首先,一辆车的车身所需零部件相当多 , 动辄超过500个 。每种零件都需要匹配相应的模具、夹具、机械臂、流水线乃至物流体系 , 其中环节不计其数,成本耗资巨大 。尤其是生产模具的费用,就是一辆车成本的大头 。其次,庞大的车身零部件数量,同样会带来数量众多的焊接点 。还是以特斯拉Model Y为例,其后车身原本有700-800个焊接点,需要匹配漫长的流水线和焊接机械臂,导致平均一个件的生产周期动辄高达2个小时 。
最后 , 数量众多的零部件也会对零件匹配造成困难 。在传统车企,工程人员需要耗费大量时间和资源制造进行试生产,并使用测试车进行虚拟仿真以及实际路测 。以上这些原因都会拉长一辆车的生产周期,而这对一款正在受到热捧的产品而言是致命的 。
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力劲科技旗下的意德拉(IDRA)公司推出的超级压铸机
更重要的是,漫长的生产线也会带来工人薪酬的压力 。目前主流的车企焊接车间单班工人需要200-300人 , 双班工作则需要工人翻倍 。无论在国外还是国内,产业工人的薪酬水平都在逐年上升 。更何况在我国,招工难已经成为了日益困扰制造业发展的关键因素 。
此外在环保层面,传统的四大工艺正在为车企的碳中和目标增加挑战 。冲压工艺本质上属于传统机加工范畴,其中的落料、冲孔、切边等工序都会产生废料造成浪费 。而这些废料要重新利用,必须送回原料厂进行回炉,其中还要牵扯到物流车的排放问题 。
这时候,特斯拉一体式压铸技术就显得尤为好用 。正如前文所言,一体式压铸能够大幅削减零件数量并缩短制造工期 。目前Model Y的后底板压铸工序的生产时间为45秒,而马斯克为得州工厂的规划产能是每年1000万辆,也就是说届时每半分钟就有一辆车下线 。而在减少焊接点方面,得州工厂生产的Model Y仅有50个 。而焊接车间的工人 , 也可以减少至20-30人,相比之前减少了90% 。
而在材料回收方面,一体式压铸可以让加工中的废料得到直接利用 。传统制造工艺下,白车身用料复杂,原材料回收利用率低 。以宝马7系为例,其用料既有传统的钢,又有比例越来越大的铝合金以及碳纤维 。由于在制造白车身时混合使用多种材料,因此每一个零件的种类(钢、铝)、牌号、金属元素的含量都存在差异 。一旦在过程中存在品控问题导致部分零件或整个白车身报废,废料只能用作炼钢炼铝的原材料,而无法直接整体回炉制造新产品 。而特斯拉的一体压铸只使用一种材料,全铝车身的材料回收利用率可以达到 95%以上 。由于一体式压铸零部件是由金属液一次充型完成的,因此其材料单一,回收时可直接将废料融化制造其他产品,这就保证了白车身制造过程中极高的原材料回收利用率 。
更重要的是,一体式压铸工艺对零部件数量的缩减还有利于提升零部件匹配以及整车开发周期 。当前,车辆的零部件要进行彼此匹配 , 车企要通过模拟和试制来确定公差范围,确保最终的良品率 。一般来说,这个时间动辄长达6个月 。而借助一体式压铸工艺带来的零部件结构优化和数量减少,这个时间有望被压缩到1至2个月内 。
显然,一体式压铸的这些优势对于苦于降低成本,并提升生产和产品迭代速度的造车新势力们来说可谓“未来科技” 。更重要的是 , 经过特斯拉的实际验证,该技术已经日益成熟并走向了大规模应用阶段 。
但问题在于这个“精钢钻”,并不是每个车企都能耍得动的 。
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