เทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนยานยนต์

เปิดเทรนด์ Machine Tools สำหรับการผลิตชิ้นส่วนยุคอีวี

อัปเดตล่าสุด 12 ก.ย. 2565

ปัจจุบันอุตสาหกรรมยานยนต์มีการสั่งซื้อเครื่องจักรกลญี่ปุ่นเป็นสัดส่วนราว 30% ของยอดสั่งซื้อทั้งหมด ซึ่งคำสังซื้อเหล่านี้ส่วนใหญ่แล้วมาจากผู้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์สันดาปและระบบส่งกำลัง

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนจากรถเครื่องยนต์สันดาปมาเป็นรถยนต์ไฟฟ้า ทำให้ชิ้นส่วนจำนวนมากแตกต่างไปจากเดิม และเป็นไปได้ว่าชิ้นส่วนมอเตอร์และแบตเตอรี่จะเข้ามาแทนในที่สุด จึงเป็นหน้าที่ของผู้ผลิตเครื่องจักรที่ต้องพัฒนาเทคโนโลยีให้ตอบรับกับตลาดอีวีที่กำลังจะมาถึง

ผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทานยานยนต์ในประเทศไทย

Advertisement

ชิ้นส่วนอีวี รูปทรงที่ซับซ้อนขึ้น ขนาดใหญ่ขึ้น

Brother Industries ได้พัฒนาเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ SPEEDIO Series ซึ่งเป็นเครื่อง 5 แกนความเร็วสูง และออกแบบ Jig สำหรับจับยึดชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เพื่อรองรับการผลิตชิ้นส่วนอะลูมิเนียมของรถอีวีที่มีรูปทรงซับซ้อน โดยรุ่น U500Xd1 ได้วางจำหน่ายไปเมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา

นาย Makoto Hoshi หัวหน้าแผนกธุรกิจเครื่องจักรกลจาก Brother Industries แสดงความเห็นว่า เมื่อรถยนต์ไฟฟ้าแพร่หลายยิ่งขึ้น ชิ้นส่วนยานยนต์จะเปลี่ยนมาใช้วัสดุอะลูมิเนียมแทนเหล็กเพื่อลดน้ำหนักของยานยนต์ ในขณะที่ lead time ในการผลิตชิ้นส่วนที่สั้นลง ทำให้ชิ้นส่วนถูกรวมเป็นชิ้นเดียวกันมากยิ่งขึ้น

โดยบริษัทหันมาจัดทำโบรชัวร์แสดงโซลูชันสำหรับการผลิตชิ้นส่วนรถอีวี ซึ่งให้ข้อมูลว่า ชิ้นส่วนใดที่เครื่องจักรสามารถผลิตได้ นับเป็นครั้งแรกของการจัดทำโบรชัวร์ที่เจาะจงอุตสากรรมเป้าหมายแทนการโปรโมทเครื่องจักร จึงเป็นเรื่องแปลกใหม่มากในประเทศญี่ปุ่น

Sugino ผู้ผลิตเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ขนาดเล็ก ได้โฟกัสไปที่การผลิตชิ้นส่วน Casing ในรถอีวีด้วยเครื่องรุ่น SELF-CENTER V30a ซึ่งออกแบบให้มีขนาดเล็กลงจากรุ่นก่อน 30% โดยลดความกว้างของเครื่องให้เหลือน้อยที่สุดสำหรับการใช้งานในพื้นที่จำกัด รองรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่และมีความลึกอย่างเรือนเพลา รวมถึงการผลิตแม่พิมพ์แบบ Multi-Cavity

Okuma ตอบรับเทรนด์รถยนต์ไฟฟ้าด้วยเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวนอน MA-H Series สำหรับงานกัดหยาบไปจนถึงเก็บผิวละเอียดในเครื่องเดียว โดยเปิดตัวรุ่น MA-8000H ที่มีขนาดเครื่องเล็กลง 4.5% แต่มีระยะแกนมากขึ้น 100 มม. ทำให้มีพื้นที่สำหรับรองรับชิ้นงานเพิ่มขึ้น 27%

Sakurai เป็นอีกบริษัทที่เจาะตลาดผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า โดยมีแนวคิดในการใช้หุ่นยนต์แทนการใช้เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ด้วย Robomagics SAKU270 ซึ่งอยู่ระหว่างการพัฒนา และคาดว่าจะวางจำหน่ายได้ในปี 2023

เทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนยานยนต์

Robomagics SAKU270 จาก Sakurai

เมื่อเทียบกับแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ขนาดใหญ่แล้ว หุ่นยนต์มีราคาถูกกว่า ใช้พื้นที่น้อยกว่าราว 30% และรองรับโปรแกรมคำสั่ง G-code ทำให้วิศวกรที่มีประสบการณ์การใช้เครื่องจักรสามารถควบคุมได้ง่าย และรองรับการทำงาน CAM ได้

เทคโนโลยีการเชื่อมแบบ Friction Stir Welding ในแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์

การผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า ไม่ใช่แค่การกัดชิ้นงานเท่านั้น แต่การเชื่อมก็มีวิวัฒนาการเช่นกัน โดย Yamazaki Mazak ตอบรับแนวโน้มนี้ด้วยการนำเทคโนโลยีการเชื่อมแบบ Friction Stir Welding (FSW) มาติดตั้งในแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์

FSW เป็นการเชื่อมชิ้นงานสองชิ้นเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนจากส่วนปลายของเครื่องมือ ทำให้โมเลกุลของวัสดุถูกยึดติดเข้าด้วยกัน การเชื่อมวิธีนี้ทำให้สามารถยึดติดวัสดุต่างชนิดกันได้

นาย Kazuya Horibe เจ้าหน้าที่บริหารอาวุโส แสดงความเห็นว่า ชิ้นส่วนหลายชนิดของรถอีวีล้วนต้องการการหล่อเย็น เช่น มอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่ ทำให้เทคนิค FSW ได้รับการจับตามองจากการที่สามารถเชื่อมท่อหล่อเย็นซึ่งเป็นอะลูมิเนียมรวมเข้าเป็นส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุต่างชนิดกันได้

ยกตัวอย่างเช่นกล่องแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งทั่วไปแล้วจะประกอบแผ่นโลหะที่มีท่อน้ำหล่อเย็นเข้าด้วยกัน จากนั้นยึดด้วยน็อตหรือซีลยาง แต่การเชื่อมแบบ FSW ทำให้สามารถผลิตกล่องแบตเตอรี่มีความทนทานและมีขนาดเล็กลงได้ ซึ่งเป็นวิธีที่หลายประเทศเริ่มนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถอีวีในปัจจุบัน แต่ญี่ปุ่นยังมีการใช้งานไม่มากนัก

Yamazaki Mazak ได้ซื้อกิจการบริษัท MegaStir จากสหรัฐฯ เมื่อปี 2018 และนำเทคโนโลยี FSW มาพัฒนาต่อเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้นและน่าเชื่อถือมากขึ้น โดยมีความเร็วในการป้อนชิ้นงาน 2 เมตรต่อนาที ซึ่งเร็วกว่า FSW ของคู่แข่ง 2 ถึง 4 เท่า และติดตั้งเซนเซอร์บนตัวทูลส์เพื่อมอนิเตอร์ชิ้นงาน

นาย Kazuya Horibe กล่าวว่า เทคโนโลยีการเชื่อมแบบ FSW ยังเป็นสิ่งใหม่สำหรับลูกค้า ทำให้ต้องปรับเปลี่ยนวิธีการขายที่ไม่ใช่แค่เพียงการขายเครื่องจักร แต่ต้องขายโซลูชันที่ส่งมอบทั้งเครื่องจักร ทูลส์ อุปกรณ์จับยึดชิ้นงาน และองค์ความรู้ ทำให้บริษัทวางแผนปรับเปลี่ยนโมเดลธุรกิจให้ครอบคลุมตั้งแต่การติดตั้งสายการผลิตไปจนถึงบริการหลังการขาย

เทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนยานยนต์

แมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ที่ติดตั้ง FSW จาก Yamazaki Mazak

ยอดสั่งซื้อเพิ่มจากการลงทุนอีวี

DMG MORI เปิดเผยว่า ในช่วงครึ่งแรกของปี 2022 บริษัทมียอดสั่งซื้อรวม 2.993 แสนล้านเยน หรือราว 2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดย 13% ของตัวเลขนี้มาจากผู้ผลิตรถยนต์และรถจักรยานยนต์ ซึ่งพบว่า 2 ใน 3 ของผู้ผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้สั่งซื้อเครื่องจักรเพื่อผลิตชิ้นส่วนสำหรับรถอีวี

นาย Masahiko Mori ประธานบริษัท DMG MORI แสดงความเห็นว่า ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้ามีการแข่งขันอย่างรุนแรง และมีกระบวนการผลิตชิ้นส่วนที่หลากหลาย ซึ่งส่งผลให้เครื่อง 5 แกน และเครื่องประเภท Multitasking ที่รองรับการทำงานได้หลายภาระกิจ ครอบคลุมตั้งแต่ขึ้นรูปงานต้นแบบไปจนถึงงานผลิตแบบ Mass production ขายดียิ่งขึ้น

Makino รายงานว่า บริษัทได้รับคำสั่งซื้อจากจีนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเครื่องจักรเหล่านี้ถูกนำไปผลิตเฟือง มอเตอร์ และกล่องแบตเตอรี่เป็นหลัก

ซึ่งนาย Shotaro Miyazaki ประธานบริษัท แสดงความเห็นว่า รถอีวีต้องการความเงียบในขณะขับขี่ ทำให้ความต้องการ Scroll Compressor ที่แม่นยำเพื่อลดการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ส่งผลให้เครื่องจักรประเภท Special-Purpose ที่มีความแม่นยำไม่เพียงพอต่อความต้องการของตลาด และนำมาสู่โอกาสอันดีของบริษัทที่ลูกค้าหันมาซื้อเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์มากขึ้น

สมาคมเครื่องจักรกลญี่ปุ่น (JMTBA) ระบุว่า ในช่วงครึ่งแรกของปี 2022 ยอดสั่งซื้อเครื่องจักรกลญี่ปุ่นจากอุตสาหกรรมยานยนต์ในประเทศมีมูลค่ารวม 67,087 ล้านเยน หรือราว 466 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพิ่มขึ้น 189% จากช่วงเวลาเดียวกันในปีก่อนหน้า ซึ่งเป็นผลจากการลงทุนรถยนต์ไฟฟ้าและรถไฮบริด

ยอดสั่งซื้อเครื่องจักรกลญี่ปุ่น 2565 เดือนมิถุนายนโต 17.1% ภาพรวมครึ่งแรกโดดเด่น คาดทั้งปีโตกว่าคาดการณ์

เทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนยานยนต์

ในเดือนกรกฎาคม 2022 อุตสาหกรรมยานยนต์มีการสั่งซื้อเครื่องจักรกลญี่ปุ่นเพิ่มขึ้น 53.4% โดยนาย Yoshiharu Inaba ประธานสมาคมและ CEO บริษัท Fanuc แสดงความเห็นว่า ญี่ปุ่นเริ่มลงทุนด้านอีวีช้ากว่าหลายประเทศ เช่น สหรัฐฯ ยุโรป และจีน โดยคาดการณ์ว่าจะมีการลงทุนมากขึ้นในปีถัด ๆ ไป

ที่มา: Nikkan Kogyo Shimbun