Så ska Teslas nya bilar byggas – både snabbare och billigare

Den kanske största nyheten på Tesla Investor Day den första mars var deras nya, revolutionerande sätt att bygga bilar på, som de kallar “Unboxed Process”.

Ända sedan 1940-talet då den självbärande karossen introducerades har de flesta bilar byggts på ungefär samma sätt: stansade plåtdelar svetsas samman till en kaross som först målas, och sedan monteras motor, säten, kablage, instrumentbräda och allt annat inuti den färdiga karossen. Även Tesla byggde sina första elbilar på samma sätt. Men i jakt på snabbare och effektivare processer började de söka efter nya sätt att massproducera bilar på.

Första stora ändringen kom år 2020 när Tesla bytte bakvagnen på Model Y från 70 små sammansvetsade plåtbitar till en enda gigantisk pressgjuten enhet. De gjöt hela bakvagnen i ett stycke från aluminiumlegering som sprutades under högt tryck in i gjutformen. Ingen hade gjutit så stora bildelar som en hel bakvagn innan dess. Metoden påminner snarare om hur man gjuter små modellbilar. När de sedan införde att både fram- och bakvagnen skulle gjutas i stället för att svetsas ihop av plåtbitar revolutionerade Tesla sättet att bygga bilar.

Volkswagen kallade till ett internt krismöte den 30 september 2021. ”Tesla har satt ny standard i biltillverkning” sa Volkswagenchefen Ralf Brandstätter då. ”En Tesla Model 3 byggs på tio timmar, mer än tre gånger så snabbt som det tar att bygga en VW ID 3. Därmed är Tesla i en helt annan dimension när det gäller produktivitet och lönsamhet.”

Toyotas ingenjörer kallade Model Y för ett konstverk. Volvos lösningsarkitekt Mikael Fermér tyckte att ”det här är på sätt och vis det största teknikskiftet sedan vi började bygga karosser av stål i stället för trä”.

Plötsligt var de traditionella biltillverkarna, som förmodas vara överlägsna när det gäller biltillverkning, helt omkullsprunga av nykomlingen Tesla. Många tillverkare började experimentera med liknande enorma pressgjutningsmaskiner och planerade bygga helt nya tillverkningslinor och fabriker.

Det Tesla presenterade på Investor Day kan få dem att riva sina planer och börja om på nytt. För det nya sättet att bygga bil som Tesla då presenterade kan kapa tillverkningstiden med 30 procent och kostnaden med 50 procent – jämfört med dagens Tesla Model Y som redan byggs på en tredjedel av tiden jämfört med konkurrenterna.

Traditionellt har bilar alltid byggts genom att först svetsa ihop en kaross och sedan ska arbetare försöka montera inredning, kablar, instrumentbräda och hundratals andra små delar inuti den hukandes i obekväma ställningar medan bilen rullar fram längs ett löpande band.

Den enorma instrumentbrädan är ett bra exempel på en detalj som måste tråcklas in genom den trånga dörröppningen och skruvas på plats inuti karossen. Sätena är minst lika svåra att få på plats. Problemet är att allt ska monteras på insidan, inuti karossen. Det är som att bygga ett sånt där flaskskepp där man ska montera ihop en hel båtmodell inuti flaskan, allt genom den trånga flaskhalsen.

Tesla kommer i stället i framtiden att bygga bilen i fem delar. Den helgjutna bakvagnen kommer få motor och bakaxel monterad, och bagageutrymmet kläs invändigt. Till och med baksätet kommer monteras på den. Vilket kommer gå mycket snabbare och enklare i och med att det är lätt att komma åt utan att behöva krypa in genom dörröppningen på en färdigbyggd kaross.

Likaså kommer även framvagnen att få motor, strålkastare, hjulupphängning, kablage och till och med instrumentbräda och ratt monterad medan allt fortfarande är lättåtkomligt.

Sidokarossen kommer kläs med innerfoder medan det fortfarande är lätt att komma åt även på insidan av stolparna.
Och ovanpå batteripacket, som utgör bottenplattan och därmed är en strukturell del av bilen, monteras framstolar, mittkonsol och golvmattor.

Istället för att ha en tung kaross som åker längs monteringslinjen och del för del monteras på den kan de fem delmodulerna byggas parallellt, var för sig, utan att montörerna står i vägen för varandra. Montörerna kommer dessutom åt mycket lättare vilket ger en mer ergonomisk, snabbare och därmed ett billigare monteringsarbete. I dag innebär ett problem i någon station längs monteringslinan att hela linan måste stoppas, hela fabriken påverkas. Blir det stopp i en delmodul i nya Unboxed Process påverkas inte monteringen av de andra.

Först när alla de fem delarna är färdigbyggda kommer de sammanfogas till en färdig kaross, ja i stort sett en färdig bil. Det tillkommer endast dörrar, glaspartier och hjul att montera.
Det finns dock flera problem med den nya metoden. Det brukar löpa en massa kablar och kylslangar längs bilen som nu måste kopplas ihop med kontakter mellan varje delmodul. Tesla har därför minimerat antal kablar och slangar i bilarna och patenterat ett antal stela, robot-monterbara kopplingsdon.

Tesla planerar att robotisera fler arbetsmoment nu när maskinerna lättare kan komma åt. Redan när de började utvecklingen av nya plattformen involverade de folk från tillverkning och automatisering för att se till att bilarna blir lättare att serietillverka med hög automatiseringsgrad.

Det största problemet är dock hur Tesla ska sammanfoga de fem stora delmodulerna? Det blir svårt att svetsa med tanke på alla känsliga kablar, innerfoder och annat som redan kommer vara monterade i närheten av där svetsfogen ska göras. Eller kommer Tesla att skruva ihop delarna med kraftfulla bultar? Limma? Hur blir då hållbarhet och krocksäkerhet? Stora frågor som Tesla säkert redan tänkt på men inte velat avslöja på förhand.

Det de däremot berättade var att trots att presentationsbilderna visar en Tesla Model Y är det inte den bilen de kommer bygga med dessa nya metoder utan nästa generations elbil som ska komma efter den. Bilen som många kallar Tesla Model 2 trots att Elon Musk uttryckligen sagt att den inte kommer heta så.

Tesla ska bygga en ny Gigafabrik i Mexiko som ska tillverka den nya bilmodellen med den nya tillverkningsmetoden. Den planerade fabriksbyggnaden blir bland de största i världen och ska tillverka en miljon bilar per år. För en gångs skull ville Elon Musk inte komma med vilda tidsplaner på eventet, men det ryktas att de första leveranserna kan börja redan innan slutet av nästa år. Det ryktas även att bilen kommer vara omålad, med paneler i rostfritt stål. ”Färg är dyrt”, sa Teslas fabrikschef Tom Zhu när han tillfrågades efter Investor Day-eventet. Behöver inte karossen målas sparar man både tid och pengar, plus minskar antalet modellvarianter. För att nå Teslas mål, en elbil för 25.000 dollar måste varenda dollar och minut sparas in på. Teslas nya Unboxed Process kan bli det som gör framtidens elbilar billigare än avgasbilar.