A tecnologia de fundição sob pressão de peça única da Tesla fez um grande avanço. E essa tecnologia já começou a ser aplicada. O Modelo Y produzido pela Shanghai Super Factory utiliza tecnologia integrada de fundição sob pressão 2.0. Ao integrar várias peças em uma só, a eficiência da produção aumentou significativamente. Em comparação com os métodos de produção tradicionais, o peso do sistema corporal pode ser reduzido em mais de 10%.

O mais importante é a redução de custos, graças à otimização do projeto estrutural,Depois que o sistema de montagem do piso traseiro do Modelo Y adota um método de fundição sob pressão integrado, o custo é reduzido em 40%.

Musk, o “maníaco da redução de custos”, finalmente conseguiu uma arma útil. Esta nova tecnologia pode quase mudar o modelo existente de produção de veículos elétricos e também permite que Musk acelere a meta de reduzir pela metade os custos de produção.

A partir de agora, o maior produto da Tesla não serão mais carros, mas sim fábricas.

Outras empresas automóveis também estão a recuperar rapidamente, incluindo um grande número de empresas automóveis tradicionais, como a Toyota, a General Motors e a Ford, que começaram a desenvolver tecnologia integrada de fundição sob pressão. Uma nova rodada de guerra de preços será inevitável.

01. Subverter a tradição, o ciclo mais curto de P&D é de 18 meses

Um chassi de automóvel tradicional é geralmente composto de centenas ou milhares de peças soldadas para formar uma estrutura dianteira e traseira, além de uma estrutura de três seções no meio.

A tecnologia de fundição sob pressão 2.0 da Tesla consiste em fundir quase todos os componentes complexos da parte inferior da carroceria dos veículos elétricos em um todo.

Os benefícios disso são óbvios, como o corpo ficará mais estável e sólido e o desempenho do NVH também será melhorado. Com uma máquina de fundição sob pressão, duzentos a trezentos robôs na linha de produção podem ficar "offline" coletivamente. Isso por si só pode economizar muitos custos.

Fonte: Tesla

O Modelo Y atualmente produzido na Gigafactory da Tesla em Xangai já aplicou essas tecnologias para moldagem rápida. A maior característica é que economiza dinheiro, tempo e esforço.

O peso pode ser economizado em mais de 10%, os custos relacionados são reduzidos em 40% e a eficiência da produção também é bastante melhorada. Em 6 de setembro, o veículo número 2 milhões saiu da linha de montagem da Gigafactory da Tesla em Xangai. De acordo com fontes relevantes da Tesla, a fábrica de Xangai levou 33 meses para cumprir pela primeira vez a meta de “1 milhão de veículos”.De 1 milhão para 2 milhões, demorou apenas 13 meses.

Fonte: Tesla

Calculado, o tempo médio de produção de cada veículo é 2,5 vezes mais rápido!

O feedback para o consumidor é que os carros são vendidos mais baratos.

Na verdade, nem todas as fábricas de Xangai estão actualmente a aplicar esta tecnologia. No evento Investor Day, em março deste ano, Musk apresentou o plano da Tesla para transformar a fábrica – “Unboxed Assembly Process” (Processo de Montagem Unboxed). Isto também é fundamental para o plano da Tesla de produzir dezenas de milhões de carros elétricos mais baratos durante a próxima década e ainda assim permanecer rentável.

Este novo modelo de produção subverte os quatro principais processos tradicionais de fabricação de automóveis: estampagem, soldagem, pintura e montagem final. As peças de todo o veículo são divididas em 6 grandes módulos, e cada módulo é produzido separadamente.

Após a conclusão da produção desses módulos, a Tesla monta toda a carroceria por meio de um processo de estampagem. Todo o processo é como montar uma caixa. Claro, Tesla não trata o veículo como uma caixa, mas desdobra a caixa para montagem, por isso é chamado de “processo de desembalagem”.

Tesla disse que através deste novo processo, o pessoal de produção da fábrica será reduzido em 40% e o espaço e tempo necessários para a fabricação também serão reduzidos em 30%. Ao mesmo tempo, o custo de montagem pode ser reduzido para metade do atual Modelo 3 ou Modelo Y.

Fonte: Tesla

A Reuters informou há pouco tempo que a fundição das partes inferiores dos veículos é uma etapa fundamental no “processo de desembalagem”.

Contando com esta tecnologia, o ciclo de pesquisa e desenvolvimento da Tesla para novos carros também será bastante reduzido, disseram as fontes.Tesla pode desenvolver um carro do zero em 18 a 24 meses, e antes disso, a pesquisa e o desenvolvimento de um carro novo pelas montadoras demoravam sete ou oito anos no máximo e três ou quatro anos no mínimo.

Para esta tecnologia, muitos grandes nomes começaram a apoiá-la. Por exemplo, Jean-Philippe Wickler, investigador da Universidade Livre de Dortmund, na Alemanha, comentou que o novo processo de Tesla revolucionou a produção modular, removeu o processo padrão e criou um novo modelo de trabalho.

Martin French, diretor da empresa alemã de consultoria de gestão Berylls, também disse que o sistema de produção desenvolvido e aplicado pela Toyota durante décadas foi derrubado e que o processo Unbox da Tesla mudará a forma como os carros são produzidos.

02. O custo é muito alto e os usuários terão benefícios limitados no curto prazo.

Os benefícios da tecnologia integrada de fundição sob pressão são evidentes. Pode não apenas melhorar a eficiência da produção, mas também reduzir custos, mas não é totalmente isento de deficiências.

O maior problema é que é muito caro.

Seus custos de pesquisa e desenvolvimento são bastante elevados. Alguns especialistas em fundição dizem que, uma vez fabricado um grande molde de teste de metal, um ajuste de processamento durante o processo de design pode custar US$ 100.000, e refazer o molde pode custar US$ 1,5 milhão. A menos que o molde atenda aos requisitos do projeto de uma só vez, ajustes, alterações ou até mesmo desmantelamento subsequentes serão uma despesa enorme.

em outras palavras,Os modelos fundidos com uma máquina multifuncional devem ser modelos populares.

Fonte: Tesla

Geralmente, todo o processo de design de um grande molde de metal custa cerca de US$ 4 milhões, e esse processo geralmente precisa ser repetido cinco, seis ou mais vezes para atingir a perfeição.

Esta é também uma razão importante pela qual, embora a tecnologia de fundição sob pressão integrada seja boa, ela não tem sido amplamente utilizada entre as empresas automobilísticas.

Mas Tesla pensou em como resolver esse problema desde o início – usando a impressão 3D.

A Reuters informou que, para moldar a parte inferior da carroceria como um todo, Musk recorreu a uma empresa que usava impressoras 3D para fazer moldes de teste com areia industrial.

Simplificando, uma impressora 3D é usada para depositar um adesivo líquido em uma fina camada de areia e, em seguida, camada por camada, para criar um molde que pode ser usado para fundir liga fundida.

Fontes disseram que o custo do processo de verificação do projeto de fundição em areia é o mais baixo entre todas as opções atuais, apenas 3% do custo de um protótipo de metal.

Ao mesmo tempo, outro benefício da impressão 3D é que ela pode economizar tempo de desenvolvimento. Segundo a Reuters, usando equipamentos de empresas como a impressão 3D, um novo protótipo pode ser reimpresso em poucas horas, para que a Tesla possa ajustá-lo repetidamente de acordo com as necessidades do design.

Em termos de tempo, o ciclo de verificação do projeto usando fundição em areia leva apenas 2 a 3 meses, enquanto o protótipo do molde metálico leva de meio ano a um ano.

Depois que os problemas iniciais de custo e tempo forem resolvidos, é hora de considerar a operação real.

Se a Tesla quiser fundir grandes partes do corpo, ela precisará de uma máquina de fundição maior. Alguns engenheiros da indústria de fundição disseram que quanto maior a área de fundição, maiores serão os requisitos de força de fixação. Para conseguir a fundição integrada de toda a parte inferior do corpo, a força de fixação precisa atingir o nível de 16.000 toneladas, e a máquina é enorme, o que também significa que é necessário maior espaço de fábrica e mais dinheiro é gasto.

A Tesla está atualmente usando a máquina de fundição sob pressão integrada para o Modelo Y com uma força de fixação de 6.000 toneladas.Sua máquina de fundição sob pressão com a maior força de fixação é uma máquina de fundição sob pressão de 9.000 toneladas construída especialmente para a produção do Cybertruck.

Fonte: IDRA

Claro, os problemas acima são enfrentados pelo lado da produção. Em termos de pós-venda, é muito óbvio que o custo de manutenção também é muito alto.

Especialmente após uma colisão ou arranhão, os reparos exigem a substituição de peças inteiras, resultando em aumento nos custos de reparo e nas taxas de seguro. Portanto, é mais como um componente de “acordo único”. Uma vez riscado, haverá o risco de “trocar o carro”.

03. Não é uma panacéia

Mesmo que haja grandes problemas com custos e pós-venda, para as montadoras, uma vez que ocorre a produção em grande escala, as vantagens superam em muito as desvantagens.

O princípio básico da tecnologia integrada de fundição sob pressão é aquecer e derreter o metal até o estado líquido, depois espremê-lo e despejá-lo em um molde e, em seguida, moldá-lo após o resfriamento para obter peças que atendam aos requisitos. Antes disso, o Ford F150 era fabricado com tecnologia integrada de fundição sob pressão.

Mas foi a Tesla quem realmente trouxe esta tecnologia ao mercado e a tornou popular. Além disso, a Tesla também fez muitas inovações, o que também é a sua contribuição para a indústria automotiva e fornece uma direção evolutiva para a fabricação de veículos com novas energias.

Não muito tempo atrás, até mesmo a teimosa Toyota revelou a tecnologia de fundição sob pressão integrada à carroceria que desenvolveu. Leva apenas três minutos para concluir a moldagem e fabricação de um terço do corpo.

A Toyota disse que a tecnologia foi projetada para reduzir ainda mais os processos e custos de produção, aumentando assim seus lucros na área de veículos elétricos e alcançando a Tesla.Os veículos puramente elétricos com lançamento previsto para 2026 utilizarão esta tecnologia.

A Toyota disse que depois de aplicar o processo de fundição de peça única, a parte traseira da carroceria requer apenas um único componente e um processo simples, enquanto anteriormente exigia aproximadamente 86 componentes diferentes e era montada através de 33 processos independentes. Esta série de processos complexos levou várias horas para ser concluída.

Fonte: Toyota

Comparado com o processo de fabricação tradicional, o processo de fundição sob pressão da Toyota foi significativamente melhorado, mas ainda está atrás do Tesla.

Além disso, à medida que a Tesla traz tecnologia integrada de fundição sob pressão para o país, novas forças como Lideal e Xpeng, bem como marcas tradicionais como Great Wall e Mercedes-Benz, também começaram a acompanhar esta tecnologia. De acordo com cálculos do Bank of China Securities, o mercado integrado de fundição sob pressão atingirá 22 bilhões de yuans até 2025, com uma taxa composta de crescimento de quatro anos de 133%.

Pode-se dizer que as vantagens e desvantagens da tecnologia integrada de fundição sob pressão são óbvias e que há prós e contras na utilização. Por exemplo, pode não só reduzir custos, mas também melhorar a segurança dos veículos em acidentes de colisão.

Mas isto também aumenta o custo de manutenção no período posterior. Anteriormente, o incidente de “taxa de manutenção altíssima” do Tesla Model Y,É porque as peças fundidas integradas estão danificadas.

É previsível que, para reduzir custos, será uma tendência irreversível para as empresas automóveis utilizarem tecnologia integrada de fundição sob pressão. Mas em aplicações práticas, a fundição sob pressão integrada não é uma panacéia. Afinal, só aquele que combina com você é o melhor.