Test drive 20 anni Toyota Prius: come è successo

Una serie su un percorso titanico percorso da un marchio giapponese e ibridi diventati realtà

Nel febbraio 2017, le vendite del modello ibrido combinato di Toyota hanno raggiunto i 10 milioni, con l'ultimo milione raggiunto in soli nove mesi. Questa è una storia di vero spirito, perseveranza, ricerca di sogni e obiettivi, ibridi e il potenziale che si cela in questa combinazione.

Alla fine del 1995, sei mesi dopo che la Toyota responsabile aveva ottenuto il via libera rivoluzionario per il progetto dell'auto ibrida, e due anni prima della sua produzione in serie pianificata, i lavoratori del progetto erano perplessi. Il prototipo semplicemente non vuole funzionare e la realtà è molto diversa dalla simulazione su un computer virtuale, secondo la quale il sistema deve funzionare senza intoppi.

Il team di Takeshi Uchiamada, dopo aver investito risorse umane, tecnologiche e finanziarie inestimabili in questa impresa, è stato costretto a tornare al punto di partenza e riconsiderare l'intera strategia. Gli ingegneri si rimboccano le maniche e si occupano di calcoli XNUMX ore su XNUMX, modifiche di progettazione, ricalibrazioni, scrittura di nuovi software di controllo e altre attività ingrate per un mese intero. Alla fine i loro sforzi vengono premiati, ma la gioia è di breve durata: l'auto percorre poche decine di metri e poi cade di nuovo.

A quel tempo, la Toyota era stata a lungo un gigante automobilistico con un'immagine ben consolidata di un produttore di automobili di fascia alta e il fallimento di una nuova impresa così ambiziosa era uno scenario impensabile per l'azienda. Inoltre, mettere in mostra il potenziale tecnologico e la forza finanziaria è una parte fondamentale della progettazione di progetti ibridi e i professionisti del marketing non possono permettersi di fare un passo indietro dal proprio compito.

In generale, l'idea dello sviluppo ibrido non è tipica dello spirito della Toyota, che all'epoca era nota più per il suo conservatorismo che per il suo impegno per l'innovazione. Lo stile dell'azienda è stato guidato per decenni da una filosofia unica, compresa l'implementazione di modelli di produzione e commercializzazione collaudati, il loro adattamento, sviluppo e miglioramento. La combinazione di questi metodi, unita allo spirito, alla disciplina e alla motivazione tradizionali giapponesi, perfeziona i metodi di produzione del gigante dell'isola e ne fa un punto di riferimento di efficienza. Tuttavia, negli ultimi anni, il management di Toyota ha sviluppato una nuova visione per il futuro in linea con la nuova fiducia di un attore globale che aspira ai vertici dell'industria automobilistica, e la creazione di un modello ibrido dovrebbe essere il primo grande passo nel compito di costruzione ambizioso. look all'avanguardia e più rilassato. Il desiderio di cambiamento forza il processo, che a sua volta appesantisce al limite la capacità di sviluppo dell'azienda. La prima Prius è nata alle prese con il tantalio e il suo team di progettazione ha dovuto affrontare ostacoli inaspettati, sfide sorprendenti e dolorosi misteri tecnologici. La fase di sviluppo e progettazione è un esperimento costoso, accompagnato da molti passaggi sbagliati e soluzioni ingegneristiche non sufficientemente accurate, che hanno comportato un enorme investimento di tempo, fatica e denaro.

Alla fine, l'obiettivo è stato raggiunto: l'ibrida Prius d'avanguardia ha svolto il ruolo previsto di una catapulta di marketing che è riuscita a trasformare Toyota in un pioniere della tecnologia e distruggere l'immagine conservatrice dell'azienda, creando attorno ad essa un'aura high-tech completamente nuova. Lo sviluppo della prima generazione è costato alla Toyota l'incredibile cifra di un miliardo di dollari, ha incorporato un enorme potenziale ingegneristico e ha messo alla prova la perseveranza, la diligenza, lo spirito e il talento di tutti coloro che sono stati direttamente o indirettamente coinvolti nel progetto.

Sebbene sia nata come uno "sparo nel buio", la Prius non è solo una rivoluzione tecnologica per Toyota. Il processo della sua creazione cambia completamente l'intero modello di gestione dell'azienda, il cui management non ha mai preso decisioni così rischiose. Senza la ferma posizione di leader come Hiroshi Okuda e Fujio Cho, l'ibrido non sarebbe potuto diventare un popolare gigante giapponese. Un'anatra brutta e sofferente diventa l'inizio di tutti gli inizi, traccia un possibile percorso per il futuro dell'auto e la seconda generazione inizia a portare dividendi finanziari diretti, cadendo sul terreno fertile degli alti prezzi del petrolio. Naturalmente, subito dopo le due citate, la società di sterzo Katsuaki Watanabe ha abilmente utilizzato le basi gettate dai suoi predecessori, ponendo le tecnologie ibride in una posizione prioritaria per lo sviluppo nei prossimi anni. La terza Prius è ora parte integrante della nuova filosofia Toyota, senza dubbio un importante fattore tecnologico e di mercato nell'industria automobilistica, e la quarta può sembrare strana perché ci sono già abbastanza alternative, come la più tradizionale Auris Hybrid. Attualmente, i principali investimenti sono concentrati sulle tecnologie di costruzione e sui metodi di produzione per rendere gli ibridi di prossima generazione più convenienti ed efficienti, con le nuove tecnologie delle batterie, l'elettronica di controllo moderna e gli alimentatori come priorità principale nelle attività di sviluppo. Qui proveremo a parlare del vero eroismo mostrato dai creatori di questa creazione unica.

prefazione

Se ne va silenzioso e strano per una macchina. Scivola attraverso una nebbia di idrocarburi bruciati e supera i motori ronzanti dei suoi fratelli con silenziosa arroganza. Lieve accelerazione e silenzio sono improvvisamente interrotti dal ronzio impercettibile ma caratteristico del motore a benzina. Quasi a dimostrare la dipendenza dell'umanità dall'olio combustibile, il classico motore a combustione interna dichiara con modestia ma inequivocabilmente la sua presenza nel moderno sistema ibrido. Il suono di una piccola auto a pistoni high-tech è abbastanza discreto, ma il suo aspetto mostra che la pluripremiata pioniera ibrida Prius non è ancora un'auto elettrica e rimane profondamente attaccata al serbatoio del gas ...

Questa decisione è abbastanza naturale. L'EV potrebbe sostituire la sua controparte con motore a combustione nei prossimi decenni, ma in questa fase, la tecnologia ibrida è la migliore alternativa ai classici veicoli a benzina e diesel quando si tratta di basse emissioni. L'alternativa che funziona è prodotta in grandi quantità e ha già prezzi ragionevoli.

Allo stesso tempo, il ruolo del motore a benzina nel modello giapponese è notevolmente ridotto e l'impianto elettrico partecipa attivamente alla guida, sia direttamente che indirettamente, contribuendo a ottimizzare le prestazioni del motore. Negli ultimi anni, gli ingegneri Toyota e Lexus hanno sviluppato la loro idea originale di unire le qualità di un ibrido parallelo e di serie aggiungendo alcuni elementi aggiuntivi (tra cui l'ultima generazione di trasmissione aggiuntiva) e migliorando l'efficienza dei motori elettrici, dell'elettronica di potenza e batterie. Tuttavia, sono rimasti fedeli a due principi tecnici: l'uso di un meccanismo planetario per combinare la potenza di due macchine elettriche e un motore a combustione interna e la trasformazione elettrica di parte dell'energia del motore a combustione interna prima che venga inviata alle ruote . A molti, l'idea ibrida degli ingegneri giapponesi sembra ancora fantastica oggi, ma le sue radici risalgono al passato. Il vero contributo di Toyota sta nel coraggio della decisione di creare un'auto ibrida in un momento in cui nessuno ne ha bisogno, nell'applicazione pratica delle moderne tecnologie che consentono di controllare adeguatamente i processi utilizzando algoritmi intelligenti ed elettronica ad alta velocità. Tuttavia, questa semplice formulazione nasconde il lavoro enorme e disinteressato di centinaia di ingegneri altamente qualificati e il dispendio di enormi risorse finanziarie e tecnologiche. Con una base di ricerca e sviluppo lungimirante, interpretazione creativa di idee di successo esistenti e già anni di esperienza nel campo dello sviluppo ibrido, il gigante giapponese continua ad essere il più anziano in questo campo, indipendentemente dalle ambizioni di tutti gli altri.

Oggi è chiaro che la qualità più importante della Prius è l'armonia.

tra le componenti costitutive del percorso di potenza, realizzato nella ricerca della massima efficienza. Le singole unità sono collegate in uno schema sinergico concettualmente unificato, riflesso nel nome del sistema di azionamento - HSD (Hybrid Synergy Drive). Già con lo sviluppo della Prius I, gli ingegneri Toyota sono stati in grado di pensare in grande, spingendo i confini delle combinazioni tra motori a combustione interna e motori elettrici realizzati finora e realizzando i vantaggi di un uso più flessibile dell'elettricità in un sistema completamente integrato. In questo sono concettualmente avanti rispetto ai loro pari, utilizzando soluzioni ibride parallele con motore elettrico e motore a benzina collegati coassialmente. I giapponesi hanno realizzato una macchina in cui l'elettricità non percorre il percorso elementare "batteria - motore elettrico - trasmissione - ruote" e viceversa, ma entra in un ciclo complesso che comprende motori a combustione interna, la cui energia meccanica viene utilizzata per generare guidare la corrente in tempo reale. Lo schema Toyota consente di evitare la necessità di un cambio classico, di selezionare modalità di funzionamento altamente efficienti del motore a combustione interna grazie al suo collegamento indiretto alle ruote motrici, nonché per la modalità di recupero dell'energia durante l'arresto e lo spegnimento il motore quando è fermo, come parte dell'idea generale di massima economia.

Dopo il successo di Toyota, anche molte altre aziende sono passate ai modelli ibridi. Tuttavia, non si può negare che quasi tutti i progetti si riducono a una soluzione di progettazione parallela che non può fornire efficienza, e quindi il significato della filosofia tecnologica di Toyota.

Ancora oggi l'azienda segue l'architettura di base del sistema originariamente progettato, ma per amor di verità bisogna ricordare che realizzare versioni dei modelli Lexus più grandi richiede uno sviluppo paragonabile a quello della prima Prius. Ciò è particolarmente vero per l'ultima versione del sistema ibrido con una trasmissione aggiuntiva a quattro velocità con ingranaggi planetari. La stessa Prius ha subito cambiamenti significativi nella seconda, terza e quarta generazione, inclusa l'aggiunta di una versione plug-in con batterie agli ioni di litio come un altro passo rivoluzionario nello sviluppo di questa tecnologia. Nel frattempo, la tensione nel sistema è aumentata in modo significativo, i motori elettrici hanno aumentato l'efficienza e ridotto il loro volume, il che ha permesso di escludere alcuni dettagli nella progettazione della trasmissione a ingranaggi planetari e ridurre il numero di elementi condotti. Anche lo sviluppo non si è mai fermato e nuovi modelli diventano più efficienti ...

Ultimo ma non meno importante, il vantaggio significativo del modello Toyota non è solo nell'aspetto tecnico: la forza della Prius risiede nel messaggio che trasuda il suo complesso concetto e design. I clienti di auto ibride sono alla ricerca di qualcosa di completamente nuovo e cercano non solo di risparmiare carburante ed emissioni, ma anche di farlo pubblicamente come manifestazione della loro visione ambientale. "La Prius è diventata sinonimo di ibrido, l'essenza unica di questa tecnologia", ha affermato il vicepresidente dell'azienda. Honda Giovanni Mendel.

Finora, non ci sono prospettive realistiche che qualcuno possa sfidare le posizioni di leadership di Toyota e Lexus nella tecnologia ibrida, nonostante la crescente concorrenza. Gran parte del successo di mercato dell'azienda oggi è guidato dalla Prius, come disse una volta il presidente della Toyota USA Jim Press: "Alcuni anni fa la gente comprava una Prius perché era Toyota; oggi molte persone comprano la Toyota perché produce un modello come la Prius." Questo di per sé è un passo avanti eccezionale. Quando i primi ibridi arrivarono sul mercato nel 2000, la maggior parte delle persone li guardò semplicemente con scettica curiosità, ma con l'aumento dei prezzi del carburante, la velocità e il solido vantaggio di Toyota si adattarono rapidamente alle mutevoli condizioni.

Tuttavia, quando inizia la creazione del modello Prius, nessuno si aspetta che tutto ciò accada: gli iniziatori del progetto e gli ingegneri coinvolti nell'implementazione non hanno altro che fogli bianchi ...

La nascita della filosofia

Il 28 settembre 1998, al Salone di Parigi, un gruppo di dirigenti Toyota guidati dal presidente Shoichiro Toyoda avrebbe svelato la Yaris, il nuovo modello piccolo dell'azienda. La sua comparsa sul mercato del Vecchio Continente è prevista per il 1999 e nel 2001 la sua produzione dovrebbe iniziare in un nuovo stabilimento nel sud della Francia.

Al termine della presentazione, quando i capi si stanno preparando a rispondere alle domande, accade qualcosa di strano. In linea di principio, l'attenzione dovrebbe essere focalizzata sulla Yaris, ma i giornalisti, ponendo le loro domande, rivolgono rapidamente la loro attenzione al nuovo modello ibrido di Toyota chiamato Prius. Tutti sono interessati alla sua presentazione in Europa, che dovrebbe avvenire nel 2000. Il modello è stato mostrato per la prima volta nel 1997 in Giappone e, grazie alla sua incredibile tecnologia e al basso consumo di carburante, ha rapidamente attirato l'attenzione delle case automobilistiche e dei giornalisti di tutto il mondo. Nel luglio 1998, l'allora CEO Hiroshi Okuda annunciò che nel 2000 Toyota avrebbe iniziato ad esportare circa 20 veicoli in Nord America ed Europa. Da quel momento in poi, grazie alla Prius, le parole Toyota e ibrida vengono ora pronunciate come sinonimi, anche se a quel tempo nessuno sapeva di cosa si stesse parlando. Pochi sanno che l'azienda è riuscita non solo a progettare questo capolavoro tecnologico, ma anche - a causa della mancanza di una base tecnica e del potenziale di sviluppo dei fornitori - a progettare e produrre molti sistemi ed elementi unici. In poche pagine è difficile ricreare appieno il vero eroismo mostrato dalle persone responsabili e dai progettisti della Toyota, che sono riusciti a trasformare un'idea in un modello adatto alla produzione di massa.

Progetto G21

Nel 1990, il comunismo stava crollando e le economie delle democrazie industriali stavano fiorendo. Fu allora che il presidente del consiglio di amministrazione della Toyota, Aggi Toyoda, provocò accese discussioni in azienda. "Dobbiamo continuare a fare le auto come facciamo adesso?" Sopravviveremo nel secolo XNUMX se il nostro sviluppo continuerà sulla stessa strada?

A quel tempo, l'obiettivo dei produttori era quello di rendere le auto più grandi e più lussuose, e la Toyota non si distingueva allo stesso modo. Tuttavia, Toyoda, l'uomo che, insieme al suo collega Soichiro Honda, era una figura di spicco nell'industria automobilistica giapponese del dopoguerra, è preoccupato. “Poi è diventato il nostro obiettivo. Un giorno le cose cambieranno e se non indirizziamo le nostre attività di sviluppo in un modo nuovo, ne pagheremo le conseguenze nei prossimi anni”. In un momento in cui la priorità sono le prospettive a breve termine per modelli più potenti e lussuosi, questo suona come un'eresia. Tuttavia, Toyoda ha continuato a predicare la sua filosofia fino a quando il vicepresidente esecutivo responsabile del design e dello sviluppo di nuovi modelli, Yoshiro Kimbara, ha accettato l'idea. Nel settembre 1993 ha creato il G21, un comitato di progettazione per studiare la visione e la filosofia dell'auto del secolo 1993. Ecco un altro fatto interessante: nel 3 l'amministrazione Clinton negli Stati Uniti ha lanciato un'iniziativa volta a sviluppare un'auto che consuma in media 100 litri di carburante ogni XNUMX km. Nonostante il nome ambizioso di New Generation Car Partnership (PNGV), che comprende le case automobilistiche americane, il risultato di diversi anni di lavoro degli ingegneri sono state le casse di un miliardario americano leggero e un totale di tre prototipi ibridi. Toyota e Honda sono escluse da questa iniziativa, ma questo le incoraggia ulteriormente a creare le proprie tecnologie per ridurre significativamente il consumo di carburante...

(da seguire)

Testo: Georgy Kolev