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特斯拉最大壓鑄機到貨,9000噸級54個部分組成,為電動皮卡而生

由 金融界 發表于 遊戲2022-12-29
簡介在傳統的汽車生產方式中,要將幾十個、幾百個零部件進行組裝焊接,採用一體化壓鑄後,透過壓鑄機和模具,可以一次性完成車身指定部件的鑄造,形成一個超大零件

世界ol感知法有什麼用

作者: 王磊

9000噸級的巨型生產機器,剛剛從義大利抵達美國得克薩斯州。

因為太大,這個機器不得不分為54件單獨裝運。而這個巨型怪物,就是馬斯克最引以為傲的生產效率之王——一體式壓鑄機。

這個機器下壓力道高達90500千牛頓,是生產特斯拉皮卡Cybertruck的核心工具。

壓鑄機供應商意德拉集團(IDRA Group)宣佈,目前已經完成了9000噸級壓鑄機Giga Press的建造和測試,並且可以馬上投入使用。

不過這臺Giga Press,還需在特斯拉得州廠內進行組裝、測試,一切準備就緒後,才能用於Cybertruck車身製造。按計劃,特斯拉將會在2023年初開啟量產交付。

從Model Y到 Cybertruck,特斯拉的一體式壓鑄機工藝,成為汽車工廠提升規模和效率的最佳範本,而特斯拉工廠,也成為車圈最具革命性的產品。

01

顛覆汽車產業的工藝

2019年底釋出Cybertruck時,特斯拉就說過,為了生產這款車,需要新的生產技術,巨大的一體式壓鑄機就是其中關鍵。

彼時很多人都不會想到這種大膽的想法,而且這種工藝的設計靈感,僅僅是來自於馬斯克辦公桌上的一個汽車模型玩具。

馬斯克認為,只要這臺機器足夠大,就沒有理由不能直接造出全尺寸的汽車車身。

當他腦中有這個想法的時候,就與六家壓鑄巨頭企業討論過這件事,有五家直接說了“NO”,還有一家表示這“有可能嗎?”。但在馬斯克看來,這聽起來像是同意了,那家企業就是IDRA。

IDRA集團是可以說是特斯拉的資深供應商,屬於義大利老牌高壓力壓鑄裝置企業,成立於1946 年,擁有70多年的壓鑄機制造歷史,世界六大壓鑄巨頭之一。

在2008年,IDRA 集團被深圳力勁集團收購,正式成為力勁集團成員。

特斯拉也是IDRA集團OL 6100 CS 超大型壓鑄機的第一個客戶,當時的IDRA根據特斯拉的特殊要求,對鎖定力進行了特別的升級。其生產的6000噸的Giga Press壓鑄機已經安裝在特斯拉在世界各地的超級工廠裡,就是用來生產一體化車身的Model Y。

最新的這臺 9000 噸壓鑄機將用於透過壓鑄鋁,製造Cybertruck的車架。

一體成型壓鑄技術目前主要應用在新能源汽車,以達到降低車身重量、降低能源消耗、提升續航里程的目的,畢竟尋求輕量化一直是汽車行業的重中之重。

車身零件“鋁代鋼”一直是一個相對理想的替代方案。目前,生產一個全鋁車身,其中許多零部件採用衝壓工藝,並且需要對眾多借口進行焊接、鉚釘,整體成本昂貴。

相比衝壓,壓鑄的價效比和效率更高。壓鑄是將熔化的液態金屬材料灌進可重複使用的模具內,然後再加壓,最後凝固後開啟模具取出成品,然後透過X光和鐳射檢驗加工,完成整個工序。

一體化成型能夠將多個單獨,分散的零部件高度整合為單一件,透過減少人工成本、減少工序,從而達到降本增效的效果。另外,一體化鑄造技術還能節省30%的工廠用地。

作為對比,在引入Giga Press前,僅Model Y車架的後部由70個單獨部件製成,而現在已減少到1個。顯然,這使特斯拉能夠淘汰大約300個機器人。

馬斯克曾形容過一體式壓鑄技術可以讓特斯拉像造玩具車一樣造車。在傳統的汽車生產方式中,要將幾十個、幾百個零部件進行組裝焊接,採用一體化壓鑄後,透過壓鑄機和模具,可以一次性完成車身指定部件的鑄造,形成一個超大零件。

透過一體式壓鑄法,可使得車體總成重量降低30%,此外,用2-3個大型壓鑄件替換370個零件組成的車體總成能使製造成本降低40%,而重量減輕,續航里程也因此受益,最高可增加14%。

02

車企福音,使用者噩夢?

特斯拉作為引領者,不少其它車企和零部件廠商也開始佈局一體化壓鑄技術。

據不完全統計,目前蔚來、高合、小鵬、沃爾沃、美利信、廣東鴻圖、浙江華朔、瑞立集團、宜安科技這些整車和零部件廠商都已經押寶在一體化壓鑄技術上,並且打算推動量產。

目前特斯拉官方公佈的上海超級工廠,部署了力勁集團的6000T超大型壓鑄機,蔚來的第一款一體化車身的ET5也已經落地量產。

小鵬汽車則簽約廣東鴻圖科技,計劃使用全球首臺12000噸一體壓鑄機器,有望成為新勢力中第一個使用超大型一體化壓鑄工藝的品牌。

在不久前,緊鑼密鼓造車的小米也就大型一體化壓鑄零部件專案進行了招標。

馬斯克曾表示,Model Y的後車身採用一體壓鑄技術後,原有的80個衝壓焊接零件整合為1個鑄件,實現了40%的降本、10%的減重。

而且一體化壓鑄比傳統制造工藝更高效,傳統汽車製造要經過四大步驟,分別是衝壓、焊裝、塗裝、總裝。而一體式壓鑄則直接替代了衝壓和焊裝兩道工序,大大提高產能效率。

目前Model Y的車身壓鑄時間大約只需要90秒,每小時可以完成40~45個鑄件。對比Cybertruck,其車身更龐大,因此壓鑄時間可能會增加一些,但如果在理想狀態下,特斯拉得州工廠每天1千輛左右的產能也不是不可能。

中信證券在研報中指出,在 2022年一季度財報中,特斯拉汽車業務毛利率 32。9%,整體毛利率19。2%,均創下歷史新高,其中就有使用一體化壓鑄技術帶來的貢獻。

壓鑄技術固然是高效率,低成本的最佳方案,但也僅僅是針對車企來講。當來到使用者層次,帶來的卻是高昂的維修成本。

一體化車身意味著車身無法鈑金維修,只能整體更換,維修費用的暴漲,最終導致保險投保的費用大幅上漲。

因為一體化車身,僅僅是一次小小的事故,就要負擔天價維修費,畢竟這樣的例子已經屢見不鮮。

03

特斯拉最大的優勢

馬斯克曾說“我認為我比目前地球上活著的任何人都更瞭解製造業。”或許在他看來,生產製造才是特斯拉最大的王牌。

從整車製造到物流運輸兩個看似不相干的系統的高度整合化,再到大批次規模製造,有人說特斯拉正在引領汽車產業的第三次飛躍。

就連馬斯克自己都說,“與其說我們在開發汽車,不如說我們在開發汽車製造工廠。”

特斯拉將自動駕駛中的感知、決策和控制概念引入到生產線中,每個工作站就是一輛有自動駕駛功能的“汽車”,特斯拉內部稱之為工作站控制(Station Control)。

這些生產線的背後是一套AI系統,就像自動駕駛可以迭代一樣,這套AI也可以不斷迭代,帶動生產線和工廠迭代,一直保持最新的演算法邏輯。

另外這套AI系統是通用型的,也就是說它並不受限於生產線這個特定場景,換言之如果馬斯克的某家公司也需要這套系統,同樣可以適用。

特斯拉設計了擁有超過1000臺機器人及裝配機器的高度自動化生產線,機器人參與到衝壓生產、車身、烤漆與組裝中的生產製造工作。

以Model 3組裝生產線為例,其自動化程度高達95%,包括了運輸、裝載以及零部件焊接。

在馬斯克面前,似乎只講究極致的效率。

僅特斯拉加州的一家工廠就生產了北美三分之二的電動汽車,那時陷入產能地獄的特斯拉憑藉著上海的超級工廠,堅難完成產量爬坡。

2021年上海超級工廠交付了48。4萬輛電動汽車,雖然僅有加州工廠一半的面積,卻佔特斯拉全球總交付量的51。7%。

這也要歸功於馬斯克對於生產線的定位,雖然都是工廠,但是每個工廠有不同的目的,比如上海超級工廠就是執行型生產工廠,最重要的目的就是快速生產出汽車。而美國的加州工廠,定位為研發型產線,不僅是完成對應的生產任務,還要打通研發端和生產端,讓產品和產線同步迭代。

目前特斯拉一共有6座工廠,分別是加州弗裡蒙特工廠、上海工廠、德國柏林工廠、得州奧斯汀工廠、內華達工廠以及紐約工廠。

按照特斯拉2030年2000萬輛的銷量目標,工廠數量將繼續增加。一旦憑藉製造優勢達成規模效應,其它車企將很難和其比肩。

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