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馬斯克的巨型機器曝光 造車就像造玩具一樣簡單

馬斯克的巨型機器曝光 造車就像造玩具一樣簡單

特斯拉正在把造車這件事,變得像造玩具車一樣簡單。

最近,馬斯克與特斯拉拆解專家、美國工程谘詢公司 CEO 桑迪 ·
芒羅進行了一次對話,他透露,特斯拉的最終目標,是要讓每輛車和零部件,都像樂高積木一樣精確一致。

實現這一目標的關鍵一環,就是特斯拉的造車神器——全世界最大的壓鑄機 Giga Press,已有特迷在推特上爆料,稱新款 Model
S/X 也用上了一體式壓鑄車身。

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特迷埃裏克 · 安德森發現新版 S/X 用上一體式壓鑄車身

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@Ray4Tesla 爆料新版 S/X 的前車身也是一體壓鑄,首批車身已下線

去年,特斯拉弗裏蒙特工廠就部署了 Giga Press,Model Y
的整個後部車體,包括防撞鋼梁在內,都是用這台壓鑄機一體壓鑄成型。

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Model 3(左)中的 70 個零件整合成了 Model Y(右)中的 2 個零件

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每輛 Model Y 減少 79 個零部件

去年 9
月的電池日上,馬斯克稱特斯拉研發了一種新的底盤結構,整個底盤結構主體,由前、後兩部分的單體壓鑄車身以及一體式的底盤集成電池包組成。

通過這樣的結構,可以減少 370 個零部件,在減重 10% 的同時提升 14% 的續航。

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而馬斯克的最終目的,是直接鑄造整個白車身,就像造火柴盒合金玩具車那樣造出電動汽車的車身。

特斯拉布置了 14 台巨型壓鑄機

幾天前,一位 YouTube 博主為了打探新款 Model S 的線索,操控著無人機飛到了特斯拉弗裏蒙特工廠。

無人機偶然掃過一幢白色廠方的露天窗戶時,卻意外發現了那台傳說中的巨型壓鑄機,正在快速生產白車身。

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從視頻看,Giga Press 一分鍾就可以生產一件鑄件,算上準備運輸時間,每小時能製造 40-45 個,一天就有約 1000
個。

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視頻已快進

去年 8 月,這台壓鑄機正式進駐弗裏蒙特工廠。

馬斯克在介紹 Giga Press 時說,這項壓鑄工藝可以讓 70 多個零件減少到 2 個,最終隻剩 1 個。

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組裝 Giga Press

Giga Press 大小與房子相當,長 19.5 米、高 5.3 米,重達 410 噸,零部件運輸至少需要 24
輛平板卡車。

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Giga Press 組裝完成

目前,特斯拉至少有 14 台巨型壓鑄機,分布在世界各地的工廠裏。

弗裏蒙特工廠有兩台,並且已投入使用,上海超級工廠有三台,柏林超級工廠則接收了八台。

還未建成的德州超級工廠,已有三個安置機器的區域,目前已有一台安裝完畢。

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2020 年 10 月 30 日,特斯拉柏林工廠的壓鑄設備區域

” 在柏林和德州工廠運行起來後,Model 3 也會采用一體壓鑄,但今天 Model 3
是最走量的產品,產線一直在高速運轉。你很難給以 80 英裏 / 小時高速行駛的大巴換輪胎。” 馬斯克說。

此外,特斯拉皮卡 Cybertruck 的整車式後車底也會用到壓鑄機,而且是更大的機器。

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特斯拉皮卡 Cybertruck 示意圖

“Cybertruck 卡車底盤很長,將使用 8000 噸級的壓鑄機鑄造,而不是 Model Y 用的 6000 噸級機器。”
馬斯克說,” 世界最大 ” 壓鑄機的頭銜很快就將易主。

像造玩具汽車一樣造白車身

壓鑄,是一種金屬鑄造工藝,原理類似於注塑成型,對融化的金屬施加高壓,注入模具鑄造出需要的零部件形狀。

該工藝多用於鋁合金車身製造,如凱迪拉克、寶馬、奧迪等車型都采用過鋁合金鑄件,但 Model Y
的鋁鑄件覆蓋了後車體的大部分,是目前最大的鋁合金車體鑄件。

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Model Y 的鋁鑄件

而馬斯克的最終目的,是利用壓鑄機一次成型壓鑄出整個白車身。

早在上世紀五十年代,英國倫敦的火柴盒玩具工廠,就用類似工藝製造鋅合金玩具車。

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設計師先畫出車身細節圖紙,雕刻出木製模型,精確尺寸後,再由工人切割出鋼模形狀。

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接著,把鋼模裝進鑄造機,舀一勺融化的金屬注入機器,幾秒鍾就可以壓鑄出一個玩具車身。

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一台鑄造機,每天可生產約 7000 輛合金玩具車。

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傳輸帶旁,一群女工會挑揀出不合格產品,回收廢料,繼續融化使用。

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在塑料玩具大規模普及之前,這種相對簡單的方法,非常適合大規模生產各種類型的玩具。

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現在,馬斯克要把造玩具汽車的概念帶到現實世界中來,大大簡化白車身的製造工序。‍

特斯拉的技術別人學不來

傳統車企,都是按照衝壓、焊接、塗裝、總裝的步驟製造汽車。

而我們之前說過(傳送門→《馬斯克喜提造車神器,不到 20 萬的特斯拉要來了?》),馬斯克熱衷於壓鑄工藝,是因為 Model 3
的白車身工藝過於複雜,嚴重影響了車輛自動化生產效率,所以在設計 Model Y 車身時進行了大幅改進。

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車身一體壓鑄成型,意味著特斯拉超級工廠不再需要管理大量的白車身衝壓件,也跳過了焊接塗膠等工藝環節,大幅降低了製造成本,縮短了車輛下線時間。

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特斯拉官微曝光 6000 噸級巨型壓鑄機

而且,傳統衝壓工藝會產生大量廢品殘渣,Giga Press 可以像造玩具車那樣回收廢料,原材料利用率幾乎達到 100%。

此外,一體式壓鑄件減重 30% 左右,有助於提升續航能力,同時還增加了防撞梁作用麵積,提高了車身剛性,碰撞安全性提高了 20%
以上。

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焊接工藝精簡,化繁為簡

然而,其他車企很難效仿特斯拉的創新。

首先,壓鑄機和壓鑄模具非常昂貴。

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特斯拉發布 Q4 財報時,首席財務官科克霍恩專門解釋,第四季度利潤率大幅波動,是因為受到了 Model S/X 生產線更新、部署
Giga Press 等新設備的影響。

如果沒有大批量生產帶來的規模效益,車企很難分攤壓鑄工藝的綜合成本,可是全世界隻有特斯拉能賣出幾十萬輛鋼鋁混合車身汽車,沒有之一。

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再者,Giga Press 是特斯拉和壓鑄機廠商聯合定製,深度參與了軟硬件的設計製造,別人買得到機器,也買不到技術配置。

最重要的是,特斯拉的鋁合金材料是獨家配方,沒有這種材料,拿到 Giga Press 也造不出體積這麽大的鋁鑄件。

早在 2016 年,馬斯克就挖來了蘋果合金專家查爾斯 · 柯伊曼,同時領導特斯拉和 Space X 的材料工程團隊。

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蘋果合金專家查爾斯 · 柯伊曼

柯伊曼在蘋果的成名作,就是 Mac 電腦的一體化鋁合金機身,在同等密度下,材料強度比標準鋁合金高 60%。

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在汽車產業供應鏈高度發達的今天,有多少車企會為了改進生產工藝,專門開發自己的鋁合金材料?

從這個角度說,特斯拉市值做到行業第一也不是全無道理,至少,它真的帶來了許多革命性的創新。

華夏新聞|時事與歷史:馬斯克的巨型機器曝光 造車就像造玩具一樣簡單