導語：近日，《砺石商業評論》受邀現場探訪了特斯拉上海超級工廠，實地見證了其在生産制造領域的實力。
王劍 | 作者 砺石商業評論 | 出品
特斯拉的産品一直被人津津樂道。不過，決定一家汽車企業核心競争力的不隻是消費者最終接觸的汽車産品，還有其背後的生産制造方式，這決定了企業能以什麽樣的成本，生産出什麽樣品質的汽車。
而幫助特斯拉以超高效率制造出好産品的背後，位于中國上海臨港的超級工廠功不可沒。這裏不僅是全球汽車企業生産效率和品質最高的工廠之一，也是特斯拉第一座從零開始自定義的汽車工廠，平均不到 40 秒就能下線一台新車。
近日，《砺石商業評論》受邀現場探訪了這座著名的汽車工廠，實地見證了其全新的制造奇迹。
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上海超級工廠生産布局
2019 年，在浦東最東南端的臨港，特斯拉上海超級工廠在一片荒蕪中拔地而起，以驚人速度創造了 " 當年開工，當年竣工，當年生産，當年交付 " 的奇迹。
上海超級工廠占地 86 萬平方米（約有 120 個足球場大小），和國内同級别整車制造廠面積相比，并不算大。但整座工廠充分利用三層立體空間和閉合流線規劃，不設倉儲，将産能和空間發揮到了極緻。
通過對工廠的垂直整合，可以顯著提高自動化能力。用馬斯克的話說，就是 " 一切都在同一屋檐下 "，能夠實現 " 工廠的一端輸入原材料，另一端輸出整車 "。
上海超級工廠由沖壓、焊裝、塗裝、總裝四個内部相連的車間、電池電機組裝車間和停車場組成。
廠區沒有獨立的行政樓，辦公區位于總裝車間的二樓，而食堂等功能區域則分散在各個車間的二層或是廠房建築的夾層位置。這既是爲了更好地利用空間使用效率，也能更好地響應和解決生産中出現的各種問題。
此外，廠區還有專門的創新研發中心，擁有一支 500 至 1000 人左右的研發團隊，新款 Model 3 和 Model Y 進化版的大部分設計均來自這個中國研發中心。
作爲一家現代化生産企業，最需要關注的便是車間生産線。
在中信出版社出版的的中文版《埃隆 · 馬斯克傳》一書中，馬斯克盛贊福特的 T 型産線，" 最難的不是設計出 Model T，而是發現福特流水線那樣的造車方式并建造胭脂河工廠。"
一百多年前，福特發明了汽車生産流水線，不僅提高了生産效率，更将汽車成本降到了普通家庭可以承受的水平；随後豐田開啓精益化生産、大衆平台化開發，定義了現代汽車生産模式。
如今，特斯拉正通過新技術革命，重新定義未來的汽車工業。
傳統車企一般采取 L 型或 S 型的車間平面布局，而上海超級工廠最特别之處，是 " 向空間要産能 "。
在超級工廠内，兩條鄰近工序的生産線呈立體布局，最下面是負責輸送零部件的 AGV（自動導向車，Automated Guided Vehicle）傳輸帶川流不息，空中則是粗大的吊具運送着大型部件進行最後的組合。
汽車制造的沖焊塗裝四大工藝中，沖壓車間是最初的環節。原材料鋼闆會在這裏沖壓成設計好的沖壓部件，再通過傳送系統送至焊接車間進行焊接拼裝，得到被稱爲 " 白車身 " 的汽車框架後，所有 " 白車身 " 會有序進入塗裝車間進行噴塗處理，一切就緒便進入總裝車間等待最後的工序。
總裝車間的工序最爲繁瑣，幾乎所有汽車的零部件都需在此集成。工人需要給 " 裸車 " 依次安裝玻璃、線束和座椅，還得給底盤安裝電池、電機以及前橋、後橋，各個部分全部組裝完成後，一輛完整的特斯拉便閃亮登場。
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超級工廠内的高效和高質
超級工廠最令人震撼的是無數台晝夜工作的機械臂，據悉，工廠一期焊裝車間一共有超過 500 台機械臂，自動化率達到了 95%。其中，官方介紹稱，特斯拉焊裝車間的自動化率已經接近 100%。
這些機械臂以超乎想象的靈活程度互相配合，在空中抓取、拼裝、焊接部件，完全不需要人工幹預。
如今，特斯拉汽車流水線上點焊和激光焊等高精度工作，大部分已交由工業機器人完成，工人隻負責檢測維護，以及塗膠、連接、打螺絲等機器效率不如人工的生産工序。
超級工廠每個車間都有一套自動化生産流程管理系統來實時監控整個生産流程，總裝車間内每一個工位都分别安裝了屏幕和指示燈，可以實時反映生産流程的進度。
在工序最多也最繁忙的總裝車間，每個工位有一塊可以掃描、擰緊等操作環節監控屏幕。隻有每個環節都顯示綠色，車輛才能順利下線；否則紅燈便會亮起，有問題的車輛便會及時推送到工位末端，等待處理，後續車輛下線流程則繼續進行。
所有這些高效流程的背後，離不開特斯拉研發的 " 數字神經網絡 "。
現代化生産需要科學先進的管理體系，如同調控人體中樞神經系統的多巴胺，幫助人類調節和增加心肌功能。
上海超級工廠的 " 多巴胺 " 就是其獨有的生産制造控制系統 MOS，這套龐大的數字神經網絡接入所有車間的生産數據，包括零部件本身和工藝流程的數據，爲設備自動化、生産設備無線連接、生産信息數據采集、人機交互、智能化決策等提供完善的網絡服務。
超級工廠每個車間都有專門的數據測量和分析系統，從源頭控制零部件的品質 100% 穩定可控與生産流程數據的操控與追溯。
比如，沖壓車間采用最新伺服驅動技術和數控液壓拉伸技術，保證了沖壓産品的高效穩定輸出；壓鑄車間則利用自主開發的大數據分析系統，對壓鑄工藝參數實現 100% 數據統計，并進行參數波動報警功能，确保從源頭控制零部件的品質 100% 穩定可控。
焊裝車間利用自主開發的生産制造控制系統，不僅将生産數據與車号綁定實現全程追溯，同時還通過在線測量、自動裝配系統及虛拟調試等技術，不斷優化焊裝精準度。
塗裝車間裝備了智能生産管理系統，保證 100% 噴塗自動化的同時，還可穩定追蹤塗裝生産過程及工藝設備實時運行狀态。
最核心的總裝車間，同樣采用特斯拉自研的數字化生産制造控制系統。通過工位電腦與高精度電動擰緊工具組網，對整車零部件進行掃描，并将全部制造參數實時監控和自動上傳至後台。全部數據庫都将長期留存，以便後續查驗。據說，整套數據細緻到過往某個環節一顆螺絲擰緊圈數都能進行追溯。
數字化神經網絡也全面覆蓋到特斯拉的質量管控領域，針對電池、電機等關鍵零部件，特斯拉采用近 50 套自動檢測設備進行檢測，确保氣密、高壓絕緣、電性能、電機焊接質量等符合标準，并且所有測試數據 100% 上傳到數據庫，以備查詢。
同時，超級工廠的數字化系統還能與車輛行車電腦之間保持實時信息互通，使車輛在制造過程中就自動完成自我檢測及學習标定工作。
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不到 "40 秒下線一輛車 " 的背後
事實上，上海超級工廠的這套自動流水線系統，很多車企都有。但業内整車下線速度平均是 60 秒一輛，特斯拉卻能實現不到 40 秒便可下線一輛車，其中的奧妙在哪？
任何工業體系中，提升生産效率的關鍵在于減少流程和提升工藝的同時，還要優化流轉時間。
上海超級工廠内，除了成體系的工業機器人組裝系統，細緻的操作流程，以及立體的流水線布局，更通過獨特的 Warehouse On Wheel（輪子上的倉庫）物流系統，以達到最精簡的物流運轉效率。
整個廠區沒有單獨的物料和物料倉庫，裝載成品部件的集卡直接進入車間外部的 " 碼頭 "（dock）進行卸載，直接進入車間安排生産。
特斯拉通過一套精細的物流管理系統，指揮數千輛穿梭不停的物流車輛構成了超級工廠的 " 流動倉庫 "，将内部物流壓縮爲 " 零距離 "。
每部下線車輛直接停放在廠區露天停車場内等待轉運，平均每 12 小時就能清空場地，重新更換下一批車輛。
2022 年，特斯拉全球近 137 萬輛的産量中，其中近一半的産量由上海超級工廠貢獻。
如此規模的體量，僅從産能面積來看，特斯拉上海超級工廠已遠超國内同類車企。
2022 年，占地 86 萬平方米的上海超級工廠産量爲 72.7 萬輛，今年三季度年産能已經提升至 95 萬輛；作爲參考，位于西安的比亞迪工廠占地面積約爲 150 萬平方米，年産能爲 90 萬輛。可見特斯拉工廠的單位建築面積産能更高，土地利用率和生産精益程度也相應更高。
這座每天 24 小時不間斷運行的超級工廠，以極具競争力的人力資源以及先進的生産工藝，才使得企業毛利率始終保持着 30% 以上的行業領先優勢。
不過，上海超級工廠至今并未能真正實現馬斯克規劃的 100% 自動化生産的目标，與其向往 " 用機器生産機器 " 的全自動化工廠，還有一定的差距。
用馬斯克自己的話說，" 現在的特斯拉工廠還是 0.5 版，未來的超級工廠是 3.0 版 "。
有意思的是，在《埃隆 · 馬斯克傳》中文版中，馬斯克把特斯拉超級工廠的生産線稱爲 " 外星無畏艦 "（Alien Dreadnought）。" 無畏艦 " 的概念來自近代海軍史上第一艘用蒸汽機驅動的主力艦，是現代化新式戰艦史上的裏程碑。
馬斯克把特斯拉超級工廠比喻爲 " 外星無畏号 "，顯然代表了他希望颠覆和重新定義汽車工業的野心。
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助力上海超級工廠的 " 中國智造 "
截至 2023 年 9 月 17 日，特斯拉全球第 500 萬輛整車在上海超級工廠下線，上海超級工廠也迎來了第 200 萬輛整車下線。
随着一體化壓鑄等生産工藝的不斷進步和自動化生産加速，特斯拉上海超級工廠新車生産速度和單位面積産能也将持續提升，進而實現馬斯克的新目标。
2022 年底，馬斯克曾提出希望特斯拉的周産量達到 4 萬輛，這就意味着特斯拉的超級工廠要從現在的不到 40 秒縮短至每 15 秒下線一輛車。
特斯拉如果未來得以實現這個工業奇迹，肯定離不開彙聚長三角地區的多家涉及電池、芯片、汽車内飾等三百多家中國本土新能源汽車零部件企業的助力。
過去的 4 年時間裏，這些新能源廠商不僅幫助特斯拉上海超級工廠在極短的時間内，零部件本地化率迅速達到 95%，還帶動 10 萬個就業崗位，創造了累計 7000 億元訂單，演繹出極富競争力的 " 中國智造 " 全産業鏈。
值得一提的是，特斯拉對上海的經濟貢獻也不容忽視。2022 年，上海工廠爲上海貢獻産值 1839 億元，占上海市汽車制造業産值的 23%，拉動相關工業産值增長 1.3 個百分點。
對于馬斯克來說，他對未來的設想 " 不止于車 "。
今年 3 月 2 日，特斯拉的 " 秘密宏圖 " 在德州的超級工廠開啓第三篇章。馬斯克對公司未來車型規劃、産能擴大以及在新能源領域的布局進行了說明。
其中，能源産品将成爲特斯拉下一個重點發展的産業。
讓地球使用潔淨的可持續能源，一直是馬斯克關注的領域。正如他自己所說，" 如果對未來來說，這是一件正确的事情，就去做吧 "。
4 月 9 日，特斯拉宣布将在上海新建一家超級工廠，加碼儲能賽道儲能業務，專門生産特斯拉的儲能産品 Megapack。
新工廠初期規劃年産商用儲能電池可達 1 萬台，相當于約 40GWh 的儲能，讓特斯拉這個品牌有了更多發展空間。
對于特斯拉來說，以客戶需求爲根本、以高質量增長、全生命周期嚴控爲發展方向的企業宗旨，需要更多知曉并參與。
2023 年 11 月，在第六屆中國國際進口博覽會上，特斯拉将展區的主題定爲 " 入華十年，智造标杆 "，向世人展示了旗下 S3XY 全系車型、充電和能源産品及人形機器人等新品，并從電動車、工廠、充電、能源等闆塊分别回溯入華十年來的成長曆程。
在特斯拉最具特色的 " 爆炸件 " 展區，Model Y 的車身懸吊裝置引來不少觀衆駐足。
通過對 Model Y 整車相關的白車身、電池組以及新推出的 19 英寸雙子星輪毂等結構分解展示，觀衆可以清晰地看懂特斯拉的技術特點和構成。
特斯拉的充電和儲能産品在展區同樣引人注目。通過對太陽能屋頂（Solar Roof）、家用儲能牆（Powerwall）、商用儲能電池（Megapack）等能源産品的近距離接觸，觀衆真切感受到特斯拉 " 不止于車 " 的未來産業布局。
特斯拉展示的科技中，現在和未來界限漸漸模糊，一場新的征程已悄悄開啓。
