Tesla ปล่อยภาพเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า Tesla Model Y ซึ่งเป็นเครื่องจักรกลที่ทันสมัยที่สุดในโลก เอาล่ะ เดี๋ยวผมจะเล่าให้ฟังว่ามันทันสมัยและลดต้นทุน/เวลาการผลิตยังไงได้บ้างนะครับ
ยุคเริ่มต้น (สายพาน)
ก่อนอื่นผมต้องขอท้าวความกลับไปยังยุคอุตสาหกรรมรถยนต์แรกๆ บนโลกนะครับว่า ฟอร์ดเป็นคนริเริ่มการสร้างรถยนต์ระบบรางเลื่อนคือ พนักงาน 1 คนทำงานแค่ 1-2 อย่างเท่านั้นเช่น ประกอบเบาะรถก็ประกอบเบาะรถอยู่ station ตรงนั้นไม่ต้องขยับไปไหน ส่วนตัวถังรถนั้นจะลำเลียงผ่านสายพานการผลิตมายังพนักงานเหล่านั้นเองครับ
ยุคหุ่นยนต์ทำงานร่วมกับคน
ถัดมาอีกยุคก็คือ ยุค hybrid (คือกึ่ง robot[หุ่นยนต์] กึ่งมนุษย์)ที่เป็นยุคปัจจุบันบนโลกใบนี้ครับ โดยหุ่นยนต์จะทำในสิ่งที่กำลังเยอะและเป็นงานหนักหรือเป็นงานที่ใช้ความแม่นยำสูงอย่างการประกอบตัวถัง, พ่นสีตัวถัง, เป็น ส่วนมนุษย์นั้นก็ทำงานเบาๆ เช่น ประกอบชิ้นส่วน(อย่างประตูรถ, เบาะรถ, หรือยางรถ) เป็นต้น แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น มนุษย์ก็ใช้ระบบไฮโดรลิกในการทุ่นแรงอยู่ดีครับ
Robot Arm – หุ่นยนต์เกือบทั้งหมด
มาในยุคนี้(ปีนี้ 2020) การประกอบตัวถังรถนั้นใช้หุ่นยนต์หมดแล้วครับ รวมไปถึงการพ่นสีตัวถัง, การวางเบาะรถ, การประกอบประตูรถ, ฯลฯ
เรียกได้ว่า ลดการทำงานของคนไปเยอะมากๆ เลย จริงๆ สิ่งที่จะทำให้คนตกงานคือ Robot ครับไม่ใช่รถยนต์ไฟฟ้าที่มีชิ้นส่วนน้อยลง เพราะนายจ้างเค้าก็พยายามลดต้นทุนทุกวัน ลูกจ้างอย่างพวกเราก็มีต้นทุนในการครองชีพขึ้นทุกวัน จะให้ได้เงินเดือนเท่าเดิมเพื่อให้อยู่รอดเหมือน 5- 10 ปีที่แล้วคงไม่ได้ครับ ดังนั้น มันก็ขึ้นอยู่กับเวลาครับว่าเค้าจะเอาหุ่นยนต์มาแทนตำแหน่งต่างๆ ในโรงงานเมื่อไหร่ครับ
Multi-directional casting machine
เทสล่านั้นฉีกกฏการประกอบรถยนต์ทิ้งแบบไม่เหลือเค้าเดิมเลยครับ โดย Tesla เอา station ที่วกไปวนมาในโรงงานมากกว่า 20-30 station (สถานีการประกอบรถยนต์)มารวมกันเหลือแค่ 1 station ถ้วนเท่านั้น ดังนั้นลดการใช้ robot arm ในหลาย station ลง แถมลดพื้นที่และเวลาในการประกอบลงไปแบบสิ้นเชิงเลยครับ ลองคิดดูว่ากว่ารถคันนึงจะออกมาจากสายพานได้ต้องไหลผ่านขั้นตอนมากกว่า 20-30 ขั้นตอนใช่ไหมครับ ถ้าเราสามารถจำกัดเหลือเพียง 1 station และใช้ robot arm เท่ากับ 2-3 station (จาก 20-30 station) จะประหยัดการผลิตไปมากเพียงใดครับ
ส่วนนี่คือบทสัมภาษณ์จาก อีลอน มัคส์เกี่ยวกับเครื่อง Multi-directional casting machine ครับ
“When we get the big casting machine, it’ll go from 70 parts to 1 with a significant reduction in capital expenditure on all the robots to put those parts together.”
Elon Musk
(แปล) หลังจากที่เราได้เครื่อง Casting มหึมาตัวนี้มาแล้ว มันจะลดงานจาก 70 ชิ้นเหลือเพียง 1 ชิ้นถ้วนเท่านั้น นี่ก็แปลว่า เราสามารถลดต้นทุนในการผลิตได้อย่างมหาศาลเลยทีเดียว
วันนี้ผมเอาแบบแปลงของแท่นผลิตรถยนต์ไฟฟ้า Tesla Model Y มาให้ทุกท่านดูกันนะครับ พร้อมเอา DIE และ Press รุ่นปัจจุบันใน Tesla Gigafactory 3 มาเปรียบเทียบกันเพื่อให้ทุกท่านเห็นภาพว่า อุตสาหกรรมรถยนต์ในต่างประเทศมันไปไกลมากแล้วครับ ไทยควรจะไปจีบ Tesla มาเปิดโรงงานในไทยครับ เพื่อให้ประเทศไทยเราตามโลกทันนะครับ
ภาพ diagram ด้านบนจะบอกเลยว่า ใส่ตัวถังรถเข้าไป(หรือไม่แน่ใส่แค่แผ่นเหล็กเข้าไป) เครื่องจักรมหึมานี้จะทำการปั้ม, หล่อขึ้นรถ, เชื่อม, และสร้างรถออกมาจากที่ไม่มีอะไรเลยนะครับ
ภาพด้านบนนี้คือการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า Tesla แบบเดิมๆ นะครับ ซึ่งประหยัดเงินจากการจ้างคนงานลงไปเยอะมากๆ ครับ แต่ยังไม่พอครับ เจอแบบใหม่เข้าไป(ภาพ Diagram ด้านล่าง) Robot Arm ยังตกงานเลยครับ
อีลอนได้อธิบายการทำงานของเครื่องจักร Multi-directional casting machine เอาไว้ดังนี้ครับ
“Typically, in the context of vehicle frame manufacturing and the die casting process, multiple die casting machines are each used to cast different components of a vehicle frame. For example, a single die casting machine cell in a factory may be dedicated to casting a single frame component. These components from each casting machine are then assembled or secured together (e.g., via welding) by factory workers or robotic systems to form a vehicle frame (e.g., a unibody vehicle frame). Because die casting generally involves higher capital costs relative to other casting and manufacturing processes including assembly of many individual components (e.g., due to high costs of casting equipment and metal dies), there remains a need for an improved die casting machine and associated methods thereof, particularly as related to casting a vehicle frame to reduce work required to achieve a final assembled product.”
อีลอน มัคส์
(แปล) จริงๆ แล้วในการสร้างและหล่อตัวถังรถยนต์(vehicle frame manufacturing and the die[การหล่อ])นั้นต้องมีกระบวนการผลิตหลายขั้นตอนมากๆ ยกตัวอย่าง ในโรงงานผลิตรถยนต์ในปัจจุบันนั้น die casting (การหล่อ, ขึ้นรูป)ชิ้นส่วนรถยนต์ 1 ชิ้นต้องใช้เครื่องจักร 1 เครื่องในการทำ หลังจากที่ได้ชิ้นส่วนนั้นมาแล้วก็ต้องทำการเชื่อมต่อ(welding)ชิ้นส่วนรถยนต์เหล่านั้นให้ขึ้นรูปกลายเป็นตัวถังซึ่ง process(การทำงาน)นี้จำเป็นต้องใช้คนหรือหุ่นยนต์ในการขึ้นรูปตัวถัง และอย่างที่รู้กันว่าการ die casting (การหล่อชิ้นส่วนขึ้น) เป็นงานที่มีค่าใช้จ่ายสูงมากๆ เพราะ 1 เครื่องจักรสามารถหล่อชิ้นส่วนได้แค่ 1 ชิ้นเท่านั้นเอง (ลองคิดดูว่า ชิ้นส่วนตัวถังมีทั้งหมด 70 ชิ้นก็ต้องมีเครื่องจักรหรือแม่พิมพ์ Die Casting (การหล่อ)ทั้งหมด 70 ชิ้น/เครื่องครับ) ดังนั้น Tesla พยายามคิดค้นเครื่องจักรที่สามารถทำการหล่อตัวถังจากเครื่องจักรเพียง 1 station เท่านั้น เรียกว่าลดการทำงานลงไปได้มากถึง 70 ชิ้นเลยทีเดียว เครื่องจักร multiple die casting ที่เราวางแผนจะสร้างอยู่นี้จะเป็นการรวมการหล่อ(die casting) และการเชื่อมต่อตัวถัง(welding) เข้าด้วยกัน ทำให้งานจบภายใน station เดียว
จดสิทธิบัตรแล้ว
อีลอนยังได้กล่าวเพิ่มเติมเกี่ยวกับ สิทธิบัตรอันนี้อีกว่า
“In one aspect, a multi-directional casting machine for a vehicle frame configured in accordance with embodiments of the present disclosure, includes: a central hub having a cover die portion and a plurality of ejector die portions translatable relative to the cover die portion. The plurality of ejector die portions are configured to meet at the central hub.
ในแง่มุมนึง เครื่องจักรมหึมา multi-directional casting นี้จะขึ้นรูปตัวถังเหมือนกับการหล่อขึ้นมาเป็นชิ้นเดียวกันไปเลย โดย Central hub (ตรงกลางของสถานีหล่อนี้) จะเต็มไปด้วยหัวฉีดขึ้นรูปเหล็ก(ejector die portions) ที่ถูกปรับแต่งให้เข้ากับ Central hub แล้ว
อีลอน มัคส์
The plurality of ejector die portions includes a first ejector die portion configured to translate along a first axis between a closed position and an open position. The first ejector die portion is adjacent a first side of the cover die portion in the closed position and spaced apart from the cover die portion in the open position. A second ejector die portion is configured to translate along the first axis between a closed position and an open position. The second ejector die portion is adjacent a second side of the cover die portion opposite the first side in the closed position and spaced apart from the cover die portion in the open position. A third ejector die portion is configured to translate along a second axis extending substantially perpendicular to the first axis between a closed position and an open position. The third ejector die portion is adjacent a third side of the cover die portion in the closed position and spaced apart from the cover die portion in the open position. The plurality of ejector die portions form a mold cavity corresponding to at least a portion of a vehicle frame.”
หัวฉีดขึ้นรูปเหล่านี้ประกอบไปด้วย หัวฉีดหล่ออันแรกสร้างโครงสร้างรถตั้งแต่จุดเริ่มต้นจนไปถึงจุดจบ(อีกด้าน)ของชิ้นส่วนรถไปเลย(ผมมีภาพให้ดูด้านล่างนี้) ส่วนหัวฉีดที่สองนั้นจะปรับแต่งให้สามารถฉีดเข้ารูปกับแกนขึ้นรูปของวัสดุอันแรกที่อยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นกับจุดจบ และหัวฉีดสุดท้ายจะทำการปิดงานโดยคลุมส่วนต่างๆ ของวัสดุเหล่านั้นตั้งแต่จุดเริ่มต้นจนจบ
(อารมณ์เหมือนหัวฉีดแรกร่างโครงสร้าง, หัวฉีดที่สองเติมเต็มโครงให้กลางเป็นรูปร่าง, หัวฉีดสุดท้ายปิดงานโดยการเคลือบโครงเหล่านั้นให้ออกมาเรียบเนียนนะครับ)
อีลอน มัคส์
ภาพ Overall(โดยรวม)ของ Multi-directional station ที่สามารถทั้งหล่อ, ตีขึ้นรูป, และสร้างรถจาก station เดียว
Credit : Electrek
โดยอีลอนย้ำว่า จากการที่ต้องหล่อชิ้นส่วน 70 ชิ้นขึ้นมาแล้วทำการ welding(เชื่อมต่อ) มันให้กลายเป็นตัวถัง ตอนนี้ลดเหลือเพียง station เดียวคือหล่อ(die casting)และ welding(เชื่อม) ขึ้นรูปไปเลยครับ
คิดดูสิครับ จาก line การผลิต 20-30 stations เหลือเพียงกล่องเหล็กมหึมาเพียงกล่องเดียว เรียกได้ว่า ใส่วัตถุดิบ(เหล็ก, มอเตอร์, แบต,และอุปกรณ์ต่างๆ)เข้าไป ผ่านไป 1 ชั่วโมงก็ได้รถยนต์ออกมาใช้เลยนะครับ ฝรั่งเค้าเรียกการผลิตแบบนี้ว่า Ready to eat อารมณ์เหมือนเอามาม่าโยนลงชาม และเทน้ำร้อนลงไป ทิ้งเอาไว้ 2-3 นาทีก็เอาบะหมี่นั้นขึ้นมากินได้เลยยังไงครับ 555+ ปล. ณ ปัจจุบันยังเป็นเครื่อง Press กับ DIE รุ่นเก่านนะครับ
ส่วนการประกอบภายในรถยนต์หรือเบาะ, ชิ้นส่วนต่างๆ นั้นยังใช้เครื่องจักรอยู่บ้างครับ แต่มีการคาดการณ์ว่า อาจจะใช้ Robot Arm ทั้งหมด และภาพด้านล่างนี้ก็คือ Robot Arm ที่ Tesla กำลังเตรียมติดตั้งในโรงงานของตนที่จีนครับ
ณ ปัจจุบันนั้น Assembly line ของ Tesla gigafactory 3 ที่จีนนั้นยังใช้ Press Machine กับ DIE รุ่นเก่าอยู่นะครับ และนี่คือภาพล่าสุด Press Machine ล่าสุดจากโรงงาน Gigafactory 3 ที่จีนครับ [Credit electrek]
ส่วน multi-directional casting machine หรือเครื่องที่สามารถปั้มโครงรถ Model Y พร้อมกับประกอบทุกอย่างเข้าด้วยกันนั้น Tesla ยังไม่ได้เปิดใช้งานในปีนี้ครับ (อ้างอิงแหล่งข่าว electrek)
ถ้าเครื่องจักรนี้เปิดใช้งานเมื่อไหร่ Blink Drive จะมา update ข้อมูลให้ทุกท่านได้ชมกันนะครับ
