來源：遠川研究所 作者：王磊
圖檔/原文 編輯/朱浩
今年年初，彭博社公布了一組資料，特斯拉弗裡蒙特工廠以周産8550輛的成績力壓豐田、寶馬、福特等對手成為“北美生産效率最高”的工廠。
要知道，這座工廠已經有60年曆史，在上世紀七八十年代臭名昭著，生産線上充斥着煙、酒、性和毒品，也一度被認為是通用旗下“品質、生産效率、出勤率“最差的工廠，有時候因為出勤率不足，經理甚至需要把醉醺醺的勞工從工廠對面的酒吧裡拽出來。
這種情況一直持續到了八十年代，當時準備在美國大幹一場的豐田和想要學習精益生産的通用一拍即合，成立了一家名為NUMMI的合資公司，重新啟用了這座工廠，在豐田的精心調校下，這座差點被淘汰的工廠重新煥發了生機，2006年産量達到曆史最高的42萬輛。
然而，2008年爆發的金融危機讓通用不得不将NUMMI工廠擺上了貨架，當時這座年産能達到50萬輛的工廠建造成本超過10億美元，但最後卻在加州政府的斡旋下僅以4200萬美元賣給了當時剛剛上市的特斯拉。
特斯拉弗裡蒙特工廠
撿了大便宜的馬斯克回來回憶道：“當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”。
這個比喻非常生動和準确，因為當時的特斯拉的貨架上隻有Roadster一款車，但随着時間的推移，當Model S/X/3/Y四款車都大獲成功之後，特斯拉的“體型”和“鞋碼”越來越不協調，是以過去三年，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，上個月正式開業的德州工廠占地面積達到1.2萬畝，相當于1120座标準足球場的大小，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”。
這些工廠之是以令人贊歎不已絕不隻是因為面積和産能，按馬斯克的說法，工廠不僅是生産空間，而且是特斯拉最重要的産品之一，是“制造機器的機器”，這些産品和特斯拉的電動車一樣不僅可以”批量化生産”，還可以更新疊代，也是特斯拉制造的秘密所在。
01/雛形：從工廠中的房間二樓到内華達沙漠
雖然弗裡蒙特工廠是特斯拉買的，但這絕不意味着特斯拉在生産制造方面奉行“拿來主義”，恰恰相反，從這裡開始，特斯拉就走上了自研之路。
和傳統整車廠不同，特斯拉從一開始就強調以機器為中心和自動化，在接手NUMMI工廠之後，特斯拉花了一年半時間訓練了130多個生産機器人，讓它們能在沖壓、焊接、塗裝等工廠中的房間同時執行多種不同的任務。
整個弗裡蒙特工廠，最神秘的地方莫過于二樓。在這裡，特斯拉開始對産業鍊不同環節進行垂直整合，大到電芯、電池模組和自動化系統，小到高壓線束、顯示屏和保險絲，都開始自研。
特斯拉前生産副總裁Greg Reichow曾解釋道，當一個産業處于發展初期時，自研自産關鍵零件有三大好處，第一：避免了外包過程中的繁文缛節，開發速度更快；第二：縮短産品更新改進的周期；第三：親力親為更有利于積累knowhow，進而建構更深的護城河。
釋出Model S之後的一年時間裡，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，根據他在2006年釋出的Master Plan，特斯拉的下一步是要推出一款價格更加親民的車型，而要實作這個目标最大的瓶頸在于電池，最直接的辦法就是通過擴大規模效應來降低機關成本。
2013年11月，馬斯克對外公布，将打造一座名叫Gigafactory的超級電池工廠，“Giga”直譯為“千兆”或者“十億”，代表規模巨大。次年，特斯拉正式宣布聯手松下在内華達建廠，目的很簡單，一方面是為了保供，另一方面是降本。
當初特斯拉從松下采購電池時，馬斯克成天吐槽松下的擴産速度慢、成本又高，是特斯拉前進路上的阻礙之一。為了把控電池的成本與生産節奏，特斯拉幹脆拉上松下共同投資了這座耗資約60億美元的工廠，讓最核心的供應商在眼皮子底下生産。
這座工廠也初步展現了特斯拉垂直整合以及高度自動化的生産理念。
比如距離這座工廠300公裡之外就有一座锂礦，更容易獲得生産電池所需的原材料；生産電芯的工廠中的房間内筆直的通道更友善無人駕駛AGV車輛通行；此外， 這座工廠還生産包括電機在内的驅動系統，自動化水準已經超過90%，經過測試之後，它們會和電池包一起被送到4小時車程之外的弗裡蒙特。
特斯拉負責内華達工廠生産的副總裁克裡斯·李斯特表示：“這就像在一座工廠裡裝了十座工廠。”
2017年，内華達工廠正式投産，次年8月，一期工廠産能爬坡完成後，特斯拉實質上成為了擁有最大電池産能的整車廠，年産能多達20GWh，幾乎同時，特斯拉拿下上海臨港一塊86萬平方米的地塊，準備建設第一座海外的超級整車廠。
如果說内華達是特斯拉在生産制造上的一次小試牛刀，那麼上海工廠則是一次效率至上的極緻演練。
02/上海：效率至上的極緻演練
上海工廠的關鍵詞隻有一個：效率，這種特點不僅展現在施工速度上，同時也展現在廠房設計、物流系統以及生産工藝等方方面面。
在廠房設計上，衆所周知，一輛車的生産由沖壓、焊接、油漆和總裝四大環節組成，一座整車廠的生産動線都是圍繞這些工藝展開，弗裡蒙特因為曆史悠久等原因在工廠中的房間布局上過于分散，互相之間銜接得不夠緊密，再加上不同廠房之間的高低差，導緻物流成本增加，同時也會降低生産效率，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，而是将四大工廠中的房間集中在一個巨大的空間内，使得零部件的流轉效率以及土地使用率都有顯著提高。
在空間布局上，上海工廠另一大特點在于新增了一個壓鑄工廠中的房間，裡面有多台IDRA生産的6000噸巨型壓鑄機，可以用于生産Model Y的車身後地闆，将原本需要花費1-2個小時把70多個零件焊接起來的繁複過程，直接壓縮到僅需幾分鐘的一道工序，省掉了上百個機器人。
最令外界驚歎的莫過于“當年開工、當年投産、當年傳遞”的壯舉。實際上，最初馬斯克原本預計上海在工廠兩年内投産，但實際上，整個項目隻用了兩個月就完成了土地平整，六個月就搭好了廠房結構，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商負責。
特斯拉弗裡蒙特工廠早期布局
在供應鍊上，全球車企一直把豐田的精益生産作為标杆，特斯拉也不例外，這種生産模式以準時制和全員參與改善為特點，通過對上遊零部件，現場生産細節以及終端消費市場的精細化管理和預測，來減少不必要的浪費和庫存。
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。在工廠外圍，密密麻麻排列了80多道對接集裝箱的裝卸門，距離産線隻有10米，源源不斷進廠的集裝箱某種程度上承擔了流動庫存的功能，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産線，進而實作零庫存。
憑借極高的效率，上海超級工廠在建成後兩年内産能迅速爬坡，2021年第三季度在産量上已經超過弗裡蒙特，到2021年底，上海工廠總産量超過47萬輛，占全球總産量的一半以上，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，除了肩負撬開中國市場的曆史重任之外，本身也是一次驗證自己能否批量制造超級工廠的機會，在上海驗證成功之後，特斯拉很快就在德國柏林和德州奧斯汀開始建立規模更大的工廠。
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後誕生的胭脂河工廠。
胭脂河工廠是汽車被發明以來最全能的工廠，裡面有一百多座建築，面積有540個足球場大，除了發動機、底盤、輪胎等各式各樣的零部件工廠中的房間之外，還有發電廠、煉煤廠、煉鋼爐、軋鋼廠等，甚至包括100多公裡的鐵軌，人數超過10萬，規模相當于一座小縣城。
在這裡，亨利·福特将垂直整合模式玩到了極緻，控制了從原材料到整車的所有環節，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産方式以及走量的定價政策攫取了巨大财富，成為第一代“汽車大王”。
弗裡蒙特工廠的分散布局
特斯拉得州工廠“Under One Roof”布局
上個月開業的德州工廠效仿的就是胭脂河，雖然自制的零部件不像當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，弗裡蒙特工廠是不規則形狀，德州工廠是左右對稱的八邊形，前者的空間布局十分零散，後者的空間使用率顯然更高，生産環節更多，但不同環節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”，能夠實作“工廠的一端輸入原材料，另一端輸出整車。”
具體來看，在弗裡蒙特工廠，壓鑄工廠中的房間隻有一個小角落，但在德州工廠卻變得和沖壓工廠中的房間一樣大，這種變化和特斯拉近年來的技術突破有直接關系。
2020年8月，特斯拉在弗裡蒙特工廠開始安裝一台6000噸級的壓鑄機，當時它還隻能生産Model Y車身的後底闆，但是不到兩年時間，技術取得進展，車身前底闆也可以“壓”出來，大大減少了車身零部件的數量，而這無疑會增加壓鑄機的需求量以及工廠中的房間的面積。
公開資料顯示，弗裡蒙特工廠目前擁有兩台壓鑄機，上海有三台，年産能50萬輛柏林工廠有八台（暫時隻有兩台），而前不久剛開業的德州工廠即将啟用8000噸級的壓鑄機，用于Cybertruck的生産，數量增加、噸位增加，是以也直接導緻壓鑄工廠中的房間面積成倍擴大。
除此之外，德州工廠也将會同時生産電芯和pack，而且面積絲毫不遜于四大工藝，這是因為特斯拉即将在這裡生産4680電池。46、80分别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（也可稱為“無極耳”），通過增加正負極與外部導體的接觸面積，可以有效增加充放電時的電流大小并減少發熱。
馬斯克在開業典禮上表示，2022年德州工廠的主要任務就是産能爬坡，而在高效工廠中的房間布局以及一系列新技術的加持下，德州工廠有望沖擊史無前例的，年産百萬輛的目标。
04/尾聲
一百年前，福特引領了傳統燃油車時代，但随着供應鍊的分工和發展，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鍊層級結構，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，電動車領域出現了很多玩家，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。
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