테슬라 기가캐스팅(기가프레스) 기술 장단점, 왜 포기 했을까?

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전기차 시장은 최근 몇 년간 빠르게 성장하며 많은 관심을 받고 있다. 그 중에서도 테슬라는 전기차 혁신의 선두주자로 자리매김하며, 새로운 기술들을 지속적으로 도입하고 있다. 이러한 혁신의 중심에는 기가프레스(Giga Press) 기술이 있었다.

기가프레스는 기존의 자동차 생산 방식을 획기적으로 변화시키는 기술로, 테슬라의 생산 효율성과 제품 품질을 크게 향상시키고 있다. 기가프레스 도입의 배경에는 보다 빠르고 효율적인 생산을 통해 전기차 시장에서의 경쟁력을 강화하려는 테슬라의 전략이 자리잡고 있다.

목차
1. 기존 자동차 생산 기술
2. 기가캐스팅(기가프레스) 기술
3. 기가프레스 vs 기존 생산 기술
4. 따라하는 경쟁사
5. 테슬라 기가캐스팅 공법 사용 철회?

1. 기존 자동차 생산 기술

전통적인 자동차 생산 기술은 여러 단계의 복잡한 공정을 거쳐 차량을 완성하는 방식이다. 주요 공정은 다음과 같다.


  1. 프레스 공정 : 철강이나 알루미늄 판재를 큰 프레스 기계로 눌러 다양한 형태의 부품을 만든다.
  2. 차체 공정 : 프레스 공정에서 생산된 부품을 용접하여 차체를 구성한다. 이 과정에서는 수천 개의 용접 지점이 필요하다.
  3. 도장 공정 : 용접이 완료된 차체를 깨끗이 세척하고 여러 층의 페인트를 도포하여 차량의 외관을 완성한다.
  4. 조립 공정 : 도장이 완료된 차체에 엔진, 변속기, 전기 장치 등 다양한 부품을 조립하여 완성 차량을 만든다.

장점

  • 다양성 : 다양한 모델과 옵션을 유연하게 생산할 수 있다.
  • 검증된 기술 : 오랜 기간 동안 사용되어 온 안정된 생산 방식이다.

단점

  • 복잡성 : 많은 부품과 공정 단계로 인해 생산이 복잡하고 시간이 많이 소요된다.
  • 비용 증가 : 많은 부품과 복잡한 조립 공정으로 인해 생산 비용이 높다.
  • 품질 관리 어려움 : 여러 부품의 조립 과정에서 발생할 수 있는 오류가 많아 품질 관리가 어렵다.

테슬라의 기가프레스 기술과 기존 생산 기술의 차이점을 이해하면, 왜 기가프레스가 자동차 생산의 미래를 변화시킬 수 있는지 더 명확하게 알 수 있다.


2. 기가캐스팅(기가프레스) 기술

기가프레스(Giga Press)는 거대한 압력 주조 기계로, 테슬라가 자동차 부품을 생산하는 데 사용하고 있다. 이 기술은 이탈리아의 주조 기계 제조업체인 Idra Group이 개발했다. 기가프레스는 알루미늄 합금을 고온에서 녹여 하나의 큰 부품으로 주조하는 방식으로 작동한다.

기가캐스팅 기술을 사용한 테슬라 전기차 프레임

테슬라는 이 기술을 모델 Y 생산에 처음 도입하였으며, 이로 인해 차량의 후면 섀시를 단일 부품으로 제작할 수 있게 되었다. 기존에는 여러 개의 작은 부품을 조립하여 후면 섀시를 만들었으나, 기가프레스를 통해 단일 주조로 제작함으로써 부품 수를 줄이고 조립 공정을 단순화할 수 있었다.

장점

  • 생산 효율성 : 한 번의 주조로 큰 부품을 생산할 수 있어 조립 시간과 비용을 절감할 수 있다.
  • 부품 수 감소 : 부품을 단일화함으로써 조립 공정에서 발생할 수 있는 오류를 줄이고, 품질을 개선할 수 있다.
  • 구조적 강도 증가 : 단일 주조 부품은 다수의 작은 부품을 연결한 것보다 강도가 높아 안전성이 증가한다.
  • 비용 절감 : 생산 공정이 간소화되고 조립 부품이 감소함에 따라 생산 비용이 절감된다.

단점

  • 초기 비용 : 기가프레스 기계를 도입하는 데는 상당한 초기 비용이 필요하다.
  • 생산 유연성의 제한 : 다양한 모델과 옵션을 유연하게 생산해야 하는 경우, 기가프레스는 모든 부품을 효율적으로 생산하는 데 적합하지 않을 수 있다.
  • 수리비 증가 : 단일 주조 부품이 손상되면, 개별 부품만 교체할 수 없고 전체 부품을 교체해야 하므로 수리비가 증가할 수 있다.



3. 기가프레스 vs 기존 생산 기술

1) 생산 효율성 비교

기가프레스 기술은 단일 주조로 큰 부품을 한 번에 생산할 수 있어 생산 효율성이 높다. 반면, 기존의 생산 기술은 여러 단계의 복잡한 공정을 거쳐야 하므로 시간과 노력이 많이 필요하다. 예를 들어, 테슬라의 기가프레스를 통해 모델 Y의 후면 섀시를 단일 부품으로 제작함으로써 부품 수를 70개에서 1개로 줄였다. 이는 조립 시간을 크게 단축시키고 생산 속도를 높인다.

2) 비용 절감 효과

기가프레스 기술은 생산 공정을 단순화하고 부품 수를 줄여 비용을 절감할 수 있다. 기존의 생산 방식에서는 많은 부품을 개별적으로 생산하고 조립해야 하므로 인건비와 자재비가 많이 든다. 기가프레스를 통해 부품 수를 줄이고, 조립 과정을 간소화하면 전체 생산 비용을 크게 절감할 수 있다. 이는 테슬라가 더 경쟁력 있는 가격에 차량을 제공할 수 있게 한다.

3) 품질 및 신뢰성 측면

기가프레스 기술은 단일 주조로 제작된 부품이기 때문에 구조적 강도가 높고, 일관된 품질을 유지할 수 있다. 반면, 기존 생산 방식에서는 여러 부품을 조립하는 과정에서 오류가 발생할 가능성이 높아 품질 관리가 어렵다. 기가프레스를 사용하면 용접이나 나사 조립 과정에서 발생할 수 있는 결함을 줄일 수 있어, 차량의 신뢰성을 높일 수 있다.

요약하면
  • 생산 효율성 : 기가프레스가 더 높다.
  • 비용 절감 : 기가프레스가 더 경제적이다.
  • 품질 및 신뢰성 : 기가프레스가 우수하다.
이렇게 요약할 수 있겠다.



4. 따라하는 경쟁사

테슬라의 기가프레스(Giga Press) 기술 도입은 자동차 산업에 큰 혁신을 불러일으켰다. 이 혁신적인 기술은 생산 효율성을 높이고, 비용을 절감하며, 품질을 개선하는 데 기여하고 있다. 이에 따라, 여러 자동차 제조업체들도 테슬라의 성공을 벤치마킹하여 유사한 기술을 도입하려는 노력을 기울이고 있다.

1) GM (제너럴 모터스)

GM (제너럴 모터스)가 테슬라 금형 기술 협력사로서 기가 캐스팅 개발에 참여했던 TEI를 최근 인수하였다.


2) 현대자동차

현대자동차도 기가프레스 장비업체인 IDRA에 주문 요청을 했다고 한다.


3) 도요타

토요타는 새로운 생산기술 기가캐스팅을 2026년 출시 예정인 배터리 전기차부터 채용한다고 한다.


뿐만 아니라 폭스바겐과 같은 기업도 기가프레스 장비 적용을 시도하고 있다.



5. 테슬라 기가캐스팅 공법 사용 철회?

최근 2024년 5월 경 테슬라는 차세대 제조 공법인 '기가 캐스팅'의 완전 구현 계획을 포기하였다. 기가 캐스팅은 작은 부품을 조립하는 대신 일체화된 섀시를 생산하는 방식으로, 비용 절감과 효율성을 높이는 데 유리하지만 초기 설비 투자 비용이 막대하여 테슬라는 대신 차체를 세 부분으로 나눠 생산하는 방식을 채택한다고 한다. 이것은 비용 절감을 위한 전략의 일환으로, 최근 판매 부진과 가격 경쟁 심화 등의 영향 때문이라고 한다.

이는 기술 혁신이 항상 성공으로 이어지지 않음을 보여주는 사례이며, 앞으로 테슬라가 어떤 전략을 펼칠지 주목된다.