特斯拉“產能地獄”往事:分歧、落地、陷阱、重塑
文 | 赫晉一 張冉冉
編輯 | 付曉玲 慕沐 胡嘉雯
資料支援 | 洞見資料研究院
今年年中,香港發生了一起“晶片大劫案”:
一物流公司送貨人員在運輸途中,遭3名男子襲擊,混亂間,匪徒搶走14箱晶片,約值500萬港元。
圍繞這一事件,圈子裡盛傳著一個段子:“這批晶片本來談好了價格,但賣家臨時坐地起價,買家非常生氣,於是找人把貨搶過來了。”
黑吃黑的段子真假難辨,可背後直指一個事實——汽車晶片太短缺了。
從8月開始,國內的幾家造車新勢力都因此受到波及:
·蔚來8月僅交付了5880臺,此前其銷量穩定在7000臺上下。
·小鵬8月交付7214臺,較7月減少800多臺。
·理想8月交付量雖衝到9433臺,但9月只交付7094臺。
遭遇供應鏈毒打的車企們,為了完成交付,使出渾身解數。
蔚來把展廳裡的車開出去賣了,理想、小鵬則想出“奇招”——分期交貨,先交付功能缺失(如毫米波雷達)的半成品,之後再進行補裝。
事實上,國內造車新勢力目前面臨的“訂單不缺,市場和使用者的認可不缺,無奈車就是交付不了”情況,電動汽車開創者特斯拉,3年之前就經歷過。
那時的特斯拉,幾近被Model 3“產能地獄”,拖入破產的境地,馬斯克經歷了人生中最黑暗的時刻之一。
但現在,馬斯克仍然是“銀河系首富”,特斯拉時不時引爆海內外的社交平臺, 儼然智慧汽車領域的風向標。
那麼,特斯拉究竟是如何從“地獄”裡爬出來的呢?本文將就此展開論述。
機器生產機器,撞開地獄的大門
特斯拉“產能地獄”模式的開端,源自馬斯克的一個“夢”。
2016年夏日的一天,馬斯克做了一個夢,在夢裡他看到了一個完全自動化的未來製造工廠,機器人高速製造所有東西,零件沿著傳送帶移動,及時將每一件東西送到正確的地方。
夢醒後興奮的馬斯克,召集了一次會議,宣佈特斯拉要用“機器生產機器”,也就是建立全自動化工廠模式,生產Model 3以及未來的更多車型。
但這一提議,受到了公司高管們的強烈反對。
那時,Model 3已經開放預訂,特斯拉也已投入建造最先進的汽車製造工廠,一切正朝著2017年年底交付第一批量產車的規劃推進。
如果全面檢修所有的線路,進行自動化轉變,將耗費大量的時間和金錢,以至於可能無法滿足原定的計劃。
因此,高管們告訴馬斯克,他的提議是不現實的。
然而馬斯克堅持認為,這(自動化工廠)是一個不可阻擋的外星無畏戰艦,將有助於特斯拉在未來幾十年的競爭。同時,他還要求將第一批量產車交付的時間,提前到2017年7月。
難以調和的爭議分歧,讓那段時間的特斯拉瀰漫著令人不安的氛圍:
“當有人提出擔憂或反對時,馬斯克會將此人的經理拉到一邊,命令給他重新分配崗位或終止此人的職務,或不再邀請他參加會議。”
一些高管開始將懷疑者排除在外,以做保護:“如果你是那種可能會退縮的人,你會不被邀請參加會議。”
可還是有人因此丟掉工作,馬斯克會說:“我只是需要,我必須解僱某人。”
在一位特斯拉前僱員的回憶裡,一位同事被叫走時正在辦公桌前吃早餐。直到他的香蕉變成了棕色,麥片碗裡的牛奶形成了一層薄膜,然後他的同事們才意識到他被炒魷魚了。
而據統計,因為馬斯克堅持自動化的決議,前前後後導致了80多名高管或主動或被動的離職。
這其中,包括馬斯克最為倚重的,特斯拉工程高階副總裁道格·菲爾德,以及特斯拉銷售、營銷、交付和服務總裁喬恩·麥克尼爾。
眾多高階人才的巨大損失,甚至引發員工和股東焦慮,讓特斯拉陷入混亂。
老闆說了算,馬斯克的設想落地
但最終的結果,我們都知道,一切還是按馬斯克的設想落地。
從2016年開始,特斯拉融資以及支出行為頻繁。2016和2017年,其共融資約161.66億美元;與此同時,資本支出也在攀升。
這些進進出出的錢,用來做圍繞Model 3專案的自動化生產架構調整。具體有:
·抽調Model 3專案研發團隊,組建“Model 3全自動生產線”專案研發團隊,加速專案推進執行。
·收購了兩家 自動化製造商 Grohmann Engineering 和 Perbix,輔助打造核心的自動化工廠。
·與松下合資建廠,研發生產專供Model 3的21700電池。而該款電池的能量密度,可實現充電一次,至少行駛215英里。
建設進度按馬斯克的規劃向前推進,他在2016年的特斯拉股東大會上,再次激情展望了對自動化工廠的前景預期:
“無畏戰艦和以往任何汽車生產線都不一樣,整個生產線不會有工人蔘與,否則這些工人會拖慢生產速度。相同的佔地面積,無畏戰艦的產能將達到傳統產線的10倍。”
馬斯克的自信感染了股東們,尤其是當他們看到,使用者對Model 3遠超預期的熱情和期望時。
資料顯示,2016年3月特斯拉公開Model 3接受預定的當晚,預訂量就超過了10萬臺。之後,平均每天新增超過1800個淨預訂(2017Q2財報披露)。
按每臺車1000美元的預定金設定,截至2016Q4,特斯拉收到的客戶預訂款達到6.64億美元。
和使用者的狂熱同期,市場也真金白銀地看好。
來自使用者和資本的認可是壓力,也是動力。
2017Q1財報季,特斯拉的生產計劃定為:Model 3在2017年實現周產能5000輛,2018年實現周產能10000輛,以滿足預定交付。
要知道,截至2017Q1,特斯拉的周產能僅有2000輛左右 ,且大部分都是此前的ModelS和ModelX車型。
如此來看,要完成Model3的產能目標,特斯拉的周產能需半年內提升3.5倍,達到7000輛。
不得不說這是個很大的挑戰,儘管有人對這樣的生產計劃心生懷疑,但又很快說服了自己。
比如,底特律汽車製造顧問弗蘭克·法加 (2016年)就表示:“如果他能在明年7月之前投產,我真的會感到驚訝。但這是一個說他要去火星的人,我有什麼資格說他不能這樣做?”
自動化陷阱,一場“通向地獄的嘗試”
但馬斯克沒有想到,他滿懷希望一手打造的全自動化工廠,竟是一張“通向地獄的門票”。
全線自動化將特斯拉拖入“驚人的報廢率和FPY(一次出廠率)”大坑。
據美國媒體報道,在內華達州超級工廠生產的電池和驅動裝置,高達40%的產品需要報廢或返工,然後才能被送到弗裡蒙特工廠用於Model 3的組裝。
超高的報廢率外,還有低到崩潰的FPY(一次出廠率)。
通常情況下,汽車工廠的FPY大約在65-80%的範圍內,一個有競爭力的工廠,則能達到80%以上。
而在特斯拉終於實現周產量5000輛目標的那一週,只有700輛 車真正走出了特斯拉工廠,剩下的4300輛車,還得重回生產線,進行返工和二次檢測。
這意味著,直到那時,特斯拉的FPY率也僅有14%,不足行業平均水平的1/4。
最誇張的一次,由於零件輸送出了問題,讓100輛走下特斯拉生產線的汽車,全都沒安裝上右側大燈。
全線自動化問題百出下,Model 3的產能爬坡進度一再被拖慢。
最初(2016年),特斯拉承諾在2018年客戶都會收到新車,但事實上,2017年下半年,特斯拉一共只交付了2685輛車。
2018年4月份,馬斯克宣佈“Model 3的交付將延遲6到9個月”。依靠全線自動化提高產能的嘗試,宣告失敗。
那麼,聽起來明明更高效的“全線自動化”,為何行不通呢?
這一定程度上歸咎於,自動化生產存在技術壁壘,機器並非適合所有型別的工作。
眾所周知,一輛汽車生產出來,需要經過沖壓、焊接、噴漆、總裝以及質檢一系列環節。其中,前三個環節,整個汽車行業的自動化程度都較高。而總裝和質檢環節,傳統汽車廠商一般採取人工操作。
特斯拉希望後面這兩個環節,也用機器替代人工。
但 事實上,在這些環節,相比人工的靈活性,機器的執行性和準確性很難把控。
比如,特斯拉曾試圖用機器人,將玻璃纖維墊子粘合在電池組的頂部。但機器總是問題百出,或是沒能拾起墊子,或是把墊子放置在錯誤位置,特斯拉最後不得不砍掉了這項流程。
就連最簡單的擰緊螺絲動作,機器人的工作效率也遠低於人類。
特斯拉最初使用機器人安裝Model 3的座椅。但是,在擰緊座椅的固定螺栓和連線座椅的供電線時,這些機械動作緩慢且一致性差。
而與機器緩慢的工作效率相反,為了讓一個機器人準確地引導螺栓穿過一個孔,固定後剎車的部分元件,可能需要特斯拉工程師花上幾個月的時間。
除了在該人工的地方強行自動化,導致效率更慢之外,特斯拉工廠還存在該自動化的環節,根本不自動的情況。
如上文曾提到的專供Model 3的鋰電池21700,雖然效能更佳,但是把數千個電池組裝在一起的自動化生產線,根本做不了。有一些環節必須要人工來解決,導致電池生產速度很慢。
更嚴峻的是,全線自動化生產下,若某個環節的程式出現了問題,就需要整體關閉再重置系統,整體生產進度就要停下。
馬斯克曾有過凌晨3點還在帶領工程師搶修感測器故障的經歷。
當時,由於搭載待噴漆車體的載具從油漆間出來的速度太快,感測器無法識別,使得即使一切正常,也會觸發感測器導致生產中斷。
最終,在感測器程式除錯過程中,特斯拉的工人們只能守在生產線旁邊,一遍遍按下“確定”按鈕,來保證生產進行下去。
殘酷的現實,把矽谷極客的技術理想碾得粉碎,而更讓馬斯克沮喪的是,特斯拉的財務狀況也受到了拖累。
一方面,交付日期延遲,導致銷售所得的收入進賬緩慢。
與此同時,產能不足,又導致分攤到每輛車的成本高了起來。2017Q4特斯拉平均單車折舊/攤銷大幅增加至1.91萬美元。
收入不足,成本高企之下,特斯拉的財務狀況嚴重惡化。如下圖,2016Q4-2018Q2,特斯拉的毛利率、淨利率大幅降低,現金流狀況也極其緊張。
爆出內憂的同時,一再被推遲的交付日期,也耗盡了投資者的信心。
2018年3月,信用評級機構穆迪,將特斯拉的企業家族信用評級從B2下調至B3;同年4月,高盛在一份報告中建議客戶拋售特斯拉股票;
與此同時,特斯拉也成為被做空最多的美股股票,股價大幅度下跌。當年5月3日特斯拉財報釋出後,股價大跌5.55%。
產能不振和資本市場低迷的雙重打擊下,特斯拉頻頻在破產邊緣試探。
曾經風光無數的特斯拉,彷彿“被整個世界拋棄了”。
工人請回車間,重塑超級工廠模式
2018年6月,在特斯拉股東大會上,永遠驕傲的“矽谷鋼鐵俠”馬斯克失去了往日的神采,他一臉憔悴,眼角低垂,哽咽地說道:“這是我可能經歷過的最痛苦、最地獄的幾個月。”
特斯拉的財務檔案檔案中披露,幾乎20%為Model 3付款的客戶要求退款。
為了儘快把Model 3的產能帶出泥潭,馬斯克親自接管制造工程,糾正方向。
在2017年11月份之前,特斯拉就開始盡全力解決電池組裝問題。馬斯克表示:“電池模組生產線是我們的主要生產瓶頸。Model 3的生產速度,只能與整個供應鏈和生產流程中最慢的部分一樣快。”
而在部署了多條半自動化生產線,並改進原有的生產線後,特斯拉基本克服了這一瓶頸——電池生產速度從7小時縮短到70分鐘以下,同時製造成本也大大降低。
同時,從2018年開始,特斯拉多次暫時性關閉弗裡蒙特工廠Model 3生產線,“這些計劃都是為了改善自動化,系統性解決問題,以便加快生產速度。”馬斯克說道。
這個過程中,特斯拉僅用了3周時間,在弗裡蒙特工廠的停車場搭建了一個帳篷,建成了一條新的裝配線,用來解決總裝問題。
馬斯克在工廠裡度過了他的47歲生日,一刻不停地工作,衝刺進度。
然而,起初帳篷工廠並不被看好,有人嘲諷稱:“除了戰區維修汽車的軍人,我覺得沒人見過這樣的設施。”
連汽車分析師戴夫·沙利文也認為,帳篷工廠幾乎可以視為特斯拉絕望的跡象。
但之後的走向證明,特斯拉藉此再次王者“歸來”。
這個帳篷裡並沒有安裝在地板上的、類似手臂的機器人,而是擺滿了門架,可以把它們想象成一系列的門,汽車運輸的傳送帶就在其中執行。在升降機輔助裝置下,工人能夠輕鬆地移動大塊的金屬,進行裝配,在生產線的末端,組裝好的汽車從一個斜坡上滾下來。
而就是這條部分自動化的生產線,效率水平超過了最初的兩條自動化生產線。
在工廠7x24小時不間斷執行下,2018Q2開始,model 3產量有較大的增幅,在6月的最後一週,Model 3的周產能終於突破5000,達到5031輛。
那段時間裡,帳篷工廠擔負了Model 3總裝工作的20%,特斯拉的“每個員工”每週都工作100個小時,來提高Model 3的產量。
“沒有其他辦法了,只有這樣加班加點。”馬斯克說。而事實上,這種狀態持續了2018年全年。
Model 3的產能邁入正軌,特斯拉業績表現開始好轉。如下圖,2018Q3開始,特斯拉的自由現金流以及淨利潤由負轉正。
資本市場也開始風向反轉,特斯拉股價回暖,逆風翻盤。
和特斯拉一起,走出“地獄”模式的馬斯克,承認了自己的錯誤:是我傻X,太信任自動化。
並重新定義了超級工廠模式:以一定程度的半自動化以及人工裝配,取代部分全自動化。而帳篷工廠裡那條筆直的總裝生產線,似乎已經成為這種模式的核心。
2019年,特斯拉又將這種模式,複製到上海生產基地的建設上,可行性被再次驗證。
一方面,更具成本效益。2019年,上海工廠投資和弗裡蒙特工廠Model Y產能擴建的資本支出加起來,都遠低於2017年Model 3生產線的投資。
另一方面,助力上海工廠避免產能問題,快速渡過爬坡期,產能和交付量很快實現指數式的增長。
如今,特斯拉的產能問題已得到很大改善。據2021Q3財報,特斯拉每季度產能已達到25萬輛,2021全年產能約100萬輛。
過度追求生產自動化,讓有著明星光環的特斯拉,在Model 3專案上邁入了“產能地獄”,拖累公司幾近破產。
直到將總裝環節挪入“帳篷工廠”,重新定義超級工廠模式後,才再次“王者歸來”。
如今看來,特斯拉當年遇到的一切困境,都源於激進的產能規劃,和脫離實際的“技術崇拜”。
但作為新能源汽車的領頭羊,特斯拉這一“血的教訓”,尤其是已驗證成功的超級工廠模式,或許能給正面臨產能問題的蔚來、理想、小鵬們以寶貴經驗。