工厂,特斯拉最革命性的产品 - 大厅网

科技 5个月前 大厅网
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在上海临港扩建的消息最早在2021年3月1日传出。

那一天的上海市土地交易市场官网挂出一则土地出让公告,位置在上海自贸区临港重装产业区,靠近特斯拉工厂,总面积为46.14万平方米,准入产业类型为新能源车整车制造。据说,这块地将用于特斯拉现有工厂的扩建。

5月3日,外媒报道特斯拉在写给上海市相关政府的一封感谢信中提及了新建工厂事宜,但目前为止,特斯拉官方并未确认这是扩建还是新建工厂。

特斯拉目前共有6家工厂,其中4家是整车制造,分别位于美国加州弗里蒙特、得州奥斯汀、上海临港以及德国柏林。另外两家则是生产电池和能源设备的工厂,前者在内华达州,后者在纽约。

从面积上来说,得州奥斯汀工厂是最大的,超过1000万平方米,是目前上海工厂的10倍以上;第二大工厂是柏林,共300万平方米;第三是加州弗里蒙特工厂,这是特斯拉最早的工厂,面积为150万平方米;最小的是我们的上海工厂,86万平方米。

从出车的节奏和速度上来说,目前加州弗里蒙特工厂和上海工厂不相上下,平均45秒就有一辆Model Y下线。

2021年,弗里蒙特工厂每周生产了8550辆车型,全年共交付44.46万辆车型,上海工厂每周生产超过10000辆,全年共交付48.41万辆,这两个工厂相加几乎供给了去年整个特斯拉市场。但随着柏林工厂和奥斯汀工厂今年的相继开业,未来整个局面将有所不同。

虽然产量爬坡需要时间,但柏林工厂第一阶段的量产目标是70万辆,而得州设立的Model Y单一车型的目标就直飙到100万辆。未来,这两个工厂的潜力释放后,实际产能将大大提升。

特斯拉的目标是每年销量增长50%,到2030年总销量达到2000万辆。2021年特斯拉销量为93.6万辆,按50%计算,今年目标将接近150万辆。而这4家工厂中,柏林和奥斯汀仍处爬坡状态,要在余下的7个月内实现既定目标并不那么容易,今年的重担仍可能落在弗里蒙特和上海工厂。

马斯克在2021年10月9日柏林工厂的开放日上说,设计样车容易,实际到量产阶段时,要实现目标产能是非常困难的事情。

这4家工厂,虽然建的时间有先后顺序,但在技术的先进性上,很难比出谁高谁低。每家工厂都依据了各自工厂的情况以及所生产车型,在冲压、焊接、涂装和总装这传统的四大工艺上有所优化,在每个环节均采用了多层设计,有效利用了厂房的垂直空间,使用升降机、输送带等自动化物流,充分利用土地的使用效率。

传统汽车工厂以人为核心建立和组织生产线,机器仅接管其中一部分适合的工作,而特斯拉是以机器为核心,高度的智能化和自动化是它所有工厂的一个重要特点。

这4家整车厂都配置了一体式压铸机,而配置的数量则根据不同的产能目标而定。一体式压铸机节省了某些零部件的单独冲压和焊接过程和时间,但后续可能会给用户带来高昂的维修费,这是新技术带来的一种负面效益。

从某种意义上说,特斯拉工厂是这个时代的产物,在以技术进步为主导力量的背景下,特斯拉工厂的规模和效率成为了最佳范式,马斯克(Elon Musk)本人也因此成为当下行业的偶像级人物。

1、如何衡量一家工厂的高效

特斯拉上海工厂曾被拍到Model Y的下线时间仅为45秒,这是不是意味着它比传统车厂高效?

“45秒下线一台车,并不一定代表效率高,这只是说明这家工厂的生产节拍是45秒一次,这更多与当时的产线设计和投资有关。特斯拉大概率用了80JPH的产线,这是45秒一次的节拍。”汽车行业制造领域的一位专家告诉汽车商业评论。

JPH的全称是Job Per Hour,指每小时的工作量。在汽车制造工厂,80JPH意味着一小时完成80次操作,平均下来也就是45秒一次。

“要衡量一家工厂是否高效,不能只单看JPH的数值,或者它的出车效率。”这位专家说。

事实上,5年前,上汽通用在武汉的南区和北区两个厂区的出车效率远高于今天特斯拉上海工厂。2017年,上汽通用的销量突破了200万辆,为了满足当时市场居高不下的需求,这两个厂区做到了每30秒就有一台车下线。

另外,今天已被理想汽车收购的北京现代一工厂,在2016年时,整个北现销量过百万,在那样的鼎盛时期,工厂出车率基本为60秒不到一辆车。

特斯拉工厂今天的速度,传统车企之前就实现过。

“分析一家汽车制造工厂的效率,主要看单JPH投资、运营成本、加工深度、产能利用率、重资产投资风险以及适度生产柔线的必要性这6个方面。”

JPH投资主要指产线相关的投入成本;运营成本指单车制造成本;加工深度主要考察整车厂的自制率,哪些是全部采购,哪些自制组装;高频率产线意味着更高的成本和人力投入,这其中所产生的风险也是衡量指标之一;另外,不是所有工厂都适合柔性化生产,因为柔性化产线的成本比单一产线高,对于爆款车型,没有必要采用柔性化,但万一没有成为爆款,单一产线又有产能放空的风险。

关于特斯拉工厂是不是真的颠覆了传统车企的制造方式,或者一体式压铸机是否带来革命性改变,这些问题的背后实质是在问:特斯拉工厂是不是一个高性价比、高效的制造基地?

“我们不能简单评价一个工厂效率的高和低,如果要评估的话,要全价值链来进行测算。另外,不同企业在不同阶段有不同的考量,每一个决策都是双刃剑,都会产生正向和负向的作用,有利有弊。”另一位制造领域的专业人士说。

马斯克自称自己是工程师,但他同时也是一位卓越的营销高手。他不仅成功推销了自己的车型,现在又成功地将自己的工厂塑造成了另一款重要产品。柏林工厂和得州奥斯汀工厂的开放日上,很多车迷形容那天的过程像是去了趟迪士尼。

汽车商业评论搜集了特斯拉的6大工厂相关信息,以下是具体的介绍。

2、特斯拉6大工厂

01加州弗里蒙特工厂

产能:60万辆

开工时间:2010年

完成时间:2012年

占地面积:150万平方米(工厂和办公室实际用地59万平方米)

加州的弗里蒙特工厂是特斯拉的第一家工厂,这里最早是通用的总装基地,建于1962年,之后1984年成为通用和丰田的合资工厂NUMMI所在地。2010年6月特斯拉IPO上市,之后10月便全资买下了弗里蒙特工厂,当时这座工厂已基本被丰田和通用废弃了。

特斯拉团队最早觉得弗里蒙特工厂太大,价格也不便宜,他们当时最理想的场地是在新墨西哥州,计划自建新厂,但最后因资金不足放弃了。

马斯克花了4200万美元买下土地和厂房,原厂房内的制造设备另外花了1700万美元,然后又低价从底特律买了液压冲压机。因为生产的是纯电车型,原来产线都需要改造。当时加州政府给工厂的改造提供了支持。

整座工厂150万平方米,但实际厂房加上办公室,使用面积为59万平方米。陆陆续续改造两年后,第一辆Model Y是在2012年的6月交付。

第一批车型交付之后,2012年8月的产能每周是15-20辆,到了11月,爬升到200辆,12月底为400辆。2014年5月,每周可以实现量产700辆。

2016年中,因为产能爬坡不足,特斯拉陷入交付地狱。Roadster、Model S以及Model X迟迟无法交付,Model X拖延一年半才交付上。

2016年-2017年是马斯克本人的黑暗时期,这与弗里蒙特工厂迟迟生产不出车无法交付有关,这直接导致财报业绩不达预期,特斯拉处于破产边缘。

当时特斯拉自己生产座椅,工厂位置离主装厂10几公里。Model S的许多独特组建、包括电池模组和驱动单元都是内部制造的。与其他传统汽车装配厂相比,特斯拉的第一家工厂在当时具有很高的集成度,而且大部分都是在特斯拉工厂内部完成,包括冲压和加工。

2021年,弗里蒙特工厂实现每周生产8550辆车型。

02上海工厂

产能:目前50万辆,目标在90-100万辆

开工时间:2019年初

完成时间:2019年底

占地面积:86万平方米(一期工厂总建筑面积15.7万平方米)

上海工厂是特斯拉在海外建设的第一座工厂。2018年5月10日,特斯拉在上海成立独资公司,7月10日,马斯克飞到上海,与上海市政府相关方签署项目投资协议。

10月17日,特斯拉官方宣布,公司与上海市规划与国土资源管理局正式签订《土地出让合同》,特斯拉上海工厂以9.73亿元价格获得上海临港86万平方米工业用地,租期为50年。

2019年1月7日,工厂正式开工建设,10个月后,建设完工并开始生产。2019年底,Model 3开始交付。正是在这次交付仪式上,马斯克开心地跳起了舞。

目前,上海工厂生产特斯拉Model 3和Model Y,是两条单独的产线,非柔性化生产。2019年底,生产节拍为每小时下线18辆Model 3,每周大概生产1000辆。两年过去,2021年实现了45秒下线一台Model Y,每周基本在3000辆以上。2021年初的产能爬坡至25万辆,到年底共交付了48.41万辆,接近预定目标的50万辆。

上海工厂成立的一个重要意义是培养本土供应链,目前,据特斯拉官方称,零部件的本土化已完成90%,最终的目标是100%本土化。

特斯拉上海工厂的二期面积为46万平方米,位于现有工厂附近,整个工厂的目标是实现100万辆的产能。

03德国柏林工厂

产能:现阶段目标70万辆

开工时间:2020年

完成时间:2022年

占地面积:300万平方米

2015年,特斯拉内部便开始讨论在欧洲建厂,当时欧洲有十几个国家力争邀约马斯克。法国、荷兰、捷克、德国、葡萄牙的政府官员等都八仙过海想办法讨好马斯克,最后的结果是德国胜出。

2019年11月,马斯克宣布德国工厂地址选在柏林市中心东南 35 公里处。这家工厂花了两年时间建设,期间出现来自环保组织的各种阻扰。

最终,2022年3月完工并举行了Model Y的交付仪式,但在此之前,柏林工厂已开放给大众参观。这家工厂占地300万平方米,是上海工厂一期的3倍以上。投资50亿欧元,第一阶段产能目标为70万辆。

柏林工厂最早预计创造12000个就业机会,之后因为产线优化以及更多先进制造工艺的使用,员工数量下降至8000个岗位。根据当地劳动机构的数据显示,现阶段大概有2500名员工已在特斯拉工厂工作,这意味着至少一条产线已接近满负荷运转。

柏林工厂一开始就明确将以Model Y为主力车型。等产能爬坡完成之后,目标节拍和上海工厂一样,也是45秒下线一台Model Y,要达到这个峰值需要时间。整体来说,2022年柏林工厂的总量不会非常可观,因为下半年10月份因为2170电池切换到4680,工厂将停产3周。

04得州奥斯汀工厂

产能:现阶段目标50万辆

开工时间:2020年

完工时间:2022年

完成时间:约1111万平方米

2016年特斯拉选定内华达州建电池厂时,当时差点就选中得州。

得州工厂目前已成为特斯拉的全球总部,是当下特斯拉系规模最大的工厂,总造价100亿美元。

2020年7月底开始建设,2021年8月工厂还没竣工时,厂区就开始生产Model Y。2022年4月7日,工厂正式开业。

得州工厂在人员培训上已富有经验,与当地奥斯汀社区大学合作,推出职业培训课程,共14周, 该课程已从2021年8月开始。

与加州弗里蒙特工厂不同,得州超级工厂采用芯片式的布局设计,内部建筑群高度集中,减少建筑物之间的物料移动时间,基本上原料从厂房一端进来,经过一系列加工,成品车就会从厂房的另一端出来,是一个效率极高的生产闭环。

得州工厂在原有冲压、焊接、油漆、总装四大工艺外,还加上了电池组装环节。特斯拉公布的得州工厂设计图中,明确划归了电池生产区域,用于生产4680电池。按规划,得州工厂也将成为特斯拉全球最大的电池工厂。

工厂将生产Model 3、Model Y、Cybertruck以及电动卡车Semi。

第一阶段,得州工厂的目标是实现每周生产10000辆车型,年产量50万左右。未来的目标是实现年产量200万辆。

05内华达工厂

开工时间:2014年

完成时间:2016年

占地面积:18万平方米

内华达工厂是特斯拉与松下合作的锂电池工厂,包含了从原材料到成品再到回收整个电池生命周期的运作。特斯拉最早使用的18650以及后来的2170电池都是在这里生产。此外,特斯拉的家用储能设备Powerwall和Powerpack也在这里生产。

这家工厂最大的特点是内部能源自给自足,通过太阳能、风能和地热的组合,保证了整个厂区的供给。

松下在这个工厂有自己的电池生产设备,到2018年12月为止,共有11条电池生产线。这些生产设备区域只有松下员工才能进入。为生产4680电池,松下在内华达工厂增加了投资,2021年新增了产线,目前为止,内华达工厂共有松下的14条生产线。

2019年,松下在内华达工厂的厂房占据了一半面积。2021年初,松下在这里的业务实现了首次盈利,并且在附近的雷诺市建立了一个研究和教育机构。

06纽约工厂

开工时间:2014年

完成时间:2016年末

占地面积:36万平方米(厂区以及办公区域为11万平方米)

纽约工厂是光伏电池供应商SolorCity的生产基地,SolorCity是马斯克2016年花26亿美元买下的业务,这家公司已经归入特斯拉能源版块。SolorCity的两位创始人彼得(Peter Rive)和林顿(Lyndon Rive)是马斯克的表兄弟。

纽约工厂前身是一家钢铁厂,土地所有权归纽约州政府,SolorCity租用了这块地。

这家工厂2014年开始建设,2016年-2017年完工。厂区共11万平方米,目前员工有7000人。

2017年建成后,这家工厂曾与松下合作,使用进口的日本光伏电池进行组装产品;2018年,开始生产单个太阳能电池;2019年至2020年初,推出太阳能屋顶光伏电池板。

2020年5月,松下结束了与纽约工厂2号太阳能电池联合生产的合作关系,9月底前彻底退出了该工厂,原因之一是全美整个太阳能电池业务份额比较小。之后,这家纽约工厂为其他超充网络运营商生产充电设备。

版权声明:大厅网 发表于 2022年5月8日 am12:53。
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