① 테슬라의 기가팩토리
테슬라의 기가팩토리를 대표하는 공정은 ‘기가프레스(Gigapress)’라고 불리는 초대형 주조 공법이다. 기존 자동차를 생산하는 데 필요했던 용접 과정 대신 기가프레스는 알루미늄을 녹여 단 하나의 부품으로 찍어낸다. 덕분에 부품과 공정이 줄어들고, 자연스레 불량률까지 낮아진다. 반면 생산성은 올라간다.
이 과정을 통해 간소화된 차체는 AGV(automatic guided vehicle)로 불리는 무인 운반차에 실려 이동하며 각각 독립적으로 조립되기 때문에 생산의 유연화가 가능해진다.
테슬라는 기가프레스에 막대한 투자를 해왔다. 테슬라가 모델Y를 생산할 당시 6000톤급 기가프레스를 통해 70개 금속 패널을 용접해 만들던 후면 언더보디를 단 하나로 대체해 생산 단가를 획기적으로 낮춘 사례는 전세계 제조업 공정의 혁신을 불러일으켰다.
초대형 주조 기술이 성공하자 다른 자동차 제조업체들도 테슬라의 뒤를 따르고 있다. 지난해 폭스바겐과 볼보 등 자동차 제조업체는 테슬라의 기가프레스와 비슷한 초대형 주조 기술을 도입할 것이라고 선언했다.
② 초대형 기가프레스 도입
테슬라의 사이버트럭 역시 기가프레스를 통해 생산될 예정이다. 지난 21일(현지 시간) 일렉트렉 등 외신은 테슬라가 사이버트럭 생산을 위해 텍사스 기가팩토리에 세계 최대 규모의 기가프레스 한 대를 인도받았다고 보도했다.
이탈리아 기업 이드라(Idra)가 제작한 기가프레스는 초대형 주조 기술로 알루미늄 합금을 고압으로 주조하는 기계다. 이드라는 지난해 세계 최대 규모를 자랑하는 9000톤급 기가프레스를 선보인 바 있는데, 일론머스크는 해당 기가프레스가 텍사스의 기가팩토리에서 사이버트럭 차체를 제조할 때 사용될 것이라고 발표했다.
테슬라는 새로운 기가프레스를 이용해 9000톤에 달하는 힘으로 사이버트럭 차체를 통째로 찍어내는 방식으로 전기 픽업트럭을 제작할 예정이다. 현재 텍사스에 있는 두 대의 기가프레스는 모두 사이버트럭 생산에 사용될 것으로 예상된다. 다만 안정화 여부에 따라 대량생산은 2024년 이후에나 가능할 것으로 업계는 내다봤다.
③ 차세대 모델에 채택한 조립 방식은?
한편 테슬라는 지난 투자자 데이에서 전기차 단가를 낮출 수 있는 혁신적인 조립 프로세스도 소개했다. 바로 차체를 여러 부분으로 분류하여 각각을 완성한 뒤 한 번에 합치는 방식이다. 이를 통해 차세대 모델의 조립비용이 현재 테슬라 모델 중 가장 저렴한 모델3, 모델Y와 비교했을 때 절반 수준이 될 것으로 기대한다고 테슬라는 밝혔다.
기존 조립 공정은 수백 개의 프레스 부품을 조립하고 도장을 한 다음 도어를 제거해 작업자가 실내에 들어가 부품을 부착하는 방식이었다. 복잡하고 시간이 많이 드는 탓에 테슬라는 비효율적이라고 판단한 것이다.
새로운 조립 모델의 예시는 다음과 같다. 배터리 팩은 그대로 바닥면에 깔고, 그 위에 내장재나 시트를 미리 조립한 뒤 이를 차체 아래에 빈 큰 구멍을 통해 조립한다. 또, 차체 앞부분은 프론트 주위의 프레임과 파워트레인, 서스펜션 뿐 만 아니라 실내와 엔진 룸사이의 격벽, 인스트루먼트 패널까지 조립한 후 다른 부분을 합체시킨다.
테슬라에 따르면 이 공정이 실제로 구현되면 총 작업면적×작업시간을 30%, 공장 바닥면적을 40%, 제조를 위한 고정비를 50% 각각 삭감할 수 있다. 따라서 2만5천달러 저가형 전기차는 물론, 기존 차량의 획기적인 가격 인하도 가능할 것으로 전망된다.
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