電気自動車生産：自動車産業を形作る3つの主要トレンド

電気自動車の大規模採用は、自動車サプライヤーに大きな影響を与えます：変化する市場ニーズに対応するため、プロセスとテクノロジーを転換しなければなりません。知っておくべき3つのトレンドを紹介します。

ゼネラルモーターズ（GM）の最近の発表をご覧になったかもしれません。会長兼CEOのメアリー・バラ氏が、2040年までにすべての施設でカーボンニュートラルを達成することを約束しました。この一環として、GMは2035年までにガソリン車とディーゼル車の生産を段階的に終了し、バッテリー電気自動車（BEV）技術へ移行します。

112年の歴史を持つこの自動車メーカーは、ナビスターへHydrotec燃料電池「パワーキューブ」を供給し、ホンダと提携して水素燃料電池をバッテリー駆動車の補完として商業化します。GMの発表で最も注目されたのは、バラ氏の業界への呼びかけでした：「他社も追随し、業界と経済全体に大きなインパクトを与えることを期待します」

間違いなく、GMの支援がなくても、BEVへの変革はすでに順調に進行中でした。バラ氏の発表6ヶ月前、Allied Market Researchは、世界の電気自動車市場が2027年までに8020億ドルに達し、年平均成長率（CAGR）22.6%、2019年市場価値の5倍になると予測していました。

同時に、テスラと多数のスタートアップ競合（多くは中国企業）が、自動車の設計、納入、メンテナンスの在り方を変えつつあります。自動車業界の伝統的な2年開発サイクルは加速し、かつては考えられなかったクラウドベースの機能アップデートと迅速な設計イテレーションに道を譲っています。

「イーロン・マスクはその場でエンジニアリング変更を行います」と、ミシガン州サウスフィールドのコンサルティング企業ハーバー・リザルツ社の社長兼CEO、ローリー・ハーバー氏は言います。

「つまり、1月に発売されたModel Yと、今日店頭で買えるModel Yは異なります。彼らは改良を重ねており、アップルがiPhoneに定期的にアップデートをプッシュするのと似ています。GMや他のビッグスリーなら、改善機会が見つかっても翌モデルイヤーまで待ちます。テスラの人々は、進行しながら製品を改良し続けます」

テスラはクルマの作り方も変えています。注目すべき例は、CEOイーロン・マスク氏がイタリアのイドゥラグループから世界最大の8台のギガプレス鋳造機に投資したことです。これらを用いてModel Yのアンダーボディ用単一体アルミ鋳造品を生産します。

「これは大きな出来事です」とハーバー氏。「シート下のバッテリートレー用と、従来エンジンルームがあった領域用の、2つの大型ダイカスト部品になります。この投資により、ボディショップの約半分と、車両あたり1,000個ほどのプレス部品が不要になると聞いています。テスラの作業員は3つのダイカスト部品をメインラインに持ち込み、ドライブトレインに組み付け、ボディを上から被せるだけで済みます」

これらすべては自動車業界に何を意味するのか？ もっと重要なのは、毎年数百万個の機械加工・製造部品を自動車メーカーに納入するティアサプライヤーにとって何なのか？ 一言で言えば：多大な影響です。全く新しい車両群へのツーリング対応に加え、これらのショップは、化石燃料が電気動力に譲り、自動車メーカーがよりスマートで、より軽量で（しばしば自律的な）車両を追求し続ける中、容赦ない、ますます速い変化に備えなければなりません。

ショップフロアで最も影響を受ける3つの領域：

製造トレンドNo.1：切削工具

大きな変化の一つは先進材料の形で現れます。アルミニウムが車両軽量化で重要な役割を果たし続ける一方で、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）やその他の複合材料も自動車シーンに登場します。

残念ながら、これらの材料は研磨性が高く、ほつれ、スプリンタリング、剥離しやすいです。Better MROの「自動車加工におけるタイム改善方法」で議論された通り、ポリクリスタンダイヤモンド（PCD）といわゆる「ベインド」ダイヤモンド切削工具が、複合材料の使用増加に対応して競争力を維持する鍵となります。同記事では、コンパクテッドグラファイトアイアン（CGI）、ステンレス鋼、高強度鋼合金の使用増加も車両軽量化の手段として言及されており、これらすべてが機械ショップに材料別の超硬、セラミック、多結晶立方晶窒化ホウ素（PCBN）工具の採用を迫ります。これにより、切削工具自体は比較的高価でも、コンポーネントあたりのコストを最低に抑えられます。

製造トレンドNo.2：工作機械

「自動車」と「大量生産」は長らく同義語でしたが、バッテリー駆動車であろうとなかろうと、それは変わらないでしょう。その結果、多軸自動盤、トランスファーライン、自動プレス・溶接セルが、ほとんどの大量生産自動車部品の大部分を生産し続けます。

しかし、BEV普及と内燃機関（ICE）車が1ガロン50セントのガソリンとともに過去のものとなりつつある中、生産数量はある程度減少する可能性があり、ここで紹介した高度なスイス型CNC自動盤を持つショップに扉が開かれます。

医療加工と関連付けられがちですが、これらのフレキシブルな工作機械は通常、高速スピンドルと豊富な工具ステーションを備え、複数の加工オペレーションを同時に実行できます。これにより、自動車分野で一般的なより高い生産量に適しており、特にオーナーがマガジン式バーフィーダーと工具折損検知システムに投資して無人運転を行う場合に威力を発揮します。

製造トレンドNo.3：3Dプリンティングとアディティブマニュファクチャリング

長らく「試作専用」技術と見なされてきた3Dプリンティングが、徐々に製造市場でプレーヤーになりつつあります。例えばHPは、Metal JetとMulti Jet Fusionプリンターが金属やプラスチックで大量・低コスト部品を生産可能だと宣伝し、フォルクスワーゲンなどの自動車メーカーでの採用を謳っています。

そうは言っても、多くのメーカー（自動車に限らず）にとって3Dプリンティングの最大のメリットの一つは、機械加工治具、組立治具、ロボットグリッパー、プレスブレーキ金型、その他の工場フロア用工具を低コストで迅速に製造できることです。これは、繊維充填複合材、ウルテム、PEEKなど多様なエンジニアリンググレードポリマーが利用可能なことを考慮すると特に当てはまります。これらの材料は、工具用途だけでなく、機能的プロトタイプの設計においてもエンジニアに広い自由度と極めて高い柔軟性を与えます。

アディティブマニュファクチャリング（AM）は鋳造業界でも人気を集めており、コアと金型の製作、プラスチック射出金型用金属インサートの印刷に使用されています。

あらゆる製造セクターで変化のペースが速まる中、自動車業界も含め、機械ショップ、板金加工業者、電子機器メーカーなどが、高速で柔軟な製造プロセスを開発することはこれまで以上に重要になります。

オフラインプリセッティング、工程内マシンプロービング、ゼロポイントワークホルディングシステムといった定評あるショップフロアツールが道を開き、ソフトウェアシミュレーションとデジタルツインの活用が続きます。これらは機械プログラミングとエンジニアリングタスクを効率化し、IIoT対応マシンアナリティクスが切削工具使用と機械稼働率を最適化します。すべてが手の届くところにあります。メーカーがやるべきことは、乗り込んでアクセルを踏むだけです。

電気自動車の大規模採用にどう備えていますか？

電気自動車の大規模採用は、自動車サプライヤーに大きな影響を与えます。

これらの変化は、毎年数百万個の機械加工・製造部品を自動車メーカーに納入する業界サプライヤーに大きな影響を与えます。

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以下の変化のうち、貴社のショップに最も影響するものはどれですか？

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