Toyota vuole superare Tesla nella produzione di auto elettriche

Fabbriche iperautomatizzate, con meno uomini e più robot che si guidano da soli attraverso gli impianti. Così Toyota sta riorganizzando la produzione per consegnare un numero sempre maggiore di veicoli elettrici.

"Siamo in ritardo nell'avviare i progressi, ma speriamo di superare Tesla in questo modo", ha detto ad Automotive News Akihisa Shirao, direttore generale del progetto della nuova fabbrica BEV di Toyota, un'unità aziendale creata per guidare la strategia EV di nuova generazione.

Anche per un'azienda delle dimensioni di Toyota rivedere le tecnologie di fabbrica non è un compito semplice. Si tratta di novità mai testate prima e non si possono commettere errori, se si vuole restare leader mondiali.

Un cambiamento necessario

Toyota, riporta Automotive News, prevede di dimezzare i tempi di produzione e di ridurre i costi delle attrezzature del 25% grazie alla digitalizzazione. Inoltre, nelle nuove linee dedicate agli EV, la casa giapponese prevede che la produttività raddoppierà.

Nel frattempo, i progettisti ritengono che una nuova architettura modulare EV richiederà la metà degli investimenti e delle risorse di sviluppo, mentre i veicoli raddoppieranno la loro autonomia, grazie a batterie migliori. Dei 3,5 milioni di veicoli elettrici che Toyota intende vendere nel 2030, circa 1,7 milioni saranno EV di nuova generazione costruiti in questo modo.

Il piano pratico, fase per fase

Per capire meglio come Toyota si sta riorganizzando, immaginiamo che debba costruire una vettura chiamata Toyobev. Per farlo, da ora in avanti seguirà questi step:

Fase 1: Ingegneria della produzione

Prima che Toyota possa produrre il Toyobev, nella fabbrica ci devono essere le nuove linee di assemblaggio e le macchine che svolgano il lavoro. Per questo la casa ha deciso di sfruttare la tecnologia digital-twin, un software ad alta potenza che permette agli ingegneri di lavorare più velocemente mantenendo la precisione di 1 millimetro nella produzione della vettura.

Tramite uno schermo video a parete, i tecnici lavorano sui modelli digitali 3D che poi trasformano in modelli virtuali a grandezza naturale che gestiscono attraverso la realtà virtuale con le apposite apparecchiature. Sempre attraverso questo metodo, gli ingegneri mettono a punto le nuove linee di assemblaggio, che da virtuali vengono trasformate in reali.

Gli ingegneri sfruttano anche gli strumenti digitali per automatizzare i lavori precedentemente svolti dall'uomo. Ad esempio, nell'impianto di Teiho i movimenti degli operai per caricare le maschere in una macchina da taglio sono stati replicati per essere svolti da robot, che possono lavorare 24 ore su 24, tutti i giorni. Anche così Toyota spera di triplicare la produttività.

Fase 2: Fusione

Il Toyobev da vituale diventa reale con la Giga Press per la pressofusione (un medoto già collaudato e ora seguito da altri, come ad esempio Volvo) che forma l'architettura di base del veicolo in soli tre grandi moduli: la parte anteriore, centrale e posteriore. E' un processo che ha costi iniziali elevati ma consente un enorme risparmio di tempo: da 24 ore il lavoro scende ad appena 20 minuti.

Al momento però Toyota dispone di una sola megapressa quindi è chiaro che per soddisfare il piano strategico di prodotto dovrà dotarsi di altre.

Toyota bZ4X

Fase 3: Batterie

Ora che i moduli anteriore, centrale e posteriore della Toyobev sono stati fusi, è il momento di preparare le batterie. Nello stabilimento di Teiho, Toyota sta prototipando e sviluppando le celle e i pacchi che alimenteranno i veicoli elettrici di nuova generazione.

La prima di queste è una batteria bipolare al litio ferro fosfato che arriverà intorno al 2026 o 2027. L'autonomia di questa batteria supererà i 600 km, con un aumento del 20% rispetto all'attuale batteria agli ioni di litio della bZ4X, riducendo al contempo il costo del 40% grazie a una chimica meno costosa.

Fase 4: Carrozzeria e verniciatura

Nelle fabbriche di oggi, le carrozzerie scheletriche in acciaio dei veicoli sono sottoposte a una serie di robot saldatori che producono scintille in tutte le direzioni. Ma non sarà più così. Con il Toyobev diviso in tre sezioni, gli operai possono intallare più facilmente le parti e i componenti prima che i moduli vengano saldati tra loro.

Tuttavia il processo esatto è in fase di definizione, perché si deve fare in modo che durante la saldatura le parti interne dei rivestimenti non vengano danneggiate. Per questo motivo, si stanno valutando alternative alla saldatura stessa. Per quanto riguarda la verniciatura, Toyota prevede di ridurre del 15% l'utilizzo di vernice e del 10% i costi, oltre a una diminuzione del 17% delle emissioni di anidride carbonica.

Fase 5: Assemblaggio finale

Nell'ultima fase Toyota vuole abbandonare le costose e poco flessibili linee di assemblaggio ancorate perché le sue auto a batteria si devono guidare da sole attraverso lo stabilimento. Delle prove simili si stanno svolgendo presso l'impianto di assemblaggio Toyota di Motomachi.

La fabbrica Toyota di Motomachi

Fase 6: Trasporto

Il Toyobev finito esce dalla fabbrica e viene trasportato nel parcheggio esterno, senza un conducente umano. Una volta che le auto parcheggiate sono pronte per essere caricate sui vettori, una flotta di robot per la logistica dei veicoli di nuova concezione le sposta nell'area di carico.

Questi trasportatori autoguidati e squadrati sono dotati di pianali di carico regolabili che scorrono sotto l'auto come una spatola per sollevarla e caricarla sui camion, che restano a guida umana. Nello stabilimento di Motomachi, 22 lavoratori saranno sostituiti da 10 robot.

"Abbiamo una lunga storia di successi - ha dichiarato ad Automotive News Takahiro Imura, chief officer del gruppo di produzione Toyota. - Questo può essere sia un punto di forza che di debolezza. A volte è difficile avere una svolta. Ma ci piace dire che nei momenti di difficoltà si presenta anche un'opportunità. Questo è un grande punto di svolta per la nostra competitività".

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