今年3月,特斯拉召开了发布会,但是发布会上却没有公布万众期待的下一代车型,反而专门介绍了一项全新的生产工艺——开箱工艺

在马斯克看来,这项新工艺将从根本上对传统的汽车制造方法进行变革,能够降低生产成本,提高利润率。甚至有人认为,这项新工艺将会引领汽车行业的第三次变革,改变整个世界的汽车行业格局。

打开网易新闻 查看更多图片

但另一些人则认为,特斯拉推出的新工艺过于激进,恐怕很难获得成功。

那么,这项工艺到底是什么?它与传统的汽车制造工艺有何异同?会对汽车行业造成怎样的影响?特斯拉又能否实现它呢?

大家好呀,我是熊猫,今天就来聊聊“开箱工艺”。

“开箱工艺”的名字有些不好理解,简单来说,传统汽车制造组装工艺,是一道工序接着一道工序的串行模式,而开箱工艺则是多道工序同时开展的并行模式。

采用并行模式的好处,就是可以多模块同时组装,比如一个部门装车门、一个部门装车身,每个生产线都是独立且同时开工的,不会因为一道工序的延误、出错,就影响下一道工序。

最后再把这些零部件同时组装在一起,效率就可以大大提高。

就像搭积木一样,之前造车就像是一层一层地往上搭积木,一层没搭好,下一层就没法动工;而开箱工艺则是好几层分段搭好之后,直接拼接到一起,效率更高。

总的来说“开箱工艺”有几个特点,包括:

1. 整车将分成几个大的模块,分别独立组装、喷涂;

2. 各个模块将会在组装、喷涂完成之后直接拼成一辆车;

3. 前排座椅和地板组装好后由下而上装入;

4. 全流程车门仅组装一次;

打开网易新闻 查看更多图片

特斯拉这样做的优势在哪里呢?

首先就是占地空间的缩小,传统的汽车组装生产线,是按照整车大小进行设计的,占地空间很大。

而采用开箱工艺之后,大部分的汽车生产线可以缩小到半个车身大小,甚至是车门大小,只在最后组装成整车就行,大大节约了占地空间。

按照特斯拉的估计,采用开箱工艺之后,工厂空间将会减少40%以上。

其次,就是汽车制造成本的降低。

因为装配变成了分模块、分段的方式,所以汽车的零部件变小了,整条生产线的大型设备也随之减少,节约了大量的成本支出。

同时,这种工艺模式能够节约时间成本,而这也会减少整个制造成本。

按照特斯拉的估计,采用开箱工艺之后,可以将电动汽车的生产成本降低50%,这也是特斯拉下一代车型售价能够低于3万美元的杀手锏。

但是,开箱工艺虽然看上去非常美好,可真正想要落地实现,却不是一件容易的事情,很多业内专家都不是很看好。

比如,丰田汽车的独立生产顾问奥巴则指出,特斯拉的开箱工艺想要实现,有一个非常重要的前提:那就是这些汽车模块的生产必须同步化,最终的成品模块要在相近的时间里运达最终的组装生产线上,而这却是一件很困难的事情。

一辆车有几万个零件,这些零件又是由几十家甚至几百家供应商提供的,想要保证同步性,需要非常好的供应链管理。

特斯拉自己就曾遭遇过因为松下电池供应不足,导致产能上不去的问题,甚至还发生过因为零部件供应不足,有100多辆车下了生产线,还没装大灯的情况。

当然,特斯拉对于这一点也是心中有数,他们想出的解决方法,就是关键零部件制造内部化和建设超级工厂。

从2020年开始,特斯拉就一直在有意识地实现自产自研关键零部件,比如2020年9月,特斯拉就自研了4680电池,并且计划在柏林的超级工厂中,建造一座世界上最大的电池工厂,用来生产4680电池。

在芯片上,特斯拉自研了自动驾驶(FSD)芯片,最新的型号已经达到了HW4.0 ,是目前市面上最先进的自动驾驶芯片之一。2022年11月,特斯拉还与瑞士汽车半导体公司 Annex 在济南建立了一家合资公司 —— 安纳思半导体,专门生产芯片。

打开网易新闻 查看更多图片

在汽车控制器上,特斯拉Model Y的控制器有61%是自主设计的,而电动皮卡Cybertruck 的自主设计部分则达到了85%。特斯拉还宣布,下一代车型的控制器将会是100%的自主设计,并且实现100%的供应链控制。

可以看出,特斯拉近年来的战略,就是能够自研自产的,尽量自研自产,同时不断地扩展超级工厂的功能,除了造车,还要造零部件、造电池,进一步实现供应链的可控。

而在其他还没实现自研自产的领域,特斯拉则选择了多供应商的策略,每项产品由不同的供应商提供,保证供应的时效性,所以特斯拉现在才有底气提出“开箱工艺”。

特斯拉在开箱工艺上的布局还不止这些。

除了零部件的时效性外,开箱工艺对于各个模块的一致性,对于装配技术也有很高的要求。

因为各个模块是完工后才组装成整车的,如果在装配过程中,误差较大,最后组装时各个模块对接不上,返工将会是一件极为麻烦且损失巨大的事情。

而对于这一点,特斯拉其实也给出了解决方法,那就是一体化压铸技术的应用。

特斯拉是最早应用一体化压铸技术的车企,2020年,特斯拉就公布了Model Y的一体化压铸后底板方案,将零件数量由原本的70个减少到1~2个。

2022年第一季度,特斯拉又公布德州奥斯汀工厂的车身一体化压铸技术,前后底板的零件数量从171个减少到了两个。

2022年,特斯拉又发布了一项专利,将下车体的一体化压铸扩展到四个部分:1.前一体化压铸总成;2.乘员舱一体化压铸总成;3.电池CTC一体化总成;4.后一体化压铸总成。

可见,特斯拉正在不断扩展一体化压铸技术的应用范围,最终的目标就是整个车身都实现一体化压铸化。

这样一来,各个模块的零部件数量将会大大降低,相应的组装流程、组装误差也会大大减少,从而在根本层面上解决“开箱工艺”的一致性问题。

对于特斯拉开箱工艺,最后的一点疑虑在于生产线能否生产不同的车型。

上面说到,开箱工艺对各个模块的一致性要求很高,这同时也意味着,同一条生产线是高度专业化的,没法生产其他尺寸大小和风格的汽车零部件。

这也就意味着,采用开箱工艺的生产线,将只能生产一种车型,想要转产其他车型是千难万难的。

这对于很多车企是难以接受的,因为车企都想推出尽可能多的车型,覆盖每个不同的价位,不同的用车需求。

比如比亚迪在十万元左右的价位,有秦、海豚,在十五万元左右的价位,有宋、元;在二十万元左右的价位,有汉、唐、海豹等等。

打开网易新闻 查看更多图片

汽车市场千变万化,如果生产线产品单一,就意味着企业没法很快地调整产能,更好地适应市场。

但特斯拉却有些与众不同,特斯拉一直以来的战略,就是缩减车型数量,每个价位、每种产品类型只布置一款车型。通过减少车型的数量,提升每种车型的产量,更好地平摊研发费用,降低成本。

直到现在,特斯拉的主力车型依然只有两款:20万元左右的轿车model 3和30万元左右的SUV model Y。

所以,开箱工艺不能迅速转产的缺点,对于特斯拉来说反而问题不是很大。

所以从以上三点来看,特斯拉的超级工厂、一体化压铸、精简车型战略,可以说是完美契合了开箱工艺,解决了几个最大的痛点。

马斯克这次推出这项新工艺显然是有备而来,那么,马斯克布局良久,他的目的是什么呢?

短期的目标,显然是想要利用开箱工艺,实现新一代3万美元以下车型的量产,抢占这一市场。

其实,虽然网上各种豪车遍地,但实际上,占据世界汽车市场的大头,一直以来都是3万美元以下的车型。

以中美为例,美国每年2万美元-3万美元的汽车年销量在700万辆以上,占比超过50%,而中国市场中,81.4%的家庭乘用车,价格都在20万元(约3万美元)以下。

这块汽车市场最大的肥肉,特斯拉此前一直无法涉足,而现在,通过开箱工艺的帮助,特斯拉可以把电动汽车的成本进一步压缩,从而正式进军这一市场。

从长期来说,马斯克曾不止一次地重申,特斯拉的长期战略目标,就是到2030年,实现年销售电动汽车2000万辆。

而截止到2022年,特斯拉全球总交付量为131万辆,总生产量为137万辆。这意味着,到2030年,特斯拉的产销量都要比2022年扩张约15倍,年增长85%以上。

想要实现这一目标,特斯拉就必须杀入到3万美元以下的主力车型市场,与各大传统汽车巨头,各个新兴的造车新势力正面对决。

这也就意味着,世界汽车市场很可能会掀起一轮新的洗牌,整个汽车市场的格局都将迎来一次新的变革,甚至有可能会对未来世界的格局造成深远的影响。

有些人可能会觉得这是在危言耸听,但实际上,这样的变革在历史上已经发生过多次了,每次变革都深远地影响到了现在。

汽车行业的第一次变革,来自于1910年代的福特。

1913年,亨利·福特发明了世界上第一条流水线,流水线生产工艺首次在汽车行业得到了应用。

汽车生产由原本的工人组装一整辆汽车,进化成工人只需要负责其中的一两道工序,极大地降低了工人的学习成本,提高了生产效率,降低了生产成本。

以活塞杆组装为例,按照原本的方法,28个工人每天只能装配175只,采用流水线工艺之后,7个人每天能够装配2600只,生产效率提高了近60倍。

体现到整车上,每辆福特T型汽车的组装时间,由原来的12小时28分钟缩短至90分钟,所需的工人数量也大大减少。

凭借超高的生产效率和大幅度降低的成本,福特T型汽车第一次实现了廉价化,让汽车从富豪才买得起的奢侈品,成为了普罗大众的消费品。

可以说,正是这次变革,让汽车行业成为当今世界上最大的产业,从中诞生了固定的生产流程和计时工资制,现在的倒班、八小时工作制等概念,都是在这个时候形成的。

而这些先进的管理制度,随着汽车产业的工业链条,扩散到了美国的各个行业中,从而使得美国的工业实力进一步提高,成为世界第一大工业国。

在随后的一战和二战中,美国凭借庞大的工业规模,生产了数量最多的军舰、坦克、飞机,从而奠定了美国未来几十年的世界霸主基础。

而汽车行业的第二次变革,同样影响深远。

这次变革来自于1960年代后,以丰田汽车为代表的日系汽车厂商发明的精益生产工艺体系。

二战以后,世界汽车行业迎来了新一轮的大发展,不同的是,这次的大发展中,汽车行业面临的市场需求更加多样化、个性化。

汽车的车型也从吉普、轿车等最基本的类型,发展出了皮卡、SUV、轿车、跑车等等多种不同的类型,各种类型又被区分为A、B、C等多个价位等级。

这样一来,以流水线生产工艺为代表的大批量生产模式,就无法满足这种小批量、多元化的需求,取而代之的就是丰田汽车发明的精益生产工艺体系。

精益生产工艺最大的特点在于,它追求极致的去库存,并且生产是由需求拉动的。

传统流水线大批量生产模式,因为设备运行不可能一直稳定,工序衔接也不可能一直完美,所以一般每道工序会额外准备一批库存,避免供货不及时。

再加上这种生产模式往往是由原料来推动生产的,也就是生产多少,往往取决于进了多少原料。

这就导致了两个问题,一个是库存过多,产生了仓储和资金成本;一个是生产线无法迅速调整,应对车型不断变化的需求。

而精益生产则要求由最下游的需求拉动,有多少订单,就生产多少汽车,从最下游一道一道地拉动生产流程,尽可能地减少库存。

配合这套生产工艺的,还有与流水线模式不同的细胞生产模式,也叫单机模式

这种模式是由一个或者多个工人,完成生产单元内的所有工序,每个生产单元就像人体中的一个细胞一样,在细胞内部包含了新陈代谢所需要的所有要素,是组成系统的最小单位。

这种模式与流水线不同,是以手工作业为主,一般会根据需要使用一些机械或者自动化工具,不用传送带来移动生产对象。

在工序的划分上,也不会像流水线那样,每个人专司其职,做一两道工序,而是由几个人完成生产单元内的全部工序。

这样一来,少了大量固定规格的生产线,转产不同的车型会更加方便灵活。

这套精益生产工艺体系,后来又陆续诞生了5s生产制度、供应商培养体系、库存管理制度、kpi制度等等现代化管理制度,构建出了一整套更加科学严密的生产管理体系。

通过这套更加精细的生产工艺体系,日本汽车企业实现了在生产成本上对美国的超越,日系汽车凭借着性价比的优势,逐渐占领美国市场。

这套体系还随着日本汽车的工业链,以及沟通交流,逐渐渗透进了日本制造业的方方面面,从而帮助日本在1970-1980年代,在汽车、半导体、精密仪器、机床等多个制造业领域,实现了对美国的超越。

日本一度以美国三分之一左右的人口,达到了美国70%左右的GDP,成为了当之无愧的世界工业强国。

总结一下,汽车工业的前两次变革,第一次是1910年底,福特发明了流水线生产工艺,适合大批量生产同一标准、同一车型的汽车,产量大,让汽车实现了平民化,但是不适合小批量、多元化的需求。

1960年代,丰田发明了精益生产工艺,适合生产小批量、多元化的汽车,但是效率较低。

而特斯拉的“开箱工艺”,可以说是结合了这两种工艺,在分模块生产上,借鉴了精益生产,但在每个模块内部,却用一体化压铸等方法,实现了流水线化。

现如今的汽车行业,甚至是整个工业体系都在向新能源,向绿色节能转型的时代,特斯拉推出“开箱工艺”,在降低成本、抢占市场的同时,很可能会在汽车领域掀起第三次制造工艺变革。

那么这次变革会像前两次变革一样取得成功吗?又会对整个世界造成怎样的影响呢?

特斯拉能取得成功吗?

虽然我们上面说过了,特斯拉在开箱工艺上布局已久,通过一体化压铸等技术,解决了部分难题,但是,开箱工艺想要真正取得成功,依然有几个不可忽视的外界因素需要解决。

第一个就是,畅通并且高效的物流体系。

上面说到了,开箱工艺对时效性要求很高,各个模块的零部件需要在很短的时间差里运输到位,这就要求特斯拉的超级工厂必须坐落在一个交通便利,并且物流高效的地区。

第二个就是,完整且强大的供应链体系。

尽管特斯拉已经在尝试自研自产部分关键零部件,但是,一辆汽车足足有上万个零部件,涉及几十个工业门类,想要完全靠特斯拉自研自产,显然是不可能的。

大部分的零部件依然需要依赖外部的采购,而开箱工艺对供应链安全的要求很高,一旦缺少了某个部件,很有可能导致整辆车都无法组装完成。

这就要求特斯拉的零部件厂商,要尽量靠近、集中在超级工厂附近,最好各个零部件都有多家足够实力的供应商,这样不仅能够形成竞争,降低成本,还能尽可能地保证供应链安全。

最后第一点,就是要求特斯拉要有足够大的产销量。

上面说过,开箱工艺转产困难,生产线是面向大规模生产准备的,如果特斯拉的新车型产销量不足,就无法平摊成本,从而陷入困境。

既要有高效的物流,还要有强大的供应链体系,再加上足够大的市场,不夸张地说,中国是目前唯一能够满足这些条件的地方。

但特斯拉作为一家美国企业,注定无法做到彻底扎根中国,比如说,特斯拉最先进的4680电池,至今也只在美国工厂生产。

再加上新能源汽车市场竞争越发激烈,多年没有推出新车型,甚至没有对现有车型进行大改,特斯拉的市场竞争力、品牌号召力都已经严重下降。

截止到2022年12月22日,特斯拉在中国市场的在手订单仅剩5879辆,远低于7月份的17.4万辆,这意味着特斯拉在中国市场的销量已经接近于饱和了。

所以,特斯拉的开箱工艺愿景虽好,但要真正落地,还有很多问题需要解决,而飞速发展的新能源汽车市场,是否会给特斯拉足够的发展时间,还是一个未知数。

好了,我是熊猫,本期就到这里,我们下期见!