Toyotas Kampf, Tesla in einer neuen Ära der Elektrofahrzeuge einzuholen, spielt sich in einem der ältesten Bereiche des Automobilbaus ab: dem Fließband.
Der japanische Automobilhersteller verkündet technologische Durchbrüche bei Festkörperbatterien und hat letzte Woche eine 8-Milliarden-Dollar-Wette auf dem US-amerikanischen Markt für Elektrofahrzeuge platziert, um Investoren von seiner Fähigkeit, mit Tesla zu konkurrieren, zu überzeugen.
Aber Toyota wird auch in der Fabrik von Tesla herausgefordert, wo der wertvollste Automobilhersteller der Welt eine grundlegende Änderung in der Art und Weise, wie Autos hergestellt werden, vorantreibt. Tesla-Chef Elon Musk argumentiert, dass die alten Montageprozesse für batteriebetriebene Fahrzeuge geändert werden müssen, um die Automobilherstellung mit weniger Lieferanten und Fahrzeugmodellen zu vereinfachen und zu beschleunigen.
Einige Automobilmanager und Analysten gehen davon aus, dass Teslas Prozess – den Musk „Gigacasting“ nennt – einen neuen Maßstab für den Bau von Fahrzeugen setzen und das gepriesene Toyota-Produktionssystem ersetzen wird, das auf Just-in-Time-Fertigungseffizienz basiert.
„Die Art und Weise, wie Toyota Autos baut, gilt als Standard, aber es ist äußerst schockierend zu glauben, dass das, was Tesla vorschlägt, wahrscheinlich zum Standard für die Produktion von Elektrofahrzeugen wird. Die Auswirkungen auf Japans Automobilherstellung werden enorm sein“, sagte Takaki Nakanishi, ein erfahrener Automobilanalyst, der seine eigene Forschungsgruppe leitet.
Koji Sato, der neue 54-jährige Präsident von Toyota, kämpft darum, zu beweisen, dass die ausgefeilten Methoden seines Unternehmens, jedes Jahr Millionen von Fahrzeugen in verschiedenen Konfigurationen zu produzieren, auch im Zeitalter der Elektrofahrzeuge ein Wettbewerbsvorteil bleiben werden.
Die Art und Weise, wie Tesla Autos herstellt, „entwickelt sich schnell zum Industriestandard“, sagte ein leitender Angestellter eines europäischen Autoherstellers.
Tesla nutzt Gigacasting seit 2020 als Fertigungsmethode für sein Sport Utility Vehicle Model Y. Musk sagte, er sei auf die Idee gekommen, nachdem er sich die Druckguss-Spielzeugautos seines Kindes angesehen hatte – und sich gefragt hatte, warum das nicht in der Realität nachgebildet werden konnte .
Traditionell wurde die Hauptkarosserie eines Autos durch Zusammenschweißen oder Stanzen einer großen Anzahl einzelner Teile hergestellt. Beim Gigacasting oder Megacasting hingegen werden Gießmaschinen verwendet, um geschmolzenes Metall unter hohem Druck in Formen zu pressen, um große Aluminium-Karosserieteile wie die gesamte Unterseite eines Fahrzeugs herzustellen.
Die Industrie verwendet Guss bereits seit Jahren für kleinere Aluminiumkomponenten, doch Musks Plan, ganze Autokarosserien mit dieser Technologie herzustellen, hat andere Automobilhersteller dazu gezwungen, größer zu denken. Tesla antwortete nicht auf eine Bitte um Stellungnahme.
„Megacasting ist das perfekte Beispiel dafür, wie man 100 Teile durch nur eins ersetzen kann“, sagte Erik Severinson, Leiter Strategie bei Volvo Cars.
Dies spart Zeit, Arbeit, Kosten und Platz in der Fabrik und ersetzt mehrere Roboter, die Autoteile zusammenschweißen, durch eine einzige Maschine. Die Kosten für den Austausch Hunderter Teile bedeuten, dass Automobilhersteller ein Fahrzeug in der Regel 14 Jahre lang produzieren und in der Mitte seines Lebenszyklus geringfügige Änderungen vornehmen. Das Casting würde diesen Zeitrahmen ändern und es den Automobilherstellern ermöglichen, ihr Angebot schneller zu aktualisieren.
Gigacasting mit Aluminium ist auch eine Reaktion auf die Art und Weise, wie massiv schwere Autobatterien die Konstruktion von Autos verändern.
„Die Batterietechnologie treibt die Gigacasting-Technologie voran. „Man muss ein leichteres Fahrzeug produzieren und dafür braucht man eine leichtere Karosserie, um die Fahrstrecke zu verbessern“, sagte Kota Yuzawa, Analyst bei Goldman Sachs in Tokio.
Während Aluminium mehr kostet als Stahl, „sollte die Kostenstruktur flacher oder etwas besser sein, wenn man alle Elemente kombiniert, aber in Bezug auf die Leistung ist Gigacasting eindeutig besser“, sagte Yuzawa.
Der Rest der Branche nimmt es zur Kenntnis. Volvo wird Guss noch in diesem Jahrzehnt in seine dritte Generation von Elektrofahrzeugen integrieren. Mary Barra, Geschäftsführerin von General Motors, sagte in diesem Jahr, dass das Unternehmen zwei „Giga-Press“-Maschinen bestellt habe, mit der Absicht, die Technologie für Massenmarktfahrzeuge einzusetzen.
Auch Toyota arbeitet an der gleichen Technik und strebt einen massiven Anstieg der Elektrofahrzeugproduktion an. Während einer Reihe von Werksbesichtigungen im September gaben die Führungskräfte zu, dass man von Tesla und anderen Elektrofahrzeugherstellern in China viel lernen könne.
Toyota hat jedoch signalisiert, dass es nicht beabsichtigt, den Tesla-Ansatz für den Gigacasting-Großhandel zu übernehmen, sondern sich stattdessen auf seine jahrzehntelange Erfahrung verlässt, um seinen eigenen Ansatz zu finden.
„Um ehrlich zu sein, sind wir beim Gigacasting im Rückstand, da wir noch kein Produkt auf den Markt gebracht haben“, sagte Kazuaki Shingo, Chief Production Officer von Toyota, gegenüber Analysten und Investoren. „Aber wir machen Casting schon seit langem. . . Und letztendlich glauben wir, dass wir ein Produkt herstellen können, das kostengünstiger, leichter und dünner ist und gleichzeitig eine hohe Leistung bietet.“
Durch die Einführung von Gigacasting und den Einsatz neuer Montagelinien will Toyota die Prozesse und Anlageninvestitionen um die Hälfte reduzieren.
Führungskräfte sind jedoch vorsichtig, wenn es um die Herstellung von Fahrzeugen mit einem einzigen geformten Unterboden geht. Aus heutiger Sicht ist der Austausch eines beschädigten Teils an einem Fahrzeug relativ kostengünstig und einfach. Müsste die gesamte Unterseite ausgetauscht werden, würde dies zu einem erheblichen Anstieg der Zahl der Fahrzeuge führen, die als zu kostspielig für die Reparatur gelten.
Fertigungsexperten sind sich einig, dass dies möglicherweise ein großer Nachteil der Technologie ist. „Die große Frage ist, aus wie vielen Autos gebaut wird [gigacasting] „Sie müssen abgeschrieben werden, damit sie sich nicht mehr lohnen“, sagte ein Automobilbauexperte, der Toyota und andere Automobilhersteller berät.
Toyota erwägt, ob die Produktion eines Unterbodens in mehreren Teilen die Reparatur- und Versicherungskosten senken könnte – potenziell wichtige Faktoren für einen Autohersteller mit einem viel größeren globalen Markt als Tesla.
Toyota, gemessen am Jahresabsatz der größte Automobilhersteller der Welt, hat Pläne für den Verkauf von 3,5 Millionen batteriebetriebenen Fahrzeugen ab 2030 pro Jahr angekündigt. In diesem Jahr rechnet das Unternehmen jedoch immer noch mit dem Verkauf von nur 123.000 reinen Elektrofahrzeugen im gesamten Geschäftsjahr, verglichen mit einem Gesamtfahrzeug Umsatzziel von 11,4 Mio.
Der Automobilhersteller hat erklärt, dass er weiterhin einem sogenannten „Multi-Pathway-Ansatz“ treu bleibt, der auf einer breiten Palette von Autos basiert, die in mehr als 170 Ländern verkauft werden, darunter viele, in denen Elektrofahrzeuge in den kommenden Jahren möglicherweise unerschwinglich bleiben könnten.
„Wir glauben eigentlich nicht, dass unsere 10-Millionen-Fahrzeuge sofort auf Gigacast umgestellt werden“, sagte Shingo und sagte, der Automobilhersteller wolle die Produktivität insgesamt steigern, indem er alte Produktionslinien mit neuen Herstellungsmethoden für Elektrofahrzeuge kombiniere.
Derzeit möchte Toyota nach eigenen Angaben mehr als die Hälfte seines Verkaufsziels für 2030 aus Elektrofahrzeugen machen und dabei seine neue modulare Architektur nutzen, die es ihm ermöglicht, mehrere verschiedene Modelle mit gemeinsamen Schlüsselkomponenten auf denselben Plattformen zu produzieren.
Kein Teil der neuen Technologieoffensive von Toyota hat so viel Aufmerksamkeit erhalten wie die Batterien, darunter auch Festkörperbatterien, die die Ingenieure des Unternehmens im eigenen Haus entwickeln.
Analysten und Führungskräfte von Toyota vermuten jedoch, dass die Änderungen, die als Reaktion auf die Anforderungen der Batterietechnologie an den Montagelinien vorgenommen wurden, ebenso wichtig sein könnten.
„Ich denke, das sind die Bereiche, in denen die Unterschiede deutlich werden werden. . . und ich hoffe, dass diese Aktivitäten uns helfen werden, voranzukommen“, sagte Akihisa Shirao, allgemeiner Projektmanager der Toyota-Geschäftseinheit, die für die Strategie der EV-Fabrik zuständig ist.
Yuzawa sagte: „Gigacasting wird das gesamte Unterboden-Lieferkettennetzwerk neu gestalten.“