15 सितंबर को विदेशी मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, इस मामले से परिचित पांच लोगों का हवाला देते हुए, अमेरिकी इलेक्ट्रिक कार निर्माता टेस्ला ने नवाचारों की एक श्रृंखला को मिलाकर एक तकनीकी सफलता हासिल की है और उम्मीद है कि वह एक ही बार में अपनी इलेक्ट्रिक कार के अंडरबॉडी को खत्म कर देगी। यह टेस्ला के इलेक्ट्रिक वाहनों के निर्माण के तरीके को बदल सकता है और सीईओ एलोन मस्क को इलेक्ट्रिक वाहनों के उत्पादन की लागत को आधा करने के अपने लक्ष्य को प्राप्त करने में मदद कर सकता है।
टेस्ला उद्योग में 6,000 से 9,000 टन के दबाव के साथ एक विशाल डाई-कास्टिंग मशीन का उपयोग करने वाला पहला है, और मॉडल वाई के सामने और पीछे के शरीर को एकीकृत रूप से डाई-कास्ट करने के लिए "हजार-टन स्तर" प्रक्रिया का उपयोग करता है। यह दृष्टिकोण उत्पादन लागत को काफी कम कर देता है, जिससे प्रतिस्पर्धियों को पकड़ने के लिए संघर्ष करना पड़ता है।
मामले से परिचित लोगों ने कहा कि अपनी बढ़त का विस्तार करने के लिए, टेस्ला एक विनिर्माण प्रक्रिया नवाचार लॉन्च करने जा रहा है जो पारंपरिक कारों की तरह लगभग 400 भागों से इकट्ठे होने के बजाय इलेक्ट्रिक वाहनों के जटिल अंडरबॉडी को एक टुकड़े में ढालने में सक्षम बनाएगा।
सूत्रों ने कहा कि यह तकनीक इस साल मार्च में मस्क द्वारा घोषित "अनबॉक्स्ड असेंबली प्रोसेस" विनिर्माण रणनीति की मुख्य सामग्री है। अगले 10 वर्षों में लाखों सस्ते इलेक्ट्रिक वाहनों का उत्पादन करना और फिर भी लाभप्रदता हासिल करना उनके लिए एक महत्वपूर्ण रणनीति है।
टेस्ला का कहना है कि उसके "आउट-ऑफ-द-बॉक्स" विनिर्माण मॉडल में कार के बड़े मॉड्यूल को एक साथ जोड़ने से पहले उनका एक साथ उत्पादन शामिल है। लेकिन लोग कार के विभिन्न मॉड्यूल के आकार और संरचना के बारे में अटकलें लगा रहे हैं।
अमेरिकी इंजीनियरिंग कंपनी केयरसॉफ्ट ग्लोबल के अध्यक्ष टेरी वोयचोव्स्की ने कहा कि अगर टेस्ला एक ही बार में सफलतापूर्वक इलेक्ट्रिक वाहन की अंडरबॉडी तैयार कर सकता है, तो यह निश्चित रूप से कारों के डिजाइन और निर्माण के तरीके को और नष्ट कर देगा।
वाचोव्स्की ने 30 से अधिक वर्षों तक अमेरिकी वाहन निर्माता जनरल मोटर्स के लिए काम किया। उन्होंने कहा, "यह एक उत्तेजक है और ऑटोमोटिव उद्योग पर इसका बहुत बड़ा प्रभाव है, लेकिन यह एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण काम है।" "कास्टिंग करना बहुत कठिन है, विशेषकर बड़ी और अधिक जटिल कास्टिंग।"
दो सूत्रों ने कहा कि पहले से रिपोर्ट न की गई नई टेस्ला डिज़ाइन और विनिर्माण तकनीक का मतलब है कि कंपनी 18 से 24 महीनों में एक कार विकसित कर सकती है, जबकि वर्तमान में अधिकांश प्रतिद्वंद्वियों को तीन से चार साल की आवश्यकता हो सकती है।
मामले से परिचित पांच लोगों ने कहा कि अगर सब कुछ ठीक रहा, तो टेस्ला की छोटी इलेक्ट्रिक कार एक बड़े फ्रेम का उपयोग कर सकती है जो आगे और पीछे की बॉडी और चेसिस को जोड़ती है। कंपनी का लक्ष्य 2025 के आसपास 25,000 डॉलर की कीमत वाली इलेक्ट्रिक कार लॉन्च करने का है।
तीन सूत्रों ने कहा कि उम्मीद है कि टेस्ला इस महीने की शुरुआत में यह फैसला कर लेगी कि वाहन की पूरी अंडरबॉडी को डाई-कास्ट किया जाए या नहीं। भले ही कंपनी इस विनिर्माण प्रक्रिया को आगे बढ़ाना जारी रखे, डिज़ाइन सत्यापन प्रक्रिया के दौरान अंतिम उत्पाद बदल सकता है।
न तो टेस्ला और न ही मस्क ने कोई प्रतिक्रिया दी।
3डी प्रिंटिंग औरऔद्योगिक रेत
टेस्ला की तकनीकी सफलताएं इस बात पर केंद्रित हैं कि बड़े आकार के हिस्सों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विशाल सांचों को कैसे डिजाइन और परीक्षण किया जाए, और दुर्घटना प्रतिरोध में सुधार करते हुए वाहन के वजन को कम करने के लिए आंतरिक स्टिफ़नर के साथ खोखले फ्रेम को कैसे डाई-कास्ट किया जाए।
मामले से परिचित पांच लोगों ने कहा कि दोनों नवाचार 3डी प्रिंटिंग तकनीक और औद्योगिक रेत का उपयोग करके यूके, जर्मनी, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में डिजाइन और कास्टिंग विशेषज्ञों के बीच सहयोग से विकसित किए गए थे।
अब तक, वाहन निर्माता "विशाल कास्टिंग दुविधा" के कारण बड़ी बॉडी संरचनाएं बनाने से कतराते रहे हैं। हालाँकि ऐसे साँचे का उपयोग करना जो 1.5 वर्ग मीटर या उससे बड़े हिस्से बना सकते हैं, वास्तव में उत्पादन क्षमता में सुधार कर सकते हैं, यह महंगा है और इसमें अनगिनत जोखिम शामिल हैं।
एक कास्टिंग विशेषज्ञ के अनुसार, एक बार एक बड़ा धातु परीक्षण मोल्ड बन जाने के बाद, डिजाइन प्रक्रिया के दौरान मशीनिंग ऑपरेशन को समायोजित करने में $ 100,000 का खर्च आ सकता है, और एक मोल्ड को फिर से बनाने में $ 1.5 मिलियन का खर्च आ सकता है। एक अन्य विशेषज्ञ ने कहा कि एक बड़े धातु के सांचे की पूरी डिजाइन प्रक्रिया में आमतौर पर लगभग 4 मिलियन अमेरिकी डॉलर का खर्च आता है।
सूत्रों का कहना है कि वाहन निर्माता इसे अस्वीकार्य मानता है। विशेष रूप से शोर और कंपन, असेंबली और पॉलिशिंग, एर्गोनॉमिक्स और क्रैशवर्थनेस के कई दृष्टिकोणों से, अपेक्षाकृत सही धातु मोल्ड बनाने के लिए डिज़ाइन को छह या अधिक समायोजन की आवश्यकता हो सकती है।
लेकिन सूत्रों ने कहा कि मस्क जोखिमों के बावजूद अंडरबॉडी को एक टुकड़े में ढालने का एक तरीका खोजना चाहते थे।
इन बाधाओं को दूर करने के लिए, टेस्ला ने उन कंपनियों की ओर रुख किया जो परीक्षण सांचे बनाने के लिए 3डी प्रिंटर और औद्योगिक रेत का उपयोग करती हैं। 3डी प्रिंटर रेत की एक पतली परत पर परत दर परत एक तरल चिपकने वाला जमा करने के लिए एक इनपुट डिजिटल डिज़ाइन फ़ाइल का उपयोग करता है, जिससे एक सांचा बनता है जिसमें पिघले हुए मिश्र धातु को डाला जा सकता है।
सूत्रों से पता चला कि रेत कास्टिंग मोल्ड प्रोटोटाइप के लिए डिज़ाइन सत्यापन प्रक्रिया की लागत सबसे कम है। भले ही कई संस्करणों को पुनरावृत्त करने की आवश्यकता हो, यह धातु प्रोटोटाइप की लागत का केवल 3% है।
इसका मतलब यह है कि टेस्ला डेस्कटॉप मेटल और इसकी सहायक कंपनी एक्सवन जैसी कंपनियों की मशीनों का उपयोग करके कुछ ही घंटों में एक नए प्रोटोटाइप को दोबारा प्रिंट करने के लिए प्रोटोटाइप में आवश्यकतानुसार कई समायोजन कर सकता है।
दो सूत्रों ने कहा कि रेत कास्टिंग मोल्ड प्रोटोटाइप के लिए डिज़ाइन सत्यापन चक्र में केवल दो से तीन महीने लगते हैं, जबकि धातु मोल्ड प्रोटोटाइप के लिए छह महीने से एक वर्ष तक का समय लगता है।
विशेष मिश्र धातु
वजन कम करने और दुर्घटनाग्रस्त होने की क्षमता में सुधार के लिए कार की निचली बॉडी का सबफ्रेम आमतौर पर खोखला होता है। कार निर्माताओं के बीच वर्तमान आम प्रथा कई हिस्सों पर मोहर लगाना और वेल्ड करना है, बीच में अंतराल छोड़ना।
खोखले सबफ्रेम को ढालने के लिए, टेस्ला ने पूरे कास्टिंग मोल्ड में 3डी-मुद्रित ठोस रेत कोर लगाने की योजना बनाई है। एक बार भाग ढल जाने के बाद, रेत का कोर हटा दिया जाता है।
लेकिन भले ही टेस्ला ने जटिल बड़े पैमाने के ढांचे और डिजाइन प्रक्रियाओं के सामने अधिक लचीलापन हासिल कर लिया है, फिर भी एक बड़ी बाधा है जिसे संबोधित करने की आवश्यकता है।
कास्टिंग का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं रेत के सांचों और धातु के सांचों में अलग-अलग व्यवहार करती हैं, जो अक्सर टेस्ला की क्रैश योग्यता और अन्य मानकों को पूरा करने में विफल रहती हैं।
तीन सूत्रों ने कहा कि कास्टिंग विशेषज्ञों ने विशेष मिश्र धातु तैयार करके, पिघले हुए मिश्र धातु की शीतलन प्रक्रिया और उत्पादन के बाद के ताप उपचार को ठीक करके समस्या पर काबू पा लिया। एक बार जब टेस्ला मोल्ड प्रोटोटाइप से संतुष्ट हो जाता है, तो वह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अंतिम धातु मोल्ड बनाने में निवेश कर सकता है।
सूत्रों का कहना है कि टेस्ला की आने वाली छोटी इलेक्ट्रिक कार उसके लिए एक पूर्ण इलेक्ट्रिक वाहन विनिर्माण मंच बनाने का एक शानदार अवसर है, जिसका मुख्य कारण इसकी सरल अंडरबॉडी है।
टेस्ला जिस छोटी इलेक्ट्रिक कार का विकास कर रहा है, उसमें एक छोटा हुड और एक छोटा ट्रंक है, इसलिए आगे और पीछे के ओवरहैंग छोटे हैं।
मामले से परिचित एक व्यक्ति ने कहा, "एक तरह से, यह एक जहाज की तरह है, एक बैटरी ट्रे जिसके प्रत्येक छोर पर छोटे पंख हैं। इसे एक टुकड़ा बनाने में ही समझदारी है।"
हालांकि, सूत्रों ने कहा कि अगर टेस्ला अंडरबॉडी को एक टुकड़े में डाई-कास्ट करने का निर्णय लेता है, तो उसे अभी भी यह तय करने की आवश्यकता है कि किस विशाल डाई-कास्टिंग मशीन का उपयोग किया जाए। चुनाव बॉडी फ्रेम की जटिलता को निर्धारित करेगा।
मामले से परिचित लोगों ने कहा कि इतने बड़े शरीर के अंगों को जल्दी से बाहर निकालने के लिए, टेस्ला को 16,000 टन या उससे अधिक दबाव वाली बड़ी डाई-कास्टिंग मशीन की आवश्यकता होगी। यह उपकरण अधिक महंगा है और इसके लिए बड़े कारखाने क्षेत्र की आवश्यकता होती है।
पांच में से तीन स्रोतों ने कहा कि डाई-कास्टिंग मशीनों पर बढ़ते दबाव के कारण एक समस्या यह है कि वे खोखले सबफ्रेम बनाने के लिए आवश्यक 3डी प्रिंटिंग रेत कोर को समायोजित नहीं कर सकते हैं।
मामले से परिचित लोगों ने कहा कि टेस्ला एक अलग प्रकार की डाई-कास्टिंग मशीन का उपयोग करके इन समस्याओं को हल कर सकता है। यह डाई-कास्टिंग मशीन धीरे-धीरे पिघले हुए मिश्र धातु को इंजेक्ट करती है, एक ऐसी विधि जो उच्च गुणवत्ता वाली कास्टिंग का उत्पादन करती है और रेत कोर के साथ भी संगत है।
लेकिन इस प्रक्रिया में अधिक समय लगता है.
लोगों में से एक ने कहा, "टेस्ला के पास अभी भी उत्पादकता बढ़ाने के लिए उच्च दबाव वाली डाई-कास्टिंग मशीन या गुणवत्ता और बहुमुखी प्रतिभा में सुधार के लिए पिघले हुए मिश्र धातु के धीमी गति वाले इंजेक्शन का विकल्प है।" "इस बिंदु पर, यह अभी भी 50-50 का निर्णय है।"