기가캐스팅: 자동차 제조의 가장 뜨거운 추세

기가캐스팅이 대세
자동차 제조 분야에서. 그리고 Tesla가 가지고 있는 동안
거대하고 높은 압력을 포함하는 용어를 주류화했습니다.
차량 섀시를 펀칭하는 알루미늄 다이캐스팅 기계
바디 인 화이트(Bodys-in-White) - 이 기술은 크게 인기를 얻었습니다.
중국 본토. 이제 Toyota를 포함한 다른 자동차 제조사들도 이를 주목하고 있습니다.
과정.

채택률 증가
알루미늄 기가캐스팅 모듈 및 구조 부품은 주로
차량의 지속적인 증가를 방지하기 위한 필요성에 의해 추진됨
경량화, 연비 향상, 증가하는 수요 수용
배터리 전기차용. 올바르게 수행하면 기가캐스팅을 수행할 수 있습니다.
이론적으로
하나의 모듈을 주조하여 수십 개의 차체 부품을 용접합니다. 하지만
대화의 대부분은 기본적인 장애물을 무시합니다.
기술을 구현합니다.

이런 대규모 기가캐스팅
(메가캐스팅이라고도 함)은 막대한 초기 시작 비용을 수반합니다.
금속에 왜곡 문제가 있고 충돌 수리를 변경합니다.
기능을 갖추고 있으며 광범위한 최종 라인 검사가 필요합니다.
스캐닝. 그리고 그것은 맞춤형 거대한 제품을 주문한 후에야 가능합니다.
장비를 제자리로 옮기고 방법을 알아내는 것
변덕스러운 과정을 효율적으로 작동시킵니다.

그렇다면 왜 설립되었는가?
업계 자동차 제조업체와 공급업체는 여전히 이러한 큰 꿈을 쫓고 있습니다.
그게 엄청난 역풍을 동반하는 건가요? 캐스팅 전문가가 충분합니까?
알려진 운영 문제에 대한 기술적 솔루션은 무엇입니까? 그리고 찾고
차량 사용 사례의 다운스트림에서 ADAS 시스템이 방지할 수 있습니까?
수리할 수 없는 주조물을 보상할 만큼 충돌이 충분히 발생합니까?

간단한 대답: 그렇지 않다
부품에 관해서는 조립 공장에 관한 것입니다. 그리고 그것은 아니다
재료와 방법론의 변경에 대해
차량이지만 창의적인 프로세스 자체는
변환. 그리고 그것은 정확한 공장에 관한 것이 아닙니다
완전히 새로운 워크플로우를 구현하는 방법
생산성이 향상되었습니다.

시장을 볼 때
고급 철강의 점유율, 해당 부품의 스탬퍼,
채택 시나리오의 전환율, S&P Global Mobility
전통적인 BIW(body-in-white) 스탬핑의 15~20%를 예상합니다.
2030년에는 이러한 기가캐스팅으로 인해 위험에 처할 수 있습니다. 언더바디
구성 요소는 일반적으로 차량 BIW 쉘의 약 50%를 구성합니다.
그리고 이 부드러운 하복부는 기가캐스팅의 초점의 대상입니다.

공급업체 내 전문성,
공장 설계와 차량 구성이 모두 변화하고 있습니다. 로서
결과적으로 교통의 시대는 혼란에 가까워지고 있습니다.
자동차 산업의 중추: 조립 라인.

조립 라인 프로세스
우리가 알고 있듯이 이 회사는 110년 동안 무적의 챔피언 자리를 지켜왔습니다.
대량 제조. 구성요소를 하위 조립할 수 있음
오프라인에서는 레이저가 각 부품을 스캔하여 치수 정확도를 확인할 수 있습니다.
볼트는 엄격한 기준으로 모든 측정 데이터를 보관할 수도 있습니다.
파워트레인 테스트. 그러나 조립 라인 자체는 다음과 같이 진화했습니다.
이러한 개선 사항을 흡수하십시오. 조립 효율성에는 혁명이 없습니다.
지금까지 선형 모델을 위협해 왔습니다. 로봇공학,
자동화, 산업 4.0 및 블록체인은 모두
현대 어셈블리의 효율성, 종지 및 지원 네트워크
식물.

OEM이 기대하는 바는 다음과 같습니다.
기가캐스팅은 구성 요소가 아닌 방식에 대한 변경으로
전 세계 기능. 연주되는 춤의 재구성
공장 벽 뒤에는 내부 경제가 영원히 바뀔 것입니다.
자동차. 코너 캐스팅이든 단일 조각이든 상관없습니다.
기가캐스트 또는 기가프레스, 차량 결합 방식의 변화는
업계에. 노드 구성은 선형을 대체합니다.
병목 현상이 발생하고 해소될 것이며, 완전히 새로운 일이 일어날 것입니다.
태어날 것이다.

출처: S&P 글로벌
유동성

기가캐스팅 및
중국 본토

알루미늄의 부상
특히 중국 본토 자동차 부문의 기가캐스팅
신에너지 자동차(NEV)는 경량화를 통해 구동되며,
효율성이 필요합니다. 아웃소싱된 공급망과
자체 생산으로 인해 지속 가능성과 비용 문제가 발생합니다.

S&P 글로벌에 따르면
중국 본토의 이동성, 전기 경차 생산
19년에는 연간 총 2030만대에 이를 것으로 예상된다.
— 전기차 분야의 글로벌 리더로 확고히 자리매김
부문. 이제 중국은 상당한 영향력을 발휘할 것으로 보인다.
전 세계적으로 기가캐스팅 중입니다.

이렇게 하면 힘이 난다
중국 본토 EV 제조업체, 더 많은 알루미늄 소재 채택
차체 제조 및 경제성 향상. 따라서,
이를 통해 전기차 시장 내 추가 성장을 촉진할 수 있다.
부위.

최근 대대적인 변화가 이루어졌습니다.
알루미늄 기가캐스팅 모듈 및 구조 부품이 나타났습니다.
NIO의 ET5와 Geely의 Zeekr 009 — 둘 다 특징
단일 조각 알루미늄 기가캐스팅 후면 바닥. 한편, Xpeng의
G6는 알루미늄 메가캐스트 일체형 전면뿐만 아니라
전면 쇼크 타워와 측면 멤버를 포함하는 구획, 그러나
또한 일체형 후면 바닥. 이 두 모듈은 별도로 존재했습니다.
LK그룹 7,000톤 프레스포스 메가캐스팅 XNUMX세트를 활용한 주조
기계.

테슬라의 기가캐스팅과 달리
생산 모델 – 다음과 같은 내부 접근 방식이 특징입니다.
기가캐스팅 시설에 대한 상당한 규모의 신규 투자
최종 조립 작업장에 인접한 — 이들 자동차 제조업체
Tier 1 공급업체에 기가캐스팅을 아웃소싱하여 새로운 혁신 창출
협력. 이러한 변화는 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다는 약속을 담고 있습니다.
OEM과 1차 공급업체 간의 책임 분배
기술을 공동으로 개발하는 동시에 위험도 완화
상당한 선행 투자 및 잠재력과 관련됨
민감한 특허 침해. 즉, 기계와 같은 도전
가용성 및 기술적인 분쟁이 남아 있어 문제가 발생할 수 있습니다.
미래의 협력.

중국 본토에서는
모델, 무대 뒤에서 광범위한 준비가 이러한 기능을 통합합니다.
기가캐스팅에서 본체로의 상당한 아웃소싱 모듈
조립 라인. 지난 몇 달간 여러 콜라보레이션을 통해
Seres와 간의 파트너십을 포함하여 발표되었습니다.
공개되지 않은 Wencan, Human Horizon EV 및 Tuopu, Li Auto
1차 공급업체 등이 있습니다.

증가하는 인기
기가캐스팅에 대한 아웃소싱 접근 방식도 분명합니다.
자동차 제조업체가 상당한 초기 투자를 우회할 수 있도록 허용
자체 기가캐스팅 시설을 건설해야 합니다.

비용이 많이 드는
도박?

비용 편익 분석
기가캐스팅은 충분히 좋은 성능을 달성하는 데 기반을 두어야 합니다.
XNUMX차 통과 수율을 유지하고 충분하지만 아직은 그렇지 않음
초과, 동일한 부품에 대한 주문 수. 비교할 때
기존의 강철 스탬핑 또는 알루미늄 스티칭으로 기가캐스팅,
그럼에도 불구하고 S&P Global Mobility는 특정 제품의 단가를 평가합니다.
일체형, 기가캐스트 알루미늄 후면 바닥이 유효합니다.

간소화하기 위해
생산 체인 및 생산 효율성 향상, Tier 1
기가캐스팅 공급업체는 다음 주문을 통합할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
OEM(Original Equipment Manufacturer)을 통해 중복을 방지합니다.
기가캐스팅 기계에 대한 투자. 그러나 다운타임은
종종 몇 개의 무게가 나가는 기가캐스팅 기계의 스위치 툴링
톤의 범위는 몇 시간에서 며칠까지 다양하며 필연적으로
가동률과 생산성.

우리의 이전에 기초하여
일반적인 6,000T 프레스포스 메가캐스팅 기계에 대한 분석
후면 바닥 모듈 제작, 연간 최대 생산 능력은
생산량은 100,000~150,000개로 추산되며, 사이클 타임은 120~XNUMX입니다.
개당 150초, 하루 16~20시간 최대 300회 작동
90% 수율을 가정하여 연간 근무일수입니다. 빈번한 툴링
동일한 기가캐스팅 기계의 다른 부품에 대한 변경 사항은
이러한 출력 수치를 더욱 줄이십시오.

구체적인 예를 들어,
Tesla의 상하이 Lingang에 있는 Gigafactory는 XNUMX개 이상의 장비를 갖추고 있습니다.
IDRA의 기가프레스 장치 XNUMX개 세트(특별히 전용)
모델 Y의 일체형 후면 바닥 캐스팅. 최대
이 모델의 생산 능력은
기가프레스 규모 감안하면 연간 600,000만대
단위.

테슬라의 개략도
Model 3(왼쪽)과 Model Y 바디 인 화이트, 기존 모델과 모델 Y 비교
기가캐스트 조립. 모델 3는 171개의 금속 조각으로 구성되어 있지만
새로운 기가캐스트 모델 Y 후면 구조에는 단 두 개의 부품만 필요합니다.
금속 및 용접 횟수가 1,600개 감소했습니다.

이미지 출처: Tesla

그러나 Tesla는 그렇지 않기로 결정했습니다.
3년에 생산된 완전히 새로운 Model XNUMX에 gigapress 기술을 활용합니다.
지난 XNUMX월 공개된 중국. 이전 보고와는 달리,
이 모델은 일체형 알루미늄 후면 바닥을 갖추고 있지도 않았고,
그것은 더 큰 단일 조각 기가캐스트 언더바디를 통합합니다.

따라서 우리는 다음과 같이 주장합니다.
상당한 수의 기가캐스팅 기계만이 효과적으로
아웃소싱된 기가캐스팅 공급망을 유지합니다. 왜 그런 겁니까?
최대 출력량이 150,000으로 제한되어 있다는 점을 고려하면
연간 조각, 기존 용량으로는 불가능하다는 것이 분명합니다.
Model 3 볼륨에 대한 추가 프로그램을 지원합니다. 메가캐스팅
스탠드가 가득 차 있고 사용 가능한 토지가 없습니다.
사내 확장을 위한 추가 투자 자원 또는 계획
적어도 현재로서는 Tesla Lingang 공장의 생산 능력입니다.

장애물
기가캐스팅

OEM과 공급업체는 어떻게
기가캐스팅 기술을 기존 차체 공장에 통합
프로세스? Elon Musk가 언급했듯이, 만드는 것이 더 복잡합니다.
최종 제품보다 '기계를 만드는 기계'
자체.

생산
기가캐스팅 머신에는 수개월의 투자가 필요하며,
제조와 꼼꼼한 미세 조정에 전념합니다.
기계는 적합한 수준의 신뢰성과 안정성을 달성합니다.
일관된 출력을 위해 이러한 과정은 부인할 수 없습니다.
노동 집약적이며 전문 인력의 상당한 투입을 요구합니다.
지식. 현재 소수의 회사가 존재하며,
(LK Group, Buhler, Yizumi, Haitan 및 UBE 포함)
기가캐스팅 머신을 제조합니다. 결과적으로 새로 발견된
기가캐스팅 용량이 증가하는 요구 사항을 충족하지 못함
전기차에 대한 수요.

또한 문제가 있습니다.
공장 현장의 생산 관리. 메가캐스트된 단일 작품
기계는 OEM에게 상당한 비용 절감 기회를 제공합니다.
기계, 로봇, 육체 노동의 존재
전통적인 차체 식물. 그러나 두 가지 구현
독특한 제조 시스템 - 전통적인 차체 공장
스탬핑 및 용접 공정을 사용하고 기가캐스트 모델을 사용합니다.
가공 공정이 적지만 새로운 컨베이어가 필요함
상당한 양의 자재를 처리하는 시스템 -
현 시점에서는 실용적 타협이다.

그러면 다음과 같이 간청합니다.
기존 건물을 수익성 있게 개조하거나 재건축하는 방법에 대한 질문
아웃소싱된 기가캐스팅 구성 요소를 통합하는 생산 라인.
이러한 방법은 아직 입증되지 않았으며 현재로서는 정당화되지 않습니다. 하는 동안
하부 구조의 일부를 제작할 수 있음
구성 요소, 기가캐스팅이 모든 구성 요소의 필요성을 배제하지는 않습니다.
차체 공장의 스탬핑 및 용접 공정.

언론의 응용
메가캐스팅 기계의 힘으로 인해 상당한
토론. 일반적으로 알루미늄의 일반 고압 다이캐스팅
4,000미터톤 미만의 압박력이 필요합니다.

그러나 Tesla는
2019년 획기적인 혁신으로 기가캐스팅 활용
모델 Y의 후면 바닥 부분을 제작하기 위해 — 다음을 사용하여
6,000~9,000미터톤의 힘. 테슬라도 그렇고
거의 모든 것을 다이 캐스팅할 수 있을 것으로 알려졌습니다.
전기자동차의 하부를 일체형으로 만든 것입니다.

중국 OEM은 이제
기가캐스팅을 통해 Tesla의 성공을 재현하기 위해 부지런히 노력하고 있습니다.
점점 더 높은 압력을 가하는 기계; 있다
훨씬 더 강력한 12,000 및 16,000미터톤에 대한 보고
기계.

몸을 메가캐스팅하면서
섹션에서 즉각적인 수익성을 얻지 못할 수도 있습니다.
최선을 다하겠다는 업계 내 집단적 결단
혁명적인 미래가 올 때까지. 사용하는 동안
신체 부위를 생산하기 위한 메가캐스팅에는 장기적인 경로가 필요할 수 있습니다.
수익성 있는 운영을 위해 업계는 이를 개발하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
기술은 전통을 다시 생각해볼 수 있는 잠재력을 갖고 있기 때문입니다.
공급망 및 생산.

그럼에도 불구하고 S&P는
Global Mobility는 과제를 포함하여 앞으로 수많은 장애물을 직면하고 있습니다.
기가캐스팅 머신의 수량과 관련하여 새로운 문제 발생
공장 현장 관리에 있어서 대안 모색의 필요성
기술 솔루션 등.

공급업체와 OEM은 다음을 수행해야 합니다.
전략적 범위를 평가할 때 이러한 장애물을 고려하십시오.
이러한 캐스팅 질문과 일치합니다.

이 기사는 S&P Global의 별도로 관리되는 부서인 S&P Global Ratings가 아닌 S&P Global Mobility에서 게시한 것입니다.