Завод Tesla изнутри: как роботы штампуют электромобили. Gigafactory: Новый завод аккумуляторов компании Tesla.

Завод Tesla изнутри: как роботы штампуют электромобили. Gigafactory: Новый завод аккумуляторов компании Tesla.

Завод электромобилей Тесла Моторс - один из самых успешных стартапов современности. Почему его причисляют к стартапам? Потому что модель инвестирования в завод аналогичная с проектами, соответствующими этому модному термину. А если серьезно, то автомобили Тесла это ответ на вопрос - «Можно ли создать электромобиль, который будет быстрый как спорткар, современный и комфортный как представительский класс, недорогой как средебюджетные автомобили и с внешнего вида не похож на электрочайник?» Пожалуй вышло сразу несколько вопросов, но тем лучше ответ то все равно один - Тесла.

Если вспомнить все модели электромобилей, созданные разными производителями за последние несколько десятилетий, то все они выглядят как пылесосы на колесах. Но внешний вид это пол беды, они медленно ездят, запас хода маленький, боятся пробок, габаритные размеры соответствуют собачьей конуре, в общем мрак. Покупали подобные автомобили ярые фанаты экологически чистого транспорта. Причем это достаточно лицемерные люди, ведь электромобиль был в их семье не единственный, а в случае продолжительной поездки, они брали свой 5-ти литровый внедорожник.

Как возник завод Тесла Моторс?

История довольно занимательная. Два талантливых инженера М. Эбехард и М. Тэппинг решили создать электромобиль с двигателем переменного тока, аналогичного тому, что изобрел сербский физик Никола Тесла (отсюда название проекта). Чуть позже к ним присоединился молодой, но не менее талантливый ученый И. Маск (совладелец Space X, бывший владелец Pay Pal). Он как раз и определил стратегию развития Tesla Motors на годы вперед и указал направление развития. Илон Маск решил бороться с 150-ти летней историей развития и доминирования двигателей внутреннего сгорания и сломать стереотипы о спортивных и комфортных автомобилях.

На одном из первых этапов инвестирования были использованы его личные средства, а далее пошли вливания от крупных компаний, которые вели свою деятельность в области высоких технологий (Panasonic, Google, eBay и др), а также от Министерства энергетики США.

Первой модель был Tesla Roadstar, построенный на базе спортивного автомобиля Lotus Elise S2. Модель имела средние показатели, но безусловно они были лучшие в классе электрических автомобилей. Мощность асинхронного 3-х фазного 4-х полюсного двигателя составляла 248 л.с, крутящий момент 270 Нм. Машина разгонялась до 100 км/ч за 3,9 секунды. Привод задний, одноступенчатая трансмиссия (редуктор).

Второй по счету моделью Тесла стал Model S. По популярности она ушла далеко в перед от своего предшественника, не потому что она была лучше и мощнее, а потому что модель удовлетворяла потребностям основной массы населения США и западных стран. Это был семейный седан с мощным двигателем и запасом хода более 300 км. Это то, что требовалось обывателям. На момент выпуска, базовая модель стоила чуть меньше 60 000 долларов, имела силовую установку мощностью 362 л.с. и аккумуляторную батарею емкостью 85 кВт\ч (хватало на 426 км).

В Тесла Моторс использовали литиево-ионные батареи, такие же как бытовые батарейки, но более продвинутые. Они имели меньший удельный вес, были лишены некоторых функций безопасности, что и сделало их дешевле в производстве. Безопасность была компенсирована внедрением системы терморегуляции и добавлением в батарею защитного вспучивающегося вещества, что предотвращало возгорание. Батарея располагается по всей площади пола и имеет защитный алюминиевый бронированный экран. Вес батареи составляет 700 кг, это практически половина веса всей машины.

КПП нет и быть не может. Силовая установка (двигатель) это по сути ротор со статором, который присоединен непосредственно к мосту и разгонят автомобиль на одной передаче до 100 км/ч за 4,2 секунды. Первая модель была с задним приводом, но на данный момент можно заказывать комплектацию с полным приводом или как говорят сами «тесловцы» с двумя моторами. А так оно и есть, если идет полноприводная версия, то у нее две силовые установки (на переднем и заднем мосту).

После того, как Model S завоевала рынок и заняла достойное место в иерархии автомобильного рынка, в Тесла предприняли попытку создать следующую модель, которая соединит в себе все положительные черты первых двух моделей, будет оснащена новыми функциями и будет стоить дешевле 30 тысяч долларов. Рабочее название было BlueStar, потом ее анонсировали как Model E, а в итоге она вышла как Model X. Это первый кроссовер на электрической тяге. Отличительная особенность аппарата в том, что она имеет 3 ряда сидений, двери для пассажиров открываются вверх, отсутствуют боковые зеркала заднего вида. Вместо них используются камеры, что выводят изображение на экран. Данная новинка, даже при условии использования электроэнергии на работу камер, была экономичнее, чем традиционные зеркала (уменьшилось аэродинамическое сопротивление).

Все эти прогрессивные автомобили не могли бы появится на свет, если бы не слаженная команда разработчиков, конструкторов, инвесторов и маркетологов завода и конечно сам завод. Он располагается в Калифорнии на окраине кремниевой долины, на далеко от Сан-Франциско. Его построили на развалинах производственных помещений GM, где раньше собирали Тойоту для американского рынка. Посыл был такой, чтобы получить передовой продукт, помещение, где будут работать лучшие инженеры и конструкторы, должно быть передовым. И оборудование, которое производит лучшие электромобили, должно быть лучшим.

Роботы, что собирают автомобили, подобно новым сотрудникам, проходят полный курс обучения (что-то вроде КМБ). Нет, вы не ослышались, роботы обучаются. Происходит это следующим образом. Группа конструкторов, техников и инженеров, собственноручно производят сборку необходимого узла, приводами робота. Алгоритм необходимых действий прописывается в памяти блока управления и потом производится тестирование. После нескольких удачных испытаний, робота ставят на сборочный конвейер. Все просто как в школе.

Как сказал Илон Маск, обстановка в производственных цехах, должна быть такая, чтобы работник с радостью шел на место своей работы. Видимо поэтому все сборочные помещения белого цвета, максимальная освещенность, в том числе и естественным солнечным светом, оборудование ярко-красное и велосипеды для перемещения по территории завода. Таким образом продукция полностью соответствует заводу, выпускающую ее, по дизайну, технической оснащенности и прогрессивности идей.

Но завод и электромобили это еще не все, чем удивила Tesla Motors. Заправочные станции, где можно бесплатно подзарядиться, стали одним из определяющий аргументов в пользу покупки данного электромобиля. Строительство и эксплуатация таких станций финансируется из бюджета компании и владельцы автомобилей, купленных до 2017 года могут пользоваться ими бесплатно. А те, кто приобрел позже, уже будут платить, но символическую плату, лишь бы станция могла себя содержать. Вот что значит работать на перспективу.






За последнее десятилетие Tesla превратилась из амбициозной выскочки в мирового лидера электрических автомобилей. Ее седан Model S стал ориентиром для конкурентов, а прямо сейчас компания начинает продажи спортивного внедорожника Model X.

Обе машины изготавливаются на заводе во Фримонте в США. Как и следовало ожидать от компании Илона Маска, завод Tesla является одним из самых передовых автомобильных заводов в мире. Он оснащен более чем ста роботами.

Предлагаем вам небольшую экскурсию по легендарной Tesla Factory.

(Всего 44 фото)

Спонсор поста: Источник: deadbees.net


1. Завод Tesla расположен на 150 гектарах земли во Фримонте, штат Калифорния, США.


2. Первые 20 лет своего существования этот завод являлся сборочным подразделением General Motors, пока не был закрыт в 1982 году. В 1984 году завод вновь открылся как NUMMI, или New United Motor Manufacturing Inc.


3. NUMMI было совместным предприятием General Motors и Toyota, которое собирало автомобили обоих автопроизводителей. Это позволило GM изучить легендарные методы «бережливого производства» Toyota.


4. Совместное предприятие NUMMI прекратило свое существование в 2009 году, что позволило Tesla купить завод в 2010 году.


5. Верьте или нет, но это последний оставшийся крупный автомобильный завод в Калифорнии.


6. Возле завода Tesla целый ряд электрических седанов Model S заряжает свои аккумуляторы на станции SuperCharger.


7. Поблизости можно увидеть новые брендовые автомобили Model S рядом с центром сбыта.


8. В конце концов мы оказываемся внутри огромного предприятия. Площадь производственных помещений завода составляет около полумиллиона квадратных метров.


9. Как работники передвигаются по длинным заводским цехам? С помощью велосипедов!


10. Рядом со входом в цех выставлен целый ряд прототипов Tesla.


11. Они варьируются от этого деревянного композитного макета Tesla Roadster, созданного для испытаний в аэродинамической трубе…


12. …до первых макетов Model S.


13. Это Red Alpha - первый движущийся прототип Model S. В Tesla говорят, что они потратили на него примерно 2,2 млн долларов.


14. Вы никогда не задумывались, как Tesla выглядит без кузова? Именно так.


15. Это передний двигатель.


16. При входе в производственные цеха завода у всех посетителей создается впечатление необычайной чистоты и аккуратности.


17. С помощью этого 7-этажного пресса Schuler на заводе штампуют панели алюминиевых корпусов автомобилей Tesla.


18. Как утверждает Tesla, этот пресс является крупнейшим в Северной Америке.


19. На этих стеллажах расположены панели, ожидающие сборки.


20. Завод Tesla состоит из двух основных производственных линий. В настоящее время одна линия выделена под Model S, а вторая отвечает за Model X.


21. Эта Model S начинает принимать свою форму.


22. В то время как эта только что прошла через контрольную проверку качества сварных швов.


23. Эти автомобили только что из цеха окраски.


24. Пакеты аккумуляторных батарей!

Илон Маск собирается перевести производство автомобилей на совершенно иной уровень, используя ряд высокотехнологичных роботов, лазеры и другие интересные методы, представленные в фоторепортаже Popular Science с завода Tesla в Фримонте, штат Калифорния.

Что собирается анонсировать Илон Маск на своей закрытой «презентации продукта» Tesla 17 октября? Электрический мотоцикл или лидарные и HD карты в его беспилотных автомобилях? Конденсатор потока или, наиболее дикое предположение, настоящий летающий костюм Железного Человека?

Хочется надеяться, что все перечисленное, учитывая, что с технологической точки зрения, компанию мало что останавливает.

Tesla недавно попросила комиссию по планированию Фримонта позволить почти удвоить размер объекта до 5,3 миллиона квадратных футов. Все это ради того, чтобы Маск смог довести производство до 1 млн автомобилей ежегодно к концу 2020 года, что довольно значительный рывок, по сравнению с 50 580 машинами, выпущенными в прошлом году.

Маск уже прославился своими смелыми заявлениями о грандиозных планах компании. Вторая часть его мастер-плана для будущего Tesla, которую он разместил в Интернете в июле, спустя десять лет после своего первого генерального плана, включает в себя перспективы автомобилей с крышами, накапливающими солнечную энергию, и даже со способностью зарабатывать деньги для своих владельцев, вместо того, чтобы простаивать в гараже (очевидная угроза сервису Uber). Возвышенные амбиции Маска уже являются высокотехнологичной реальностью в Фримонте, судя по фотографиям PopScience.

1. Смарт-передвижение

Робокар следует по магнитным рельсам на полу, чтобы переместить эту Tesla Model S на производственную линию. Подобные электрические самозаряжающиеся роботы загружают и разгружают машины на каждом этапе, являясь, таким образом, ключевым элементом эффективности завода. На фотографии Model S с кузовными панелями, прикрепленными к каркасу из алюминия и стали, приближается к завершению своей общей сборки.

2. Из-под пресса

Крыло автомобиля Model S изначально представляет из себя алюминиевый лист, отрезанный от катушки в 20 тыс. фунтов. Затем робот вырезает нужную форму лазером перед тем, как переместить лист под пресс, который с силой в 1000 тонн штампует уже трехмерное крыло будущей машины. Далее он крепится к измерительной плате, где инженеры проверяют деталь на наличие дефектов.

Процесс вырезания каждого крыла роботом занимает 0.08 секунды.

3. Сквозь строй

Сборочные роботы немецкого производителя KUKA Roboter собирают алюминиевые и стальные части в каскад Model S, или то, что в Tesla называют «цельным корпусом» (uni-body). Мощные, но аккуратные роботы используют сверхточные 3D-камеры, позволяющие им следить за процессом сверления, сварки, и крепления «тела». Как известно, «персонал» фабрики состоит из 200 роботов, многие из которых названы в честь героев серии комиксов и фильмов «Люди-Икс», например, Росомаха, Ксавьер и Шторм.

4. Штамповка «флота»

В штамповочном центре необработанный алюминий превращается в капоты, бамперы, крылья и панели (легкие детали играют ключевую роль в производстве ведущей модели отрасли 294-мильной Модель S). По официальным данным компании, за прошедший год Tesla потратила $1,6 млрд на расширение завода для подготовки к производству Model 3 - седана, рассчитанного на массовый рынок с прогнозируемой ценой в $35 тыс. Tesla уже зарегистрировала около 400 тыс. предварительных заказов.

На данный момент 140 тыс. автомобилей Tesla находятся на дорогах по всему миру.

5. Финальный штрих

Финальные штрихи в производстве этой Model X остаются за людьми - они крепят сидения, дверные ручки и приборные панели. Tesla стремится увеличить поставки автомобилей в этом году на 60-80% по сравнению с прошлым, говорит Маск. Если компания достигнет своих производственных целей, Tesla выпустит свой 190 000-ый автомобиль к концу года. На 2018 год Маск ставит задачу на выпуск полмиллиона машин и рассчитывает удвоить этот показатель к концу 2020 года.

Среди пустыни к востоку от города Рино (штат Невада), где ковбои и дикие лошади - по-прежнему не редкость, растет огромных размеров завод, созданный благодаря поддержке инвесторов и напряженной работе Илона Маска, СЕО компании Tesla. Завод получил название Gigafactory. Первые аккумуляторные элементы уже начали сходить с его конвейеров. Новые элементы питания предназначены для использования в аккумуляторных батареях, производимых компанией Tesla, в частности, в электрокаре Model 3.

Начало массового производства аккумуляторов - важнейшая веха на пути Tesla к глобальной электрификации транспорта. Кроме того, это событие возвращает в Америку индустрию производства аккумуляторов, в которой долгое время доминировали Китай, Япония и Южная Корея. На данный момент, на предприятии площадью около полумиллиона квадратных метров трудятся 2900 человек, к которым уже в этом году присоединятся еще около 4000 работников (включая строителей), что станет возможным благодаря сотрудничеству Tesla и Panasonic.

К 2018 году, Gigafactory, который сейчас готов менее чем на треть, удвоит мировые производственные мощности по созданию литий-ионных батарей, а штат постоянных сотрудников будет насчитывать 6500 человек, что особенно важно для близлежащего Рино.

После полного ввода в строй, Gigafactory будет играть жизненно важную роль для компании, чем объясняется та поспешность, с которой Tesla работает над созданием этого предприятия. Компании, славящейся своими планами и трудновыполнимыми сроками, за последнее десятилетие почти никогда не удавалось вовремя запускать свои продукты. На этот раз, дедлайн запуска первой производственной линии был соблюден, и компания намерена доказать инвесторам свою способность выполнять взятые на себя обязательства в установленные сроки.

Обнадеживает то, что это - уже третья успешно достигнутая цель: ранее компания сдержала свое обещание быстро реализовать масштабный проект по аккумуляторным батареям в Калифорнии, оперативно представила обещанное обновление ПО для автомобилей, оснащенных автопилотом, и вот теперь - запустила производство элементов для аккумуляторных батарей на Gigafactory. В то же время, компания не смогла достичь другой своей цели - произвести в 2016 году 80000 автомобилей; по официальным данным, к концу года их было выпущено лишь 76230.

Gigafactory стремительно развивается, Tesla и Panasonic на два года опережают план по набору персонала, согласованный в заключенном договоре между ними и штатом Невада. Изначально, компания обещала создать 4000 постоянных рабочих мест для местных жителей к 2019 году и 6500 мест - к 2020. В мае 2016 Tesla сообщила, что производство выйдет на полную мощность на два года раньше - к 2018 году. Это смелое заявление было на тот момент встречено на Уолл-стрит скептически. В настоящее время акции Tesla достигли наивысшего уровня с конца августа 2016 года и торгуются в районе 227$.


Зачем компании Tesla Gigafactory

Успех предприятия по производству аккумуляторных батарей жизненно важен для Tesla, поскольку нигде в мире литий-ионные батареи не производятся в количестве, достаточном для достижения компанией своей цели - продать 500000 автомобилей Model 3 к 2018 году. Другой, не менее важной, проблемой является то, что нынешние цены на аккумуляторы слишком высоки и не позволяют добиться прибыли при выпуске Model 3, стоимость которого составляет 35000$. Tesla предприняла беспрецедентный поход в пустыню Невады в надежде, что массовое производство на предприятии стоимостью 5 миллиардов долларов позволит снизить себестоимость, а спрос, который к тому времени появится, позволит этому бизнесу оставаться на плаву.

Аккумуляторы являются сдерживающим фактором для развития электромобилей. Тем не менее, лишь немногие автопроизводители пошли по пути их самостоятельного выпуска, в то время как большинство перекладывают риски на таких производителей, как LG Chem и Samsung.

В 2015 году 88% мирового производства литий-ионных аккумуляторов размещалось в Китае, Японии и Южной Корее. Обретение Америкой статуса центрального игрока в этой индустрии важно не только для автомобилестроения. Tesla выпускает аккумуляторные блоки, предназначенные для жилых помещений и резервирования электросетей. В сентябре компания объявила о заключении сделки на поставку Southern California Edison (NYSEMKT:SCE-E) рекордного количества 20- и 80-МВт-ч батарей, которые заменят резервное оборудование, работающее на ископаемом топливе.

В рекордно короткие сроки было развернуто производство аккумуляторных блоков Powerpacks, которые собираются на Gigafactory из импортируемых (пока не запущено собственное производство) элементов типа 2170, разработанных совместно Panasonic и Tesla. Этот проект, на реализацию которого раньше потребовалось бы несколько лет, был завершен менее чем за четыре месяца. Элементы, выпускаемые сегодня на Gigafactory, будут применяться в различной аккумуляторной продукции, пока во втором квартале этого года не начнется производство элементов для Model 3.

Tesla также планирует к концу января начать поставки аккумуляторов Powerwall 2 для жилых помещений, которые, как ожидается, будут на 30% дешевле, чем ближайшие модели конкурентов.


Производство аккумуляторных батарей вписывается в долгосрочные планы Илона Маска по преобразованию Tesla из компании, производящей электромобили, в компанию, занимающуюся экологически чистой энергией. Те же мотивы стоят за недавно заключенной им сделкой по приобретению SolarCity Corp. - крупнейшей в США компании, специализирующейся на установке солнечных батарей на крышах зданий. На прошлой неделе Tesla договорилась с Panasonic о расширении сотрудничества в виде создания производства солнечных элементов в г. Буффало (шт. Нью-Йорк), что даст региону 1400 рабочих мест.

В то время, как новоизбранный Президент Дональд Трамп в Twitter нещадно критикует производителей за то, что они создают рабочие места в Мексике и Китае, Tesla выделяется на общем фоне тем, что является полностью американским производителем автомобилей, аккумуляторных батарей и солнечных панелей. Примерно 95% комплектующих Model 3 будут изготавливаться в США; здесь же будут трудиться 25000 из 30000 сотрудников компании. На недавно состоявшейся встрече Трампа с представителями технологических компаний Маск был включен в группу стратегических советников Президента.

Производство аккумуляторных батарей - рискованный бизнес. Мировые цены на эту продукцию в 2016 году упали на 22% и, по прогнозам Bloomberg New Energy Finance, упадут еще на 15-20% в 2017 году. Для производителей электромобилей это - хорошо. Но производителям аккумуляторных элементов трудно будет сохранить свои лидирующие позиции в данной индустрии.

Такое снижение цен вскоре может замедлиться, поскольку стоимость элементов питания достигнет уровня себестоимости. Некоторые производители батарей уже испытывают сложности с получением прибыли в условиях возрастающей конкуренции. Пока неясно, насколько правильной и своевременной является ставка Tesla на производство аккумуляторов. Но можно утверждать, что запуск Gigafactory приближает нас к ответу на этот вопрос.



top