Digitalización y nuevas tecnologías con las personas en el centro el enfoque de Toyota para el futuro de la producción de vehículos

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En un taller sobre monozukuri ("el arte de hacer cosas") celebrado recientemente, Kazuaki Shingo, Director de Producción de Toyota Motor Corporation (TMC), explicó el nuevo enfoque de producción de automóviles que adoptará la compañía con las personas en el centro.

“Quiero cambiar el futuro de la producción de automóviles a partir de la competencia de Toyota. Para conseguirlo, tenemos que hacer avanzar las fortalezas del espíritu monozukuri que solo Toyota posee mediante la fusión de habilidades humanas, tecnología y técnicas digitales”, declaró Shingo.

Por su parte, Takero Kato, presidente de la flamante Fábrica de Vehículos Eléctricos a Batería (BEV Factory) de TMC, afirmó: “Lo que buscamos es cambiar el futuro de este tipo de vehículos mediante la transformación de los automóviles, la fabricación y la forma en que trabajamos”.

Desde su origen, el espíritu de Toyota ha estado guiado por la voluntad de “hacer las cosas en beneficio de los demás”. De esa filosofía surgió el singular Sistema de Producción de Toyota (TPS), que aspira a maximizar el uso de recursos humanos para reducir los plazos de entrega y refinar constantemente el Jidoka (“automatización con un toque humano”). El TPS prioriza los plazos de entrega más cortos, que permiten detectar problemas y estimular el Kaizen (“mejora continua”).

Las personas en el centro: la evolución del monozukuri

Toyota cree que es necesario potenciar la filosofía de monozukuri fusionando 1) las buenas prácticas en constante evolución, centradas en las personas, con 2) herramientas digitales y 3) tecnologías innovadoras.

Durante el taller se relevaron algunas de las mejores prácticas que ya está aplicando la compañía para hacer realidad esa visión. Un ejemplo es el Start Up Studio de la planta de Teiho, en Japón, creado en 2001, donde los miembros del equipo intercambian abiertamente ideas y opiniones para crear nuevos productos, soluciones o formas de producción.

Ese mismo espíritu guía el “Takumi Kobo”, una iniciativa para transmitir habilidades a artesanos jóvenes. Toyota cuenta en su plantilla con numerosos profesionales con alta calificación, llamados Takumi (“Artesano”). Su delicada labor consigue acabados de productos de gran calidad a cotas que los robots aún no pueden alcanzar.

Puesto que muchas habilidades Takumi se basan en conocimientos prácticos tácitos, traspasarlas a la siguiente generación no es sencillo. Toyota se vale de la tecnología digital para visualizar las competencias prácticas de los artesanos de una forma fácil de entender para la siguiente generación, con el potencial de automatizar además estas competencias en el futuro.

Este enfoque ya está dando lugar a nuevos métodos de fabricación y procesamiento. Por ejemplo, ahora los ingenieros takumi pueden utilizar tecnologías avanzadas de procesamiento para hacer realidad diseños singulares que antes se consideraban difíciles de producir.

Un buen ejemplo es la primera técnica del mundo de procesamiento de paragolpes que consigue aplicar una tecnología de moldura incremental a materiales de resina plástica en el nuevo Lexus LC.

Herramientas digitales para el futuro

Para acortar los plazos de instalación y puesta en marcha de nuevos centros de producción, se emplean modelos 3D digitales para identificar defectos y dificultades no previstos en equipos de fabricación que, de no ser detectados, dilatan los plazos por tener que rehacer tareas de diseño y fabricación.

Por otra parte, el uso de un modelo digital recorta a la mitad el tiempo de preparación de la producción, ya que los posibles defectos en el proceso se pueden detectar de antemano, lo que permite a los trabajadores de primera línea de Toyota aplicar sus conocimientos y su experiencia en la fase de diseño del equipo.

Tecnologías innovadoras para el futuro de la fabricación de automóviles

Con el objetivo de recortar a la mitad el número de procesos e inversiones en las plantas, Toyota está trabajando en el desarrollo de dos tecnologías de fabricación para la nueva generación de vehículos eléctricos a batería: el sistema de fundición Gigacast y la cadena de montaje autopropulsada.

-          Tecnología Gigacast

La nueva e innovadora tecnología Gigacast de Toyota incorpora aluminio fundido, con lo que elimina muchos componentes y procesos. Está diseñada como una estructura modular de tres partes, que además tiene la ventaja de que las labores de fabricación y ensamblaje se realicen en un entorno abierto.

La arquitectura modular de tres partes también hace posible una mayor variedad del tipo de vehículos que se pueden diseñar y producir.

La tecnología Gigacast requiere la sustitución periódica de moldes de fundición, algo que suele llevar unas 24 horas. No obstante, Toyota ha sido capaz de reducir sustancialmente ese proceso valiéndose de sus conocimientos especializados en fabricación de motores, incluido el moldeado a baja presión y por inyección. Gracias a esos conocimientos, los ingenieros de Toyota han podido desarrollar un molde con una forma óptima que se puede sustituir en solo 20 minutos.

Por otra parte, el uso de tecnología propia de análisis mejora la calidad del moldeado, lo que a su vez reduce el número de moldes defectuosos.

Gracias a la aplicación de esta arquitectura única y su enfoque respecto a los moldes, Toyota aspira a mejorar un 20 % la productividad respecto a los estándares actuales del sector.

-          Línea de producción autopropulsada

El concepto de línea autopropulsada ya está implantado en algunas líneas de soldadura de la planta de Motomachi, en Japón. Esta nueva tecnología de transporte en la fábrica mejora considerablemente la flexibilidad de configuración de la línea y elimina la necesidad de cintas transportadoras, y con ello reduce drásticamente la inversión en las plantas y el plazo de preparación para la producción.

Los vehículos montados por partes autopropulsados tienen un funcionamiento seguro, a una velocidad adecuada para la producción en serie, gracias a varios factores: sus sensores son capaces de reconocer vehículos, personas y objetos, y cuenta con todos los procesos, desde los equipos al desarrollo y la producción en serie, gracias a los conocimientos y la experiencia que Toyota ha ido acumulando en el desarrollo de tecnologías de conducción autónoma.                        

Avances en la producción en serie de baterías de nueva generación

Como ya se anunció en un comunicado anterior, Toyota se propone comercializar una versión de “Popularización” de sus baterías de nueva generación en 2026-2027. La nueva batería está pensada para ofrecer una gran calidad a un costo inferior, utilizando litio ferrofosfato (LFP) como material principal.

Por otra parte, se espera que la primera batería de estado sólido de Toyota esté lista para su comercialización en 2027-28. La batería de estado sólido cuenta con iones que se mueven en un sólido. Por tanto, el ánodo, el cátodo y la capa de electrolitos sólidos deben estar bien unidos entre ellos, sin separación. Toyota ha establecido el proceso para apilar baterías a gran velocidad y con gran precisión, sin dañar los distintos materiales, utilizando un innovador mecanismo y una tecnología de control síncrono.