Produksi Kendaraan Listrik: 3 Tren Utama yang Membentuk Industri Otomotif

Adopsi luas kendaraan listrik akan memiliki dampak signifikan bagi suplier otomotif: Mereka harus mengubah proses dan teknologi untuk melayani kebutuhan pasar yang berubah. Berikut tiga tren yang perlu Anda ketahui.

Mungkin Anda telah melihat pengumuman terbaru dari General Motors (GM), yang menjelaskan bagaimana chairwoman dan CEO Mary Barra telah berkomitmen untuk membuat perusahaan menjadi karbon netral di semua fasilitasnya pada tahun 2040. Sebagai bagian dari langkah ini, GM akan menghentikan produksi mobil dan truk ringan bensin dan diesel untuk teknologi kendaraan listrik baterai (BEV) pada tahun 2035.

Pabrikan mobil berusia 112 tahun ini juga akan menyediakan Hydrotec fuel cell "power cubes" kepada produsen peralatan berat Navistar dan telah bekerjasama dengan Honda untuk mengkomersialkan sel bahan bakar hidrogen sebagai pelengkap kendaraan berbasis baterai. Yang paling menonjol dari semua dalam pengumuman GM adalah panggilan Barra kepada industri: "Kami mendorong orang lain untuk mengikuti dan memberikan dampak yang signifikan pada industri kami dan pada perekonomian secara keseluruhan."

Jangan salah—bahkan tanpa dukungan GM, transformasi BEV sudah berjalan dengan baik. Enam bulan sebelum pengumuman Barra, Allied Market Research memprediksi bahwa pasar kendaraan listrik global akan mencapai $802 miliar pada tahun 2027, lajunya pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) 22,6 persen dan peningkatan lima kali lipat dari nilai pasar pada tahun 2019.

Pada saat yang sama, Tesla dan sekelompok kompetitor startup (banyak di antaranya dari China) sedang mengubah cara mobil dirancang, dikirim dan dirawat. Siklus pengembangan dua tahun tradisional industri otomotif sedang mempercepat, memberikan jalan kepada pembaruan fungsionalitas berbasis cloud dan iterasi desain cepat yang sebelumnya tidak terpikirkan.

"Elon Musk melakukan perubahan rekayasa di saat itu juga," kata Laurie Harbour, presiden dan CEO dari perusahaan konsultasi Harbour Results Inc. berbasis di Southfield, Michigan.

"Dengan kata lain, Model Y yang keluar di Januari bukan Model Y yang dapat Anda beli di toko hari ini. Mereka telah memperbaikinya, dengan cara tidak berbeda dari bagaimana Apple mendorong pembaruan reguler ke iPhone. Bandingkan itu dengan General Motors atau salah satu Big Three lainnya—jika seseorang di sana menemukan peluang perbaikan, perusahaan akan menunggu hingga tahun model berikutnya untuk melaksanakannya. Orang di Tesla hanya memperbaiki produk mereka seiring waktu."

Tesla juga mengubah cara mereka membuat mobil. Contoh yang menonjol dari ini adalah investasi CEO Elon Musk dalam delapan mesin die-casting Giga Press dari Idra Group di Italia—yang terbesar di dunia—yang akan digunakan pabrikan mobil untuk menghasilkan cetakan aluminium satu potongan untuk underbody Model Y.

"Ini adalah hal yang besar," kata Harbour. "Akan ada satu komponen die-casting besar untuk tray baterai di bawah kursi, dan area di mana normally berada ruang mesin juga akan die-cast. Saya ditahu bahwa Tesla akan menghilangkan sekitar setengah dari body shop dengan investasi ini, bersama dengan sekitar 1.000 bagian stempel per kendaraan. Pekerja Tesla akan dapat membawa tiga komponen die-casting ke garis produksi utama, merakitnya ke drivetrain, dan menurunkan body di atasnya."

Apa artinya semuanya ini bagi industri otomotif? Lebih penting lagi, apa artinya ini bagi suplier Tingkat yang setiap tahunnya mengirimi jutaan bahkan milyaran komponen yang diproses dan diproduksi kepada pabrikan mobil? Dalam satu kata: banyak. Selain menyiapkan alat untuk sekumpulan kendaraan baru, bengkel-bengkel ini harus bersiap diri untuk perubahan yang tak kenal lelah dan semakin cepat seiring fossil fuels digantikan oleh daya listrik dan pabrikan mobil terus mendorong untuk kendaraan yang semakin cerdas, lebih ringan (dan seringkali otonom).

Berikut adalah tiga bagian di lantai produksi yang akan paling terpengaruh:

Tren Manufaktur No. 1: Alat Pemotong

Salah satu perubahan besar akan datang dalam bentuk material canggih. Ya, aluminium akan terus memainkan peran kunci dalam membuat mobil lebih ringan, tetapi akan juga banyak CFRP (carbon-fiber reinforced plastic) dan material komposit lain yang akan muncul di scena otomotif.

Sayangnya, material ini bersifat abrasif dan rawan meredayak, pecah, dan delaminasi. Seperti yang dibahas dalam Better MRO's How to Improve Time in Automotive Machining, polycrystalline diamond (PCD) dan alat pemotong "veined" diamond akan menjadi bagian kunci untuk tetap bersaing dengan komposit seiring meningkatnya penggunaannya. Cerita itu juga menyebutkan penggunaan yang meningkat dari compacted graphite iron (CGI), stainless steels dan high-strength steel alloys sebagai cara untuk mengurangi berat kendaraan, semuanya yang akan memerlukan bengkel mesin untuk menerima alat carbide, ceramic atau polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) yang spesifik material. Melakukannya akan menghasilkan biaya per bagian terendah, meskipun alat pemotong itu sendiri relatif mahal.

Tren Manufaktur No. 2: Mesin Perkakas

Kata "automotive" dan "high-production" telah lama dianggap sama, dan battery-powered vehicles atau tidak, itu tidak akan berubah. Akibatnya, multi-spindle screw machines, transfer lines dan automated stamping dan welding cells akan terus menghasilkan sebagian besar komponen otomotif volume tinggi.

Namun, kuantitas produksi kemungkinan akan sedikit turun seiring dengan peningkatan penggunaan BEV dan kendaraan dengan internal combustion engines (ICE) yang perlahan pergi ke jalan bensin 50 sen per galon, membuka pintu bagi bengkel dengan sophisticated Swiss-style CNC lathes seperti yang dijelaskan di sini.

Meskipun sering dikaitkan dengan pemesinan medis, mesin perkakas fleksibel ini biasanya dilengkapi dengan kecepatan spindel cepat dan stasiun alat pemotong yang luas dan dapat melakukan beberapa operasi pemesinan secara bersamaan. Ini membuatnya cocok untuk volume yang lebih tinggi yang umum di ruang otomotif, terutama ketika pemiliknya berinvestasi dalam magazine-style bar feeders dan tool breakage detection yang diperlukan untuk lights-out manufacturing.

Tren Manufaktur No. 3: 3D Printing dan Additive Manufacturing

Meskipun lama dianggap sebagai teknologi "prototype-only", 3D printing secara bertahap menjadi pemain di pasar manufaktur. HP, misalnya, mengiklankan Metal Jet dan Multi Jet Fusion printers-nya sebagai mampu menghasilkan bagian volume tinggi, biaya rendah dalam logam atau plastik, dan bahkan membanggakan penggunaannya oleh Volkswagen dan pabrikan mobil lainnya.

Dengan demikian, salah satu manfaat terbesar 3D printing bagi banyak produsen—baik otomotif maupun bukan—adalah kemampuan untuk dengan cepat menghasilkan jigs pemesinan biaya rendah, assembly fixtures, robotic grippers, press brake dies dan tooling lainnya untuk lantai pabrik. Ini sangat benar mengingat ragam engineering-grade polymers seperti fiber-filled composites, Ultem dan PEEK. Bahan-bahan ini dan lainnya memberikan engineer leluasa dan fleksibilitas ekstrim, tidak hanya untuk tujuan tooling tetapi untuk desain functional prototypes.

Additive manufacturing (AM) juga semakin populer dalam industri cetakan, di mana ia digunakan untuk membangun cores dan molds, serta printing metal inserts untuk digunakan dalam plastic injection molds.

Mengingat laju perubahan yang cepat di semua sektor manufaktur, termasuk otomotif, akan semakin penting bagi bengkel mesin, sheet metal fabricators, electronics manufacturers dan lainnya untuk mengembangkan proses manufaktur yang cepat dan fleksibel.

Alat lantai produksi yang telah dirintis seperti offline presetting, in-process machine probing, dan zero-point workholding systems akan membuka jalan, diikuti oleh penggunaan software simulation dan digital twin. Keduanya akan membantu menyederhanakan tugas pemrograman mesin dan rekayasa, sementara IIoT-enabled machine analytics akan berfungsi untuk mengoptimalkan penggunaan alat pemotong dan uptime mesin. Semua ada untuk diambil. Yang harus dilakukan produsen hanyalah masuk dan mengemudikan.

Bagaimana Anda Bersiap untuk Adopsi Luas Kendaraan Listrik?

Adopsi luas kendaraan listrik akan memiliki dampak signifikan bagi suplier otomotif.

Perubahan akan memiliki dampak besar pada suplier industri yang setiap tahunnya mengirimi jutaan bahkan milyaran komponen yang diproses dan diproduksi kepada pabrikan mobil.

Kami telah mengidentifikasi tiga bagian di lantai produksi yang kami pikir akan paling terpengaruh. Mana yang akan mempengaruhi bisnis Anda? Ikuti polling kami untuk berbagi wawasan Anda.

Dari antara perubahan berikut, mana yang akan paling mempengaruhi bengkel Anda?

Langkah apa yang Anda ambil untuk mempercepat kemampuan produksi kendaraan listrik Anda? Bagikan pikiran dan wawasan Anda dalam komentar di bawah.