【テスラの強み、ここに有り！】ギガプレスがクルマの製造を変える

ギガプレスを採用するメリットは何でしょうか。

1番大きなメリットは生産効率の大幅な向上です。従来は多数の部品ごとに生産し溶接⇒1つの部品として鋳造。そのため、車体の組み立て(溶接)の工程が省けます。その結果、時間や労力、生産コストの大幅な削減が可能になります。テスラ曰く車体製造コスト△40％が可能になる製造技術とのこと。

また、車体にアルミ合金を採用することで軽量化。車両の性能UPにもつながります。

工程が少なくなることは製造に必要な生産ライン、ロボットも最小限に抑えることができ、投資や工場の土地使用量を減らすこともできます。

良いことだらけのギガプレス。しかし問題がないわけではありません。

ギガプレスで難しいのは品質不具合の管理。鋳造ではどうしても鋳巣＝鋳造物の内部に空洞が発生する不具合が発生します。車体の決め手となる、フロント、リアに品質具合があれば、車体の強度、剛性が不足⇒重大な欠陥となります。鋳巣を発生させないためには、合金の割合や加熱、冷却、その速度や金型設計のノウハウが必要となり、一朝一夕で不良率を下げることはなかなか難しい(直近はベルリンの立ち上げで苦しんでいそうで、不良率が高いという噂も）。そしてこの鋳巣は外側からでは見つけることが出来ないので検出方法を確立することも重要です。現在テスラでは放射線測定器と三次元測定機の2つを使って検出を行っている模様。(かなり大規模な検査機だと思うのでぜひ一度見てみたい）

またギガプレスは大型の鋳造設備で、金型の交換に時間がかかる⇒少量多品種の生産は難しいと考えられます。テスラはモデル数が少なく、現在はモデルYのフロント、リアを生産⇒多量同一品種生産となっているため、ギガプレスはぴったしの設備。ただたくさんのモデル、車体を生産する自動車メーカーにはギガプレスでの生産は向いていません。

またアルミを採用していることによる強度、剛性の確保、安全性をどう担保するかも問題の1つ。テスラでは、衝突時のエネルギーをより効果的に吸収するよう設計されたフロントクランプルゾーンなどを採用することで安全性を保ち、各種安全性テストで高い評価を得ています。

また、ギガプレスの導入にあたっては非常に大きい設備であるため、新規立地用の土地が不可欠。トータルで見れば製造ラインが減り、導入される設備も減るので使用面積が少なくなるのかもしれません。しかし新規立ち上げでなく、既存ラインと併用して生産するのであれば、追加での立地確保が必要。周囲に十分な土地が余っていればよいのですが、ギガプレス用のスペース確保は、簡単ではないでしょう。(土地が限定される日本は特に難しいかもしれません）

製造工程が集約されているため、ギガプレスでの生産が後工程に影響を及ぼすことが大きいこともリスク。2020年3月フリーモントのギガプレスで火災が発生し、設備が停止したこともありました。

最後に消費者目線でいうと、一体成型ゆえに部分修理ができず、修理費用が高額になるという欠点があります。後退時に壁にぶつかって右側後ろが大きく陥没し、リアドアやテールランプなどが損傷⇒修理費が約370万円といった報道もあります。これはあまりにも高すぎますが、部分修理できる既存メーカーと比べればどうしても価格は高くなるでしょう。

さて良いところも懸念点もたくさんあるギガプレス。実際のところ評価はどうなのでしょう。個人的にはかなり大きな効果が上がっていると考えています。

ギガプレスが採用された後で、テスラの収益構造は改善され、黒字化。もちろんギガプレスだけの要因ではありませんが、一定の製造コスト減に寄与しているでしょう。生産最初からギガプレスを導入した上海ギガファクトリーで生産台数が伸びていることがテスラ直近の躍進の大きな理由であり、利益を上げる＝安価に作るためにギガプレスは大きな役割を果たしています。

テスラ内ギガプレスの採用は広がっており、当初はモデルYのリアのみ⇒フロントにも拡大、新工場ギガベルリン、ギガテキサスでもギガプレスは導入されています。決算発表や報道でもギガプレスはテスラ製造技術の代表例として紹介。BEVや自動運転だけでなく、他社にない革新的な製造技術の導入が今のテスラ躍進を支える要因にもなっています。

ただ、まだ導入されたばかりの製造技術なので問題が多いこともまた事実。ギガベルリンでは不良率が高く、外に野積みされた車体がネットに上がっています。これを受けてかどうかはわかりませんが、ギガプレスのサプライヤーをIDRA社からスイスBühler社に変更するという噂もあります。まだまだ開発途上の技術になるので今後テスラが生産を続けていく中で改善され、より生産性の高い生産技術になっていくと思います。

テスラの成功を受けて、他社でもギガプレスの採用が始まっています。既存メーカーではボルボが導入を決定。これから販売が伸びていくであろう次世代EVプラットフォームに採用が決まっています。

また躍進が続く中国の新興BEVメーカーでも導入が予定、計画されているとの報道もあります。ただ、テスラでも不良率が高いようにギガプレスには、合金の成分や圧入時の条件、金型設計など独自のノウハウが必要なことは間違いありません。多額の設備投資で導入したものの、不良が多すぎて目も当てられない…なんて結果にならなければよいのですが(本当に革新すぎるので技術確立が難しい。）

車体といえば「鋼板をプレスして溶接して作る」といったこれまでの製造技術はギガプレスによって今後変わっていくのかもしれません。これまでは複数工程に分かれていた車体製造がギガプレスでは一体化、製造工程がシンプルになり、生産効率は向上します。今はまだ車体の中でも限られていますが、テスラだとより範囲を広げ、将来は車体が片手で数えられるほどの部品で構成される…なんて未来も待っているかもしれません。(テキサスに導入されたギガプレスは9000tでサイバートラック向けだとか…どんな部品を作るのか気になる…）

今世界で最も注目されている自動車の生産技術といっても過言ではない、「ギガプレス」。今後の技術、採用動向に注目です。