特斯拉“产能地狱”往事：分歧、落地、陷阱、重塑

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本文来自微信公众号：表外表里（ID：excel-ers），作者：赫晋一、 张冉冉，编辑：付晓玲、慕沐、 胡嘉雯
今年年中，香港发生了一起“芯片大劫案”：
一物流公司送货人员在运输途中，遭3名男子袭击，混乱间，匪徒抢走14箱芯片，约值500万港元。
围绕这一事件，圈子里盛传着一个段子：“这批芯片本来谈好了价格，但卖家临时坐地起价，买家非常生气，于是找人把货抢过来了。”
黑吃黑的段子真假难辨，可背后直指一个事实——汽车芯片太短缺了。
从8月开始，国内的几家造车新势力都因此受到波及：
·蔚来8月仅交付了5880台，此前其销量稳定在7000台上下。
·小鹏8月交付7214台，较7月减少800多台。
·理想8月交付量虽冲到9433台，但9月只交付7094台。
遭遇供应链毒打的车企们，为了完成交付，使出浑身解数。
蔚来把展厅里的车开出去卖了，理想、小鹏则想出“奇招”——分期交货，先交付功能缺失（如毫米波雷达）的半成品，之后再进行补装。

事实上，国内造车新势力目前面临的“订单不缺，市场和用户的认可不缺，无奈车就是交付不了”情况，电动汽车开创者特斯拉，3年之前就经历过。
那时的特斯拉，几近被Model 3“产能地狱”，拖入破产的境地，马斯克经历了人生中最暗中的时刻之一。
但现在，马斯克仍然是“银河系首富”，特斯拉时不时引爆海内外的社交平台，俨然智能汽车领域的风向标。
那么，特斯拉究竟是如何从“地狱”里爬出来的呢？本文将就此展开叙述。
机器生产机器，撞开地狱的大门


特斯拉“产能地狱”模式的开端，源自马斯克的一个“梦”。
2016年夏日的一天，马斯克做了一个梦，在梦里他看到了一个完全自动化的未来制造工厂，机器人高速制造所有东西，零件沿着传送带移动，及时将每一件东西送到正确的地方。
梦醒后兴奋的马斯克，召集了一次会议，公布特斯拉要用“机器生产机器”，也就是建立全自动化工厂模式，生产Model 3以及未来的更多车型。
但这一提议，受到了公司高管们的强烈反对。
那时，Model 3已经开放预订，特斯拉也已投入建造开始进的汽车制造工厂，一切正朝着2017年年底交付第一批量产车的规划推进。
如果全面检修所有的线路，进行自动化转变，将耗费大量的时间和金钱，以至于可能无法满足原定的计划。
因此，高管们告诉马斯克，他的提议是不现实的。
然而马斯克坚持认为，这（自动化工厂）是一个不可阻挡的外星无畏战舰，将有助于特斯拉在未来几十年的竞争。同时，他还要求将第一批量产车交付的时间，提前到2017年7月。

难以调和的争议分歧，让那段时间的特斯拉弥漫着令人不安的氛围：
“当有人提出担忧或反对时，马斯克会将此人的经理拉到一边，下令给他重新分配岗位或终止此人的职务，或不再邀请他参加会议。”
一些高管开始将怀疑者排除在外，以做保护：“如果你是那种可能会退缩的人，你会不被邀请参加会议。”
可还是有人因此丢掉工作，马斯克会说：“我只是需要，我必须解雇某人。”
在一位特斯拉前雇员的回忆里，一位同事被叫走时正在办公桌前吃早餐。直到他的香蕉变成了棕色，麦片碗里的牛奶形成了一层薄膜，然后他的同事们才意识到他被炒鱿鱼了。
而据统计，因为马斯克坚持自动化的决议，前前后后导致了80多名高管或主动或被动的离职。
这其中，包括马斯克最为倚重的，特斯拉工程高级副总裁道格·菲尔德，以及特斯拉贩卖、营销、交付和服务总裁乔恩·麦克尼尔。

众多高级人才的巨大损失，甚至引发员工和股东焦急，让特斯拉陷入混乱。
老板说了算，马斯克的设想落地


但最终的结果，我们都知道，一切还是按马斯克的设想落地。
从2016年开始，特斯拉融资以及支出行为频繁。2016和2017年，其共融资约161.66亿美元；与此同时，资本支出也在攀升。

这些进进出出的钱，用来做围绕Model 3项目的自动化生产架构调整。具体有：
·抽调Model 3项目研发团队，组建“Model 3全自动生产线”项目研发团队，加速项目推进执行。
·收购了两家自动化制造商Grohmann Engineering 和 Perbix，辅助打造焦点的自动化工厂。
·与松下合资建厂，研发生产专供Model 3的21700电池。而该款电池的能量密度，可实现充电一次，至少行驶215英里。
建设进度按马斯克的规划向前推进，他在2016年的特斯拉股东大会上，再次激情展望了对自动化工厂的前景预期：
“无畏战舰和以往任何汽车生产线都不一样，整个生产线不会有工人到场，否则这些工人会拖慢生产速度。相同的占地面积，无畏战舰的产能将达到传统产线的10倍。”
马斯克的自信感染了股东们，尤其是当他们看到，用户对Model 3远超预期的热情和盼望时。
数据显示，2016年3月特斯拉公开Model 3接受预定的当晚，预订量就超过了10万台。之后，平均每天新增超过1800个净预订（2017Q2财报披露）。
按每台车1000美元的预定金设置，截至2016Q4，特斯拉收到的客户预订款达到6.64亿美元。
和用户的狂热同期，市场也真金白银地看好。
来自用户和资本的认可是压力，也是动力。
2017Q1财报季，特斯拉的生产计划定为：Model 3在2017年实现周产能5000辆，2018年实现周产能10000辆，以满足预定交付。
要知道，截至2017Q1，特斯拉的周产能仅有2000辆左右，且大部分都是此前的ModelS和ModelX车型。

云云来看，要完成Model3的产能目标，特斯拉的周产能需半年内提升3.5倍，达到7000辆。
不得不说这是个很大的挑战，尽管有人对这样的生产计划心生怀疑，但又很快说服了自己。
比如，底特律汽车制造顾问弗兰克·法加 (2016年）就表示：“如果他能在明年7月之前投产，我真的会感到惊奇。但这是一个说他要去火星的人，我有什么资格说他不能这样做？”
自动化陷阱，一场“通向地狱的尝试”


但马斯克没有想到，他满怀希望一手打造的全自动化工厂，竟是一张“通向地狱的门票”。
全线自动化将特斯拉拖入“惊人的报废率和FPY（一次出厂率）”大坑。
据美国媒体报道，在内华达州超级工厂生产的电池和驱动装置，高达40%的产品需要报废或返工，然后才能被送到弗里蒙特工厂用于Model 3的组装。
超高的报废率外，还有低到崩溃的FPY（一次出厂率）。
通常情况下，汽车工厂的FPY大约在65-80%的范围内，一个有竞争力的工厂，则能达到80%以上。
而在特斯拉终于实现周产量5000辆目标的那一周，只有700辆车真正走出了特斯拉工厂，剩下的4300辆车，还得重回生产线，进行返工和二次检测。
这意味着，直到那时，特斯拉的FPY率也仅有14%，不足行业平均水平的1/4。
最夸张的一次，由于零件输送出了问题，让100辆走下特斯拉生产线的汽车，全都没安装上右侧大灯。
全线自动化问题百出下，Model 3的产能爬坡进度频频被拖慢。
最初（2016年），特斯拉承诺在2018年客户都会收到新车，但事实上，2017年下半年，特斯拉一共只交付了2685辆车。
2018年4月份，马斯克公布“Model 3的交付将延迟6到9个月”。依靠全线自动化提高产能的尝试，宣告失败。
那么，听起来明明更高效的“全线自动化”，为何行不通呢？
这一定程度上归咎于，自动化生产存在技术壁垒，机器并非适合所有类型的工作。
众所周知，一辆汽车生产出来，需要颠末冲压、焊接、喷漆、总装以及质检一系列环节。其中，前三个环节，整个汽车行业的自动化程度都较高。而总装和质检环节，传统汽车厂商一般采取人工操作。
特斯拉希望背面这两个环节，也用机器替代人工。

但事实上，在这些环节，相比人工的灵活性，机器的执行性和准确性很难把控。
比如，特斯拉曾试图用机器人，将玻璃纤维垫子粘合在电池组的顶部。但机器总是问题百出，或是没能拾起垫子，或是把垫子放置在错误位置，特斯拉最后不得不砍掉了这项流程。
就连最简单的拧紧螺丝动作，机器人的工作效率也远低于人类。
特斯拉最初使用机器人安装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时，这些机械动作缓慢且一致性差。
而与机器缓慢的工作效率相反，为了让一个机器人准确地引导螺栓穿过一个孔，固定后刹车的部分组件，可能需要特斯拉工程师花上几个月的时间。
除了在该人工的地方强行自动化，导致效率更慢之外，特斯拉工厂还存在该自动化的环节，根本不自动的情况。
如上文曾提到的专供Model 3的锂电池21700，虽然性能更佳，但是把数千个电池组装在一起的自动化生产线，根本做不了。有一些环节必须要人工来解决，导致电池生产速度很慢。
更严峻的是，全线自动化生产下，若某个环节的程序出现了问题，就需要整体关闭再重置系统，整体生产进度就要停下。
马斯克曾有过凌晨3点还在带领工程师抢修传感器故障的经历。
当时，由于搭载待喷漆车体的载具从油漆间出来的速度太快，传感器无法识别，使得即使一切正常，也会触发传感器导致生产停止。
最终，在传感器程序调试过程中，特斯拉的工人们只能守在生产线旁边，一遍遍按下“确定”按钮，来保证生产进行下去。
残酷的现实，把硅谷极客的技术理想碾得粉碎，而更让马斯克沮丧的是，特斯拉的财务状况也受到了拖累。
一方面，交付日期延迟，导致贩卖所得的收入进账缓慢。
与此同时，产能不足，又导致分摊到每辆车的成本高了起来。2017Q4特斯拉平均单车折旧/摊销大幅增加至1.91万美元。

收入不足，成本高企之下，特斯拉的财务状况严重恶化。如下图，2016Q4-2018Q2，特斯拉的毛利率、净利率大幅降低，现金流状况也极其紧张。
爆出内忧的同时，频频被推迟的交付日期，也耗尽了投资者的信心。
2018年3月，信用评级机构穆迪，将特斯拉的企业家属信用评级从B2下调至B3；同年4月，高盛在一份报告中建议客户抛售特斯拉股票；
与此同时，特斯拉也成为被做空最多的美股股票，股价大幅度下跌。当年5月3日特斯拉财报发布后，股价大跌5.55%。

产能不振和资本市场低迷的双重打击下，特斯拉频频在破产边缘试探。
曾经风光无数的特斯拉，仿佛“被整个世界抛弃了”。
工人请回车间，重塑超级工厂模式


2018年6月，在特斯拉股东大会上，永远骄傲的“硅谷钢铁侠”马斯克失去了往日的神采，他一脸憔悴，眼角低垂，哽咽地说道：“这是我可能经历过的最痛苦、最地狱的几个月。”
特斯拉的财务档案文件中披露，险些20%为Model 3付款的客户要求退款。
为了尽快把Model 3的产能带出泥潭，马斯克亲自接管制造工程，纠正方向。
在2017年11月份之前，特斯拉就开始尽全力解决电池组装问题。马斯克表示：“电池模块生产线是我们的主要生产瓶颈。Model 3的生产速度，只能与整个供应链和生产流程中最慢的部分一样快。”
而在部署了多条半自动化生产线，并改进原有的生产线后，特斯拉基本降服了这一瓶颈——电池生产速度从7小时缩短到70分钟以下，同时制造成本也大大降低。
同时，从2018年开始，特斯拉多次暂时性关闭弗里蒙特工厂Model 3生产线，“这些计划都是为了改善自动化，系统性解决问题，以便加快生产速度。”马斯克说道。
这个过程中，特斯拉仅用了3周时间，在弗里蒙特工厂的停车场搭建了一个帐篷，建成了一条新的装配线，用来解决总装问题。
马斯克在工厂里度过了他的47岁生日，一刻不停地工作，冲刺进度。

然而，起初帐篷工厂并不被看好，有人嘲讽称：“除了战区维修汽车的军人，我觉得没人见过这样的设施。”
连汽车分析师戴夫·沙利文也认为，帐篷工厂险些可以视为特斯拉绝望的迹象。
但之后的走向证明，特斯拉借此再次王者“归来”。
这个帐篷里并没有安装在地板上的、类似手臂的机器人，而是摆满了门架，可以把它们想象成一系列的门，汽车运输的传送带就在其中运行。在升降机辅助设备下，工人能够轻松地移动大块的金属，进行装配，在生产线的末端，组装好的汽车从一个斜坡上滚下来。

而就是这条部分自动化的生产线，效率水平超过了最初的两条自动化生产线。
在工厂7x24小时不间断运行下，2018Q2开始，model 3产量有较大的增幅，在6月的最后一周，Model 3的周产能终于突破5000，达到5031辆。
那段时间里，帐篷工厂担负了Model 3总装工作的20%，特斯拉的“每个员工”每周都工作100个小时，来提高Model 3的产量。
“没有其他办法了，只有这样加班加点。”马斯克说。而事实上，这种状态持续了2018年全年。
Model 3的产能迈入正轨，特斯拉业绩表现开始好转。如下图，2018Q3开始，特斯拉的自由现金流以及净利润由负转正。
资本市场也开始风向反转，特斯拉股价回暖，逆风翻盘。

和特斯拉一起，走出“地狱”模式的马斯克，承认了自己的错误：是我傻X，太信任自动化。
并重新定义了超级工厂模式：以一定程度的半自动化以及人工装配，取代部分全自动化。而帐篷工厂里那条笔直的总装生产线，似乎已经成为这种模式的焦点。
2019年，特斯拉又将这种模式，复制到上海生产基地的建设上，可行性被再次验证。
一方面，更具成本效益。2019年，上海工厂投资和弗里蒙特工厂Model Y产能扩建的资本支出加起来，都远低于2017年Model 3生产线的投资。

另一方面，助力上海工厂避免产能问题，快速渡过爬坡期，产能和交付量很快实现指数式的增长。
如今，特斯拉的产能问题已得到很大改善。据2021Q3财报，特斯拉每季度产能已达到25万辆，2021全年产能约100万辆。
小结
过度追求生产自动化，让有着明星光环的特斯拉，在Model 3项目上迈入了“产能地狱”，拖累公司几近破产。
直到将总装环节挪入“帐篷工厂”，重新定义超级工厂模式后，才再次“王者归来”。
如今看来，特斯拉当年遇到的一切困境，都源于激进的产能规划，和脱离实际的“技术崇拜”。
但作为新能源汽车的领头羊，特斯拉这一“血的教训”，尤其是已验证成功的超级工厂模式，或许能给正面临产能问题的蔚来、理想、小鹏们以宝贵经验。