro da produção de automóveis através do conhecimento e “know-how” da Toyota. Para conseguir isso, precisamos de desenvolver os pontos fortes monozukuri que somente a Toyota possui através da fusão de habilidades humanas, tecnologia e técnicas digitais”, disse Kazuaki Shingo, diretor de produção da Toyota Motor Corporation.

“O que esperamos alcançar com a BEV Factory é mudar o futuro dos veículos elétricos a bateria através da transformação dos carros, da produção e da forma como trabalhamos”, disse Takero Kato, presidente da BEV Factory, Toyota Motor Corporation.

No seu recente workshop monozukuri (“a arte de fazer coisas”), Kazuaki Shingo, diretor de produção da Toyota Motor Corporation, explicou a abordagem transformadora na produção de automóveis que a empresa está a adotar, aproveitando a abordagem única da Toyota na produção, centrada no ser humano.

Abordagem da produção centrada no ser humano

A Toyota Motor Corporation herdou a abordagem de produção centrada no ser humano do seu fundador, Kiichiro Toyoda: “fazemos coisas para o benefício dos outros”.

Desta filosofia nasceu o célebre Sistema de Produção Toyota (TPS), que visa maximizar a utilização de recursos humanos para reduzir os prazos de entrega e refinar constantemente o jidoka (“automação com um toque humano”). O TPS concentra-se em prazos de entrega mais curtos, o que torna mais fácil identificar problemas e estimular o kaizen (“melhoria contínua”). Este estilo de monozukuri é exclusivo da Toyota e constitui a base da abordagem da empresa para acelerar o futuro da produção de automóveis.

A Toyota acredita que para entregar o “futuro da produção automóvel” é necessário evoluir a filosofia do monozukuri, combinando 1) melhores práticas centradas no ser humano em constante evolução com 2) ferramentas digitais e 3) tecnologias inovadoras.

1) Melhores práticas centradas no ser humano em constante evolução para o futuro da produção de automóveis

Bons exemplos de áreas relevantes onde estão a ser desenvolvidas melhores práticas centradas no ser humano para o futuro da produção automóvel incluem:

Ambiente para partilhar habilidades, engenho e sabedoria

Desde a sua fundação, a Toyota incentiva os membros da sua linha de produção a reunirem-se no chão de fábrica para partilharem as suas competências, engenho e sabedoria para ajudar a criar e produzir novos produtos em série.

Este processo continua até hoje, e é ainda apoiado pela criação de um ‘estúdio de arranque’, onde os membros podem partilhar aprendizagem para responder rapidamente ao desafio de novos processos de fabrico e ideias que podem ser rapidamente materializadas no desenvolvimento de protótipos e tecnologia de produção em série.

Importância contínua do engenho e arte Takumi

A Toyota emprega muitos profissionais altamente qualificados na produção automóvel, chamados Takumi. O seu trabalho delicado proporciona acabamento de produtos de alta qualidade a um nível que os robôs ainda não conseguem alcançar.

Como muito do engenho e arte dos Takumi é baseada na experiência e conhecimento prático, passá-las para a próxima geração representa um desafio. A Toyota está a utilizar tecnologia digital para visualizar as competências práticas dos artesãos Takumi de uma forma fácil de compreender para a próxima geração e tem potencial para automatizar essas competências no futuro.

Esta abordagem já está a conduzir a novos métodos de fabrico e processamento. Por exemplo, os engenheiros Takumi são agora capazes de usar tecnologias de processamento avançadas para realizar projetos altamente exclusivos que antes eram considerados muito difíceis de produzir.

Um bom exemplo é a primeira tecnologia de processamento de pára-choques do mundo que aplica com sucesso tecnologia de moldagem incremental a materiais de resina plástica no novo Lexus LC.

Linhas de produção de modelos mistos para diversas necessidades dos clientes

Não é incomum produzir vários modelos numa só linha. Ainda assim, na fábrica de Motomachi, o nível de complexidade é multiplicado pela combinação de diferentes tipos de carroçaria com múltiplos motores.

Este grau de variação requer um nível único de agilidade de produção, o que coloca um maior nível de desafio aos trabalhadores. Refletindo o princípio do TPS de “tornar o trabalho dos outros mais fácil”, a identificação de técnicas kaizen de nível mais elevado levou ao desenvolvimento de trabalhadores multiqualificados cuja experiência está a ser usada para enfrentar futuros desafios complexos de produção.

2) Ferramentas digitais para o futuro da produção de automóveis

A Toyota está a usar ferramentas digitais para reduzir os prazos de fabrico de equipamentos e melhorar a produtividade das instalações existentes.

Para reduzir o tempo de instalação e colocar em funcionamento as novas instalações de produção, modelos digitais 3D estão a ser usados para identificar defeitos imprevistos e dificuldades no fabrico de equipamentos que, de outra forma, poderiam causar prazos de entrega mais longos obrigando a novos projetos e remanufatura.

Além disso, a utilização de um gémeo digital reduz para metade o tempo de preparação da produção, uma vez que potenciais defeitos no processo podem ser identificados antecipadamente, permitindo assim que os trabalhadores da linha de produção da Toyota apliquem o seu conhecimento e experiência na fase de concepção do equipamento.

A Toyota está também a usar modelos digitais 3D das suas instalações existentes para melhorar a produtividade com prazos de implantação reduzidos. Essa abordagem também levou a processos automatizados adicionais.

3) Tecnologias inovadoras para o futuro da produção de automóveis

Tecnologias inovadoras estão a ser implementadas para melhorar a eficiência e a produtividade.

Melhorar a eficiência, aumentar a produtividade e reduzir os prazos de entrega são o que o TPS faz de melhor, e a Toyota está a identificar e a implementar ganhos rápidos para otimizar a produção em série da próxima geração veículos elétricos a bateria.

O objetivo é reduzir para metade o número de processos e investimentos em fábricas com a nova tecnologia modular gigacast e com a linha de produção automotriz.

a. Tecnologia Gigacast

A nova e inovadora tecnologia Gigacast da Toyota apresenta fundição de alumínio que elimina muitas peças e processos. Foi projetado como uma estrutura modular de três partes que tem a vantagem de permitir que os trabalhos de fabrico e montagem sejam realizados num ambiente aberto.

A arquitetura modular de três partes também permite maior variedade nos tipos de veículos a serem projetados e produzidos.

A tecnologia Gigacast requer a substituição periódica dos moldes de fundição, o que normalmente demora cerca de 24 horas. No entanto, a Toyota conseguiu reduzir significativamente este tempo de mudança, aproveitando o seu know-how no fabrico de motores – incluindo moldagem de baixa pressão e fundição sob pressão. Aproveitar esse conhecimento permitiu que os engenheiros da Toyota desenvolvessem um molde com formato ideal que permite substituições em apenas 20 minutos.

Além disso, o uso de tecnologia de análise proprietária melhora a qualidade das peças fundidas, reduzindo assim o número de moldes defeituosos.

Ao empregar esta arquitetura única juntamente com a sua abordagem aos moldes de fundição, a Toyota tem como objetivo uma melhoria de 20% na produtividade quando comparado com os padrões atuais da indústria.

b. Linha de produção automotriz

O conceito de linha automotriz já está implementada em certas linhas de soldadura na fábrica de Motomachi e constitui a base do desenvolvimento futuro e implementação para o fabrico de veículos de nova geração. Esta nova tecnologia de transporte na fábrica melhora significativamente a flexibilidade dos layouts das linhas e elimina a necessidade de transportadores, reduzindo assim drasticamente o investimento na fábrica e o tempo de preparação da produção.

Os veículos autónomos parcialmente montados operam com segurança a uma velocidade adequada à produção em série graças a vários fatores: os seus sensores são capazes de reconhecer veículos, pessoas e objetos, e todos os processos, desde o equipamento até o desenvolvimento e produção em série, são internalizados usando o conhecimento e a experiência que a Toyota acumulou através do desenvolvimento de tecnologia de condução autónoma.

Mais passos rumo à produção em série da próxima geração de baterias

Conforme comunicado anteriormente, a Toyota pretende comercializar a sua bateria de eletrólito líquido “Popular” de próxima geração em 2026-27. A nova bateria foi projetada para oferecer alta qualidade a um custo menor, usando fosfato de ferro-lítio (LiFePO) como material principal. Para maximizar o desempenho da “bateria de popularização” e minimizar o seu custo, é essencial que durante o processo de revestimento o “gel” seja aplicada na folha metálica de maneira uniforme e em grandes quantidades – com rapidez. A Toyota consegue alcançar este objectivo aproveitando os seus 26 anos de conhecimento em revestimentos provenientes da produção de pilha de combustível e de baterias para veículos eletrificados com a tecnologia híbrida.

Desta feita, espera-se que a primeira bateria de estado sólido da Toyota esteja pronta para uso comercial em 2027-28. A bateria de estado sólido possui íões que se movem através de um sólido. Portanto, o ânodo, o cátodo e a camada eletrolítica sólida devem estar firmemente ligados entre si, sem lacunas. A Toyota estabeleceu o processo para empilhar baterias a alta velocidade e alta precisão sem danificar os diferentes materiais, utilizando um mecanismo inovador e tecnologia de controlo sincronizado.