造車像做玩具一樣簡單 聊特斯拉一體壓鑄工藝
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】本月初,特斯拉官方公布了上海超級工廠大型壓鑄機(jī),至此,美國加州弗里蒙特工廠、得克薩斯州奧斯汀超級工廠,以及德國柏林工廠、中國上海超級工廠四座整車工廠都已安裝超大型壓鑄機(jī),用以生產(chǎn)Model Y(詢底價(jià)|查參配)一體成型的后底板。
大型壓鑄機(jī)將Model 3后底板所需的70個(gè)零部件,通過一體壓鑄,在Model Y上只需要2個(gè)零件,未來甚至?xí)蠟橐患?,引?a class="cmsLink" target="_blank">特斯拉CEO埃隆-馬斯克(Elon Musk)的話來說,這將是“汽車車身工程的一場革命”。一體壓鑄到底是怎樣的技術(shù),相比傳統(tǒng)汽車制造究竟有哪些優(yōu)勢,文章將為你詳細(xì)展開。
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Model Y是特斯拉首次嘗試使用一體壓鑄結(jié)構(gòu)件的車型,可以看做是特斯拉對更多車身零部件整合的一個(gè)開端,一個(gè)嘗試。選擇在后底板位置進(jìn)行零件整合壓鑄,在當(dāng)前6000噸壓鑄機(jī)的制造條件下,只能保證這樣體積的一體鑄造零件,在今后擁有更高壓力的壓鑄設(shè)備后,鑄件體積肯定會(huì)進(jìn)一步增加。有準(zhǔn)確消息是,特斯拉將引進(jìn)8000噸級的壓鑄設(shè)備,很快就打破了自己6000噸的記錄,到時(shí)可以一體壓鑄更大體積的零部件。另外,選擇后底板進(jìn)行壓鑄,很大原因是這個(gè)部位碰撞受損的幾率小,這個(gè)部位為傳統(tǒng)汽車油箱的位置,這里如果有大的損傷,基本也離整車報(bào)廢不遠(yuǎn)了。一體成型相比零部件焊裝有著更強(qiáng)的整體剛性,在這個(gè)部位采用,底盤操控剛性能得到更好的兼顧。
這臺(tái)一體式壓鑄機(jī)名叫GigaPress,由中國品牌力勁科技生產(chǎn),壓鑄機(jī)重達(dá)410噸,相當(dāng)于一架大型飛機(jī)的重量,占地面積僅約100平方米(壓鑄機(jī)長寬高分別為19.5米、5.9米、5.3米),它可以將傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)所需沖壓焊裝的70余個(gè)零件,以及超過1000余次的焊接工序,經(jīng)過這臺(tái)機(jī)器,一次壓鑄即可得到成品。特斯拉官方給到的數(shù)據(jù)是,它將給Model Y省下20%的成本。2月3日,特斯拉又從從深圳力勁集團(tuán)采購了13臺(tái)6000噸壓鑄機(jī),將用于上海、弗里蒙特和柏林等工廠。
采用壓鑄技術(shù)后的Model Y,成本降低了20%,對于“20%”這個(gè)數(shù)據(jù),僅僅是平攤到每臺(tái)車的制造成本,如果是將其展開到整個(gè)上游零部件供應(yīng)鏈,所節(jié)省的成本可不僅僅“20%”這么簡單。
首先是生產(chǎn)的時(shí)間成本,當(dāng)前在特斯拉上海工廠平均兩分鐘下線一臺(tái)Model Y,而這臺(tái)大型壓鑄機(jī)一次壓鑄加工的時(shí)間不足兩分鐘,80-90秒即可完成,每小時(shí)能完成40-45個(gè)鑄件,一天能生產(chǎn)1000個(gè)鑄件。如果采用傳統(tǒng)加工工藝,沖壓加焊裝這70個(gè)零件組裝一個(gè)部件,至少需要兩個(gè)小時(shí),必須多線并進(jìn),才能滿足生產(chǎn)節(jié)奏。
其次是生產(chǎn)線成本,汽車四大工藝,沖壓、焊裝、涂裝、總裝。在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)成本框架下,除了沖壓成本比壓鑄低以外,其它各個(gè)環(huán)節(jié)都要比壓鑄高很多。傳統(tǒng)生產(chǎn)70個(gè)零部件,就按一個(gè)零部件用一套模具來算,也是70套模具,再算上生產(chǎn)線周邊的機(jī)器臂、傳輸線、各種夾具,成本肯定是非常龐大的一個(gè)數(shù)字。另外,一臺(tái)大型壓鑄機(jī)占地面積僅100平方米,根據(jù)埃隆-馬斯克的說法,采用大型壓鑄機(jī)后,工廠占地面積減少了30%。
人力成本也將很大程度降低,傳統(tǒng)汽車焊裝工廠投資大約10億元,同樣的投資成本換成一體壓鑄機(jī),以當(dāng)前售價(jià)估計(jì)可以換成三臺(tái)(隨著技術(shù)成熟,未來成本肯定會(huì)更低),而這三臺(tái)壓鑄機(jī)的生產(chǎn)效率肯定是高于現(xiàn)有傳統(tǒng)沖壓焊裝生產(chǎn)線的,國內(nèi)主流汽車工廠一個(gè)焊裝工廠大概配套200-300名生產(chǎn)線工人,采用一體壓鑄技術(shù)后,所需的技術(shù)工人至少能縮減到原來的十分之一。
大型壓鑄當(dāng)前還處于起步應(yīng)用階段,成本相對較高是肯定的,但就在這樣的高成本下,它仍給Model Y省下了20%的成本,足以見得大型壓鑄在應(yīng)用層面的可持續(xù)性,隨著鑄造技術(shù)的愈加成熟,對上游汽車制造產(chǎn)業(yè)鏈肯定是一個(gè)沖擊和洗牌的過程。
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