O Porsche 918 Spyder está estabelecendo novos padrões: primeiro, como um supercarro esportivo de edição limitada acionado por dois sistemas de propulsão elétricos e um motor esportivo V8 que geram uma potência total de 887 cv e, em segundo lugar, por meio de seu processo de fabricação exclusivo: a Porsche é a pioneira de uma nova metodologia com seu ateliê de produção de 4000 metros quadrados na qual cem funcionários selecionados montam os veículos à mão.
Este ateliê de produção único fica no coração da Fábrica 2 em Stuttgart-Zuffenhausen, o centro das operações da Porsche e o local de fabricação do icônico carro esportivo 911 há cinquenta anos. O 918 Spyder é, assim como o 911, um sucesso em vendas. Em um pouco mais de um ano todas as 918 unidades do Porsche 918 Spyder foram vendidas. O carro esportivo híbrido de tomada será fabricado até meados de 2015.
Há aproximadamente quatro anos Michael Drolshagen recebeu a responsabilidade de projetar e construir um ateliê de produção para o Porsche 918 Spyder, como seria de se esperar de um diretor de produção. Drolshagen começou sua tarefa reunindo-se com alguns de seus colegas da Porsche para responder à pregunta principal: “Quais características realmente definem um ateliê de produção”? As respostas dadas foram muito variadas: enquanto para alguns era “o cheiro de couro” ou “um espaço um pouco apertado”, o engenheiro industrial de 43 anos de idade rapidamente o relacionou com a imagem de um recinto impecavelmente limpo onde trabalha um relojoeiro com seu monóculo e pinças para realizar seu trabalho artesanal com precisão.
Um novo brilho para a antiga oficina de pintura – Vinte e quatro meses depois, o ateliê de produção foi instalado na parte central da Fábrica 2 em Zuffenhausen. Qualquer pessoa que visite a antiga oficina de pintura para carros esportivos de produção em série no segundo andar perceberia imediatamente que a equipe do projeto criou um espaço que se assemelha muito à ideia original proposta pelo Diretor de Produção do Spyder.
Concentrados e completamente em silêncio, os especialistas da Porsche trabalham em inovadoras estações de trabalho ergonômicas para a criação de um carro esportivo de alta categoria. O ambiente deste recinto é leve e agradável e está dominado por tons de cinza (piso), branco (paredes e teto) e verde ácido, a cor recorrente que Porsche escolheu para todos seus veículos que contam com sistema elétrico híbrido.
Tudo está limpo e arrumado. Não há cabos espalhados pelos corredores entre as estações de trabalho. Isto também ocorre porque desde o princípio o objetivo era basear-se exclusivamente em ferramentas sem fio para a fabricação dos carros esportivos híbridos de tomada. As chaves de fenda sem fio controladas por tecnologia Bluetooth são um exemplo desta filosofia em ação: estas ferramentas praticamente silenciosas oferecem aos técnicos flexibilidade nas estações de trabalho e reduzem o risco de danos aos componentes. A integração das chaves de fenda com o banco de dados também garante que os valores de torque gravados sejam cumpridos de maneira confiável e possam ser documentados e verificados em qualquer momento.
O melhor dos dois mundos – A abordagem sem concessões à gestão da qualidade, incorporada pelo processo de verificar e documentar os valores dos torques, também explica a decisão de localizar a linha de produção do Spyder na fábrica de Zuffenhausen. Não é nem preciso dizer que a fábrica também oferece uma ligação emotiva, dado seus vínculos com a origem da lenda do 911, a história da Porsche no automobilismo e o DNA muito especial da Porsche. Entretanto, ainda mais importante foi a capacidade do ateliê, como local de fabricação de um supercarro esportivo de edição limitada, de vincular-se à chamada “cadeia de pérolas” de produção em série; fazer isso permitiria utilizar toda a gama de instalações existentes, assim como um abrangente conhecimento em provas em campo, durante o processo final de montagem.
Além de sua infraestrutura, a fábrica de Zuffenhausen oferece outro benefício essencial para o ateliê do 918: os funcionários. Aproximadamente 3.500 pessoas trabalham na montagem de veículos na fábrica, e em nenhum outro local teria sido possível encontrar um grupo de especialistas tão altamente qualificados em campos como desenvolvimento, equipamento de veículos, montagem da carroceria, acabamento de pintura, montagem e unidade acionadora.
Mulheres e homens de 14 países foram selecionados para ocupar os cobiçados postos na linha de produção do 918 Spyder. As idades variam de 21 a 56 anos e eles contam com entre seis a quarenta anos de experiência profissional. Todos os integrantes desta equipe vieram da linha de produção do 911 e muitos deles inclusive já trabalharam na fabricação de veículos de competição ou fabricação de protótipos. Com toda sua experiência e paixão, esta equipe diversificada é o que garante que exatamente 918 unidades do Porsche 918 Spyder terão saído do ateliê de produção na melhor qualidade possível até meados de 2015.
Fabricação alinhada com o modelo em espinha de peixe – A bandeirada inicial para a montagem do primeiro veículo da série foi dada no dia 18 de setembro de 2013. Antes disso, uma equipe de 25 funcionários já havia fabricado 25 protótipos e oito veículos piloto. A linha de produção em forma de L demonstrou seus benefícios durante esta fase de introdução: “Temos praticamente toda a cadeia de valor dentro desta área de 4.000 metros quadrados”, disse Michael Drolshagen. “Isto é por si só algo único”.
Os veículos passam por 18 estações antes de serem dirigidos quase completamente em silêncio no modo eléctrico até um elevador, para então passarem pelas provas finais nas instalações do laboratório, localizadas dois andares abaixo.
Durante o processo de fabricação, o pessoal de produção da Porsche utiliza o modelo em espinha de peixe da Porsche, embora na verdade a estrutura utilizada se assemelhe mais a um só lado da espinha. Mesmo assim, este princípio oferece os caminhos mais curtos entre cada ponto da cadeia. No caso do ateliê do Spyder, isto significa que a área de pré-montagem está localizada à esquerda da linha de montagem principal e as partes correspondentes são tomadas dali diretamente até a linha principal. Um sistema de transporte em esteira entrega as peças às estações de pré-montagem e, por sua vez, o sistema de esteira é abastecido com as peças adequadas em um armazém localizado um andar abaixo.
A garantia da qualidade é a prioridade máxima – Aproximadamente cem horas de tempo de produção, incluindo procedimentos de controle da qualidade rigorosos, são gastas durante todo o processo de fazer com que um Porsche 918 Spyder passe pelas 18 estações de montagem do ateliê até o elevador, para ser então levado ao laboratório de provas. Estas provas contínuas garantem que, no final do processo, o cliente receba um veículo excepcional em todos os sentidos.
Novos métodos e pedidos de patentes em trâmite – Com o Porsche 918 Spyder, o fabricante de carros esportivos de Zuffenhausen não apenas está deixando sua marca em questão de qualidade, materiais e tecnologia; a empresa também está determinando um exemplo pioneiro dentro do processo de fabricação. Para Michael Drolshagen, o número de pedidos de patentes pendentes para ferramentas de montagem ou dispositivos para a garantia da qualidade demonstram “que nossa definição de inovação vai muito além do próprio veículo”.
É difícil indicar exatamente “estações individuais”, mas tanto a montagem do monocoque, os motores, o acabamento em couro e a montagem da carroceria se encaixam em quatro etapas de produção que destacam a filosofia de fabricação particularmente eficiente.
O monocoque como ponto de partida – O fato de que a construção de cada Porsche 918 Spyder começa com o monocoque para dois passageiros é uma característica especial por si só, e os elevadores montacarga operados por baterias projetados especialmente para esta fase do processo são igualmente interessantes: eles permitem que os técnicos abaixem e levantem o componente, bem como girá-lo horizontal ou verticalmente, o que facilita em muito seu trabalho, especialmente quando se trata de instalar os chicotes elétricos.
As atividades que são realizadas na linha de motores também são incomuns. De acordo com a filosofia “um técnico, um motor”, as unidades, que são construídas de acordo com princípio de construção de baixo peso, desenvolvem cada um de seus contornos à medida que passam por oito estações de trabalho. O trabalho leva 20 horas para ser concluído e, no final, os motores de 140 kg são a obra de um único funcionário. De acordo com esta abordagem e alinhado com a filosofia da Porsche, cada funcionário tem seu próprio “bebê” para cuidar, o que, por sua vez, garante absoluta precisão.
Altos padrões para habilidades específicas – Precisão absoluta é a essência na linha de produção: todas as tarefas realizadas pela equipe de produção foram projetadas para ressaltar os elevadíssimos padrões aplicados a seu trabalho. Afinal, esta é a única maneira de atender às igualmente exigentes expectativas dos clientes da Porsche.
A fim de proporcionar pura alegria aos compradores do 918 Spyder, era obviamente necessário equipar o ateliê de produção com seu próprio departamento de acabamento em couro. Aqueles que viram com seus próprios olhos como os especialistas de interiores de veículos costuram o couro ao redor da viseira em 40 minutos, com uma mão firme e 200 pontos precisos e, finalmente, arrematam seu trabalho com uma costura cruzada, definitivamente compreendem o nível de qualidade exigido para um carro esportivo que tem uma etiqueta que diz “feito à mão na Alemanha”.
Diversos padrões foram incluídos no processo de produção para garantir que o melhor resultado possível seja alcançado em todo momento, independentemente do técnico envolvido. Estes níveis de qualidade podem estar relacionados a qualquer coisa, desde sistemas de carga padronizados até princípios de “conectar e utilizar” (“plug-and-play”), que garantem que os componentes sejam instalados de maneira uniforme com medidas que são milimetricamente precisas. Os resultados da abordagem padronizada ficam especialmente evidentes quando as seções laterais e as molduras das portas são encaixadas, uma vez que o princípio de união do tipo macho e fêmea permite que junções absolutamente idênticas sejam replicadas em todo momento.
Produção em pequena e grande escala em seu nível mais elevado – Sem dúvida nenhuma, o ateliê de produção do 918 Spyder faz mais do que justiça às ideias originais de Michael Drolshagen. O que mais agradou Drolshagen em relação a toda a configuração foi a capacidade de desenvolver um conceito específico para a fabricação de um supercarro esportivo que partiu simplesmente da discussão da palavra “ateliê” e depois transformar este conceito em realidade com a ajuda de sua equipe.
O experimento foi um sucesso. Em Zuffenhausen, o fabricante de carros esportivos está comprovando claramente que é possível produzir veículos em pequena e grande escala “de maneira muito próxima e de acordo com o nível mais elevado”. Este conhecimento oferece novas perspectivas não apenas para aqueles envolvidos no projeto, como também para toda a empresa.
Michael Drolshagen – O engenheiro industrial Michael Drolshagen tem trabalhado na Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG desde 2000. Drolshagen foi nomeado Diretor de Produção do ateliê de produção do Porsche 918 Spyder em 2011 e recebeu a tarefa de projetá-lo e construí-lo. Desde então ele vem supervisionando o planejamento, a qualidade, a logística e a montagem do ateliê de produção.
Antes de ser nomeado para seu cargo atual, Drolshagen esteve envolvido na fase de pré-produção para produção em série durante quatro anos. Ao exercer este cargo ele foi responsável por todos os protótipos e pela tecnologia dos veículos de luxo. Atualmente com 43 anos de idade, ele iniciou sua carreira na Porsche no centro de desenvolvimento de Weissach. De lá ele passou para o centro de competência técnica para pós-vendas em Zuffenhausen em 2004.
Os fornecedores – O Porsche 918 Spyder será fabricado até meados de 2015 em uma edição estritamente limitada de 918 unidades. O líder do projeto é o Dr. Frank Walliser (44). Mais de 250 fornecedores exercem um papel significativo no sucesso do projeto. Dentre eles se encontra a Mubea Carbo Tech GmbH sediada em Salzburg (Áustria), que fornece o monocoque de plástico reforçado por fibra de carbono (carbon fiber reinforced plastic, CFRP) que é fabricado utilizando a tecnologia de moldagem com transferência de resina (resin transfer molding, RTM). Este produto impõe exigências consideráveis sobre a geometria de seus componentes e tolerâncias de fabricação. Outros parceiros de inovação essenciais incluem:
• Alfing Kessler GmbH (Aalen-Wasseralfingen, Alemanha): virabrequim de baixo peso com alimentação de óleo central.
• c2i s.r.o. (Dunajska Streda, Eslováquia): suporte da montagem traseiro com a tecnologia RTM, bandeja de porta-malas em formato de pré-impregnado e estrutura do radiador de CFRP para a parte dianteira e traseira.
• Connova AG (Villmergen, Suíça): proteção contra o calor.
• Eissmann Cotesa GmbH (Mittweida, Alemanha): componentes de CFRP como a unidade de controle central e o encaixe para o porta-luvas, suportes para o painel de instrumentos e suportes para os painéis das portas feitos com fibra de carbono visível.
• GKN Driveline GmbH (Offenbach, Alemanha e Brunneck, Itália): módulo do eixo dianteiro (embreagem e eixo motriz).
• Magna Steyr Battery Systems GmbH & Co OG (Graz, Áustria): bateria de alimentação principal de 12 V em construção de baixo peso com tecnologia LiFePO4.
• MHG Fahrzeugtechnik GmbH/Proseria (Heubach, Alemanha): sistema de escapamento INCONEL®, tanque de expansão do líquido refrigerante.
• Mubea Carbo Tech GmbH (Salzburg, Áustria): monocoque (componente com tecnologia RTM).
• S1nn GmbH & Co. KG (Stuttgart, Alemanha): sistema de informação e entretenimento compatível com HTML5, que inclui sintonizador, tocador multimídia, telefone, sistema de navegação e funções do veículo (ajuste de distância automático [Automatic Distance Regulation, ADR], tela e controlador de domínio).
• Simfy AG (Berlim, Alemanha): aplicativo baseado em tarifa fixa para música.
• Oerlikon/Metco AG (Winterthur/Wohlen, Suíça): cobertura de plasma para o cárter.
A linha de montagem do 918 Spyder
A linha de montagem do ateliê de produção do 918 Spyder em Stuttgart-Zuffenhausen é uma verdadeiro ponto de atração, tanto visualmente como em termos de processos e variedade de novos desenvolvimentos nos campos de montagem e garantia da qualidade que ocorrem lá.
Diversos pedidos de patentes estão pendentes para algumas destas inovações, que atendem aos mais altos padrões, especialmente em termos de ergonomia. Estas inovações dão ênfase ao fato de que “nossa definição de inovação vai além do próprio veículo”, como explicado por Michael Drolshagen que, no cargo de Diretor de Produção, esteve envolvido no projeto do ateliê de produção e supervisiona as atividades que atualmente ocorrem lá. Os seguintes exemplos dão uma ideia das inovações ergonômicas que são utilizadas no ateliê de produção:
Plataformas da empilhadeira pantográfica
As plataformas da empilhadeira pantográfica permitem a montagem ergonômica dos veículos, começando pelo interior e trabalhando de dentro para fora até completar o exterior. As plataformas da empilhadeira pantográfica se movem de uma estação para outra com o apertar de um botão, o que facilita consideravelmente o trabalho dos técnicos quando, por exemplo, eles precisam montar uma bateria de alta tensão de 140 quilogramas na parte posterior do veículo. Além disso, as plataformas da empilhadeira pantográfica garantem que a carroceria possa ser montada sem causar nenhum tipo de dano.
Elevador montacarga de montagem
O elevador montacarga operado por bateria foi projetado especialmente para o ateliê de produção da Porsche. O elevador montacarga carrega o monocoque de dois lugares, que é o ponto de partida para a montagem do 918 Spyder. O elevador montacarga permite que o invólucro do monocoque seja girado horizontal ou verticalmente, abaixado ou levantado, o que significa que o interior do veículo, bem como a bateria de 12 volts e os cabos de alta tensão podem ser posicionados com grande facilidade. A capacidade de posicionar os componentes com facilidade é, de fato, essencial para evitar danos quando os componentes estão sendo montados.
Montagem do sistema de transmissão
Durante o chamado processo de “noivado”, o motor elétrico e o módulo da transmissão são conectados em um estado desenergizado ao motor com a ajuda de um carrinho especialmente projetado. Juntos, estes componentes formam a unidade de acionadora do veículo. Neste ponto, são utilizadas as plataformas da empilhadeira pantográfica especialmente projetadas: elas posicionam o suporte da unidade do motor acima do sistema de transmissão de maneira que ambos os elementos possam ser unidos por parafusos em três pontos diferentes. A fase do processo seguinte é chamada de “matrimônio”. O matrimonio conecta o sistema de transmissão e o suporte da unidade do motor ao monocoque através de seis parafusos com porca.
Plataforma de alinhamento das rodas
Graças à nova plataforma de alinhamento das rodas que são utilizadas no ateliê de produção, todos os parâmetros essenciais podem agora ser medidos dentro de um espaço bastante reduzido. Estes parâmetros incluem propriedades como distribuição transversal da carga, o ângulo de avanço do cavilhão e a inclinação das rodas (camber) e todos eles podem ser configurados para o ajuste ideal do veículo.
Mesas de acabamento em couro e montagem
As mesas de acabamento em couro e montagem utilizadas no ateliê de produção do 918 determinam os novos padrões de ergonomia e flexibilidade. Por exemplo, os elementos intercambiáveis permitem que diferentes componentes sejam fabricados, garantindo que o tempo na estação seja utilizado de modo ideal. Além disso, tanto a altura como o ângulo das mesas podem ser ajustados de modo que a mesa atende às necessidades de cada funcionário individual.
As chaves de fenda sem fio controladas por tecnologia Bluetooth
As chaves de fenda sem fio controladas por tecnologia Bluetooth estão sendo utilizadas pela primeira vez na Porsche. Estas chaves de fenda endossam a filosofia do ateliê de produção porque elas operam praticamente em silêncio e não precisam de fios. Estas características oferecem aos técnicos uma flexibilidade máxima e reduzem consideravelmente o risco de danos aos componentes. Ademais, a integração das chaves de fenda com o banco de dados através de uma interface Bluetooth garante que os valores de torque para todas as conexões de parafusamento específicas quanto à segurança sejam cumpridos e podem ser documentados e verificados em qualquer momento.
Cartão eletrônico de rastreamento do veículo
O cartão eletrônico de rastreamento do veículo, conhecido pela sigla eWbk, pode não ser uma inovação para o ateliê de produção do Spyder 918, mas ele mostra claramente de que modo a fábrica de Zuffenhausen, que abriga a linha de produção do 911 há cinco décadas, conseguiu integrar eficazmente a fabricação de veículos em pequena e grande escala. Uma característica padrão para a fabricação em grande escala há vários anos, o sistema eWbk utilizado no ateliê de produção também contém uma grande quantidade de informações que são essenciais para o processo de produção, incluindo os desenhos e pontos de prova, apenas para mencionar alguns. Além disso, o cartão pode ser utilizado para documentar possíveis problemas como, por exemplo, o retorno da chave de fenda sem fio controlada por tecnologia Bluetooth indica que um torque específico não foi alcançado.
