Toyota neemt de gigacasting van Tesla op zich

Toyota’s strijd om Tesla in te halen in een nieuw tijdperk van elektrische voertuigen speelt zich af in een van de oudste onderdelen van de autoproductie: de lopende band.

De Japanse autofabrikant claimt technologische doorbraken op het gebied van solid-state batterijen en heeft vorige week een gokje van 8 miljard dollar geplaatst op de Amerikaanse markt voor elektrische voertuigen, in een poging investeerders te overtuigen van zijn vermogen om met Tesla te concurreren.

Maar Toyota wordt ook uitgedaagd door Tesla op de fabrieksvloer, waar ‘s werelds meest waardevolle autofabrikant pioniert met een fundamentele verandering in de manier waarop auto’s worden gemaakt. Tesla-topman Elon Musk stelt dat oude assemblageprocessen voor voertuigen op batterijen moeten worden veranderd, waardoor de autoproductie met minder leveranciers en voertuigmodellen wordt vereenvoudigd en versneld.

Sommige autobestuurders en analisten verwachten dat Tesla’s proces – dat Musk ‘gigacasting’ noemt – een nieuwe maatstaf zal stellen voor het bouwen van voertuigen, ter vervanging van het geroemde Toyota-productiesysteem dat is gebaseerd op just-in-time productie-efficiëntie.

“De manier waarop Toyota auto’s bouwt, wordt als de standaard beschouwd, maar het is buitengewoon schokkend om te bedenken dat wat Tesla voorstelt waarschijnlijk de standaard zal worden voor de productie van elektrische auto’s. De impact op de Japanse autoproductie zal enorm zijn”, zegt Takaki Nakanishi, een ervaren auto-analist die zijn eigen onderzoeksgroep leidt.

Het laat Koji Sato, de nieuwe 54-jarige president van Toyota, vechten om aan te tonen dat de verfijnde methoden van zijn bedrijf om jaarlijks miljoenen voertuigen in meerdere configuraties te produceren een concurrentievoordeel zullen blijven in het tijdperk van elektrische voertuigen.

De manier waarop Tesla auto’s maakt ‘is snel aan het uitgroeien tot een industriestandaard’, zei een senior executive bij een Europese autofabrikant.

Tesla gebruikt sinds 2020 gigacasting als productiemethode voor zijn SUV Model Y. Musk zei dat hij voor het eerst op het idee kwam nadat hij naar de gegoten speelgoedauto’s van zijn kind had gekeken – en zich afvroeg waarom dat niet in het echt kon worden gerepliceerd. .

Traditioneel wordt de carrosserie van een auto gemaakt door een groot aantal afzonderlijke onderdelen aan elkaar te lassen of te stampen. Gigacasting of megacasting daarentegen maakt gebruik van gietmachines om gesmolten metaal onder hoge druk in mallen te persen om grote aluminium carrosseriedelen te produceren, zoals de gehele onderkant van een voertuig.

De industrie maakt al jaren gebruik van gieten voor kleinere aluminium onderdelen, maar Musk’s plan om hele autocarrosserieën te maken met behulp van de technologie heeft andere autofabrikanten gedwongen groter te denken. Tesla reageerde niet op een verzoek om commentaar.

“Megacasting is het perfecte voorbeeld van hoe je 100 onderdelen kunt vervangen door slechts één”, zegt Erik Severinson, hoofd strategie bij Volvo Cars.

Dit bespaart tijd, arbeid, kosten en fabrieksruimte, waarbij meerdere robots worden vervangen die auto-onderdelen aan elkaar lassen met één enkele machine. De kosten voor het vervangen van honderden onderdelen zorgen ervoor dat autofabrikanten een voertuig doorgaans veertien jaar lang produceren, met bescheiden wijzigingen halverwege de levenscyclus. Casting zou dit tijdsbestek veranderen en autofabrikanten in staat stellen hun line-ups sneller te vernieuwen.

Gigacasting met behulp van aluminium is ook een reactie op de manier waarop enorm zware autobatterijen de manier waarop auto’s worden ontworpen opnieuw vormgeven.

“Batterijtechnologie stimuleert gigacastingtechnologie. Je moet een lichter voertuig produceren en daarvoor heb je een lichtere carrosserie nodig om de rijafstand te vergroten”, zegt Kota Yuzawa, analist van Goldman Sachs in Tokio.

Hoewel aluminium meer kost dan staal, “zou de kostenstructuur vlak of iets beter moeten zijn als je alle elementen combineert, maar qua prestaties is de gigacasting duidelijk beter”, aldus Yuzawa.

De rest van de industrie merkt het op. Volvo zal later dit decennium casting integreren in zijn derde generatie elektrische voertuigen. General Motors-topman Mary Barra zei dit jaar dat het bedrijf twee ‘giga-pers’-machines had besteld met de bedoeling de technologie te gebruiken voor voertuigen voor de massamarkt.

Ook Toyota werkt aan dezelfde techniek, omdat het streeft naar een enorme opvoering van de EV-productie. Tijdens een reeks fabrieksrondleidingen in september gaven de leidinggevenden toe dat er veel te leren was van Tesla en andere EV-fabrikanten in China.

Maar Toyota heeft aangegeven dat het niet van plan is de Tesla-benadering van de groothandel in gigacasting over te nemen, maar in plaats daarvan te vertrouwen op tientallen jaren ervaring om zijn eigen aanpak te vinden.

“Eerlijk gezegd lopen we achter op het gebied van gigacasting, omdat we nog een product moeten uitrollen”, zei Kazuaki Shingo, Chief Production Officer van Toyota, tegen analisten en investeerders. “Maar we doen al heel lang aan casting. . . en uiteindelijk geloven we dat we een product kunnen produceren dat goedkoper, lichter en dunner is en toch hoge prestaties levert.”

Door gigacasting toe te passen en nieuwe assemblagelijnen te gebruiken, wil Toyota de processen en investeringen in fabrieken met de helft terugdringen.

Maar leidinggevenden zijn huiverig voor het produceren van voertuigen met een enkele gegoten onderkant. Zoals de zaken er nu voorstaan, is het vervangen van een beschadigd onderdeel van een voertuig relatief goedkoop en eenvoudig. Als de hele onderkant vervangen zou moeten worden, zou dit leiden tot een aanzienlijke stijging van het aantal voertuigen dat te duur wordt geacht om te repareren.

Productie-experts zijn het erover eens dat dit potentieel een groot nadeel van de technologie is. “De grote vraag is met hoeveel auto’s er worden gemaakt [gigacasting] moeten worden afgeschreven zodat het niet meer de moeite waard is om te gebruiken”, zegt een deskundige op het gebied van de automobielproductie, die Toyota en andere autofabrikanten adviseert.

Toyota overweegt of het produceren van een bodemplaat in verschillende delen de reparatie- en verzekeringskosten zou kunnen verlagen – potentieel belangrijke factoren voor een autofabrikant met een veel bredere wereldmarkt dan Tesla.

Toyota, ‘s werelds grootste autofabrikant op basis van de jaarlijkse verkoopcijfers, heeft plannen opgesteld om vanaf 2030 jaarlijks 3,5 miljoen auto’s op batterijen te verkopen. Maar dit jaar verwacht het nog steeds slechts 123.000 pure EV’s te verkopen in dit volledige fiscale jaar, vergeleken met een totale autofabrikant. omzetdoelstelling van 11,4 miljoen.

De autofabrikant heeft gezegd dat hij zich blijft inzetten voor wat hij ‘een multi-pathway-aanpak’ noemt, die steunt op een breed scala aan auto’s die in meer dan 170 landen worden verkocht, waaronder veel waar elektrische auto’s de komende jaren misschien onbetaalbaar zullen blijven.

“We denken eigenlijk niet dat onze 10 miljoen voertuigen onmiddellijk zullen overschakelen naar gigacast”, zei Shingo, die zei dat de autofabrikant de productiviteit als geheel wilde verhogen door bestaande productielijnen te combineren met nieuwe EV-productiemethoden.

Op dit moment zegt Toyota dat het wil dat meer dan de helft van zijn verkoopdoelstelling voor 2030 uit elektrische auto’s zal bestaan, met behulp van zijn nieuwe modulaire architectuur, waardoor het meerdere verschillende modellen, die belangrijke componenten delen, op dezelfde platforms kan produceren.

Geen enkel onderdeel van Toyota’s nieuwe technologische push heeft zoveel aandacht gekregen als de batterijen, inclusief solid-state batterijen, die de ingenieurs in eigen huis ontwikkelen.

Maar analisten en Toyota’s eigen leidinggevenden vermoeden dat de veranderingen die aan de assemblagelijnen worden doorgevoerd als reactie op de eisen van de batterijtechnologie net zo belangrijk kunnen zijn.

“Ik denk dat dit de gebieden zijn waar de verschillen naar voren zullen komen. . . en ik hoop dat deze activiteiten ons zullen helpen vooruit te komen”, zegt Akihisa Shirao, algemeen projectmanager van de Toyota-businessunit die toezicht houdt op de EV-fabrieksstrategie.

Yuzawa zei: “Gigacasting gaat het hele supply chain-netwerk aan de onderkant hervormen.”