როგორც ჩანს, „როიტერსს“ Tesla-ს შიგნით არსებული შესანიშნავი წყაროები ჰყავს. 2023 წლის 14 სექტემბრით დათარიღებულ ანგარიშში ნათქვამია, რომ კომპანია უახლოვდება თავის მიზანს, რომ თავისი ავტომობილების ქვედა ნაწილი ერთ ნაწილად ჩამოასხას. ჩამოსხმა ძირითადად საკმაოდ მარტივი პროცესია. შექმენით ყალიბი, შეავსეთ იგი გამდნარი ლითონით, გააგრილეთ, მოხსენით ყალიბი და ვოილა! მყისიერი მანქანა. ის კარგად მუშაობს, თუ ამზადებთ Tinkertoys-ის ან Matchbox-ის მანქანებს, მაგრამ ძალიან რთულია, თუ მის გამოყენებას სრული ზომის მანქანების დასამზადებლად შეეცდებით.
კონესტოგას ვაგონები ხის ჩარჩოებზე იყო აგებული. ადრეული ავტომობილებიც ხის ჩარჩოებს იყენებდნენ. როდესაც ჰენრი ფორდმა პირველი ასაწყობი ხაზი შექმნა, ნორმა იყო მანქანების აწყობა კიბის ჩარჩოზე - ორ რკინის რელსზე, რომლებიც ერთმანეთთან განივი ნაწილებით იყო დაკავშირებული. პირველი ერთკორპუსიანი სერიული ავტომობილი იყო Citroen Traction Avant 1934 წელს, რასაც მომდევნო წელს Chrysler Airflow მოჰყვა.
ერთბორდიან ავტომობილებს ქვეშ ჩარჩო არ აქვთ. სამაგიეროდ, ლითონის კორპუსი ისეა ჩამოყალიბებული, რომ მას შეუძლია გადამცემი სისტემის წონის ატანა და მგზავრების დაცვა ავარიის შემთხვევაში. 1950-იანი წლებიდან მოყოლებული, ავტომწარმოებლები, იაპონური კომპანიების, როგორიცაა Honda და Toyota, მიერ დანერგილი წარმოების ინოვაციებით შთაგონებულნი, წინა წამყვანი თვლებით აღჭურვილი ერთბორდიანი ავტომობილების წარმოებაზე გადავიდნენ.
მთელი ძრავა, ძრავით, ტრანსმისიით, დიფერენციალით, წამყვანი ლილვებით, საყრდენებითა და მუხრუჭებით, დამონტაჟებული იყო ცალკე პლატფორმაზე, რომელიც აწყობის ხაზზე ქვემოდან აწევდნენ, ძრავისა და ტრანსმისიის ზემოდან ჩასმის ნაცვლად, როგორც ეს ჩარჩოზე აგებული მანქანებისთვის კეთდებოდა. ცვლილების მიზეზი? უფრო სწრაფი აწყობის დრო, რამაც წარმოების ერთეული ხარჯების შემცირება გამოიწვია.
დიდი ხნის განმავლობაში, ე.წ. ეკონომ კლასის ავტომობილებისთვის უპირატესობა ენიჭებოდა ერთნაჭრიან ტექნოლოგიას, ხოლო უფრო დიდი სედანებისა და უნივერსალებისთვის - კიბისებრი ჩარჩოები. არსებობდა რამდენიმე ჰიბრიდული მოდელიც - ავტომობილები, რომელთა წინა ნაწილის ჩარჩოს რელსები ერთნაჭრიან სალონზე იყო მიმაგრებული. ამ ტენდენციის მაგალითები იყო Chevy Nova და MGB, რომელიც დიდხანს არ გაგრძელებულა.
Tesla მაღალი წნევის ჩამოსხმისკენ გადაინაცვლებს
Tesla-მ, რომელმაც ავტომობილების წარმოების სტილში ცვლილებების შეტანა ჩვევად აქცია, მაღალი წნევის ჩამოსხმის ექსპერიმენტები რამდენიმე წლის წინ დაიწყო. თავდაპირველად, კომპანია უკანა სტრუქტურის დამზადებაზე იყო ორიენტირებული. როდესაც ეს სწორად მოხდა, წინა სტრუქტურის დამზადებაზე გადაერთო. ახლა, წყაროების ცნობით, Tesla წინა, ცენტრალური და უკანა ნაწილების წნევით ჩამოსხმაზეა ორიენტირებული, ყველაფერი ეს კი ერთ ოპერაციაში.
რატომ? იმიტომ, რომ ტრადიციული წარმოების ტექნიკა იყენებს 400-მდე ინდივიდუალურ შტამპს, რომლებიც შემდეგ უნდა იყოს შედუღებული, ჭანჭიკებით, ხრახნებით ან წებოთი მიმაგრებული სრული ერთნაჭრიანი სტრუქტურის შესაქმნელად. თუ Tesla ამას სწორად გააკეთებს, მისი წარმოების ღირებულება შეიძლება 50 პროცენტით შემცირდეს. ეს, თავის მხრივ, უზარმაზარ ზეწოლას მოახდენს ყველა სხვა მწარმოებელზე, რათა უპასუხონ მოთხოვნას ან კონკურენცია ვერ გაუწიონ.
ცხადია, რომ ეს მწარმოებლები ყველა მხრიდან თავს დაჩაგრულად გრძნობენ, რადგან თავდაჯერებული პროფკავშირში მყოფი მუშები კარებს აკაკუნებენ და მოგების უფრო დიდ წილს მოითხოვენ, რაც ჯერ კიდევ აქვთ მიღებული.
ტერი ვოიჩოვსკი, რომელიც „ჯენერალ მოტორსში“ 3 ათწლეულის განმავლობაში მუშაობდა, ავტომობილების წარმოების შესახებ ერთი-ორი რამ იცის. ამჟამად ის ამერიკული საინჟინრო კომპანია „Caresoft Global“-ის პრეზიდენტია. ის „როიტერსს“ განუცხადა, რომ თუ „ტესლა“ ელექტრომობილის ქვედა ნაწილის უმეტესი ნაწილის გიგაკასტინგს მოახერხებს, ეს კიდევ უფრო შეცვლის ავტომობილების დიზაინისა და წარმოების წესს. „ეს სტეროიდების ხელშემწყობი ფაქტორია. მას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ინდუსტრიისთვის, მაგრამ ეს ძალიან რთული ამოცანაა. ჩამოსხმა ძალიან რთულია, განსაკუთრებით უფრო დიდი და რთული მოდელების“.
ორი წყაროს ცნობით, Tesla-ს ახალი დიზაინისა და წარმოების ტექნიკა ნიშნავს, რომ კომპანიას შეუძლია ავტომობილის ნულიდან შემუშავება 18-24 თვეში, მაშინ როცა კონკურენტების უმეტესობას ამჟამად სამიდან ოთხ წლამდე სჭირდება. ერთი დიდი ჩარჩო - რომელიც აერთიანებს წინა და უკანა სექციებს ძარის შუა ნაწილთან, სადაც ბატარეაა განთავსებული - შეიძლება გამოყენებულ იქნას ახალი, უფრო პატარა ელექტრომობილის წარმოებისთვის, რომლის საცალო ფასი დაახლოებით 25,000 დოლარია. სამი წყაროს ცნობით, Tesla, სავარაუდოდ, ამ თვეში გადაწყვეტს, ჩამოსხმულ თუ არა ერთნაწილიან პლატფორმას.
მნიშვნელოვანი გამოწვევები წინ
მაღალი წნევის ჩამოსხმული მასალების გამოყენების ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევა Tesla-სთვის არის ღრუ, მაგრამ შიდა ნეკნების მქონე ქვეჩარჩოების დიზაინი, რომლებიც ავარიების დროს წარმოქმნილი ძალების გაფანტვის საშუალებას იძლევა. წყაროები ირწმუნებიან, რომ დიზაინისა და ჩამოსხმის სპეციალისტების ინოვაციები დიდ ბრიტანეთში, გერმანიაში, იაპონიასა და შეერთებულ შტატებში 3D ბეჭდვასა და სამრეწველო ქვიშას იყენებს.
დიდი კომპონენტების მაღალი წნევის ჩამოსხმისთვის საჭირო ყალიბების დამზადება შეიძლება საკმაოდ ძვირი დაჯდეს და მნიშვნელოვან რისკებსაც გულისხმობდეს. ერთ-ერთი ჩამოსხმის სპეციალისტის თქმით, მას შემდეგ, რაც დიდი ლითონის სატესტო ყალიბი დამზადდება, დიზაინის პროცესში დამუშავების პროცესში დამუშავება შეიძლება 100 000 დოლარი დაჯდეს, ხოლო ყალიბის მთლიანად ხელახლა გაკეთება - 1,5 მილიონი დოლარი. მეორე სპეციალისტის თქმით, დიდი ლითონის ყალიბის მთელი დიზაინის პროცესი, როგორც წესი, დაახლოებით 4 მილიონი დოლარი ჯდება.
ბევრი ავტომწარმოებელი მიიჩნევს, რომ ღირებულება და რისკები ძალიან მაღალია, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ დიზაინს შეიძლება დასჭირდეს ექვსი ან მეტი ცვლილება იდეალური შტამპის მისაღწევად ხმაურისა და ვიბრაციის, მორგებისა და დასრულების, ერგონომიკისა და ავარიისადმი გამძლეობის თვალსაზრისით. თუმცა, რისკი არის ის, რაც იშვიათად აწუხებს ილონ მასკს, რომელიც პირველი იყო, ვინც რაკეტები უკუღმა ფრენა შეძლო.
სამრეწველო ქვიშა და 3D ბეჭდვა
როგორც ამბობენ, Tesla-მ მიმართა იმ ფირმებს, რომლებიც 3D პრინტერების გამოყენებით სამრეწველო ქვიშისგან სატესტო ყალიბებს ამზადებენ. ციფრული დიზაინის ფაილის გამოყენებით, შემაკავშირებელი ჭავლების სახელით ცნობილი პრინტერები ქვიშის თხელ ფენაზე ათავსებენ თხევად შემაკავშირებელ ნივთიერებას და თანდათანობით, ფენა-ფენა ამზადებენ ყალიბს, რომლითაც შესაძლებელია გამდნარი შენადნობების ჩამოსხმა. ერთი წყაროს თანახმად, ქვიშის ჩამოსხმის დიზაინის ვალიდაციის პროცესის ღირებულება ლითონის პროტოტიპთან იგივეს გაკეთების დაახლოებით 3%-ია.
ეს ნიშნავს, რომ Tesla-ს შეუძლია პროტოტიპების იმდენჯერ შეცვლა, რამდენჯერაც საჭიროა, ახლის ხელახლა დაბეჭდვა კი რამდენიმე საათში ისეთი კომპანიების მანქანების გამოყენებით, როგორიცაა Desktop Metal და მისი ExOne განყოფილება. ორი წყაროს ცნობით, ქვიშის ჩამოსხმის გამოყენებით დიზაინის დადასტურების ციკლი მხოლოდ ორ-სამ თვეს გრძელდება, ლითონისგან დამზადებული ყალიბის შემთხვევაში კი ეს ექვსი თვიდან ერთ წლამდე გრძელდება.
თუმცა, ამ დიდი მოქნილობის მიუხედავად, მასშტაბური ჩამოსხმის წარმატებით დამზადებამდე კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დაბრკოლება იყო გადასალახი. ჩამოსხმის წარმოებისთვის გამოყენებული ალუმინის შენადნობები ქვიშისგან დამზადებულ ყალიბებში განსხვავებულად იქცევიან, ვიდრე ლითონისგან დამზადებულ ყალიბებში. ადრეული პროტოტიპები ხშირად ვერ აკმაყოფილებდა ტესლას სპეციფიკაციებს.
სამი წყაროს ცნობით, ჩამოსხმის სპეციალისტებმა ეს პრობლემა სპეციალური შენადნობების ფორმულირებით, გამდნარი შენადნობის გაგრილების პროცესის დახვეწილი რეგულირებითა და წარმოების შემდგომი თერმული დამუშავების შემუშავებით გადალახეს. როგორც კი Tesla-ს პროტოტიპის ქვიშის ყალიბი დააკმაყოფილებს, მას შემდეგ შეუძლია მასობრივი წარმოებისთვის საბოლოო ლითონის ყალიბში ინვესტირება.
წყაროების ცნობით, Tesla-ს მომავალი პატარა ავტომობილი/რობოტაქსი იდეალურ შესაძლებლობას აძლევს ელექტრომობილის პლატფორმას ერთიან ნაწილად აქციოს, ძირითადად იმიტომ, რომ მისი ქვედა ნაწილი უფრო მარტივია. პატარა ავტომობილებს წინა და უკანა მხარეს დიდი „დაფარვა“ არ აქვთ. „ეს ერთგვარად ნავს ჰგავს, ბატარეის უჯრას ორივე ბოლოზე პატარა ფრთებით. ამის გაკეთება ერთიან ნაწილად გონივრული იქნებოდა“, - თქვა ერთ-ერთმა პირმა.
წყაროების ცნობით, Tesla-მ ჯერ კიდევ უნდა გადაწყვიტოს, თუ როგორი პრესა გამოიყენოს, თუ ქვედა ნაწილის ერთ ნაწილად ჩამოსხმას გადაწყვეტს. დიდი ზომის კორპუსის ნაწილების სწრაფად დასამზადებლად საჭირო იქნება უფრო დიდი ჩამოსასხმელი მანქანები, რომელთა დამჭერი სიმძლავრე 16 000 ტონა ან მეტი იქნება. ასეთი მანქანები ძვირი იქნება და შესაძლოა, უფრო დიდი ქარხნული შენობები დასჭირდეს.
მაღალი დაჭერის სიმძლავრის მქონე პრესებს არ შეუძლიათ ღრუ ქვეჩარჩოების დასამზადებლად საჭირო 3D პრინტერით დაბეჭდილი ქვიშის ბირთვების დატევა. ამ პრობლემის გადასაჭრელად, Tesla იყენებს სხვა ტიპის პრესას, რომელშიც გამდნარი შენადნობი ნელა შეჰყავთ — მეთოდი, რომელიც, როგორც წესი, უფრო მაღალი ხარისხის ჩამოსხმის წარმოებას უწყობს ხელს და ქვიშის ბირთვების დატევაც შეუძლია.
პრობლემა ისაა, რომ ამ პროცესს უფრო მეტი დრო სჭირდება. „Tesla-ს კვლავ შეუძლია აირჩიოს მაღალი წნევა პროდუქტიულობისთვის, ან ნელი შენადნობის ინექცია ხარისხისა და მრავალფეროვნებისთვის“, - თქვა ერთ-ერთმა წყარომ. „ამ ეტაპზე ეს ჯერ კიდევ მონეტის სროლის საკითხია“.
გატანა
რა გადაწყვეტილებასაც არ უნდა მიიღოს Tesla, მას ექნება შედეგები, რომლებიც გავლენას მოახდენს მთელ მსოფლიო ავტოინდუსტრიაზე. ფასების მნიშვნელოვანი შემცირების მიუხედავად, Tesla კვლავ მოგებით აწარმოებს ელექტრომობილებს - რაც ტრადიციული ავტომწარმოებლებისთვის ძალიან რთულია.
თუ Tesla-ს მაღალი წნევის ჩამოსხმის გამოყენებით წარმოების ხარჯების მნიშვნელოვნად შემცირება შეუძლია, ეს კომპანიები ეკონომიკური თვალსაზრისით კიდევ უფრო დიდ ზეწოლას განიცდიან. ძნელი წარმოსადგენია, რა დაემართათ Kodak-სა და Nokia-ს. სად აღმოჩნდება ეს მსოფლიო ეკონომიკა და ყველა ის მუშაკი, ვინც ამჟამად ტრადიციულ მანქანებს აწარმოებს, ძნელი წარმოსადგენია.
წყარო:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
ავტორი: სტივ ჰენლი
რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 5 ივნისი
