Fabryki przyszłości: TNGA - rewolucja w systemie produkcji

LeadPhoto Fabryki przyszłości: TNGA - rewolucja w systemie produkcji
Jest nowe podejście do konstruowania fabryk i produkcji samochodów. Nową filozofię projektowania i produkcji wprowadza w życie w swoich zakładach Toyota. Chodzi o stworzenie tzw. Nowej Architektury Globalnej (TNGA). Niedługo w polskich salonach pojawi się pierwszy samochód, zbudowany według tych założeń - Toyota Prius.
Content

System Produkcji Toyoty to już legenda. Jest wykładany na uczelniach, uratował przed poważnymi kłopotami lub bankructwem niejedną firmę. Przed laty wprowadziło go nawet Porsche. Większość producentów samochodów w taki czy inny sposób zaadaptowało japońskie sposoby organizacji produkcji, projektowania i zarządzania. Zgodnie z tzw. zasadą Kaizen, firma metodą drobnych kroków stale udoskonala te procesy.

Kilka lat temu japońska firma zdecydowała się na przeorganizowanie swojego systemu od podstaw. Na początku 2015 roku Akio Toyoda ogłosił rozpoczęcie wdrażania nowej architektury i organizacji produkcji o nazwie Toyota New Global Architecture (TNGA). Zmiany dotyczą wszystkich obszarów działania firmy - od procesu projektowania aut, przez konstruowanie linii produkcyjnych i fabryk, po globalne podejście do części i podzespołów w taki sposób, żeby poszczególne elementy były jak najbardziej uniwersalne i pasowały do maksymalnie wielu modeli.

Tradycyjne fabryki to wielkie struktury, pełne ciężkiego sprzętu. Są drogie w budowie i utrzymaniu. Aby ich praca była opłacalna, trzeba stale wykorzystywać co najmniej 75 proc ich możliwości. Maszyny są zazwyczaj na tyle drogie, że muszą pracować przez co najmniej 10 lat, aby inwestycja się zwróciła.

Fabryki nowej generacji, zaprojektowane według nowej architektury - to proste, stosunkowo niewielkie, jednokondygnacyjne konstrukcje. Będą tańsze w budowie i w utrzymaniu, m.in. dzięki zużyciu mniejszej ilości prądu, wody i ciepła. Sprzęt na liniach produkcyjnych będzie kompaktowych rozmiarów, dzięki temu będzie można w większym stopniu korzystać z naturalnego światła.

Toyota opracowała od nowa konstrukcje linii produkcyjnych. Ich modułowa struktura pozwoli szybciej dostosowywać je do zmieniających się modeli oraz łatwiej wprowadzać nowe technologie. Przenośnik taśmowy będzie umocowany bezpośrednio na podłodze i podzielony na segmenty. Można będzie go dowolnie wydłużać lub skracać, po prostu dodając lub odłączając modułowe fragmenty.

Linie produkcyjne o elastycznej długości służą temu, by łatwo dokładać lub odejmować maszyny produkcyjne. Sprzęt nowej generacji będzie poruszał się na rolkach, nie będzie mocowany na stałe do podłogi. Taka elastyczność pozwoli na częste aktualizowanie wersji modeli i dodawanie nowych elementów wyposażenia.

Jest też nowy pomysł na linie lakiernicze. Współczesne lakiernie o przepustowości 50 tys. samochodów rocznie to ogromne budowle o 10 m wysokości i 187 m długości. Toyota zmniejszyła lakiernię do 6,5 m wysokości i 149 m długości, a dodatkowo wyposażyła ją w system wychwytywania i zbierania rozpryskującego się w powietrzu lakieru. Nowa lakiernia będzie dzięki temu czystsza, oszczędniejsza i bardziej ekologiczna.

Technika laserowa zastąpi tradycyjne spawanie, przynosząc ogromną oszczędność czasu. Wykonanie jednego spawu standardową metodą trwa 2-2,5 s, natomiast spaw laserowy zajmuje tylko od 0,3 do 1 s. Laser zapewnia dużo większą wytrzymałość spoin i może obrabiać zarówno stal, jak i aluminium.

Produkowane metodą wylewania deski rozdzielcze mają najwyższą jakość, jednak są drogie w produkcji. Inżynierowie Toyoty opracowali prostą maszynę odlewniczą, która jest o 60 proc. mniejsza, zużywa o 30 proc. mniej energii i obniża koszty o 20 proc. Nowa maszyna odlewnicza pozwala na tak szybką wymianę narzędzi, że zderzaki mogą być produkowane w krótkich seriach, gdy tylko przyjdzie zamówienie z montowni danego modelu. To z kolei pozwala zmniejszyć przestrzeń magazynową.

Toyota opracowała nowy system chemicznego magazynowania energii termicznej, oparty na związkach magnezu, który odzyskuje i przechowuje tracone ciepło. To pozwoli obniżyć emisję dwutlenku węgla ze spalanego gazu o 15 proc. Panele fotowoltaiczne w fabrykach, będą służyły zarówno do wytwarzania energii elektrycznej, jak i do podgrzewania wody. To znacząco obniży ich zapotrzebowanie na prąd z zewnętrznych źródeł i zmniejszy ich wpływ na środowisko.

Toyota prowadzi dwutorową politykę względem zużytych baterii hybrydowych. Akumulatory zbyt słabe, by pracować w samochodzie, mają jeszcze wystarczającą pojemność, żeby służyć do magazynowania energii ze źródeł odnawialnych. Dopiero całkowicie wyeksploatowane ogniwa firma poddaje recyclingowi. Takie magazyny energii służą już m.in. w Parku Narodowym Yellowstone, a teraz znajdą także zastosowanie w nowych fabrykach koncernu.

Toyota przenosi produkcję modeli, aby zgrupować podobne auta w tych samych fabrykach. Dzięki temu zwiększa się uniwersalność modułowych linii produkcyjnych i upraszcza logistyka. Wskaźnik średniego wykorzystania linii produkcyjnej w koncernie wzrósł z 70 proc. w 2009 roku do ponad 90 proc. obecnie. Różne modele podobnej wielkości będą dzieliły wspólne platformy i komponenty, co skróci czas projektowania nowych modeli i zmniejszy jego koszty o co najmniej 20 proc.

Wdrożenie TNGA sprawi, że budowa fabryk i przygotowywanie linii produkcyjnych będzie szybsze i tańsze, zarządzanie częściami prostsze i pozwoli uwolnić przestrzeń magazynową, a samochody będą powstawały szybciej, zarówno na etapie projektowania, jak i na taśmie produkcyjnej. To pozwoli nie tylko na częstsze odświeżanie modeli i wprowadzanie nowych generacji, ale nawet umożliwi realizowanie zamówień klientów, dotyczących wersji wyposażenia od razu na taśmie produkcyjnej i ułatwi produkcję edycji specjalnych.

Według nowej koncepcji produkowane są obecnie dwa modele: Prius, który pojawi się w Polsce w pierwszym kwartale tego roku, oraz hybrydowy crossover C-HR. W ciągu najbliższych lat Toyota zamierza wprowadzić TNGA do połowy swoich modeli.

Zaloguj się, aby uzyskać dostęp do wszystkich opcji portalu!!