特斯拉成全球市值最高车企,马斯克却说比车更性感的是工厂

特斯拉成全球市值最高车企,马斯克却说比车更性感的是工厂

全球世界汽车格局迎来重要节点。6月10日晚,成立仅17年的特斯拉市值突破1800亿美元,超越丰田,成为全球市值最高的车企。

几乎所有事情都是可能的,除非它违反了物理定律。秉承这一理念,马斯克将汽车制造从原材料制造的竞争,转变为高效率工厂的建设成本之争。

为了“亩产”最大化,他不惜清除单位面积里太多低效元素。例如工人、自动化程度低的产线。这也构成他一系列收购案的背景与原动力。

当多数人仍然关注特斯拉的汽车时,他用行动宣告长期竞争力其实是工厂,也没有人可以阻挡他将无敌舰工厂变为现实的脚步,即使遭遇地狱般的失败。

撰文 | 微胖

编辑 | 四月

全球世界汽车格局迎来重要节点。

昨夜,特斯拉迎来了历史性时刻!成立仅17年,市值突破1800亿美元,超越丰田,成为全球市值最高的车企。

“还有十倍的路要走。” 亿万富翁投资者Ron Baron认为,特斯拉股价可能在5年内达到3000美元,并在十年内成为市值万亿的公司。

从早期代工到自建厂房、年交付数十万辆汽车,与产能“较劲”十几年的特斯拉在炼狱般道路上,终于成长为一家真正的汽车公司。

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特斯拉上海工厂俯瞰

当很多人都被特斯拉的汽车所吸引时,很少有人注意到马斯克对制造本身的专注。用他的话说,长远来看,特斯拉的竞争力是工厂,而不是汽车。

最近,外媒踢爆特斯拉又收购了一家涉足制造自动化的初创,一家由 MIT学霸及其高中好友创立的公司,专为制造商打造定制化自动设备。

和之前收购后即被曝光的案例不同,这桩买卖早在2017年12月就已完成,“神隐”三年,最近借由一条“线人”线索,才被外媒踢爆:

特斯拉正在伊利诺伊州埃尔金招聘工程师,由于公司在这里并无任何制造部门,媒体按图索骥,最终坐实猜测。

特斯拉固然低调,但早在几年前公司联合创始人 Bill Angsten 接受母校采访时已经公开,“我和我的合作伙伴将 Compass Automation 卖给了Tesla,Compass 现在专注于直接为他们完成自动化工作。”

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公司联合创始人之一 Bill Angsten 领英信息显示,公司早在2017年12月就被收购了。

Compass Automation 被收购时,正值特斯拉深陷 Model 3 产能地狱。为了提升产能,同一年,公司还收购了另一家资历更老的公司。

人们曾经开玩笑说,特斯拉的汽车已经够“SEXY”:

2003年,第一辆纯电动车 Roadster 并登上《时代》封面后,公司接连推出 Model S、 Model X、 Model 3 以及 Model Y, 凑足“性感(SEXY)”。

殊不知一连串收购案背后,还有比电动车更性感的东西——工厂。“我真的认为,工厂就像一种产品,”马斯克曾坦言。

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机器之心根据公开资料整理近几年特斯拉收购一览,主要围绕供应链和自动化。其中,三家收购于 Model 3 量产前后,与提升产能直接相关。近期收购的 Hibar 拥有自动化电池制造技术。

一 MIT学霸何以打动马斯克?

2018年开始, Compass Automation 团队开始专门为特斯拉生产设施开发新的自动化制造机器,包括帮助设计像柏林Gigafactory这样的新工厂。

深受马斯克赏识的 Brian Greviskes (Compass CEO)担任特斯拉自动化开发工程的新主管。根据 Greviske 对其职位的描述,不难发现其主要职责之一就是管理特斯拉为提升产能而收购的几家美国自动化供应商。

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Brian Greviskes 领英信息显示,自2007年12月起担任特斯拉自动化开发工程的新主管,从他领导的团队所处地理位置来看,正好对应之前收购的三家美国公司,包括他们自己。

虽然这家公司的网站已经无法链接,甚至社交媒体上的超链也多半失效,仍然不妨碍我们从留下的印记中看到这家神秘公司的大致轮廓。

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(从左到右)公司三位创始人分别是 Brian Greviskes , Bill Angsten和 Patrick O'Rahilly Jr. 2014年曾入选Inc.全美发展最快的创业公司之一。

2009年,Patrick O'Rahilly Jr.和 Brian Greviskes分别从亚利桑那州立大学和MIT毕业后不久(当时,两人才23岁),就在家乡埃尔金(伊利诺伊州)成立了 Compass Automation。为了创业,Rahilly 辞去了 AT&T 的工作,找父亲借了26万美元。一年后,另一位高中校友 Bill Angsten 也加入进来。

作为世界上仅次于中国的第二大工业机器人生产基地,虽然大多数机器制造商位于日韩和欧洲,但是,许多重要机器人系统集成商来自北美, Compass Automation也是其中一员。

公司主要从事定制化设备的设计、制造和编程。涉猎范围包括从喷气发动机、印制电路板、驱动轴到塑料瓶等的组装、检验、去毛刺、机器保养和涂装等。在自动化装配和检测上有自己的专长。

公司成立那一年正值美国金融危机,特斯拉身处险境,作为经济脊梁的传统汽车行业也深受重创。刚刚入住白宫的奥巴马立刻颁布汽车救市计划,致力于重振美国制造业。

接下来几年,这家年轻的公司“逆势”增长。他们不仅看到了“颓势”中隐藏的自动化趋势,借助机器帮助美国工厂更具竞争力,也相信这不仅仅是有钱巨头们的专属。

收购前,这家仅35人公司拥有四十多名客户,既包括诸如Caterpillar 、强生这样的世界500强,也有一些当地中型公司。产品10万美元起价,根据业务不同,价格可以升至10倍以上。

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敏捷测试站测试去毛刺系统。

在笔者看来,公司主打的敏捷(Agile)方法论,可能是吸引特斯拉收购的主要原因之一。自动化始于设计,而这家公司善于将设计与工程与创新性方法论结合在一起,提升项目效率。这正是特斯拉所需要的。

比如,项目一开始,Compass 就搭配一名机械工程师和一名控制工程师来开发机器。两个人一起工作,共享一个工作站,利用配对编程方法来设计机器,提升设计质量。

在工程阶段,他们尝试将系统中最危险或最复杂的元素提前,并对工具进行迭代设计和测试——确保设计实际上是有效的,并在早期进行调试。这一策略的好处是,将定制机器中最不确定元素推向了项目最前沿。

由于这种模块化方法使公司的工程师在构建过程中(而不是完成之后)进行系统调试,还为设计更改提供了更大的灵活性,因此,不仅缩短了项目时间,还降低了总体项目风险。

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工程师正在监控机器人进行零件检查和分拣

举个例子。HMAC是日立金属美国公司的全资子公司。每天为福特,通用,宝马等世界领先汽车制造商组装悬架,排气歧管和其他零部件。Compass Automation 曾给 HMAC 位于伊利诺伊州埃芬汉的工厂安装了一套定制化的HIT-0001系统,该系统可在不到2分钟时间内自动组装涡轮壳体。

“大约90秒内自动组装5个不同部件。”甲方公司工程总监 Chris Asplin 曾在采访中提到,不过,真正引起他们注意的是 “在最终确定系统之前,Compass 为每个装配过程都做了一个原型模块。”

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定制的HIT-0001系统自动为公司组装涡轮机壳体。

对于惜才的马斯克来说,MIT工程师领衔的年轻创业团队,也是吸引他的重要原因。事实上,常青藤名校出身的工程师,一直是马斯克青睐的对象之一。

据媒体报道,马斯克对 Brian Greviskes 印象深刻,视他为最好的制造业工程师之一。除了擅长工程技术, Greviskes 甚至消除了公司对项目经理的需求,取而代之的是自己设计的一款软件进行自动化运营。

除了 Brian Greviskes,公司还有好几位自MIT的高材生,人才成为这家公司最宝贵的财富。当很多人去行业老兵中寻求人才时,这家公司另辟蹊径,“尾随”波音和互联网巨头去名校招人,成功吸引8名MIT毕业生放弃世界500强邀约来到埃尔金。

对于公司来说,这些年轻工程师队伍有助于公司在为客户服务过程中,始终处于机器人技术最前沿。而对于这些人才来说,这家位于芝加哥但又有硅谷风格的公司很酷,这种酷是成熟大公司无法给予的。

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公司机械工程师在检查机器人装配设备上的工具。

年纪轻轻就深入制造场景,在制造业并不被瞧得起的美国,算不上时髦。但这与马斯克不谋而合,后者甚至觉得巴菲特的工作很无聊,呼吁聪明人才应该从事制造业。

或许,对于在美国“锈带”(公司位于埃尔金,伊利诺伊州)成长起来的他们来说,天生对重振制造业有一份特殊感情。有意思的是,除了Brian Greviskes 留在了特斯拉,其他两位创始人已先后离开公司,但两人再度创业项目仍然与制造业有关。

二 连串收购背后:特斯拉的竞争力是工厂

很多人都被特斯拉的汽车所吸引,很少有人注意到马斯克专注的制造本身。Compass只是特斯拉过去几年连续收购公司中的一家。而马斯克对自动化执着的最早公开化,可以追溯到2016年那场股东大会上的发言,据说,灵感来自马斯克的一场梦:

他在梦中看到了未来的工厂,这是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。

大会上,马斯克自问自答道,给定工厂面积,工厂的产出就等于容量(volume)乘以密度乘以速度。观照现在的工厂,无论是密度或者容量,都很低,也就是2%-3%的样子。

再看看速度。一辆车从工厂出口走出来,大概需要多久?合理期望值应该是多少?世界上最先进汽车工厂大约需要花费25秒,听起来很快。但是,如果考虑到25秒才走完5米距离,运行速度仅为每秒0.2米,比乌龟爬的还慢(后者速度一般是每秒0.28米)。

马斯克认为,这里还有很大的提升空间。事实上,当时(2016年)特斯拉已经将造车潜力提升了十倍(相比于实际汽车工程技术),产能数据也证明了这一点:

2014年,特斯拉产能约为2.35万辆,三年后,也就是2017年产能已达10万辆,三年年均复合增长率约为65%。

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特斯拉大事时间轴

也正是在这段时间前后,特斯拉开始走上通过收购提升制造效率之路。

2015年5月,特斯拉首次出手,收购位于密歇根州大急流城的工具和模具制造商Riviera,其专长在于将大型金属冲压成汽车零件。除了给特斯拉Fremont厂供应冲压件,客户还包括底特律的通用、福特、克莱斯勒三大车企,以及宝马、日产和戴姆勒。

收购之前,特斯拉已经公开承认,年生产计划很难实现,除非增加制造产量,并进行供应链规划。公司还承认,按照生产计划进行批量生产方面没有经验,而且非常依赖单一来源供应商,而很多供应商并没有长期计划。

收购一家有专业制造能力的合作伙伴,可以帮助特斯拉在生产速度和质量上出现突破性进展,并大大减少每辆车的成本预算。

不过,马斯克试图将制造推至物理极限的思考从未停歇,并最终找到了最适合受试的小白鼠——Model 3。

在研究过研究过可口可乐高速制造易拉罐的视频后,马斯克想让汽车制造也达到这样的速度——快到让人眼花缭乱。他认为,汽车制造应该从原材料制造的竞争,转变为高效率工厂的建设成本之争。

简单地说,和农业逻辑一样,争取“亩产”最大化。要做到这一点,就需要清除单位面积里太多低效元素。例如工人、自动化程度低的产线。如此依赖,理论上,相同占地面积的工厂,改造后产能可以提高10倍。

于是,订单又多、设计上大大简化的 Model 3 被“祭出来”成为首款大规模量产车型。基础售价降到入门级别,马斯克也放言2018年产量达50万辆。

特斯拉Model S和 X型的生产速度为5厘米/秒,他预期 Model 3的生产速度要比前两者“提高20倍”,“至少达到1米/秒”。

服务于这一目标,特斯拉接连进行了三次重要的收购(包括秘而未宣的 Compass Automation )。其中一次标志性收购是2016年斥资1.5 亿美元收购德国高度自动化制造技术公司 Grohmann Engineering ,被业内人士视为“一家顶尖公司、一颗真正的宝石”,服务对象包括博世,戴姆勒和宝马等传统客户。

除了提高 Model 3 的产能,消减成本,马斯克也希望并在此基础上建立一家能够根据不断增长的需求调整生产高度自动化、高效的工厂。

当然,马斯克也知道“德国还有很多东西”、“德国工程师也非同寻常”。收购时,这家公司已经拥有包括硬件、软件工程师等约 700 名员工。

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公司名称改为 Tesla Grohmann Engineering,网站仍然可以部分浏览。

“冲压、焊接和涂装环节的自动化,在汽车行业比较普及了,并不是什么了不起的事情,关键是总装,还是离不开人。”一位创业公司的负责人告诉机器之心,这和富士康最后还是要靠工人组装苹果手机,逻辑差不多。

比如,组件电缆、USB电缆,或HDMI电缆缺乏足够的结构完整性和刚性,不易被机械臂提起、移动和放置,很难实现自动化安装。

如果 Model 3 的制造工厂要变成马斯克想象中的“无敌舰”,就要在总装环节自动化上下大工夫,这也需要大量专业人才。

2016年收购 Grohmann Engineering 之后,特斯拉又于2017年连续买下了 Compass Automation 和 Perbix 。后者主要从事设计和制造高度自动化制造设备,Gigafactory 电池制造工厂内也早就有 Perbix 的设备。

Perbix 已经在特斯拉工厂合作工作三年,在许多极其复杂的自动化项目中都有完美表现,也因此特斯拉收购的不二人选。

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缓存图片中显示的Perbix设备, Perbix 一些合作伙伴包括机器人公司Denso Robotics,Kuka和Rockwell Automation。

三 收购之后呢?20亿美元的代价

曾有第三方机构给特斯拉的这场“梦”算了一笔账。围绕 Model 3 自动化产线,特斯拉总投入大约在 20 亿美元,几次收购成本估计也被包含在内。

结果呢?特斯拉经历了长达一年多的产能地狱,2018 年下半年 Model 3 产能爬坡干脆停滞,直接导致全年 50 万辆产能目标泡汤,也引发一连串公司高层人士离职。

当然,还包括马斯克和德普前妻分手,在推特上开始失控。

零件一直对不准、软件崩溃、机器不运行......马斯克终于承认,“无敌舰”工厂自动化步子迈得过大了,还特别提及他们设计制造的「超级复杂的传送带网络」,位于总装 GA3:

主要装配线 GA3 很可能会成为一个生产限制。在这条装配线上,我们将所有的组件添加到一个喷漆的金属机身上,这个机身是为了与数百个机器人一起工作而设计的,数百台机器人负责将组件运送到生产线上。由于线的密度等问题,GA3变得比预期更加复杂。

事实上,特斯拉的工程师们一直在绞尽脑汁想办法,如何帮助机器人识别并牢牢抓住不同颜色的缆线,又如何通过迷宫一样的传送带,送它们去该去的地方。

如果说,马斯克组团Compass这些公司主要是为了打怪,结果仍然是输了,这座超级传送带网络被全面“下架”。幸亏 Model 3 架构设计简单,他们最终在快速搭建出搭着帐篷的 GA4 ,冲破产能地狱。

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GA4,主要是靠人工完成组装。

不过,马斯克的字典里从来没有放弃。这位天才工程师坚信,几乎所有事情都是可能的,除非它违反了物理定律。

Model 3 的产线只是马斯克迈向终极目标中第一步,生产 Model Y 的工厂才是他心目中无敌舰的第一个真实版本,据说,生产线效率将完全不可同日而语。

为了更彻底的提高效率,从设计上就要简化制造过程。比如,减少车身布线的长度。Model S的全车身线束总长大约3公里长,而Model 3的线束总长仅为1.5公里。

“特斯拉的目标是Model Y的布线总长度降至100米。”马斯克曾表示。

另外,公司还申请了 “结构电缆”(structural cable)专利来解决机器人不善于布线的挑战。

国内媒体曾援引 IPE Engineering GMBH 的工程师 Holger Erker 分析时指出,除了焊接点会比 Model 3 减少 1000 至 1500 个之外, Model Y 的生产线将比传统制造工艺减少 40% 的流程。

就目前来看,特斯拉仍然是在 Model3 的GA3上继续完成Model Y组装,但是,之前GA3组装主要靠人力。这不仅让人好奇,中国制造 Model Y的生产技术将会有多先进?

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几乎没有什么可以阻止特斯拉将无敌舰付诸现实。比如,柏林的Gigafactory,Cyber truck Gigafactory都有可能实现自动化。

除了物理规律,没有什么可以阻挡马斯克将他的那个梦付诸现实。

“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。”马斯克曾说。虽然确实总是对自己设定的时间持乐观态度,但他强调自己也正在尝试做出调整,变得更现实一点。

比如,一开始不了解时,偏差可能是200%,但是,未来的偏差会降低到25%或者50%,而不再是200%。

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