福特电动汽车生产革命:三段式组装引领未来
福特正在电动汽车制造领域开启一场转型之旅,由首席执行官吉姆·法利(Jim Farley)雄心勃勃的愿景引领,旨在从根本上改变汽车的制造方式。这不仅仅是关于一个新车型,更是关于开创一种全新的电动汽车生产范式,法利声称这种方法前所未有。
福特新方法的核心在于将电动汽车构建成前、中、后三个独立完整的模块,然后在最后阶段将它们连接起来。这与传统的线性装配线形成鲜明对比,传统装配线中车辆是逐个零件组装,工程师往往需要在狭窄的空间中工作。福特的“装配树”概念彻底改变了这一点,允许三个子组件在各自的生产线上同时运行,然后再汇合。这种模块化使得每个部分都可以使用大型一体式铝压铸件(unicastings),取代数十个小型组件。一个关键优势是,操作人员可以在车辆部件内部进行作业,消除了对笨拙支架和产线旁零件的需求,因为组件可以直接集成到车辆结构中。
这项创新制造方法被称为“福特通用电动汽车生产系统”,将在公司路易斯维尔装配厂投入20亿美元。福特预计生产速度将提高40%,工作站数量也相应减少,同时每辆车所需的零件数量将减少20%。节约的成本还延伸到紧固件,即将推出的中型卡车将减少30%的螺栓、螺母和夹具,线束长度缩短近1.3公里,重量减轻10公斤。
这种新的生产系统需要全新的车辆架构,从而催生了“福特通用电动汽车平台”。这个可扩展的模块化400伏平台旨在适应各种电动汽车设计,从紧凑型B级车到厢式货车和三排座SUV。至关重要的是,车辆的中部将整合福特自产的磷酸铁锂(LFP)方形电池,这些电池将作为车辆的结构地板。这些在中国普遍受到青睐的磷酸铁锂电池不仅更便宜、更安全,而且比传统锂电池的成本效益高30%。
首款采用这一革命性平台打造的车型计划于2027年推出:一款中型四门电动皮卡,目标起售价仅为3万美元。福特承诺其性能可与野马EcoBoost媲美,乘客空间比丰田RAV4更大。
这个内部代号为CE1的秘密项目由福特首席电动汽车、数字化和设计官道格·菲尔德(Doug Field)指导,他此前曾在苹果汽车项目和特斯拉Model 3的开发中发挥关键作用。菲尔德组建了一个内部“臭鼬工厂”团队,其中包括前特斯拉工程师艾伦·克拉克(Alan Clarke),他在Model 3、Model Y和Cybertruck的开发中发挥了关键作用。他们的工作推动了电池集成的极限,实现了菲尔德所描述的“电池即车身”技术,即电池就是车辆的结构地板,座椅直接安装在上面,而不仅仅是放置在框架上。
菲尔德承认其中涉及巨大的工程挑战,强调“没有单一的魔法突破”。诸如在没有地板的情况下防止组装过程中车身弯曲,以及在最终连接前管理独立模块的油漆涂装等问题,都需要复杂的解决方案。然而,最具挑战性的问题是前部模块的最终连接,这需要对密封性、碰撞强度、耐腐蚀性和尺寸精度进行细致入微的关注。
尽管区域架构和大型铝铸件等技术已在特斯拉和中国制造商中应用,但福特声称真正实现了将汽车制造为三个独立、完全完成的模块,然后螺栓连接在一起,这代表着一项重大创新。特斯拉曾讨论过类似的“拆箱式”制造流程,但福特似乎有望率先将这一概念推向市场,有效地抢在其竞争对手之前。
法利将该项目快速进展和效率归因于这个小型、专注的臭鼬工厂团队。艾伦·克拉克于三年前作为该项目最初的唯一成员被招募,他迅速建立了一个世界级的团队,吸引了来自Rivian和特斯拉等公司的人才。这种精益、敏捷的方法使福特能够以传统公司渠道可能需要五倍资源才能实现的目标。
最终,福特将这种新的制造范式视为其对抗比亚迪等中国汽车制造商强大规模的战略武器,比亚迪拥有70万名员工和20万名动力总成工程师。法利承认,福特无法在纯粹的规模或垂直整合上竞争。相反,该公司旨在通过创新取胜,例如通过高效的推进系统,该系统允许使用比比亚迪等竞争对手小得多的电池,从而抵消其成本优势。