Toyota, yeni hidrojenli otomobili Mirai ile dünyayı yeniden değiştirmek istiyor

[™ Admin 1.121]

Toyota, yeni hidrojenli otomobili Mirai ile dünyayı yeniden değiştirmek istiyor

Yirmi yıl önce, Prius hibrid araçları yaygınlaştırdı ve otomobil endüstrisini değiştirdi. Toyota'nın hidrojen yakıt hücreli arabası, Mirai, bunu tekrar başarabilecek mi?

 

Dördüncü nesil Toyota Prius, Nagoya'nın birkaç kilometre güneydoğusundaki Tsutsumi tesisinde, Tokyo'dan Shinkansen hızlı treni ile yaklaşık 100 dakika uzaklıkta üretilmektedir. Tsutsumi'nin vitrinlerinden iki üretim hattı uzağa uzanıyor. Bu salonlarda süs atölyesi bulunur. Burada, tamamlanmış gövde kabuğu içeri giriyor, kapılarından (ayrı bir çizgi boyunca çiftler halinde yol alıyor) ve içeriden hibrid sistem, gösterge paneli ve koltuklar atılıyor. 2003 yılından bu yana Prius üreten fabrika, yılda 430.000 otomobil üretiyor. Saat 06.30-1.5 arası, her dakika Prius'a dönüşebilir.

Bu, işyerindeki Toyota Üretim Sistemi (TPS), otomobil üretiminin muazzam karmaşıklığını bir dizi basit aşamaya yönlendiren efsanevi bir arıtma. Her adımı, gerekli parça tedarikçisi tarafından tam zamanında imalat süreci kullanılarak servis edilir. Sistem, sorunları çözmek için hattın durdurulması ve başlatılması konusunda özerkliğe sahip olan işçiler tarafından kontrol edilir.

 

TPS, iş dünyası vaka incelemelerinin temel dayanağını yaşamakta ve kıskanç rakipler tarafından taklit edilmektedir. Sistem, bileşenlerin (kanban) sürekli olarak izlenmesinden, arıza bildirme sistemine (andon) kadar Toyota Industries'in kurucusu Sakichi Toyoda'nın ilk günlerini tezgâh yapan ilkelerine dayanan verimlilikle ilgilidir. Sürekli iyileştirme süreci kaizen olarak bilinir. Toyota, fabrikayı dolaşmak ve potansiyel sorunlar ve olası verimlilikleri gözlemlemek için kaizen ekipleri kullanan güzel bir sanat dalına sahip. Poster, gömlek ve tabaklarda, bitkinin resmi maskotu - Tsutsuma-Kun adında bir karikatür atı - sağlık ve güvenliği anlatıyor.

Bitişik binada, damgalı çelik Prius gövdeleri, geleneksel kaynak ve lazerler (ve WIRED'in fotoğrafına izin verilmeyen gizli bir tescilli yöntemi kullanarak) kullanılarak robotik olarak monte edilir. Bugün, Tsutsumi'deki 1.850 robot üç ana tedarikçiden birinde bulunuyor: Nachi, Yaskawa ve Kawasaki. Gövde kabukları yerine oturtulduğunda, yaklaşık on birbirine yakın aralıklarla yerleştirilmiş robot kollarından oluşan bir küme aynı anda göz kamaştıran, huşu uyandıran ve korkutucu olan senkronize bir dansa dönüyor ve dönüyor. Sonra hepsi bir anda ileri giderek, iki parçanın birleştiği sıkma noktalarını bulur, sonra kaynak kıskaçlarını dikişler boyunca sıkıştırarak onları sızdırmaz hale getirir. Her bir aşama, kollar geri çekilmeden ve çizginin açılmadan önce bir dakika kadar sürer. Büyük bileşenler, havai tellerin ve yerçekimine dayalı paletlerin bir sistemi ile düz bir çizgiye gönderilir. Aynı zamanda, elektrikli trenlerin sabit bir akışı, kalanları minyatür bir kavşak yol sistemi ve dur işaretleri ile birlikte getirir. Bina dönen mandallar, bip sesi kamyonları, matkaplar, konveyör bantları ve kasnak çıngırakları ve klima sesi gibi bir koro.

Burada inşa edilen Priuses'in hacmi, başarısından bahsediyor. Yirmi yıl boyunca hiçbir otomobil, hibrid otomobilin kamusal algısını değiştirmek ve elektrikli araçların yolunu açmak için daha fazlasını yapmadı. Uber sayesinde Black Priuses, başkent kentlerinin sokaklarında her yerde olmuştur. Bunlar jenerik, etkili, sınıfsız ulaşım için sözlü olarak kısadır. Prius'un işi birçok açıdan tamamlandı. Toyota şimdi başka bir araç üzerinde çalışıyor - bir daha otomobillerle olan ilişkimizi bir daha değiştirme potansiyeli var.

 

Toyota Motor'un yönetim kurulu başkanı Takeshi Uchiyamada

 

Shoichi Kaneko, 2016 yılında piyasaya sürülen dördüncü nesil Prius'un baş mühendis yardımcısıdır. Hafif, sivri saçlı ve sinir bozucu, yeni modelin oluşumunu açıklar ve yaptığı heyecan büyür. Kaneko, "Üçüncü nesil Prius, dünyada melezleri elde etmede büyük bir role sahipti ve hem Japonya'da hem de denizaşırı ülkelerde çok iyi sattı" dedi. "Dördüncü nesil geliştirme hedefimiz, diğer nitelikleri ödün vermeden hibrid bir otomobilden istediğimiz şeyin fiilen standardını yaratmaktı."

En son Prius da en radikal görünüme sahip. Kaneko, "İlk nesillere" mutlu bir yüz "dediğimiz şey vardı," Dördüncü kuşağın yanı sıra genç müşterilere de hitap etmeye çalıştık, bu yüzden yüzü daha savunmacı olarak değiştirdik. "

Prius Latince "üstün" demektir. İlk nesil 2000 yılında İngiltere ve ABD'ye geldiğinde, Leonardo DiCaprio, Cameron Diaz ve Larry David gibi çevresel açıdan önem taşıyan ünlülerin ünlü onayını kazanarak kült statüsünü kazanmış oldu. Prius, California'nın ultra düşük emisyonlu araçlarla ilgili aşamalı tavrından yararlandı ve sonunda devletin en çok satan otomobil oldu. Bununla birlikte, Japonya'da Prius iyi sattı, ancak giderek yaşlanan bir müşteri tabanıyla ilişkilendirildi. Yenilik, gelenekle hızla dahil edildi. Melezler, anlaşılan, seksi değildi. Toyota, 2012'de daha gelişmiş bir plug-in hibrid sürümünün (PHV) kullanıma sunulmasıyla teknolojiye odaklanarak bu markalaşma çıkmazdan çıkmaya çalıştı.

 

 

Kağıtta bugünün Prius'u rakiplerinden azalıyor. Tesla, dikkat çekici derecede çevreye duyarlı otomobiller için tercih otomobili olarak kimlik bilgilerini atıyor. Ürün yelpazesi, Nissan, General Motors ve diğerlerinden gelen gerçek elektrikli rakiplerine göre daha düşük. Kaneko, "İlk nesil arabadan veri topladık - Japon sürücüler yalnızca günde 20 km'lik bir sürüş eğilimi içeriyor" diyen Kaneko, Prius PHV'nin 60 km'lik elektrikli menzili ile ilgili olarak şunları söylüyor: Çoğu PHV sürücüsü, arabalarını tamamen elektrikli gibi kullandı ve şarj noktaları arasında kısa şeritler oluşturdu ve tankı nadiren doldurdu.

Bir kuşağın benzinli otomobillere karşı tutumunu şekillendiren şirket için Toyota çok erken değişime gönülsüz davranıyor. Kaneto, "Toyota, benzinli yakıtın uzun yıllar geçtiğini ve bunun ucuz ve kolaylıkla başa çıkabileceğini düşünüyor. [İçten yanmalı motorlar] araçlar yıllarca sürecek" dedi. Bu doğuştan gelen uyarı, aşırı hava ve doğal afetlere karşı Japonya'nın duyarlılığı ile el ele gidiyor. "Farklı bölgelerin farklı iklimi var Kararda araçta sıkışanlar var Acil servisler onları kurtarmak için yakıt getiriyor - elektrik böyle bir taşınabilirliğe sahip değil Fosil yakıtlar otomobillerin bazı durumlarda barınak olarak kullanılmasına izin veriyor" . 

 

Toyota'nın kökleri, 1926'da kurulan Toyoda Automatic Loom Works'te yatmaktadır. Araba yapımı, yabancı model ve yöntemler üzerine bir çalışma yapıldıktan sonra 1937'de başlamıştır. Bugün, Toyota, çelik bileşenlerden klima cihazlarına, forkliftlere ve hatta evlere kadar her şeyi sağlayan 12'den fazla alt gruba sahip.

Orijinal Prius'un gelişimi hızlı ve öfkeli - şirketin daha önce nasıl çalıştığından çok farklıydı. Otomobilin gebeliği, Hideshi Itazaki'nin 1999'da yayınladığı The Shoot the World adlı Prius adlı eserinde gösteriliyor. (Başlık, Toyota'nın yalın üretim konseptini tanıtan 1990'ın en çok satan The Machine to The World'ü başın öne getiriyor.) Itazaki'nin kitabı yazıyor Japon iş romanının nefes kesici tarzında, kurum kültürünü hareket ve romantizm için bir zemin olarak kullanarak geleneksel olarak medyanın ve iş arasındaki erdemli ilişkiyi sidesteps eden, oldukça popüler bir kurgu türü. Prius hikayesinin bu anlatımı, banal'e drama getirmek için elinden gelenin en iyisini yapar. Bir bölümde şunlar var: "Shimatani-kun, oldukça garip hissediyorum, ancak kitlesel üretim bölümünde bize yardım edersiniz mi? Geliştirdiğiniz diyagonal kiriş teknolojisine ihtiyacımız var."

 

Prius, Eylül 1993'te önümüzdeki yüzyıl için bir araba tasarlamak üzere kurulan Toyota'nın G21 projesinin sonucuydu. G21'den sorumlu olan adam şimdi Toyota Motor Corporation'ın başkanı olan mühendis Takeshi Uchiyamada'ydı. Uçhisarada bugün, Toyota'nın Nagoya Karargahında bir çevirmen ve iki Halkla İlişkiler uzmanının katıldığı, kahverenkli bir toplantı odasında oturuyor. Beyaz bir gömlek ve lacivert şilte takımıyla kırmızı bir cebe sahip olan gri saçlı 71 yaşındaki yönetici, 2013'ten beri Toyota'nın başkanlığını yapıyor. Bir şirket cankurtaranlığı görevini 1969'da bilgisayar ve araştırmada başlattı; yollar keşfetti titreşimi azaltmak için. Babası Kameo Uchiyamada da şirkette şef mühendisti.

Uchiyamada, "İnternet üzerinden bilgi paylaşan ilk proje, üretim mühendisleri ve tasarım mühendisleri arasındaki işbirliği çok daha güçlü oldu" dedi. Çevreci kimlik bilgileri, 21. yüzyılın ilk otomobili için yapılan ilk açıklamanın bir parçası bile değildi. Belirli bir odaklanma olmaksızın, ekip, gelecek yüzyılın taşımacılığı için arzuları beyan ettiler; Uchiyamada, çevre dostu bir tasarıma yerleşmek için kredi talebinde bulundu.

Toyota patronları başlangıçta G21 grubunu 20.1kpl'lık iddialı bir yakıt ekonomisi hedefi haline getirmişti. Sonra, bir yıl sonra, Uçhisaray'ın yeni patronları onu iki katına çıkarmaya karar verdiler. (Kitaptaki Uchimiyada hedefi çirkin olarak nitelendiriyor.) Hibrit bir motor - uzun süreli teorik ama bir seri üretim aracında hiç kullanılmıyor - tek seçenekti.

 

 

Uchiyamada "En zorlu şey pil gelişimiydi" diyor. "Lityum iyon mevcut değildi, yüksek güçlü nikel kadmiyum performans gereksinimlerimizi karşılamadı, nikel-hidrit pil geliştirdik, ancak başlangıçta performansı gereksinimlerimizin yalnızca yarısıydı" diye belirtti.

Seksen mühendis, görünüşte olanaksız hedefi sağlayacak bir güç aktarma organı geliştirmek için iki yıl çalıştı. Bölümler, projeyi erteleyen biri olmaması için şiddetli bir şekilde yarıştı. "Yönetim tarzımın çok zorlandığına dair bir sürü şikayet aldım" diye hatırlıyor.

Ekim 1995'de Tokyo Motor Show'da gösterilen konsept, sistemin sınırlamalarını vurguladı. Hibrid teknolojiyi rakiplerinden gizlemek Toyota-EMS (Enerji Yönetim Sistemi) olarak adlandırıldı ve tasarımın birçok ödün vermesi vardı. Fakat güç aktarma organı çalıştı.

 

Uçhisar, Prius'un cesedini tasarlamak için açık bir yarışma istedi, ancak Toyota yönetimi bu fikre direndi ve bunun yerine bir iç rekabet düzenlendi. Nihai tasarım, Toyota'nın Kaliforniya stüdyosu Calty'de bulunan Irwin Liu tarafından yapıldı. Prius MK 1, aşırı derecede gösterişli, fakat bu hiç de önemli değildi: Aracın ne göründüğünden ziyade, arabaların ne anlama geldiğine önem veren sürücüler için bir arabaydı.

Uçhisarada, Prius'un başarılı olacağını hemen anladığını söyledi. "Araba ilk gösterimizden iki ay sonra Aralık 1997'de satış başladı, planlananlardan beş kat daha fazla emir aldık, satış ve pazarlama ayda 300 araba satacağımızı düşündü, biz 1.000'i sattık" dedi.

TPS sayesinde - üretim süreçlerinde yüzlerce küçük iyileştirmeye sürekli odaklanarak - sonraki modeller daha iyi performans gösterdi. (Prius'un batıda tuttuğu ikinci tekrarlamaya kadar değildi.)

Bugün, Toyota'nın hibrid sistemi arabalarının yaklaşık on milyona yüklendi ve Nissan ve Ford da dahil olmak üzere diğer üreticilere lisans verildi. Her büyük otomobil üreticisi ya melez bir alternatif sunar ya da vaat ediyor. VW emisyon skandal otomotiv dünyasını salladı. 2017 yılı, içten yanmalı motoru reddeden üreticilerin ve hükümetlerin damgasını vurduğu ve ölüm nedeni için zorlu son tarihleri belirledi. Şimdi, Toyota potansiyel olarak çok daha önemli teknolojiye bahis yapıyor ve endüstrinin her yerine tekrar tahta geçmesini umuyor.

 

 

Ocak 2017'de Honda, Hyundai, Daimler, Shell ve Total gibi Toyota ve diğer 13 şirket, fosil yakıtlara alternatif olarak hidrojen geliştirmeye odaklanan bir grup olan Hidrojen Konseyi'ni ilan etti. Elektrikli taşıtlar yaygınlaşmaya başlamış olmasına rağmen, endüstrideki çoğu hidrojeni fosil yakıtların ardılı olarak görüyor. Hidrojen pahalı ve depolaması zor, ancak temiz. Bir yakıt hücresindeki kimyasal reaksiyon sadece su üretir. Pillerin aksine yakıt ikmali de hızlıdır. Japonya, dünyanın ilk hidrojen toplumu olma niyetini açıkladı. Toyota, yeni otomobil Mirai'nin Prius'un melez yakıtlara hidrojen yakıt hücreli araçlara dönüşmesini umuyor.

Mirai, "gelecek" anlamına gelen dişi bir Japon adıdır. Yaklaşık 650 km'lik bir mesafeyle ve düşük ağırlık merkezi ile Mirai, normal bir otomobil gibi sürüyor ve kolları kullanıyor. Tek emisyonu sudur. Prius gibi, samimi görünüyor; estetik olarak güvenli, çığır açıcı değilse. (Anthropomorphism, Japon otomobil kültürüne önemli bir rol oynamaktadır, çünkü Karasawa'nın söylediği gibi, otomobiller statü belirteçleri kadar değil sevecen nesnelerdir) Japonya'da satılan modellerin önyüklemede 60kWh elektrik üretebilen bir takozu var Pil - ya da dört kişilik bir ortalama aile için yaklaşık bir haftalık arz.

Mirai baş mühendisi Yoshikazu Tanaka, salon otomobilinin tasarımı yakıt hücreli araçların ana akım haline getirilmesini hedeflediğini söylüyor. "Hidrojen toplumu başlatmak için sıradan bir binek otomobil satmamız gerekiyordu, bu yüzden Mirai'yi geliştirdik" diye açıklıyor

 

Mirai, Nagoya yakınlarındaki Motomachi'deki LFA İşleri'nde inşa edilmiştir. Toyota'nın en prestijli imalat merkezlerinden biridir, burada işçiler belirli süreçleri öğrenmek ve eğitmenler ve liderler olmak için diğer fabrikalar tarafından sık sık gönderilir. Mirai hattı, günümüzde maksimum 13 otomobil üreten bir supercar atölyesine benzemektedir - ziyaretimiz sırasında toplamda 4.605 (tam da 2.687 ihracat çoğunlukla Kaliforniya'ya yapılmıştır). Taranan ve istiflenmiş besleme sistemi ve jaunty-sounding andon panoları hepsi mevcut ve doğru olmasına rağmen, robotlar ve ağır kaldırma ekipmanları belirgin bir şekilde yoktur. Hidrojen pazarının kendisinin olgunlaşmamış halinin yanı sıra, hızlanma konusundaki başlıca engel, yakıt hücresi istifini ve hidrojen tanklarını yapmak için gereken zaman ve gayrettir. Toleranslar kritiktir; hidrojenin uçuculuğu, güvenli, basınçlı depolamayla büyük ölüde etkilenmiştir ve her iki kutuplu tank, atıklara beslenen ince borularda hiç sızıntı olmasını önlemek için eylemsiz helyum ile test edilmiştir.

Kalın duvarlı hidrojen tankları, karbon fiberle takviyeli termoplastikten (CFRP) oluşur; bu darbelere dayanıklı yapı sadece montaj sırasında test edilmekle kalmaz, aynı zamanda herhangi bir darbe veya hasar durumunda valflerini kapatacak şekilde tasarlanmıştır. İşçiler, verileri merkezi bir bilgisayara ışınlayan Bluetooth tork anahtarı kullanıyor. Bu, kurulum sırasında her cıvatanın gerekli miktarda sıkıştırılmasını sağlarken, borular yolcu hücresinin dışında tutulurken bir dizi sensör sızıntıyı tespit eder. Tesis yöneticisi Akifumi Karasawa, "Hidrojenin ateşe açılması ihtimal dahilinde değil" diyor. Amerikalı test uzmanlarının tanklarını ateşli silahlarla ateşlemeleri gerektiğini açıkladı; hidrojen mermi deliğinden uçarak buharlaşır ve petrolün yaptığı gibi yer seviyesinde bir araya toplanmak yerine atmosfere dağılmaya başlar.

 

 

Prius ile Mirai arasında önemli bir fark var: hidrojen altyapısının yokluğu. Hidrojen üretimi, nakliye ve toplu depolama hala büyük zorluklar. Hidrojenin büyük çoğunluğu fosil yakıtlar kullanılarak üretilir ve sadece CO2 üretimini egzoz borusundan üretim tesisine aktarır. Ve yakıt hücresi ve elektrik motorunun kombinasyonu verimlilikte telafi ederlerse yoğunluklarını kaybederler; düzenli benzinli veya dizel yakıtlara kıyasla hidrojen depolaması için daha fazla yere, tankerleri, boru hatlarını ve yerinde saklamayı düşündüğünüzde önemli ölçüde artması gereken konulara ihtiyaç duyarsınız. Hidrojen'in savunucuları, mütevazi bir ağ oluşturmanın getirdiği muazzam masrafları kabul eder; eleştirmenleri en özel uygulamalar hariç hepsini reddetti.

Mirai'nin kurulması, karmaşıklığı gösterir. Çiğ metallerin ve bileşenlerinin, düzenli bir salonun iki katı uzunluğundaki tek bir arabaya birleştirilmesi yaklaşık dört gün sürüyor. Ayda 2.000 Mira üretmek yoğun otomasyon gerektirir. Araba, titiz çalıştaylarından ve düzenli çizgiden uzaklaşabilmesi için "üretime tabi tutuluyor".

 

 

İşte TPS test edilecek. Mirai'nin karşılaştığı mühendislik zorlukları, Uchimayada'nın Prius'un hibrid motorunu geliştirirken karşılaştığı sorunlardan daha büyük. Ancak, eğer dünya yakıt hücreli otomobilleri kucaklamak istiyorsa, şans bir butik işletmeye açılmayacak olması; Ölçek ekonomileri ölçeği gerektirir. Eğer herhangi bir şirket hidrojenli otomobilleri popüler hale getirebilirse, 20 yıl önce melezlerle bunu yapanlar olacak.

Toyota'nın Mirai için hedefi şimdi ikinci nesil modelden başlayarak üretimi arttırmaktır. Şirket, 2020 Tokyo Olimpiyatları'nda grubun geliştirdiği Hino hidrojen otobüsü ve söylentilere inanılırsa Toyota tarafından geliştirilen "uçan araba" nın yanı sıra dünyaya açmayı planlıyor.

"İki şey yapmak istiyorum," dedi Tanaka. "Teknolojiyi oluşturmak, böylece farklı araçlar yapabilmek ve üretim kapasitesini arttırmak için, hidrojen toplumuna başlamak için kapasiteyi on kat daha uzatmamız gerekiyor" dedi.