车身拆解,揭开特斯拉制造的秘密

智驾最前沿 2024-05-27 08:50

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通过对Model Y和Cybertruck的拆解,汽车基准测试和工程公司Caresoft Global公司总裁特里·沃约斯基(Terry Woychowski)让我们了解了特斯拉的“秘密配方”中的成分。
在底特律郊区的一座明亮的前奶制品厂内,两名不慌不忙的工程师正在为该建筑的新租户Caresoft全球技术公司组装特斯拉Model Y前部的主要部件,整个过程不到五分钟,这已经非常接近特斯拉的造车流程。

来自全球传统汽车制造商负责制造的高管参观了被拆解的特斯拉Model Y。他们试图了解特斯拉是如何用大幅减少的零部件组装电动汽车的,并寻找可以在自己生产过程中采用的新想法,Caresoft满足了他们的好奇心。
在拆卸和组装Model Y前部的过程中,Caresoft工程师展示的零部件组装方式,与乐高积木组装方式几乎完全相同。其速度之快和过程之简,可能会让大多数传统汽车制造商的制造工程高管感到震惊。

更少的部件
“最好的部件就是没有部件。(The best part is no part.)”这是Caresoft首席执行官马修·瓦查帕拉皮尔(Mathew Vachaparampil)和总裁特里·沃约斯基(Terry Woychowski)对特斯拉制造策略的描述。
Caresoft是一家专门从事汽车基准测试和成本咨询的公司,从工程角度拆卸和分析车辆的结构。该公司与多家汽车OEM及其供应商合作,实施可行的工程干预措施,对现有车辆进行技术优化和设计适配性改进,以大幅节省成本,并消除成本、质量和装配时间方面的浪费。

特里·沃约斯基于1978年从密歇根科技大学(MTU)机械工程专业毕业,此后在通用汽车公司(GM)工作了30多年,担任过多个高级管理职位,包括全球质量与车辆发布副总裁、全球车辆管理副总裁、全尺寸卡车全球首席工程师和执行董事。
特斯拉一直是汽车行业的领先创新者,不断推出新的工程方法和技术,彻底改变了汽车制造业的面貌。
拆解让我们清楚地看到了一体化压铸从内部看起来的样子。一体化压铸指的是特斯拉采用的一种创新制造技术,用大型单件铸件代替传统的由各种较小零件,来制造汽车的某些底部组件。其目的是提高制造效率,降低成本,并增强车辆的结构强度。

以去年世界最畅销车型Model Y的前备箱为例,它只有5个部件,大部分只需卡扣固定即可,使用的螺栓数量很少,大小都可以放在手掌中。
相比之下,一家传统汽车制造商的电动汽车前舱由27个部件组成,需要118个螺栓,其中大多数螺栓隐藏在内部。
Caresoft一直在分析2020年、2021年和2022年的Model Y去掉所有不必要部件的过程。尽管这款最畅销车型的外观在这段时间内几乎没有变化,但特斯拉仍在这三年对车身制造的改进进行了投资。
2020年的Model Y在后部使用了两块铸件。一年后,铸件被做成了一块。而到了2022年,当特斯拉在德克萨斯州奥斯汀的新工厂开始生产这款车时,Model Y的前部和后部采用了单一的一体化铸件,并且车的中间没有地板。电池组的顶部被改造成了地板。
在首次使用一体化铸件后的一年左右时间里,特斯拉迅速扩大了该技术的使用范围,并在 Cybertruck 上将它们提升到了全新的水平。Caresoft在3月率先对Cybertruck 进行了拆解,发现Cybertruck后排座椅下方的结构也是一体化铸件。

如果特斯拉能够成功将电动汽车的大部分车身底板进行一体化压铸,这将进一步颠覆汽车的设计和制造方式。“这对整个汽车行业有着巨大的影响,但这是一项非常具有挑战性的任务,”沃约斯基坦言。“铸件非常难做,尤其是大型和复杂的铸件。”
遗憾的是,特斯拉似乎暂时放弃更激进的压铸方法,将继续使用Model Y的三段式铸造方式生产新车。

更简的组装
Caresoft的两位工程师在安装前备箱部件之前,先安装车头饰板,这样可以使车前部保持敞开状态,便于操作,从而减少浪费的动作,防止装配线上的工人肌肉拉伤。
沃约斯基说:“你可以看到成本在哪里,效率在哪里。”他曾是通用汽车(GM)的制造高管。他指向墙上悬挂着的一块巨大的白色板子,上面展示了Model Y和Model 3的前备箱部件的布局。
Model Y的前备箱只是特斯拉在汽车制造方面重新制定规则的其中一个小区域。Model Y的前脸也显示出了极大简化的特征。它由7个部分组成,总重量超过26磅,使用了7种不同类型的32个螺栓,只需要一根电线连接。

而传统汽车制造商竞争车型的前脸则由28个部分组成,总重超过34磅,使用了61个螺栓,分为8种不同类型,并需要两根电线连接。
这些变化带来的效果令人震惊:在奥斯汀工厂生产的2022款Model Y的零部件数量比在加州弗里蒙特工厂生产的2020款Model Y少了370个,重量减轻了10%,在充满电后的行驶里程增加了14%,制造工厂空间也可以更小,生产所需的人力也更少。

更低的成本
沃约斯基说,减少零部件数量的演变对特斯拉的生产成本产生了连锁效应。“工程师们通过减少零部件数量,提高了生产效率,降低了成本,这不仅对特斯拉有利,也对整个行业有利。”

他解释,这些成本的节省,意味着“这些部件的工程设计已经不存在了,这些部件的模具也不复存在,运输这些部件所需的衬垫也不复存在,运输过程也不复存在,接收过程也不复存在,库存也不复存在。这些事情可以降低成本,使特斯拉能够以更低的成本制造汽车。”
特斯拉简化的生产流程对传统汽车制造商来说意味着严峻的竞争。传统汽车制造商处于劣势,因为他们配备传统的制造设备和受训按照各自公司既定流程建造汽车的工人。
建造传统工厂的费用约为10亿美元,而使用特斯拉的策略在较小的工厂里生产汽车,使用更少的零件和员工,Caresoft估计,这会降低制造成本。
“在特斯拉,你可以看到了很多工程制造方面的变化,这些变化可以简单地转化为更好的续航里程和更低的成本。”沃约斯基说。

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