“特斯拉们”的智造变革

  特斯拉上海超级工厂采用大量的工业机器人产线,这些机器人分属四大制造环节:冲压生产线、车身中心、烤漆中心和组装中心。

3月1日,特斯拉国产Model3遭消费者投诉称《环保随车清单》显示的自动驾驶硬件HW3.0版本被“减配”为性能相差21倍的HW2.5版本。

加上之前讨论的电池也由松下变成LG化学,要知道松下电芯较LG化学的单体能量密度稍高一些,因此会导致搭载松下电池的国产Model 3,会比搭载LG电池的国产Model 3续航多20km。

3日,特斯拉回应这是由于上海超级工厂的供应链不能及时复产,之后会为车主进行升级更换。

可谓是芯片电池均“减配”,车主买车拆“盲盒”。

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2018年7月开始,得益于补贴和降价,Model3在美国销量开始爆发;2019年2月,Model 3进军欧洲,凭借着欧洲市场对电动汽车的成熟认知,加上本土电动产品羸弱,Model 3一骑绝尘,在豪华中级车市场赶超BBA。

舆论狂轰滥炸之时,特斯拉开始试图进入中国市场,先是在上海临港圈地建厂,并且得到了当地多家银行累计100亿人民币的巨额资金支持。2019年11月,在中国工人的辛勤建设下,特斯拉超级工厂一年不到的时间里在上海临港拔地而起,国产Mdoel 3旋即开始生产。

特斯拉上海超级工厂采用大量的工业机器人产线,这些机器人分属四大制造环节:冲压生产线、车身中心、烤漆中心和组装中心。

首先是巨型机械臂,包办车身冲压、焊接、铆接、胶合等工作,整个过程机器人与机器人之间无缝对接,当车体组装好以后,位于车间上方的“桁架运输机器人”能将整个车身吊起,运往位于另一栋建筑的喷漆区。

在喷漆区,“喷漆手”机器人拥有可弯曲机械臂,不仅能全方位、不留死角地为车身上漆,还能使用把手来开关车门与车厢盖。

此外,还有大量的重负载的磁导航AGV。

2019年12月30日,特斯拉首批中国制造的Model 3正式向员工交付,达到3000台/周的生产速度。

而中国政府方面更是“宠爱”特斯拉,将国产Model 3纳入国家新能源目录,特斯拉左手免了购置税、右手拿着补贴,加上特斯拉一通的降价操作,国产标准续航版本的Model 3基础车价从原本35.58万先是掉到32.38万,继而又落到了29.905万。

种种因素铺垫下,Model 3在1月份交出了国内3183台,全球10013台的答卷。可以预见,疫情之后,国产Model 3的销量很可能会有一个大增长。

在车市不景气的情况下,特斯拉如此战绩,很明显汽车行业将迎来了百年历史大变革。

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但传统汽车行业经历了上百年的风雨,其产品成熟度不在于技术,更在于整个供应链系统。“特斯拉们”时代的到来,到底会对整个汽车产业链形成什么样的冲击?冲击背后,自动化设备厂家又该如何顺势而动?

首先是动力电池取代了传统的燃油机,那么大陆、采埃孚这种有大量燃油模块业务的tier1厂家,就要尽早考虑转型。

而在新需求方面,锂电行业前段工艺机器人的应用机会较小,基本由专机设备完成,机器人应用主要集中在中后段工艺环节,其中包括电芯装配、检测、电池组装等环节,涉及卷绕、包装、检测、入壳、化成分容、PACK等工艺。

例如赢合科技研究院李彰焱讲到:“传统的四六轴关节机器人仍然是未来行业的主力军,制造业中精度、效率、负载是最重要的三点,高速并联机器人未来的发展路径应该是与越来越成熟的机器视觉联系在一起,做到手随眼动,心随意动。”

传统燃油车与新能源汽车成本结构对比

再具体来看,除了电池之外,如底盘、车身、汽车电子等具体成本占比也在不断变化,相应厂家又该如何进行业务变化。

首先是自动化产线,汽车主机厂的自动化率已经很高了,例如特斯拉Model3美国工厂就使用大约420个焊接机器人,而在汽车零部件的生产过程中,尤其是tier1之后的厂家,其手工装配生产线中存在人工操作失误而造成产品缺陷的问题,不利于规模化生产以及保持产品质量的稳定。

为此,汽车零部件企业通过建立自动化生产工序,节省了人工成本,提高了产品一致性及其质量稳定性,缩短了产品生产周期,实现了规模化生产。基于汽车行业发展对零部件加工精度和质量稳定提出的更高要求,生产自动化已成为行业技术发展的必然趋势。

其次是车身轻量化,各种数据显示,汽车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%,排放可降低5%-6%,而燃油消耗每降低1L,二氧化碳排放量将降低2.45kg,耗电量也会同比减少,因此,轻量化已成为汽车行业发展的必然趋势。

而在汽车轻量化过程中,受塑料特性的影响,部分零部件目前仍无法用塑料替代,但以塑代钢减轻重量已成为未来汽车工业发展的趋势之一。

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除了颠覆传统的动力系统,特斯拉们更大的意义在于顺应了智能化的时代需求。未来的汽车会是什么样?李书福给出的答案是:四个轮子、一块电池,更重要的是一本电脑。

所以电池是续航保证,而芯片更是未来自动驾驶、万物互联的载体。汽车正在经历基于半导体和软件的根本性变革,整个汽车制造业都在经历从精密机械向汽车电子产品的转型,考验的将是汽车制造商的行动速度。

当然,“造芯”同样需要大量的资金,同时也伴随着同等的风险。汽车工厂从无到有,耗资数十亿美元,芯片的前期研发投入也非常类似。

这是一项巨大的投资,到目前为止,最大的挑战之一是处理自动驾驶所有可能出现的情况所必需的计算能力,同时又需要降低成本、功耗和复杂性。这也是为什么过去几年时间,大多数的汽车制造商在芯片及高性能计算上投入很少,更多依靠芯片供应商的支持。

但对于像丰田、特斯拉、吉利这些有想法的公司来说,越来越认识到,需要在芯片技术方面投入更多,并且让自己变得更加强大。

此次特斯拉被诟病的HW2.5,来自于英伟达,由于特斯拉采用的是计算机视觉并不是激光雷达,对算法的处理速度要求更高,所以特斯拉开始了自研3.0,但是前期产量可能跟不上,影响了交付。

而他的对手们也没有闲着。去年丰田和旗下零部件公司电装(Denso)计划成立一家合资企业,为未来的联网和自动驾驶汽车开发下一代半导体;吉利集团控股的亿咖通科技和Arm中国合资成立的湖北芯擎科技也在规划建设车规级芯片及通讯模组的研发、测试及生产。

总之,特斯拉们的出现正在试图对传统汽车产业链进行重塑,相关企业又该如何顺势而动,乃至技术革新下衍生的其他行业例如室内版自动驾驶——AGV,又该如何发展,静候佳音。

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