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因为太大,这个机器不得不分为54件单独装运。而这个巨型怪物,就是马斯克最引以为傲的生产效率之王——一体式压铸机。
这个机器下压力道高达90500千牛顿,是生产特斯拉皮卡Cybertruck的核心工具。
压铸机供应商意德拉集团(IDRA Group)宣布,目前已经完成了9000吨级压铸机Giga Press的建造和测试,并且可以马上投入使用。
不过这台Giga Press,还需在特斯拉得州厂内进行组装、测试,一切准备就绪后,才能用于Cybertruck车身制造。按计划,特斯拉将会在2023年初开启量产交付。
从Model Y到 Cybertruck,特斯拉的一体式压铸机工艺,成为汽车工厂提升规模和效率的最佳范本,而特斯拉工厂,也成为车圈最具革命性的产品。
2019年底发布Cybertruck时,特斯拉就说过,为了生产这款车,需要新的生产技术,巨大的一体式压铸机就是其中关键。
彼时很多人都不会想到这种大胆的想法,而且这种工艺的设计灵感,仅仅是来自于马斯克办公桌上的一个汽车模型玩具。
马斯克认为,只要这台机器足够大,就没有理由不能直接造出全尺寸的汽车车身。
当他脑中有这个想法的时候,就与六家压铸巨头企业讨论过这件事,有五家直接说了“NO”,还有一家表示这“有可能吗?”。但在马斯克看来,这听起来像是同意了,那家企业就是IDRA。
IDRA集团是可以说是特斯拉的资深供应商,属于意大利老牌高压力压铸设备企业,成立于1946 年,拥有70多年的压铸机制造历史,世界六大压铸巨头之一。
特斯拉也是IDRA集团OL 6100 CS 超大型压铸机的第一个客户,当时的IDRA根据特斯拉的特殊要求,对锁定力进行了特别的升级。其生产的6000吨的Giga Press压铸机已经安装在特斯拉在世界各地的超级工厂里,就是用来生产一体化车身的Model Y。
最新的这台 9000 吨压铸机将用于通过压铸铝,制造Cybertruck的车架。
一体成型压铸技术目前主要应用在新能源汽车,以达到降低车身重量、降低能源消耗、提升续航里程的目的,毕竟寻求轻量化一直是汽车行业的重中之重。
车身零件“铝代钢”一直是一个相对理想的替代方案。目前,生产一个全铝车身,其中许多零部件采用冲压工艺,并且需要对众多借口进行焊接、铆钉,整体成本昂贵。
相比冲压,压铸的性价比和效率更高。压铸是将熔化的液态金属材料灌进可重复使用的模具内,然后再加压,最后凝固后打开模具取出成品,然后通过X光和激光检验加工,完成整个工序。
一体化成型能够将多个单独,分散的零部件高度集成为单一件,通过减少人工成本、减少工序,从而达到降本增效的效果。另外,一体化铸造技术还能节省30%的工厂用地。
作为对比,在引入Giga Press前,仅Model Y车架的后部由70个单独部件制成,而现在已减少到1个。显然,这使特斯拉能够淘汰大约300个机器人。
马斯克曾形容过一体式压铸技术可以让特斯拉像造玩具车一样造车。在传统的汽车生产方式中,要将几十个、几百个零部件进行组装焊接,采用一体化压铸后,通过压铸机和模具,可以一次性完成车身指定部件的铸造,形成一个超大零件。
通过一体式压铸法,可使得车体总成重量降低30%,此外,用2-3个大型压铸件替换370个零件组成的车体总成能使制造成本降低40%,而重量减轻,续航里程也因此受益,最高可增加14%。
据不完全统计,目前蔚来、高合、小鹏、沃尔沃、美利信、广东鸿图、浙江华朔、瑞立集团、宜安科技这些整车和零部件厂商都已经押宝在一体化压铸技术上,并且打算推动量产。
目前特斯拉官方公布的上海超级工厂,部署了力劲集团的6000T超大型压铸机,蔚来的第一款一体化车身的ET5也已经落地量产。
小鹏汽车则签约广东鸿图科技,计划使用全球首台12000吨一体压铸机器,有望成为新势力中第一个使用超大型一体化压铸工艺的品牌。
马斯克曾表示,Model Y的后车身采用一体压铸技术后,原有的80个冲压焊接零件集成为1个铸件,实现了40%的降本、10%的减重。
而且一体化压铸比传统制造工艺更高效,传统汽车制造要经过四大步骤,分别是冲压、焊装、涂装、总装。而一体式压铸则直接替代了冲压和焊装两道工序,大大提高产能效率。
目前Model Y的车身压铸时间大约只需要90秒,每小时可以完成40~45个铸件。对比Cybertruck,其车身更庞大,因此压铸时间可能会增加一些,但如果在理想状态下,特斯拉得州工厂每天1千辆左右的产能也不是不可能。
中信证券在研报中指出,在 2022年一季度财报中,特斯拉汽车业务毛利率 32.9%,整体毛利率19.2%,均创下历史新高,其中就有使用一体化压铸技术带来的贡献。
压铸技术固然是高效率,低成本的最佳方案,但也仅仅是针对车企来讲。当来到用户层次,带来的却是高昂的维修成本。
一体化车身意味着车身无法钣金维修,只能整体更换,维修费用的暴涨,最终导致保险投保的费用大幅上涨。
因为一体化车身,仅仅是一次小小的事故,就要负担天价维修费,毕竟这样的例子已经屡见不鲜。
马斯克曾说“我认为我比目前地球上活着的任何人都更了解制造业。”或许在他看来,生产制造才是特斯拉最大的王牌。
从整车制造到物流运输两个看似不相干的系统的高度集成化,再到大批量规模制造,有人说特斯拉正在引领汽车产业的第三次飞跃。
就连马斯克自己都说,“与其说我们在开发汽车,不如说我们在开发汽车制造工厂。”
特斯拉将自动驾驶中的感知、决策和控制概念引入到生产线中,每个工作站就是一辆有自动驾驶功能的“汽车”,特斯拉内部称之为工作站控制(Station Control)。
这些生产线的背后是一套AI系统,就像自动驾驶可以迭代一样,这套AI也可以不断迭代,带动生产线和工厂迭代,一直保持最新的算法逻辑。
另外这套AI系统是通用型的,也就是说它并不受限于生产线这个特定场景,换言之如果马斯克的某家公司也需要这套系统,同样可以适用。
特斯拉设计了拥有超过1000台机器人及装配机器的高度自动化生产线,机器人参与到冲压生产、车身、烤漆与组装中的生产制造工作。
以Model 3组装生产线为例,其自动化程度高达95%,包括了运输、装载以及零部件焊接。
仅特斯拉加州的一家工厂就生产了北美三分之二的电动汽车,那时陷入产能地狱的特斯拉凭借着上海的超级工厂,坚难完成产量爬坡。
2021年上海超级工厂交付了48.4万辆电动汽车,虽然仅有加州工厂一半的面积,却占特斯拉全球总交付量的51.7%。
这也要归功于马斯克对于生产线的定位,虽然都是工厂,但是每个工厂有不同的目的,比如上海超级工厂就是执行型生产工厂,最重要的目的就是快速生产出汽车。而美国的加州工厂,定位为研发型产线,不仅是完成对应的生产任务,还要打通研发端和生产端,让产品和产线同步迭代。
目前特斯拉一共有6座工厂,分别是加州弗里蒙特工厂、上海工厂、德国柏林工厂、得州奥斯汀工厂、内华达工厂以及纽约工厂。
按照特斯拉2030年2000万辆的销量目标,工厂数量将继续增加。一旦凭借制造优势达成规模效应,其它车企将很难和其比肩。
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