자동차 차체 산업화를 위한 메가캐스팅의 활동 분야

본 소개 내용은 27. - 29. SEP 2022 | BAD NAUHEIM, GERMANY, Car Body Parts - from development to production에서 발행한 "자동차 차체 산업화를 위한 메가캐스팅의 활동 분야(Fields of Action in Mega-Casting for the Industrialization of Automotive Car Bodies)" 의 연구 내용입니다.

1. 개요:

  • 제목: 자동차 차체 산업화를 위한 메가캐스팅의 활동 분야 (Fields of Action in Mega-Casting for the Industrialization of Automotive Car Bodies)
  • 저자: Falko Fiedler, Georg Bergweiler 외.
  • 출판 연도: 2022
  • 출판 저널/학회: 발표, Car Body Parts - from development to production
  • 키워드: 메가캐스팅(Mega-Casting), 기가캐스팅(Gigacasting), 자동차 생산, 백색 차체(Body in White), 알루미늄 다이캐스팅, 고압 다이캐스팅

2. 초록 / 서론

자동차 산업은 기술, 변화하는 고객 행동, 강화된 규제와 같은 요인에 의해 주도되는 변혁적 과정을 겪고 있습니다. 고압 다이캐스팅 공정인 메가캐스팅이 등장하여 자동차 차체 생산을 변화시킬 가능성이 있습니다. 이 논문은 메가캐스팅의 기회와 위험을 제공하는 것을 목표로 합니다.

3. 연구 배경:

연구 주제 배경:

기존 자동차 백색 차체(BIW) 생산에는 높은 투자 및 툴링 비용과 제한된 제품 유연성을 갖는 프레스 공장과 차체 공장이 포함됩니다.

기존 연구 현황:

메가캐스팅에 대한 문헌은 확인되지 않았습니다.
자동차 산업에서 알루미늄 고압 다이캐스팅(HPDC)의 현재 응용 분야에는 주로 중형에서 고급, 스포츠 및 고급 자동차뿐만 아니라 SUV의 쇼크 타워 및 세로 빔과 같은 구조 부품이 포함됩니다. 최대 4kt의 다이 잠금력과 30~180초의 사이클 시간을 포함하는 냉각 챔버 다이캐스팅의 사이클이 설명되어 있습니다. [12]

연구 필요성:

메가캐스팅은 자동차 산업에서 주목을 받고 있습니다. 자동차 산업의 전체 제품-생산 시스템에 대한 메가캐스팅의 의미를 이해할 필요가 있습니다.

4. 연구 목적 및 연구 질문:

연구 목적:

자동차 차체 산업화의 맥락에서 메가캐스팅과 관련된 활동 분야를 분석합니다.

주요 연구:

  • 메가캐스팅은 무엇을 의미하며, 자동차 생산은 이러한 "테키"(빅테크 회사)로부터 무엇을 배울 수 있습니까?
  • 자동차 산업의 전체 제품-생산 시스템에 대해 메가캐스팅은 어떤 기회와 과제를 가지고 있습니까?

5. 연구 방법론

연구 설계:

다중 방법 접근 방식이 사용되었으며 다음을 결합했습니다.

  • 체계적 인터넷 연구(SIR)
  • 체계적 문헌 연구(SLR)
  • 체계적 특허 연구(SPR)
  • 근거 이론 기반 전문가 인터뷰

데이터 수집 방법:

  • SIR: Google 웹 및 이미지 검색, LinkedIn의 관련 비즈니스 계정, 포럼, 뉴스레터 및 회사 웹사이트.
  • SLR: STARLITE-Method [23], ScienceDirect, SpringerLink, RWTH 대학 도서관 및 Web of Science와 같은 데이터베이스는 파생된 검색 문자열과 부울 연산을 사용하여 검색되었습니다.
  • SPR: FAMPAT 및 Espacenet 데이터베이스는 IPC/CPC 코드, 키워드 및 백/포워드 분석을 사용하여 검색되었습니다.
  • 전문가 인터뷰: TIER 피라미드를 따라 33개 회사/기관의 63명의 전문가와 반구조화된 인터뷰(1.5-2시간)가 수행되었습니다. 녹음에 대한 동의를 얻었습니다 [25].

분석 방법:

  • SIR/SLR/SPR: 콘텐츠 분석, 세분화 및 데이터베이스 요약.
  • 전문가 인터뷰: 제목 및 코드에 따른 평가, 개념화 및 이론 생성, 생산 개념 개발, 분석/평가. 텍스트 구절의 전사, 익명화 및 분류가 수행되었습니다[26].

연구 대상 및 범위:

이 연구는 조직, 제품, 생산 및 공급업체 관점을 포괄하는 자동차 산업 내 메가캐스팅에 중점을 두었습니다.

6. 주요 연구 결과:

주요 연구 결과:

  • 조직: 다방향 유니바디 주조 기계 [17], 구조 부품용 다이캐스트 알루미늄 합금 [27] 및 통합 에너지 흡수 주물 [29]과 관련된 세 가지 Tesla 특허가 확인되었습니다. 전문가 인터뷰에 따르면 메가캐스팅에 대한 인식은 2020년 이후 증가했으며 OEM 및 TIER-1 공급업체가 깊이 관여하고 있습니다.
  • 제품: 구성 요소 및 조인트 수를 줄이는 데 있어 메가캐스팅의 강점. 파생된 메가캐스팅 개념에는 1(+0)-piece, 1+1-piece, 3+1-piece, 2+2-piece, 및 1+3-piece가 포함되어 비교됩니다. [33]
  • 생산: 전문가들은 메가캐스팅의 기술 준비 수준(TRL)을 3+1 및 1-piece 개념의 경우 8 정도, 9에 근접한 것으로 추정합니다.
  • 공급업체: 많은 Tier-1 회사가 메가캐스팅에 참여하고 있으며, 다른 회사들은 사업 손실의 위협을 받고 있습니다. [34]
    더 작은 주조 부품에 대한 수요 감소로 인해 상당한 개발이 필요합니다. [34]
    원자재 공급업체는 알루미늄 수요가 증가하고 있습니다.

제시된 데이터 분석:

  • SWOT 분석.
  • 포터의 다섯 가지 힘 분석.
Evolution of Body in White Concepts and Allocation of Mega-Casting
Evolution of Body in White Concepts and Allocation of Mega-Casting

그림 목록:

  • [그림 1] 냉각 챔버 다이캐스팅 사이클 [12]
  • [그림 2] 차량 프레임 및 관련 방법을 위한 다방향 유니바디 주조 기계 [17]
  • [그림 3] 구조 부품용 다이캐스트 알루미늄 합금 [27]
  • [그림 4] 통합 에너지 흡수 주물 [29]
  • [그림 5] 파생된 메가캐스팅 개념 [33]
  • [그림 6] 백색 차체의 역사적 발전 [33]

7. 결론:

주요 결과 요약:

  • 메가캐스팅은 현재 백색 차체 문제에 대한 잠재적 솔루션으로 부상하고 있습니다.
  • 메가캐스팅에 대한 기존 문헌은 제한적입니다.
  • 메가캐스팅에 대한 업계의 인식과 참여가 증가하고 있습니다.

연구의 학문적 의의:

이 연구는 기존 문헌의 격차를 메우면서 자동차 맥락에서 메가캐스팅에 대한 최초의 포괄적인 분석 중 하나를 제공합니다.

실질적인 의미:

이 연구 결과는 메가캐스팅이 자동차 차체 생산에 혁명을 일으켜 복잡성을 줄이고 효율성을 높이며 새로운 경량화 기회를 제공할 수 있는 잠재력을 강조합니다. 그러나 기존 공급업체 관계를 방해하고 상당한 프로세스 적응이 필요할 수도 있습니다.

연구의 한계 및 향후 연구 분야:

  • 이 연구는 메가캐스팅에 대한 공개적으로 사용 가능한 데이터가 부족하여 제한됩니다.
  • 향후 연구에는 정량적 온라인 설문 조사, FESG 요인을 사용한 잠재력 분석, 대표적인 벤치마크 차체를 사용한 산업 컨소시엄 연구가 포함되어야 합니다.

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9. 저작권:

  • 이 자료는 "Falko Fiedler"의 논문입니다: "자동차 차체 산업화를 위한 메가캐스팅의 활동 분야"를 기반으로 합니다.
  • 논문 출처: DOI: 10.13140/RG.2.2.13349.17125

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