今年年初，彭博社公布了一組數(shù)據(jù)，特斯拉弗里蒙特工廠以周產(chǎn)8550輛的成績力壓豐田、寶馬、福特等對手成為“北美生產(chǎn)效率最高”的工廠。

要知道，這座工廠已經(jīng)有60年歷史，在上世紀(jì)七八十年代臭名昭著，生產(chǎn)線上充斥著煙、酒、性和毒品，也一度被認(rèn)為是通用旗下“質(zhì)量、生產(chǎn)效率、出勤率“最差的工廠，有時候因為出勤率不足，經(jīng)理甚至需要把醉醺醺的工人從工廠對面的酒吧里拽出來。

這種情況一直持續(xù)到了八十年代，當(dāng)時準(zhǔn)備在美國大干一場的豐田和想要學(xué)習(xí)精益生產(chǎn)的通用一拍即合，成立了一家名為NUMMI的合資公司，重新啟用了這座工廠，在豐田的精心調(diào)校下，這座差點(diǎn)被淘汰的工廠重新煥發(fā)了生機(jī)，2006年產(chǎn)量達(dá)到歷史最高的42萬輛。

然而，2008年爆發(fā)的金融危機(jī)讓通用不得不將NUMMI工廠擺上了貨架，當(dāng)時這座年產(chǎn)能達(dá)到50萬輛的工廠建造成本超過10億美元，但最后卻在加州政府的斡旋下僅以4200萬美元賣給了當(dāng)時剛剛上市的特斯拉。

特斯拉弗里蒙特工廠

撿了大便宜的馬斯克回來回憶道：“當(dāng)我第一次踏入這座工廠時，感覺就像是一個小孩子穿了父母的鞋子[1]”。

這個比喻非常生動和準(zhǔn)確，因為當(dāng)時的特斯拉的貨架上只有Roadster一款車，但隨著時間的推移，當(dāng)Model S/X/3/Y四款車都大獲成功之后，特斯拉的“體型”和“鞋碼”越來越不協(xié)調(diào)，所以過去三年，一座座龐然大物在上海、柏林和得克薩斯州相繼拔地而起。

這些工廠一座比一座大，上個月正式開業(yè)的德州工廠占地面積達(dá)到1.2萬畝，相當(dāng)于1120座標(biāo)準(zhǔn)足球場的大小，如果豎起來，這座工廠比有世界第一高樓之稱的迪拜哈利法塔還要高，稱得上是名副其實的“宇宙第一大廠”。

這些工廠之所以令人贊嘆不已絕不只是因為面積和產(chǎn)能，按馬斯克的說法，工廠不僅是生產(chǎn)空間，而且是特斯拉最重要的產(chǎn)品之一，是“制造機(jī)器的機(jī)器”，這些產(chǎn)品和特斯拉的電動車一樣不僅可以”批量化生產(chǎn)”，還可以升級迭代，也是特斯拉制造的秘密所在。

01、雛形：從車間二樓到內(nèi)華達(dá)沙漠

雖然弗里蒙特工廠是特斯拉買的，但這絕不意味著特斯拉在生產(chǎn)制造方面奉行“拿來主義”，恰恰相反，從這里開始，特斯拉就走上了自研之路。

和傳統(tǒng)整車廠不同，特斯拉從一開始就強(qiáng)調(diào)以機(jī)器為中心和自動化，在接手NUMMI工廠之后，特斯拉花了一年半時間訓(xùn)練了130多個生產(chǎn)機(jī)器人，讓它們能在沖壓、焊接、涂裝等車間同時執(zhí)行多種不同的任務(wù)。

整個弗里蒙特工廠，最神秘的地方莫過于二樓。在這里，特斯拉開始對產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)進(jìn)行垂直整合，大到電芯、電池模組和自動化系統(tǒng)，小到高壓線束、顯示屏和保險絲，都開始自研。

特斯拉前生產(chǎn)副總裁Greg Reichow曾解釋道，當(dāng)一個產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期時，自研自產(chǎn)關(guān)鍵零件有三大好處，第一：避免了外包過程中的繁文縟節(jié)，開發(fā)速度更快；第二：縮短產(chǎn)品升級改進(jìn)的周期；第三：親力親為更有利于積累knowhow，從而構(gòu)建更深的護(hù)城河[3]。

發(fā)布Model S之后的一年時間里，特斯拉在全球賣出了2.2萬輛電動車，但馬斯克顯然并不滿足于此，根據(jù)他在2006年發(fā)布的Master Plan，特斯拉的下一步是要推出一款價格更加親民的車型，而要實現(xiàn)這個目標(biāo)最大的瓶頸在于電池，最直接的辦法就是通過擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)來降低單位成本。

2013年11月，馬斯克對外公布，將打造一座名叫Gigafactory的超級電池工廠，“Giga”直譯為“千兆”或者“十億”，代表規(guī)模巨大。次年，特斯拉正式宣布聯(lián)手松下在內(nèi)華達(dá)建廠，目的很簡單，一方面是為了保供，另一方面是降本。

當(dāng)初特斯拉從松下采購電池時，馬斯克成天吐槽松下的擴(kuò)產(chǎn)速度慢、成本又高，是特斯拉前進(jìn)路上的阻礙之一[3]。為了把控電池的成本與生產(chǎn)節(jié)奏，特斯拉干脆拉上松下共同投資了這座耗資約60億美元的工廠，讓最核心的供應(yīng)商在眼皮子底下生產(chǎn)。

這座工廠也初步體現(xiàn)了特斯拉垂直整合以及高度自動化的生產(chǎn)理念。

比如距離這座工廠300公里之外就有一座鋰礦，更容易獲得生產(chǎn)電池所需的原材料；生產(chǎn)電芯的車間內(nèi)筆直的通道更方便無人駕駛AGV車輛通行；此外， 這座工廠還生產(chǎn)包括電機(jī)在內(nèi)的驅(qū)動系統(tǒng)，自動化水平已經(jīng)超過90%，經(jīng)過測試之后，它們會和電池包一起被送到4小時車程之外的弗里蒙特。

特斯拉負(fù)責(zé)內(nèi)華達(dá)工廠生產(chǎn)的副總裁克里斯·李斯特表示：“這就像在一座工廠里裝了十座工廠[4]?！?/p>

2017年，內(nèi)華達(dá)工廠正式投產(chǎn)，次年8月，一期工廠產(chǎn)能爬坡完成后，特斯拉實質(zhì)上成為了擁有最大電池產(chǎn)能的整車廠，年產(chǎn)能多達(dá)20GWh，幾乎同時，特斯拉拿下上海臨港一塊86萬平方米的地塊，準(zhǔn)備建設(shè)第一座海外的超級整車廠。

如果說內(nèi)華達(dá)是特斯拉在生產(chǎn)制造上的一次小試牛刀，那么上海工廠則是一次效率至上的極致演練。

02、上海：效率至上的極致演練

上海工廠的關(guān)鍵詞只有一個：效率，這種特點(diǎn)不僅體現(xiàn)在施工速度上，同時也體現(xiàn)在廠房設(shè)計、物流系統(tǒng)以及生產(chǎn)工藝等方方面面。

在廠房設(shè)計上，眾所周知，一輛車的生產(chǎn)由沖壓、焊接、油漆和總裝四大環(huán)節(jié)組成，一座整車廠的生產(chǎn)動線都是圍繞這些工藝展開，弗里蒙特因為歷史悠久等原因在車間布局上過于分散，互相之間銜接得不夠緊密，再加上不同廠房之間的高低差，導(dǎo)致物流成本增加，同時也會降低生產(chǎn)效率，這是馬斯克絕對不能忍受的。

上海工廠果斷放棄了這種分散布局，而是將四大車間集中在一個巨大的空間內(nèi)，使得零部件的流轉(zhuǎn)效率以及土地利用率都有顯著提高。

在空間布局上，上海工廠另一大特點(diǎn)在于新增了一個壓鑄車間，里面有多臺IDRA生產(chǎn)的6000噸巨型壓鑄機(jī)，可以用于生產(chǎn)Model Y的車身后地板，將原本需要花費(fèi)1-2個小時把70多個零件焊接起來的繁復(fù)過程，直接壓縮到僅需幾分鐘的一道工序，省掉了上百個機(jī)器人。

最令外界驚嘆的莫過于“當(dāng)年開工、當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年交付”的壯舉。實際上，最初馬斯克原本預(yù)計上海在工廠兩年內(nèi)投產(chǎn)，但實際上，整個項目只用了兩個月就完成了土地平整，六個月就搭好了廠房結(jié)構(gòu)，或許是“基建狂魔”的效率過于驚人，特斯拉柏林工廠的總裝線也交給了一家中國供應(yīng)商負(fù)責(zé)。

特斯拉弗里蒙特工廠早期布局

特斯拉上海超級工廠

在供應(yīng)鏈上，全球車企一直把豐田的精益生產(chǎn)作為標(biāo)桿，特斯拉也不例外，這種生產(chǎn)模式以準(zhǔn)時制和全員參與改善為特點(diǎn)，通過對上游零部件，現(xiàn)場生產(chǎn)細(xì)節(jié)以及終端消費(fèi)市場的精細(xì)化管理和預(yù)測，來減少不必要的浪費(fèi)和庫存。

為了減少庫存，特斯拉上海工廠采用了一種高效的物料對接系統(tǒng)。在工廠外圍，密密麻麻排列了80多道對接集裝箱的裝卸門，距離產(chǎn)線只有10米，源源不斷進(jìn)廠的集裝箱某種程度上承擔(dān)了流動庫存的功能，通過這種方式，從長三角等地采購而來的零部件可以及時被送上生產(chǎn)線，進(jìn)而實現(xiàn)零庫存。

憑借極高的效率，上海超級工廠在建成后兩年內(nèi)產(chǎn)能迅速爬坡，2021年第三季度在產(chǎn)量上已經(jīng)超過弗里蒙特，到2021年底，上海工廠總產(chǎn)量超過47萬輛，占全球總產(chǎn)量的一半以上，其中16萬輛出口到了海外市場。

上海工廠作為特斯拉成立以來第一座海外整車廠，除了肩負(fù)撬開中國市場的歷史重任之外，本身也是一次驗證自己能否批量制造超級工廠的機(jī)會，在上海驗證成功之后，特斯拉很快就在德國柏林和德州奧斯汀開始建立規(guī)模更大的工廠。

03、終極：全能的綜合體

2017年，馬斯克曾公開表示，他本人對于超級工廠的推崇，來自于1913年亨利·福特的流水線革命與之后誕生的胭脂河工廠[11]。

胭脂河工廠是汽車被發(fā)明以來最全能的工廠，里面有一百多座建筑，面積有540個足球場大，除了發(fā)動機(jī)、底盤、輪胎等各式各樣的零部件車間之外，還有發(fā)電廠、煉煤廠、煉鋼爐、軋鋼廠等，甚至包括100多公里的鐵軌，人數(shù)超過10萬，規(guī)模相當(dāng)于一座小縣城。

在這里，亨利·福特將垂直整合模式玩到了極致，控制了從原材料到整車的所有環(huán)節(jié)，在裝配線上，平均每49秒鐘就能下線一輛Model A，并且把一輛車的價格降到500多美元，福特通過這種高效的生產(chǎn)方式以及走量的定價策略攫取了巨大財富，成為第一代“汽車大王”。

弗里蒙特工廠的分散布局

特斯拉得州工廠“Under One Roof”布局

上個月開業(yè)的德州工廠效仿的就是胭脂河，雖然自制的零部件不像當(dāng)初的胭脂河一樣無所不包，但垂直整合的效率卻要甩對方一條街。

從上面兩張圖可以看出，弗里蒙特工廠是不規(guī)則形狀，德州工廠是左右對稱的八邊形，前者的空間布局十分零散，后者的空間利用率顯然更高，生產(chǎn)環(huán)節(jié)更多，但不同環(huán)節(jié)之間的銜接更加緊湊，用馬斯克的話說，就是“一切都在同一個屋檐下”，能夠?qū)崿F(xiàn)“工廠的一端輸入原材料，另一端輸出整車?！?/p>

具體來看，在弗里蒙特工廠，壓鑄車間只有一個小角落，但在德州工廠卻變得和沖壓車間一樣大，這種變化和特斯拉近年來的技術(shù)突破有直接關(guān)系。

2020年8月，特斯拉在弗里蒙特工廠開始安裝一臺6000噸級的壓鑄機(jī)，當(dāng)時它還只能生產(chǎn)Model Y車身的后底板，但是不到兩年時間，技術(shù)取得進(jìn)展，車身前底板也可以“壓”出來，大大減少了車身零部件的數(shù)量，而這無疑會增加壓鑄機(jī)的需求量以及車間的面積。

公開資料顯示，弗里蒙特工廠目前擁有兩臺壓鑄機(jī)，上海有三臺，年產(chǎn)能50萬輛柏林工廠有八臺（暫時只有兩臺），而前不久剛開業(yè)的德州工廠即將啟用8000噸級的壓鑄機(jī)，用于Cybertruck的生產(chǎn)，數(shù)量增加、噸位增加，因此也直接導(dǎo)致壓鑄車間面積成倍擴(kuò)大。

除此之外，德州工廠也將會同時生產(chǎn)電芯和pack，而且面積絲毫不遜于四大工藝，這是因為特斯拉即將在這里生產(chǎn)4680電池。46、80分別代表電池的直徑與高度，多出來的一個“0”則代表圓柱電池。這款電池采用全極耳技術(shù)（也可稱為“無極耳”），通過增加正負(fù)極與外部導(dǎo)體的接觸面積，可以有效增加充放電時的電流大小并減少發(fā)熱。

馬斯克在開業(yè)典禮上表示，2022年德州工廠的主要任務(wù)就是產(chǎn)能爬坡，而在高效車間布局以及一系列新技術(shù)的加持下，德州工廠有望沖擊史無前例的，年產(chǎn)百萬輛的目標(biāo)。

04、尾聲

一百年前，福特引領(lǐng)了傳統(tǒng)燃油車時代，但隨著供應(yīng)鏈的分工和發(fā)展，大包大攬的垂直整合模式逐漸解體，取而代之的是金字塔式的供應(yīng)鏈層級結(jié)構(gòu)，如今，在新的電動車時代，垂直整合模式又在卷土重來，特斯拉無疑是其中的翹楚。

但這種模式就一定是唯一解嗎？

或許不一定，至少在中國，電動車領(lǐng)域出現(xiàn)了很多玩家，有人可以不要靈魂專門替人代工，有人不造車但是一心想給車企“交鑰匙”，有人想通過底盤來切入，各種模式層出不窮，留給不同玩家的選擇也就更多。