Fazendo o Milagre

Parece apropriado que a fábrica onde a Toyota fez seus primeiros carros de passageiros no final da década de 1950, seja agora o cenário de produção pioneira para potencialmente a próxima fase da mobilidade: veículos de célula de combustível (FCVs). Quando a Usina Motomachi na Prefeitura de Aichi, descobriu o primeiro sedã Mirai, o presidente da Toyota, Akio Toyoda, disse que o esforço de 20 anos para desenvolver um carro de produção de células de combustível "nem sempre foi uma jornada suave", mas que o dia 24 de fevereiro de 2015 deve ser lembrado como "o dia em que demos o primeiro passo para a realização de uma sociedade com base no hidrogênio".

No entanto, Toyoda reconheceu a escala do desafio para os veículos de células de combustível se tornarem tão comuns quanto os modelos convencionais que são bem suportados pela infraestrutura existente, dizendo que a rota para um futuro de hidrogênio não seria "fácil" e que a Toyota precisaria "garantir que o Mirai fosse de uso prático para tantas pessoas quanto possível e o mais rápido possível". Ele observou também que a produção estava começando "em um ritmo lento", com três veículos por dia concluídos à mão em vez de usar a tecnologia de fabricação avançada que poderia ser esperada para um veículo tão futurista. "Você pode dizer que isso é semelhante a como as coisas eram quando a Toyota estava começando", afirmou Toyoda.

No entanto, há oito décadas a Toyota estava "apenas começando" - 2017 é seu 80º aniversário - e a fabricação de veículos de células de combustível parece estar em uma trajetória similarmente longa. Mais de dois anos após o discurso de Toyoda, a produção ainda está em um nível baixo, quase 100% manual e totalizando apenas 13 unidades por dia. Até fevereiro deste ano, apenas cerca de 3.000 Mirais foram vendidos no Japão, nos EUA e na Europa. Contraste isso com os números da Toyota, excluindo as subsidiárias, apenas para fevereiro de 2017 (136.738 carros vendidos no Japão, 127.618 exportados e produção mundial de 744.670 unidades para todos os segmentos) e é fácil ver como a produção do Mirai permanece minúscula - por enquanto.

Criando produção e pessoalA montagem do Mirai ocorre em 2.400 pés quadrados, o LFA Works, que fez os supercarros da Lexus LFA até a produção de 500 unidades terminou em dezembro de 2012. Os dois modelos poderiam ser descritos como especializados e, durante a turnê da AMS no final de maio, o gerente de projeto Akifumi Karasawa confirmou que o Mirai "seguiu o caminho" do supercarro LFA na quantidade de cuidados tomados para fazê-lo, sendo essencialmente artesanal por uma pequena equipe. A planta tem operado dois turnos, cinco dias por semana desde janeiro de 2016, quando a produção aumentou de entre três e nove veículos por dia para entre nove e 13.

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"Nós fazemos carros; assumimos desafios constantemente e usamos essas experiências para nos ajudar a progredir no futuro" - Akio Toyoda, Toyota

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Na ausência da transportadora utilizada na produção convencional, as carrocerias dos veículos são movidos para as diferentes estações, das quais existem 13, representando 13 processos. Geralmente, um ou dois trabalhadores por estação, mas todos são treinados na montagem do Mirai do início ao fim para criar uma equipe bem equipada e flexível. Karasawa acredita que a ênfase nas habilidades manuais - habilitada pelo baixo volume - é muito benéfica a partir de uma perspectiva de desenvolvimento da força de trabalho, dizendo que, a menos que as pessoas aprendam com suas mãos, elas não aceitarão o know-how de fabricação que eles ensinam. "Estamos fazendo uma pessoa, não apenas um carro", afirma. Depois de ganhar experiência no Mirai, o pessoal geralmente acaba em algum outro lugar da rede de produção da Toyota; em outras instalações Motomachi, uma planta diferente no Japão, ou no exterior.

Existem três etapas principais de montagem: aparo, durante o qual as peças, como o painel de instrumentos e a fiação, são instaladas; chassi, para a integração da tecnologia de células de combustível ; e montagem final, onde os assentos, janelas, tapetes e interior são instalados .Em cada seção, existem áreas de sub-montagem para componentes. A Toyota possui uma política de "a tempo certo" (veja a caixa abaixo), o que significa que há armazenamento limitado no local de peças, a maioria da qual, como para outros modelos, provêm da base de fornecimento automotiva bem estabelecida do Japão. No entanto, em abril de 2016, a Toyota e outros OEMs japoneses receberam uma dura lição sobre os riscos de inventário mínimo mesmo dentro de uma cadeia de suprimentos em grande parte doméstica; Os terremotos em Kumamoto interromperam a oferta, interrompendo a produção em várias plantas. Motomachi foi um dos locais afetados e a produção de Mirai parou por uma semana porque as peças não poderiam ser obtidas de uma das próprias plantas da Toyota em Kyushu.

Precisão sem robôsAs carrocerias Mirai entram na sala de montagem depois de serem soldados e pintados nas linhas de produção em massa em Motomachi. Pode ser futurista em termos de seu sistema de energia, mas a carroceria do Mirai é feita de aço, como a dos veículos convencionais, devido ao alto custo de materiais leves, como a fibra de carbono, embora Karasawa diga que a Toyota pode considerar alternativas no futuro.No entanto, os tanques de hidrogênio são feitos de plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP) para durabilidade, na fábrica de Honsha, também em Aichi, e são trazidos para o antigo LFA Works com uma pequena quantidade de combustível dentro. A pilha de células de combustível, que gera energia em um motor a gasolina, também é feita de CFRP, mas em Motomachi.

Além dos tanques e da pilha, outros componentes do sistema de células de combustível que precisam ser instalados são: o motor, que é alimentado por eletricidade gerada na pilha; o conversor de impulso; o compressor de ar; e a bateria. O motor é o último desses elementos a entrar, instalado juntamente com o eixo de transmissão, eixo dianteiro, inversor, aquecedor de água, cabo de alta tensão, suspensão dianteira, eixo traseiro, para-choques dianteiro e rodas.

Para a integração na carroceria, a qual fica suspensa, a pilha e um par de tanques são criados em um carro, assim um trabalhador de cada lado aperta os parafusos para corrigir a posição. O carrinho é abaixado e o pessoal ajusta o torque com as chaves QE, que enviam dados para um tablet via Bluetooth; a produção pode ser manual, mas não deixa de ser sofisticada. A cor verde indica que o torque está dentro de parâmetros aceitáveis, enquanto o vermelho mostra que ele deve ser alterado antes que a carroceria avance. Também utilizado na linha Lexus na Motomachi, os tablets foram introduzidos na fabricação do Mirai cerca de um ano após o início da produção, substituindo notas de papel e melhorando o controle de qualidade. O pessoal os adaptou para o seu trabalho diário, adicionando tiras de alumínio na tela sensível ao toque, de modo que não precisam remover as luvas para ativá-lo.

Mesmo nos casos em que os dados não são transmitidos, os tablets são úteis como meio de exibição de listas de tarefas nas diferentes estações, como a instalação do pára-brisas na montagem final. Aqui, um trabalhador aplica habilmente o adesivo na borda do pára-brisas com uma taxa precisa de 6.5cm por segundo, depois dois operadores usam dispositivos de sucção para transportá-lo sobre a carroceria; um terceiro abre o capô e alcança o espaço para ajudar a colocação. Inusitadamente, outro sinal de cuidado que entra na produção do Mirai, é que as medidas são tomadas com um indicador para garantir a perfeição.

Nesta fase, juntamente com o vidro, o sistema de alimentação externa, interior do veículo e compartimento do motor são instalados. As instalações finais de acabamento interior envolvem assentos, portas, volante e tampa do inversor. Uma verificação de ignição é então realizada antes que o veículo chegue à inspeção final.

Liberando o potencial de hidrogênioDe acordo com Karasawa, seria possível construir até 50 Mirais por dia na operação manual atual, embora a produção de componentes para a tecnologia de célula de combustível também precise manter o ritmo. Com base na relação custo-eficácia, ele estima que o ponto de inflexão para automação seria de cerca de 100 unidades por dia. No entanto, o problema para o especialista em produção em massa, a Toyota, rotineiramente o maior fabricante de veículos do mundo, não é a capacidade, mas a demanda. Tal como acontece com outros veículos alternativos faturados como o futuro da mobilidade, a demanda pelo Mirai está sendo limitada por uma grave falta de infraestrutura para fazer compras, uma escolha prática para os consumidores.

Talvez, no entanto, alguns progressos estão sendo feitos. Em maio deste ano, os parceiros de infraestrutura originais da Toyota, Iwatani e JXTG Nippon, estavam entre as 11 empresas - incluindo os OEMs rivais Nissan e Honda - a se juntar para uma colaboração destinada à construção em larga escala de estações de abastecimento de hidrogênio. Este plano "todo japonês" surgiu do "Roteiro Estratégico do Governo para hidrogênio e pilhas de combustível", revisado em março de 2016, que visa 160 estações operacionais e - com bastante otimismo - 40.000 FCVs em uso até o ano fiscal de 2020. A declaração da Toyota em maio revelou que a colaboração pode considerar estabelecer um novo negócio para apoiar esses objetivos, sugerindo que isso aconteceria "dentro de 2017".

Mais adiante, a Toyota anunciou em abril que estabeleceria uma estação de hidrogênio em sua base de P&D em Changshu, na China, e também enviaria dois Mirais para o país em outubro para testes de demonstração até 2020, como parte do projeto financiado pelas Nações Unidas, "Acelerando o Desenvolvimento e Comercialização de Veículos de Célula de Combustível na China". Além disso, a Toyota está fazendo testes de demonstração na Europa e países como a Austrália, os Emirados Árabes Unidos e o Canadá.

"Nós fazemos carros; assumimos constantemente desafios e usamos essas experiências para nos ajudar a progredir em direção ao futuro", disse a Toyoda no lançamento da produção do Mirai em 2015. Transformar um veículo com células de combustível em um modelo de alto volume certamente será um desafio, mas, considerando os desenvolvimentos recentes, é justo dizer que a Toyota não está apenas esperando por um milagre, mas sim fazendo ele acontecer.

Assista aos videos da Toyota sobre a produção do Mirai aqui.