特斯拉的核⼼竞争⼒:不只是车,还有⼯⼚
图⽚来源@视觉中国
⽂⼁砺⽯商业评论,作者⼁陈之进 |
1、特斯拉⾼光业绩
当受新冠肺炎疫情影响,全球各⼤汽车⼚商出现不同程度的业绩下滑时,特斯拉近期发布的2020年Q3财报却显⽰,其第三季度全球交付数量达到13.9万辆,同⽐⼤涨44%,为特斯拉创下87.71亿美元的季度营收纪录,同时实现了史上⾸次巨额盈利——3.69亿美元净利润,同⽐增长131%,环⽐增长218%。这也是特斯拉连续第五个季度实现盈利。
特斯拉的靓丽业绩,很⼤程度得益于在中国市场的出⾊表现,根据中国乘联会(乘⽤车市场信息联席会)最新数据显⽰,2020年1到9⽉,特斯拉在中国累计销量78698辆,占中国纯电动车销量48.5万辆的16%,⾼居第⼀。
要知道,上海特斯拉超级⼯⼚2019年1⽉7⽇才开始建,当年年底才交付了第⼀批15辆车。可是,经过2020年初短暂的产能闯关,3⽉份Model3产量便已突破1万辆,且半年时间,特斯拉(中国)已占全球Model3销量的30%以上。
特斯拉Model3在中国市场的⽕爆,固然与上海超级⼯⼚建⼚的“中国速度”有关,与特斯拉在⽤户⼼⽬中强⼤的品牌影响⼒有关,但更离不开上海⼯⼚的快速量产爬坡,毕竟,再科技再时尚的车,如果形不成产量规模,也是⽆法⽴⾜的,更别提领先了。⽽上海⼯⼚的快速产能释放,不得不归功于特斯拉前期在⾃动化产线上的长期积累与沉淀。
2、⾃动化⽣产线
谈起特斯拉的⾃动化⽣产线,还得从特斯拉2017年Model3的交付开始说起。当时在Model 3开始交付后不久的2017年三季度财报会议上,Musk就以“但丁的地狱”来形容特斯拉在提升产量时所⾯临的困难。当季Model 3交付量仅有222辆,与之前计划的九⽉单⽉⽣产1500辆的⽬标相差甚远。
到了2018年1⽉,Musk依然认为特斯拉刚刚从但丁笔下的第9层地狱上升到第8层,⽽第7层就在眼前。特斯拉重新制定了⽣产⽬标:2018⼀季末每周2500台,⼆季度末每周5000台。⽽2018⼀季度的最后⼀周,仅⽣产了2020辆,⼜⼀次没有实现⽬标。
为什么Model3量产这么难?这期间⼜发⽣了什么?
这⼀切源于特斯拉⾃建的Model3⾼度⾃动化⽣产线。为⽀撑Model3的⽣产,仅2017年,特斯拉就投资34.1亿美元购买房产和设备。⼤笔资⾦投⼊的⽬标是“⽤机器⽣产机器”的像“太空战舰”⼀样的⽣产线。
Musk表⽰,引⼊的先进⽣产⼯艺,主要是⾯向未来,其永远不会中断,成本效益极⾼,这样的⼯⼚看起来似乎不属于地球,⽽是来⾃外星。到了第三代版本,它看起来与其它⼯⼚完全不同。⽣产线上不能有⼈,否则速度就会下降到⼈的⽔平,⼈参与的⼯作将是维护机器,升级机器,处理⽣产线的异常现象。特斯拉追求的是基于21世纪先进的⾃动化技术,重新构建汽车⽣产⽅式,引领零排放出⾏的⾰命并以此改变世界。
传统汽车⼚商以⼈为核⼼建⽴和组织⽣产线,机器仅接管其中⼀部分适合的⼯作。⽽特斯拉却以机器为核⼼,设计了拥有超过1000台机器⼈及装配机器的⾼度⾃动化⽣产线,机器⼈参与冲压⽣产、车⾝、烤漆与组装中的⽣产制造⼯作。不过在某种意义上,这类⽣产线就是未经测试的⽣产⼯艺“实验”,如果“实验”成功,特斯拉不仅可以成为⼀家⾯向⼤众市场的汽车⼚商,更可以彻底颠覆传统汽车⼚商的⽣产⽅式。
伯恩斯坦研究公司(Bernstein Research)汽车分析师曾指出,Model 3⽣产线上的⾃动化操作过于宏⼤、冒险和复杂⽆⽐;⾃动化制造很难解决每个领域的问题。事实上,菲亚特和⼤众汽车都尝试过⾃动化制造,均以失败告终。⽽特斯拉却认为,如果传统思维使任务看上去不可能完成,那么就必须⽤突破的传统思维来思考问题。
当然特斯拉决定上马Model3⾃动化⽣产线,并⾮盲⽬,也并⾮完全没有经验。在之前车型的⽣产线上,
并不缺以机器为主,⼈⼯为辅的⽣产场景。Musk曾说,“你不会让⼈们通过⽤头撞墙的⽅法来穿过⼀道墙,我从不故意设定不可能实现的⽬标。”
特斯拉投⼊了⼤量时间与精⼒在⼈机协作上,实践证明,某些⼯序上的全⾃动化是完全可⾏的。如在Model 3的装配线上,将电池组和电动机装配到车⾝的⼯作区仅有5个⼯作台且整个过程不需要任何装配⼯⼈的参与,⽽同样⼯序,在⼀条⽣产Model S和Model X的装配线上,需要14个⼯作台和17名装配⼯⼈。⼜如,在Model 3座位⼯⼚,10多个机器⼈协同作战,组装座位,包括⼩型电机、铰链、加热装置、框架。特斯拉声称这条组装线是世界上第⼀条不需要⼈⼒的前座装配线。
然⽽,勃勃雄⼼并没有减少⾼度⾃动化⽣产线“实验”过程中遇到的难题。这⼀前所未有“实验”的复杂度与难度体现在⽅⽅⾯⾯,需要调整的,不仅是机器,还有思路。
据《纽约时报》报道,在最后的总装区域,特斯拉最初使⽤机器⼈来安装Model 3的座椅。但是,在拧紧座椅的固定螺栓和连接座椅的供电线⽅⾯,这些机械动作缓慢且没有很好的⼀致性。特斯拉员⼯说,后来他们改造了⼯作台,⽤机器⼈将座椅挪到合适的位置,让装配⼯负责螺栓的紧固和供电线路的连接。⼜如,在Model 3喷漆房的故障中,搭载待喷
⼈将座椅挪到合适的位置,让装配⼯负责螺栓的紧固和供电线路的连接。⼜如,在Model 3喷漆房的故障中,搭载待喷漆车体的载具从油漆间出来的速度太快,导致传感器⽆法识别。再如,特斯拉⼯程师曾花⼏个⽉时间让⼀个机器⼈准确地引导螺栓穿过⼀个孔,以固定后刹车的部分组件。
经过长时间与机器⼈、⽣产线磨合,特斯拉⼯程⾼管承认,公司⾼估了⽣产汽车的速度,并设计了⼀个被证明过于复杂的⽣产系统。两条⾼度⾃动化装配线⽣产未达预期,部分原因是试图使⽤机器⼈来完成更适合装配⼯⼈的任务;将那些对⼈来说⾮常容易,但对机器⼈来说⾮常难的事情⾃动化。
对过度⾃动化问题达成共识后,特斯拉迅速进⾏了调整,抛弃了被证明不适合某些任务的复杂机器⼈,改善了⽣产流程,以⼀定程度的半⾃动化以及⼈⼯装配取代了部分全⾃动化。
尽管如此,特斯拉表⽰,Model 3组装⽣产线的⾃动化程度仍然⾼达95%,包括运输、装载以及零部件焊接。可见,特斯拉并没有因为局部过度⾃动化引发的问题,⽽放弃⾃动化⽣产的⽅向,更没有动摇其⼀贯秉持的科技⾄上、追求极致的制造理念。
即便在质量控制⽅⾯,特斯拉仍设计并实施了先进的⾃动化组件与流程。
特斯拉或降到25万据《彭博社》报道,特斯拉在整个⽣产线上配置了⼤量的扫描台(Scanning Stations),部署了47个机器⼈,测量每辆Model3上的1900个点,将结果与设计规格进⾏⽐对,误差仅为0.15毫⽶。在进⾏最终的赛道测试时,声⾳记录器会测试容易被忽略的异响,如吱吱声、咯咯声,风噪,路⾯噪声等。所有数据存储在每辆汽车独特的VIN(车辆识别号码)上,服务中⼼可追溯所有的车辆问题,还可溯源到⼯⼚的原始数据,即使车辆交付到⽤户⼿中,也可以。
业内也有⼈认为,特斯拉⾼度⾃动化的想法并没有错,之所以没有达到预期,是因为技术发展还没有达到相应的⽔平。由于控制⽣产线机器⼈的软件不够完善,使得机器⼈⽆法处理未经预测的⽬标或复杂的切换。
⽆论如何,得益于三周新建⼀条⽣产线并迅速投⼊使⽤(2018年6⽉最后⼀周,这条新建⽣产线承担了Model3总装的20%⼯作量),2018年6⽉底,特斯拉最终达到Model3周产5000辆的阶段性⽬标。
“我们已经成为⼀家真正的汽车公司。”Musk在2018.7.1给员⼯的邮件中称。前特斯拉资深供应商开发⼯程师Azizi Tucker认为,这是特斯拉发展史上的⼀个重⼤转折。“过去,特斯拉全⼼全⼒放在电动车的设计,产品就是车。现在,特斯拉将更多注意⼒转移到⼯⼚⾝上,将⼯⼚视为全新产品,将每⼀段流程、每⼀个零件重新设计、规划。”
⾄此,Model3量产爬坡暂告⼀段落。这是在某⼀技术阶段,⼀次⼈机合作边界的探索;是⼀个技术理想与⽣产现实博弈的故事;是⼀种对创新理念与卓越追求的坚持。通过Model3周产5000辆的冲刺,特斯拉进⼀步拥有了基于⾼度⾃动化⽣产线的制造能⼒,⽽这种能⼒对特斯拉来说,⼜意味着什么呢?
3、特斯拉的核⼼竞争⼒
2018年6⽉底达成量产爬坡阶段性⽬标后,下半年Model3的出货量持续攀升,当年,特斯拉收⼊达21
4.6亿美元,净利润从2017年亏损19.6亿美元缩窄⾄亏损9.8亿美元。2019年,随着产能持续增加,Model 3在美国的销量逐⼀超过同类型的宝马5系、奔驰E级、奥迪A6等传统豪华燃油车型,成为2019年美国中型豪华轿车市场冠军(如下图所⽰)。
同期,Model3在全球销量超30万,稳居新能源乘⽤车榜⾸。可见,经量产爬坡升级后的⾃动化⽣产,潜⼒有多⼤,⽀撑⼒有多强。
随着上海超级⼯⼚的快速建成,上海⼯⼚以明显⾼于加州⼯⼚的量产速度实现了产能释放,充分体现了⾃动化⽣产能⼒在不断优化基础上的复⽤。
据特斯拉2020Q3财报披露,特斯拉加州⼯⼚Model 3/Y的年产量已提升⾄50万辆,上海⼯⼚Model 3年产能达到25万辆,且将在2021年实现Model Y的量产。同时,特斯拉柏林⼯⼚也有望在2021年投产。Musk曾说“我们相信快速进化”,这就是快速进化的威⼒。
特斯拉在⾃动化⽣产能⼒⽅⾯的努⼒与积累从未⽌步,逐渐使其成为公司的⼜⼀核⼼竞争⼒。
据报道,由于机器⼈不擅长铺设冗长的软线束,⼈⼯必须介⼊该⽣产流程,影响⽣产进度,特斯拉⼀直在努⼒减少车⾝布线的长度。Model S的全车⾝线束总长⼤约3公⾥,⽽Model 3的线束总长仅为1.5公⾥。更甚的,特斯拉在2019年⼀份专利申请中表⽰,研发出⼀种新的车辆布线架构,有望使Model Y的线束总长度不超过100⽶,从⽽⽅便机器⼈组装,提⾼⽣产效率。
相⽐之下,传统汽车的线束总长度可达数公⾥,组装线束只能⼈⼯操作,且需要⼤量⼯⼈。⼜如,在全新Model Y车型的⽣产上,特斯拉将使⽤铝制铸造机⽣产⼀个⼀体化组件,取代此前粘在车⾝后半部的70个零部件。消息⼈⼠透露,这只是新⾃动化⽣产的开端,车辆的前部模块和其他部件也将相继使⽤新的制造⼯艺。
只是新⾃动化⽣产的开端,车辆的前部模块和其他部件也将相继使⽤新的制造⼯艺。
制造业咨询公司Munro&Associates⾸席执⾏官Sandy Munro在⼀次演讲中表⽰:“特斯拉刚开始⽣产汽车的时候,我们对他们⾮常挑剔。那时他们的车辆有着巨⼤的缝隙,焊缝飞溅到处都是,没有哪⾥是合适的。然⽽,从Model 3到体积更⼤的Model Y的转变,让特斯拉⼀步步地提⾼了⾃⼰的制造⼯艺。”
曾经福特T型车之所以成为世界第⼀爆款,全靠有史以来第⼀条⼤规模传递带式⽣产线的⽀撑。该⽣产线第⼀次以流⽔装配线⼤规模作业代替传统个体⼿⼯制作;在⼤型总装车间,第⼀次由机械传送带运送零件和⼯具;T型车的各种零件第⼀次被设计成统⼀规格,实现了零部件的标准化。福特T型车的组装流程,将原来涉及3000个组装部件的⼯序简化为84道⼯序。⽣产⼀辆T型车的时间从最初的12⼩时2
8分降到1914年的93分钟,到1925年平均每10秒钟⼀辆新车就可以下线。汽车价格可以从850美元降低⾄200美元。
这种以机器代替⼈⼯,⼤幅提⾼⽣产效率,⼤幅降低⽣产成本的理念正是特斯拉⼀贯推崇并坚持的,差别是,随着科学技术的进步,在机器代替⼈⼯上升级了,⽣产线已⾼度⾃动化甚⾄全⾃动化了。
不是没有车企在⽣产⾃动化上践⾏,⽽是⽬前没有⽐特斯拉⾛得更好更远的。有业内专家指出,在纯电动车市场,随着⼤众、丰⽥等传统OEM车⼚的持续发⼒,⾕歌、英伟达、Uber等⾼科技企业的深度介⼊,特斯拉在电动化领域的领先优势会被逐步缩⼩。⾝处这样激烈竞争的市场环境,特斯拉的⾃动化⽣产能⼒将为其⼜⼀次扩宽了护城河。
当很多⼈谈论特斯拉在电动化、⽆⼈驾驶、品牌营销、⽤户体验等⽅⾯的优势时,很少⼈注意到该公司对制造本⾝的专注。当很多⼈被特斯拉汽车吸引时,很少⼈意识到⼯⼚⽐车更具价值。特斯拉在⾃动化⽣产上拥有的能⼒被严重低估了。
据说Musk对⾃动化⽣产的执着来⾃早年的⼀个梦:在梦中,他看到了未来的⼯⼚,⼀个全⾃动的制造⼯⼚,机器⼈可以⾼速建造所有零件,零件可以随处移动,传送带可以将每件货物及时地准确地运到正确的地⽅。
长远来看,特斯拉的竞争⼒是⼯⼚,⽽不是车。
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