特斯拉給我們做了壹個很好地示範，如何通過鑄造工藝縮短工藝鏈。
在很多人眼中，特斯拉是壹家科技公司，從自動駕駛到電池管理技術，總有獨到之處。其實特斯拉在制造領域也很敢投入，比如它的全鋁車身、鋼鋁混合車身，技術性不輸於老牌車企，旗下量產車型也因此是IIHS、E-NCAP等機構頂級評價榜單的常客。
最近業內壹個關於特斯拉制造技術的話題很火爆：特斯拉Model?Y車身轉為鑄件設計，將從70個零件減少到1個。
這項技術的想法很讓人驚喜，相信讀過我們《復工在即，汽車廠商還有很多看不見的難》壹文的朋友有了解到，因為新型肺炎疫情的原因，主機廠背負了很大的生產壓力。
關於白車身制造自動化率無法進壹步提高的問題，文中是這麽說的：
沖壓和油漆車間因不涉及裝配且自動化率很高，人員需求比較少。但車身和總裝車間的人員非常多，我們拿某合資企業的車身生產線來說，雖然焊接自動化率高達99.9%，但每班依然有上百人。
那是不是說主機廠在誇大宣傳呢？其實關鍵在於「焊接自動化率」這個說法上，它衡量的是車身焊點是由人工還是機器完成，可並不包括裝料、卸料、返修、質檢等環節的自動化程度，現在絕大部分工廠在這方面的自動化程度不高。
我們說德國工業4.0、中國制造2025，實質都壹樣——追求超高程度自動化率。然而受制造特點影響，汽車主機廠想要實現全面100%自動化率不可能。不過，如果特斯拉這項技術真能落實，那確實非常有助於提高自動化率。用特斯拉的觀點說，這將減少建造時間、運營成本、制造成本、工廠占地面積、加工成本和設備數量。
白車身是指完成焊接但未塗裝之前的車身，通常它不包括四門兩蓋等運動件，不過白車身出焊接車間時，是帶有四門兩蓋的。
特斯拉怎麽實現壹體化車身？
其實特斯拉Model?Y白車身轉向鋁鑄件設計的新聞是去年就爆出的，當時馬斯克稱：當我們有了大型鑄造機時，車身將從70個零件減少到1個零件。
馬斯克沒有明確所指的「70個零件」是哪些？按通常理解，白車身涉及到的關鍵總成零部件有如下這些。
整個焊裝過程中，壹般先考慮零件的焊裝，然後是分總成和總成。
白車身在焊裝過程中的特點是具有明顯的先後順序，為了便於裝配，通常將車身劃分成若幹總成，各總成又劃分成若幹分總成，分總成又由若幹個零件組成。上圖為車身車間壹個簡單的制造流程示意圖，能看到即便是主要的拼接部件也有很多。所以如果可以設計壹臺巨型新機器，以整件的方式生產車架那就太贊了。
根據特斯拉專利資料，我們看到了如下圖所示的車架多向鑄造機示意圖。它的左右是對稱的，也就是完成左右側圍的鑄造；前後鑄造機則是負責前、後艙體的鑄造。
特斯拉專利的說明提到：壹些特征和子組合是有用的，可以在不參考其他特征和子組合的情況下使用。通俗說就是：我們不僅保護整套設計思路，這套設計思路下的部分特征是可以獨立使用的，它也應該受到保護。
其實部分構件的鑄造已經存在了，比如凱迪拉克CT6，創建了壹個肋骨系統，在盡可能減少材料使用的同時，還能保持底盤的結構完整性。並且在關鍵的零部件簡化工藝上，可以將原來227個鋼制零件集成為31個鑄鋁件。
凱迪拉克CT6屬於鋼鋁混合車身，它采用了11種不同的材料和高強度鋼、鋁打造，零部件數量減少20%
上圖為蜂窩結構的鑄鋁件。
Model?Y車身轉為鑄件設計？
Model?Y已於2020年1月在弗裏蒙特的特斯拉工廠投產，比原計劃提前了數月。按計劃，Model?3和Model?Y的總產量為每年40萬輛（2019年，特斯拉在此生產了302301輛Model?3）。
我們知道Model?Y是基於Model?3開發而來，要說短時間內有突破性制造技術不太可能。我們從特斯拉弗裏蒙特工廠的生產圖看，Model?Y並沒有采用專利中所述的壹體成型工藝。比如外側圍這部分，下圖明顯是傳統的側圍外板，並不是多層鈑金壹次成型。
大家可以看看Model?3的側圍拆解圖，藍色的部分就屬於側圍外板，Model?Y和它類似。
由此能看到，說Model?Y現在使用的是壹體成型車架更準確。它確實能壹定程度降低地板部分的零件數量，又由於不是外覆蓋件，並不會明顯擡高維修成本。當然我們不能說這是在偷換概念，如上文所提到的，這確實是壹項不錯的技術（只不過沒專利所展現的那麽驚喜）。
Model?Y的白車身不是典型承載式車型結構，有較為明顯的車架來強化承載及受碰撞能力。
可以明顯看到車身的點焊焊點，且pallet雪橇車的布置方式明顯還是傳統制造方式。
與傳統的生產線相比，無明顯差異。
傳統生產線，會使用大量的電阻點焊工藝進行車身的拼接。
壹體成型車身可能存在嗎？
特斯拉專利采用的鋁合金鑄造工藝確實能降低零部件的拼裝工藝難度，同時縮短制造線，緩解特斯拉壹直以來的產能爬坡困擾，但會使可維修性難度大幅上升。買得起特斯拉的朋友可能會說：我就是願意為它的技術性買單嘛。
當然這只是句玩笑話，未來很長壹段時間，鋁合金壹體成型車身工藝的實現難度還非常大。
不過也不是說壹體成型工藝就不存在了，比如全塑車身工藝，它用高分子材料替代鋼材，並采用滾塑整體成型工藝，可以壹次性制備出具有復雜曲面的大型中空塑料制品。
這項技術現今主要使用在低速車型中，它的做法是將原料顆粒加入到特定模具中，模具會沿著軸不斷旋轉、加熱，模具內的塑料在重力和熱能作用下，均勻地塗布、熔融粘附於模腔的整個表面上，成型為所需要的形狀，再經過冷卻定形，脫模等工序後獲得壹體成型制品。
不過因為塑料制品的碰撞強度不足，即便是采用內置鋼網結構或者添加強化材料如玻璃纖維等，來增強車身的結構強度，但也還是遠不及傳統的車身強度水平。
雅斯頓小結
我們越來越感受到冗長的工藝鏈會影響自動化率提升。我們總在說零件的集成化，但白車身工藝近些年其實沒有很大變化。像特斯拉、凱迪拉克等企業給我們做了壹個很好地示範，如何通過鑄造工藝縮短工藝鏈。不過距離理想中的壹體成型車身，確實還有很長壹段路要走。希望領頭企業不要誇大現有的成績，引領技術的發展。
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