特斯拉的命运曾不被看好。戴姆勒前董事长 2015 年时点评特斯拉连车门都造欠好，无法与德国的巨大轿车公司混为一谈。7 年后，特斯拉的作用已无可争辩。它在全球具有 4 家轿车工厂，每年能出产近 200 万辆轿车，上一年卖出了 93 万辆轿车，本年要冲击 140 万销量。特斯拉上一年的整车毛利率逾越 30%，远超全球销量最大的车企丰田（19.6 %）， 也甩开了对标特斯拉的蔚来（20.1%）、小鹏（11.5%）和抱负（21.3%）。

　　这种改动背面，一个不易被调查的转机点产生在 2018 年春天，特斯拉在它的榜首座轿车工厂，加州弗里蒙特工厂的空地上建立起了一个大帐子来拼装 Model 3。彼时特斯拉正堕入无法大规模交给 Model 3 的产能阴间中。这个大帐子被讪笑为 “蔬菜大棚”，还因违建被罚了 2.9 万美元。

　　也正是在这个帐子中，特斯拉铸造了日后超级工厂的雏形。它从头探究了一套不同于传统轿车业的出产思路和实践，它由一些自研的主动化设备、杂乱的软件体系和立异的工艺构成。它在产线中引进了主动驾驭的理念，让流水线和工位能随物料、订单等环境改动而学习、进化。

　　对出产功率和才能的极致寻求也解说了特斯拉一同的产品规划和由此带来的高毛利。特斯拉多年来致力于削减轿车零部件，这能精简出产进程、缩短出产时刻、降造本钱。2017 年初步交给的 Model 3 只需 1 万多个零部件，是 2012 年交给的 Model S 的三分之一。特斯拉之前，传统燃油车的零部件数量一般在 3 万个以上。

　　马斯克对制作才能的重要性有清楚知道。他在特斯拉 2017 年 Q3 的财报电话会上说：制作业竞赛的实质便是制作才能的竞赛，即工厂的竞赛。

　　这篇文章回忆和拆解了特斯拉工厂进化的前史，和与提高制作才能对应的产品规划的改动。竞赛对手已在仿照特斯拉工厂中的立异作用：比方蔚来和小鹏都在引进一体压铸工艺，削减制作白车身的零部件、缩短制作时刻。但更重要、也更难被仿照的部分，是特斯拉做到这全部的考虑办法。

　　“最难的不是规划出 Model T，而是发现福特流水线那样的造车办法并制作胭脂河工厂。” 在 2017 年的一次财报会上，马斯克说，特斯拉把工厂视作一种产品，一种制作机器的机器。

　　特斯拉的工厂探究，始于 2010 年从通用和丰田手中买下加州弗里蒙特工厂，尔后特斯拉连续建立了内华达电池工厂、上海超级工厂、德国柏林工厂与美国得州奥斯汀工厂。

　　在特斯拉的工厂进化之路中，要害的转机点是 2017 年到 2019 年交给 Model 3 的阶段。这也是特斯拉堕入产能阴间的时期。

　　2016 年头 Model 3 发布时，特斯拉本计划先小规模量产，再爬坡至每周出产 5000 台。但暴升的订单使马斯克将 Model 3 的交给时刻从 2017 年末提早到了 2017 年 7 月，寄期望于制作一条高度主动化、不运用工人的流水线，以提高出产速度。

　　在 2018 年之前，马斯克想经过收购现成的机械臂、AGV（移动机器人，可在产线中运送物料）等设备完结主动化，作用糟糕。

　　在加州工厂，到 2017 年夏天工程师们还在教机器人辨认和抓取不同色彩的电线。在内华达电池工厂，机器人在把数千节电池排到电池包里时，精度、速度远不如人类。特斯拉不得不向松下借调了数十名工人来手动拼装电池包。2017 年第四季度，特斯拉只出产了 2425 辆 Model 3。

　　主动化出产 Model 3 的更大难点是 Model 3 改动频频，马斯克期望产线也能及时跟上产品迭代，这意味着产线要十分灵敏，能快速习惯新的零部件和改动的流程。

　　传统车企的制作办法无法到达要求。在本来的流水线中，每个流程只重复一个固定工艺，机械臂等主动化设备的方针是快速、精准地完结单一进程，而不是习惯改动。

　　2017 年中，马斯克换了一种思路，他初步招募更多 “外行”。曾在通用做智能驾驭的工程师 Allen Chih Lun Pan 在那时参加了特斯拉的工厂团队。Allen 其时 33 岁，来自我国台湾，偏心机器人、主动驾驭等被马斯克称为 “实在国际 AI”（Physical AI）的范畴。比较特斯拉曩昔招募的有多年轿车出产经历的技能人员，Pan 和其时一批新参加者年青、没有出产经历。

　　这正是马斯克看中的。“你脑子里没有轿车业陈腐的出产理念，你能够用另一种认知处理问题。” 马斯克招募 Allen 时曾说。

　　半年后，马斯克在 2018 年 4 月写了一封全员邮件，让全部与 Model 3 没有直接联系的研制人员都去工厂协助。特斯拉此刻初步一件影响深远的事，制作 GA 4。

　　与前三条产线 被安顿在一个半永久的关闭 “大帐子” 里。它长久以来被外界讪笑为 “蔬菜大棚”，是特斯拉出产才能绰绰有余的证明。

　　但 Allen 告知《晚点 Auto》，其实正是在 GA 4 里，特斯拉探究出了之后多个超级工厂的根底。

　　由于马斯克之前的那封邮件，不少本来和 Model 3 出产不要紧的团队都聚到了工厂。Allen 此刻知道了 Lukas Pankau，一位结业于美国密歇根大学的 31 岁整车体系架构师，他于 2013 年参加特斯拉，担任 Model X、3、Y 的电子电气架构规划。

　　这两位布景、经历悬殊的工程师初步从体系视点处理出产问题。Allen 称，其时特斯拉内部是一个 “赛马” 的状况，有不同小组提不同的计划。

　　考虑到 Model 3 的研制到量产的时刻被大幅缩短，其时的出产仍伴随着产品的频频迭代，Allen 和 Lukas 决议以物流物料为中心组织出产，并引进了主动驾驭技能理念。

　　主动驾驭由感知、决议计划、操控 3 部分组成，对应人开车时，眼看路（感知）、脑子考虑怎样开（决议计划）、四肢操控车辆（操控）。投射到出产上，是感知、学习、主动化。感知的办法是在产线上布置传感器，监测各工站状况，以及相邻工站间的联系，哪里人员拥堵、哪里速度慢；学习则是在搜集到的数据的根底上寻觅优化空间，比方整合工站、调整次序等；主动化是指终究的履行环节，即把新动作发送给工人和机械臂、AGV 等设备，然后再监测新的状况，再学习、履行，螺旋提高。

　　这套计划的软件载体是 MOS（Material Operation System，物流物料办理体系）和 MES（Manufacturing Execution System，出产履行体系），前者把握物料状况，是出产的源头；后者调集人员和设备，是出产的完结。硬件载体是传感器和机械臂、AGV 等设备。Allen 在特斯拉初步半年的作业便是优化 AGV 和机械臂的智能操控器。他和搭档一同改写了机械臂的底层软件，改装了特斯拉轿车中的操控器、电机，将它们用到了从头规划的 AGV 里。

　　在 2018 年 5 月的小规模测验后，这一计划得到了马斯克的支撑，它被称为 Station Control （工站操控）。

　　Station Control 的一大特点是协助特斯拉缩短研制车型到量产之间的周期。这种加快量产交给的办法与软件业的“灵敏开发”相似。在不停线的状况下，当总装车间某一流程的零部件缺失或改动时，这套体系可在数十秒内告知设备或工人越过这个环节，在后面适宜的当地再接入，产线可持续作业。这打破了传统车企以为量产车型无法在线 “小步迭代” 的认知。

　　此外，这套计划也能发现哪些工站可被兼并、精简，哪些进程可改换次序，这有利于提高产线节拍，削减工位数量，全体节约各工序后的质检时刻，提高制作速度。

　　产线由此成为了一个能够学习、进化的全体，而不是被精密分工的相对固定的流程。Allen 称，2018-2019 年特斯拉快速迭代出产计划时， GA 4 的部分工站或许每半响就会调整一次使命。传统轿车工厂中，产线每年只能会集大调一次。

　　大帐子里的新试验，协助特斯拉走出了产能阴间。2018 年 7 月 1 日，马斯克宣告，特斯拉完结了每周出产 5000 辆 Model 3 的方针。这年夏天之前，特斯拉连续裁掉了 4000 多人，其间不少是有多年传统轿车出产经历的办理和研制人员。特斯拉建立了一套不再依靠他们的出产体系。

　　GA 4 中被验证的出产办法于 2019 年被复制到了上海超级工厂，这是特斯拉榜首个从 0 初步规划的轿车工厂。《晚点 Auto》此前报导，在本年 7 月扩产后，上海工厂可在不扩建厂房的状况下，将产能提高 20% 以上。得益于零部件功用集成、数量削减和产线 年上半年的 43 个。当传统车企要新建工厂以添加产能，而特斯拉只需晋级产线时，制作功率的竞赛就完毕了。

　　上海工厂一同展示了特斯拉工厂进化的另一头绪：对提高空间运用功率、紧缩物流时刻的极致寻求。

　　特斯拉加州工厂的布局沿袭传统轿车工厂：冲压、安装、喷涂、总装，这四大轿车制作环节各自具有独立厂房，涣散在厂区四处。而在上海工厂，这四大流程被悉数整合到了一个占地 80 公顷的超大厂房里，面积相当于 110 个规范足球场。厂房中各环节都选用双层或多层结构，上层做组件制作，基层做组件运送。不只寻求平面空间功率，还寻求立体空间功率。

　　上海工厂设有一百多个道口，当运送零部件的集装箱卡车驶进工厂后，会直接停到这些道口，集装箱门翻开，零部件直接从集装箱进入产线，省去了卸货、零部件入库、出库、上产线的时刻，也省去了一批仓库，集装箱便是暂时仓库。

　　根据上海工厂的经历，特斯拉又在最近两年 “出产” 了德国柏林工厂和美国得州奥斯汀工厂。它们将一同服务特斯拉未来年产 2000 万台轿车的宏伟方针，这个数字挨近我国上一年的乘用车总销量（2148 万）。

　　回忆特斯拉走出产能阴间的进程，是一场没有退让的成功。假如抛弃让产线 快速迭代的主意，特斯拉的工厂能运用更多前人遗产更快合格，但它坚持用自己的办法做到了杰出。他们不是在添补当下的窟窿，而是在沉淀长时刻财物，用满意重的研制，筑起了满意深的护城河。

　　打造制作才能的尽力不只产生在工厂内部，也产生在产品规划阶段。2017 年时马斯克曾说，特斯拉的制作才能，很大程度来源于让车辆更简略制作。完结办法是：更少的零部件与更多的软件。

　　在 2008 年初步开发 Model S 时，特斯拉已在削减轿车零部件、简化制作工艺。

　　这之前，福特轿车时期那种自己买橡胶、造轮胎的高度笔直整合出产形式，已让坐落更高效的产业链分工。到 1980 时代，车企承当的首要工序固定为冲压、焊接、涂装和总装。流水线初步是来自供货商的制成品，车企只需从 “货架上” 买零部件再放进车里即可。

　　但当特斯拉开发 Model S 时，这种办法行不通了。特斯拉想要的，供货商无法满意。特斯拉重回笔直整合，自己开发、制作更多东西。就像 IBM 在 1940 时代初步出产大型核算机时，从晶体管到打孔部件，都自研自产。

　　在规划 Model S 时，特斯拉为完结更快的加快功用，不得不自研特制的保险丝，以使车辆能接受短时刻内激增的电流。特斯拉也会更深的参加供货商的开发进程。2013 年中，特斯拉发现电池冷却体系的一个零部件本钱高、良率低，这是由于制作这个零部件需求别离加工焊接两个铝制品。特斯拉后来要求我国铸铝件供货商旭升股份经过一体压铸办法从头制作这个零部件，省去焊接进程。

　　Model S 在车内嵌入了一个 17 英寸的触摸屏，将本来轿车中的空调调理、车内文娱设备调理等功用集成到一个屏幕中。除了应急灯等法令要求保存的实体开关，其他数十个按钮都被筛选。

　　当工程师们想在 Model S 的方向盘外再设置一个车灯开关时，马斯克感到愤恨：“他们居然想弄个该死的开关，写软件处理，天亮时车灯主动翻开，就这么简略。”

　　Model S 之后的一款车型，是 2012 年初步研制的 SUV Model X，它不在 “简略制作” 的轿车之列。选用鹰翼门规划的 Model X 更像一个艺术品，制作难度极大。2017 年 Q1 的财报电话会上，马斯克供认特斯拉在 Model X 上犯的最大过错便是规划了太多杂乱功用。

　　这之后，榜首款肩负起大规模量产方针的特斯拉车型是 2015 年初步研制的 Model 3。

　　Model 3 的零部件进一步削减。当车主坐到 Model S 中时，除了中控屏外，他们仍然能够看到仪表盘。而 Model 3 完全去掉了仪表盘，把全部操控和包含车速在内的轿车状况显现都放到了中控屏上。

　　Model 3 上有一个 “超级水壶”，一同担任电池、电机和空调三个体系的冷却。而与 Model 3 同一年上市、初始价格同为 3.5 万美元的雪弗兰 Bolt EV 则是用三个分隔的水壶完结了上述功用。

　　在 Model S 和 X 的根底上，Model 3 更全体性的改动是电子电器架构的会集化，它运用了更少的 ECU（电子操控单元）和更短的线束。

　　一辆传统轿车上，开灯、空调等功用都需独自的 ECU 来操控，一同需求用线束来衔接这些 ECU。Model 3 之前的轿车，一般有约 80 个 ECU，线 年上市的群众新高尔夫有 70 个 ECU，背面是逾越两百个供货商；奥迪 A8 的线 公里。

　　Model 3 将其他轿车上数量很多的 ECU 操控器替换成了 1 个集成式的核算模块和三个车身操控模块。每一模块担任邻近区域的多个 ECU 的数据处理作业，这样能用更少的 ECU、更少的芯片和更短的线束完结相同乃至更多的功用。

　　终究，Model 3 的 ECU 从曩昔轿车上的数十个削减到了十多个，零部件总数从 Model S 时的逾越 3 万个削减到 1 万多个，线束长度则在 Model S 根底上又少了一半，只需 1.5 公里。

　　电子电气架构的会集化需求很强的软件才能，在传统车企中，ECU 的软件都由供货商编写。特斯拉削减 ECU 数量意味着要从头开发能操控多个功用的软件，靠软件保证让更少的硬件完结相同的功用。特斯拉的软硬件才能让它削减了对供应链的依靠。在芯片荒的时分，传统车企的工程师在等供货商把芯片送过来，而特斯拉的工程师在重写代码，用通用芯片代替缺少的芯片。

　　Model Y 的电子电气架构规划大部分延用了 Model 3。它的前进在于，选用一体压铸、CTC（ Cell to Chassis，将电芯直接集成到底盘）、4680 电池等新技能组合，提高了车身和三电动力总成的制作与拼装功率。

　　据《连线杂志》报导，在 Model Y 上选用的一体压铸技能的创意，来自马斯克作业桌上的一辆锌合金玩具车。英国玩具厂在 1950 时代就用压铸办法制作这种玩具车，工人把模具装进铸造机，舀一勺溶化的锌合金注入机器，几秒钟就能造出一辆玩具车，一台铸造机，每天能造 7000 辆。

　　2016 年，马斯克创建的 Space X 挖来了苹果的合金专家查尔斯 · 柯伊曼担任 Space X 的资料工程团队，他是 MacBook 金属外壳的规划者。两年后，柯伊曼研制出了合适高强度压铸的铝合金资料，Space X 将这项技能转让给了特斯拉。

　　有了专用金属资料后，特斯拉在 2019 年找到香港力劲集团，后者造出了国际首台具有 6000 吨锁模力（压铸机施加给模具的锁紧力）的压铸机。

　　2020 年 6 月，特斯拉拆掉加州工厂的一个备用车间，造了一个拱形金属厂房。两个月后，这儿矗立起了一台长 19.5 米、高 5.3 米，重达 410 吨的压铸机。

　　在这台压铸机中倒入溶化的铝合金，90 秒后，一块全新的 Model Y 后底板就会下线 个焊接点被削减到了 50 个， 70 个零部件骤减为两个，白车身制作时刻由传统工艺（将各种钣金件焊接成车上钢架）的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟。

　　特斯拉接下来计划用 2-3 个大型压铸件替换由 370 个零部件组成的整个下车体总成，这将使总车分量下降 10%，整车续航路程添加 14%。

　　本来的动力电池出产流程是将电芯模组打包好再放进车里，特斯拉则把电芯模组直接集成到底盘，这便是 CTC 技能，这项改善受飞机机翼油箱的启示，“机翼便是油箱，而不是在机翼里再塞一个油箱。” 马斯克说。

　　选用 CTC 技能后，Model Y 削减了 370 个零部件，下车体总成分量下降 30%，制作本钱下降了 40%。

　　特斯拉是一家 CEO 个人毅力极强的公司。马斯克的考虑办法，决议了特斯拉提高制作才能和处理其它问题的办法。

　　马斯克奉行榜首性原理，在处理问题时将事物解构成基本要素，从头初步寻觅最优解，不容易信任已有的做法。特斯拉职工手册的榜首句话是：咱们是特斯拉，咱们正在改动国际，咱们乐意从头考虑全部。

　　在特斯拉创业前期，投资人以为锂电池本钱过高，其时每千瓦时锂电池价格 600 美元，一台 70 千瓦时的电动车的电池本钱高达 4.2 万美元。马斯克的考虑办法是，把锂电池拆解成锂、钴、镍等金属资料，得到每千瓦时锂电池所需资料的价格为 82 美元，他以为从原理上看，锂电池本钱能够经过大规模制作下降。2010 年今后，锂电池本钱以每年约 10% 的起伏下降，2022 年每千瓦时锂电池的价格约为 170 美元。

　　另一个比方是，2012 年特斯拉在造大电流保险丝时，工程师以为现有工艺造不出来，马斯克却以为只需保险丝的规划没有逾越资料的物理极限，就能造出来。特斯拉终究的确规划并制作了这根保险丝。

　　快速测验快速失利，不断重复这个进程，是硅谷软件业的办法论，马斯克将这个理念带到特斯拉。

　　Allen 告知《晚点 Auto》，特斯拉内部有一套 “333” 作业机制。当工程师有新点子或遇到难题时，他有三天的时刻考虑研讨，三天时刻搜集处理问题所需的资料，三天时刻做出样品或许证明主意的可行性。这之后，特斯拉会给工程师 10- 90 天不等的时刻将设想变成 Demo（原型），然后逐渐迭代。

　　在特斯拉，技能研制的失利不是真的失利。一位特斯拉工程师说，当研制人员问马斯克要交给什么时，马斯克会说：“我不在乎你能否成功，重要的是完好记载研制进程。”

　　特斯拉前期在研制 Model S 时曾规划了一个能够给轿车充电的蛇形机器人，但机器人翻开充电盖的功率过低。这个其时被抛弃的计划后来被用到了特斯拉工厂里的无人叉车结尾，让叉车在拾取托盘、物料时更灵敏。马斯克一同运营多家高科技公司，技能会在这些公司之间流转，一个技能假如在特斯拉失利了，也或许被应用到其他方向。

　　不少车企在仿照特斯拉的动作。群众等车企初步重视软件才能，并发布与特斯拉相似的中心集成式的电子电气架构。沃尔沃、小鹏和蔚来宣告会在 2025 年前运用一体压铸技能。Allen 和 Lukas 上一年一同在北京创建了 Industrial Next（英达视）公司，计划改善晋级已在特斯拉验证过的产线技能，推行给其它车企。他们看到了我国车企学习特斯拉软件界说制作的需求。

　　马斯克不会安于现状。即便面临看起来已被处理的问题，特斯拉也在考虑其它解题办法，比方探究一体压铸以外的车身一体成型计划，更好的一体成型计划将来也或许被用作制作 Space X 火箭。

　　经过改造工厂、改造轿车，也经过把工厂当作产品去打磨，特斯拉从一个大规模量产轿车的外行人成为了新一代制作办法的引领者。特斯拉最重要的产品不是轿车，而是制作轿车的办法，和创造出这种办法的才能。