來源丨物聯(lián)網(wǎng)智庫

特斯拉一騎絕塵，以一己之力帶動了純電動汽車打開了局面。2020年1-6月，全球新能源乘用車累計銷量為94.7萬輛。特斯拉銷量近18萬輛排名第一，市場占有率19%，是排在第2-4名的大眾、寶馬、比亞迪的總和。

然而不為人所熟悉的是，這家企業(yè)在制造技術(shù)上，也是做到了極致。

從70，到1！

全球最大的汽車壓鑄機已安裝好，它可以可讓汽車的車身后部，包括防撞梁，實現(xiàn)一體成型。

這就是8月份美國特斯拉純電動汽車工廠的一個場景，它的SUV車型：Model Y將采用全新的制造工藝。

以前，對于不同的車架部件，使用不同的壓鑄機。先壓鑄成單個部件，然后重新組裝在一起形成一個完整車架。整個裝配過程費時費力，成本還很高。

而特斯拉的這款壓鑄機使用了最新的鋁鑄工藝，它會將特斯拉Model Y的鑄造零件從70個，降到1個，同時大幅度提升車身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這意味著，現(xiàn)在一臺機器，就可以完成絕大部分車架的鑄造工作。

將原來大大小小的壓鑄零件集成到一起，比一模多鑄要好得多，節(jié)省精加工和裝配等中間環(huán)節(jié)，成本會下降70％以上。這意味著，50臺壓鑄機和200臺加工中心的工作，現(xiàn)在由一臺大型壓鑄機完成。

壓鑄機要達到高速、高壓的功能，是一個宏大的工程，僅憑壓鑄機制造商是不可能完成的，必須跟用戶、研究院等一起合作，將產(chǎn)品設計與壓鑄機、壓鑄模設計一體完成。

實際上，特斯拉一直在簡化汽車平臺的設計，并在制造過程中實現(xiàn)更高的自動化程度。去年夏季，該公司就發(fā)布了“用于車架的多方向一體式鑄造機”的專利，公開了特斯拉打算用于Y型車的新型鑄造機。

為了輕量化，盡量使多件合一的產(chǎn)品設計，國內(nèi)已經(jīng)有一些進展，如國內(nèi)慧成的摩托車件的組合設計。但特斯拉的壓鑄機，卻是一個龐然大物。

這意味著特斯拉，不光是在造車，也在制造機器。這是一個深度制造的理念。

違反流線型的皮卡

還記得去年特斯拉電動皮卡發(fā)布會，那個外形讓人吐槽的CyberTruck嗎？棱角分明，折線明顯。特斯拉為什么要拋棄了延續(xù)多年的流線型設計語言，轉(zhuǎn)而以銳利平直的線條來打造一款皮卡？

出于對皮卡嚴苛粗糙的應用場景和車身強度的訴求，特斯拉選擇用一種高強度的超硬冷軋不銹鋼合金。即使對于9毫米口徑的手槍，CyberTruck也具有防彈效果。而這種不銹鋼合金材料無法沖壓，因為這種材料會破壞沖壓機。

由于常規(guī)的車身制造方法已經(jīng)不再適用，特斯拉不得不探索新的制造方法。它將不銹鋼板刻痕并彎曲，就像折紙一樣彎曲成皮卡的平面形狀，然后焊接成形。這種新的車身制造方法還將通過特有的簡單平板設計為特斯拉提供調(diào)整，降低成本和縮短制造時間的靈活性。

馬斯克就這樣給自己設置材料與制造的循環(huán)難題。而一旦解決，則產(chǎn)生一個躍升性的高度。

值得注意的是，特斯拉旗下的SpaceX公司所開發(fā)的“星舟”重型運載火箭，也使得了同樣的材料。一種材料，可以兼容應用于火箭和汽車。尋找大規(guī)模重復使用的方式，正是特斯拉的一貫方法。而這種材料的負責人，則同時在特斯拉汽車和SpaceX宇航部門任職。

這位負責人，正是美國做集成計算材料工程ICEM的一位重要人士，通過對材料物性的計算來研發(fā)合金，也就是“設計材料”，從而大大降低材料開發(fā)的成本。

馬斯克有一套“工程交叉方法論”，早在2017年他就解釋，特意將特斯拉和SpaceX的核心技術(shù)部門進行打通，從而使得火箭、宇宙飛船領(lǐng)域，與汽車工業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識，進行交叉應用。在SpaceX科學家的幫助下，特斯拉工程師將Model 3的制造工時降低了 8 個小時。

從天到地，設計與制造，都能找到相同之處。

獨出心裁的瘦身術(shù)

一輛車最重的部分，除了發(fā)動機和底盤，第三重的是什么？

一般人可能想不到：那就是電氣線束。重量無論是對于油耗，還是電池續(xù)航歷程，都是一個大障礙。而線束，除了帶來重量的問題，還制約了汽車生產(chǎn)的效率。作為四大工藝之一的車輛總裝，相對于其它三大工藝而言，自動化率一直是最低的。汽車總裝的時候，車體內(nèi)復雜穿梭的線束，全部需要靠人工來完成。

馬斯克對于制造的看法是，只有“機器制造機器”，才能將成本大幅度降低。使用更便宜、可擴展的程序可以讓SpaceX低成本而高效地完成發(fā)射任務，這是美國宇航局的傳統(tǒng)制造方法無法相比的。

既然要用“機器制造機器”，那么首先就要對線材的工藝進行改造，這樣使得機器人也能在總裝過程中“穿針引線”，大大減少人力成本。

而且，盡可能減少線束長度，也變成了一個新目標。特斯拉已經(jīng)取得了巨大的進步。Model S整車線束有3公里長，而到了Model 3就縮減一半，只有1500米。如此重大的進步得益于汽車全新電子電氣E/E架構(gòu)的創(chuàng)新。

以往分布式的電控單元（帶來復雜的布線），已經(jīng)被中央集控所取代。以前一臺車70-80個電控單元ECU，現(xiàn)在只需要少數(shù)幾個電控單元即可。這得益于強大的芯片計算和存儲能力。類似駕駛輔助與娛樂系統(tǒng)的控制，都合并到了中央計算模塊當中。同時電源分配架構(gòu)，也充分考慮了電源冗余要求。這些都大大減少了布線。

而在Model Y上，線束長度打算直接降到100米，僅有Model S的3%。真是驚人的進步。目前是否真的實現(xiàn)，還有待觀察。這背后跟航空技術(shù)也有關(guān)系。用在火星探測器好奇號的柔性印刷電路FPC技術(shù)，也被使用到Model Y的線束之上。這種從太空借用到地面的技術(shù)，將產(chǎn)生驚人的技術(shù)效果。

線束的瘦身，將使得車輛輕量化效果明顯。因為車重與續(xù)航息息相關(guān)。雖然Model Y車體更大，耗費的材料也更多，但在生產(chǎn)成本方面將與Model 3保持一致。這都是特斯拉的“經(jīng)濟第一性”的制造原則。

極度制造

這背后，則是特斯拉兩個“極度制造”的理念。

一方面追求“極限制造”，向最大最復雜的制造工藝進軍，而且要追求大批量的效果。極限制造也是裝備制造業(yè)中常見的一種，適應極寒極熱等惡劣環(huán)境。但一般都是小批量、甚至是單件制造。而大批量的極限制造，更是一種煉獄式的煎熬。它對工藝、材料都是巨大的挑戰(zhàn)，需要更深的底層理論基礎(chǔ)作為支撐。

另一方面，特斯拉也追求極速制造。在充滿自動化、沖壓機、以及機器人的嘈雜車間上面，有一個充滿傳奇的“特斯拉的二樓”。那里有電池、電子設備和傳動系統(tǒng)的研發(fā)。它才是公司中最先進的制造技術(shù)的聚集之地。

例如比車間運轉(zhuǎn)速度還要快的機器人，機械臂往往采用碳纖維而不是鋼材。那里正是特斯拉追求快速研發(fā)的地方。通過仿真技術(shù)和小試驗室的工藝磨合，實現(xiàn)快速迭代。并且迅速從二樓研發(fā)，傳遞到一樓制造現(xiàn)場。

靠著這種方法，特斯拉每周最多對產(chǎn)品能夠進行50次改進。這種自有的小規(guī)模生產(chǎn)車間，可以讓操作工人，與工程師、設計師以及產(chǎn)品團隊在一起，利用試產(chǎn)來鞏固必備知識。

當量產(chǎn)規(guī)模超出這一超級二樓的制造能力后，就意味著這個產(chǎn)品的工藝，已經(jīng)打磨完畢，那么外包給代工制造商就順利成章。那些代理商，接手的不僅僅是訂單，而是經(jīng)過驗證的制造工藝。

這些，都是特斯拉制造獨特的地方?？梢哉f，制造的邊界被推向了極致。

真正賭什么？

傳統(tǒng)車廠早就進入紅海競爭，底盤三年一小改，五年一大改，車身甚至一年一小改，五年一大改。傳統(tǒng)車廠雖頻繁更換車型，僵化地追求客戶定義價值，但用戶早已審美疲勞，很容易挑花眼。

而特斯拉的思路完全不同，它為每個單一車型，都賭上一個巨量的產(chǎn)能。這種思維，其實與蘋果如出一轍。

蘋果手機，當年也是靠單一機型，碾壓其他品牌的多款機型。而蘋果應用商店App Store生態(tài)，則滿足了多樣化的需求。相比而言，手機的外形反而變成了最不重要的事情。2010年7月以來，iOS應用商店總下載量超過1700億次，營收超過1300億美元。

而2020年蘋果公司持續(xù)逆勢沖高，在全球經(jīng)濟最苦悶的時刻，八月底市值沖到2.2萬億美元。這背后，它的服務收入已經(jīng)成主營業(yè)務，Q2達到133億美元，同比增長17%，再創(chuàng)歷史新高。

同樣，特斯拉可以靠著軟件定義功能，通過遠程軟件升級，在不追加車輛投資的情況下，繼續(xù)提升車輛性能。這就意味著單一車型，同樣可以橫掃市場。

由于產(chǎn)能，才實際決定了大型壓鑄設備是否值得投資。對于傳統(tǒng)車廠想要引進大型設備是一件很困難的事，即便使用大型專機設備將產(chǎn)能提高到一年100萬輛，降低20%成本，也就完全可以賺回來。最暢銷的豐田佳美，北美一年銷量30幾萬左右。100萬的銷量，根本不敢奢望。

而特斯拉基本將這個定為一個基數(shù)。

ModelY才是特斯拉未來真正的利潤收割機。首先是SUV有著龐大的市場需求，全球SUV市場出現(xiàn)了爆炸式的增長，2018年SUV車型銷量已達3千萬輛，它意味著幾乎每秒鐘，市場上就能賣出一輛SUV。

而從廠商角度來看，豐田、日產(chǎn)、本田、Jeep、現(xiàn)代、福特、大眾和起亞的SUV車型年銷量都超過100萬輛。顯然，只要Model Y能從SUV市場分到一小塊蛋糕，特斯拉就能賺的盆滿缽滿。

對特斯拉來說，這并非難事。

在北美市場，Model 3在短時間內(nèi)就以摧枯拉朽之勢拿到了同級別銷量冠軍。在美國中小型豪華汽車細分市場，其市占率甚至高達24%，且一直處在供不應求的狀態(tài)。

特斯拉計劃每年從這款SUV的Model Y架構(gòu)平臺上組裝多達100萬輛汽車。而且估計五年才會大改車身（甚至五年可能都不改）。這就意味著總產(chǎn)量是500萬輛。只有在這個前提下，特斯拉才可以對設備投資不惜血本。

這樣看上去，能夠大規(guī)模投資“極度制造”，根本的自信心來自于銷量，而不完全是技術(shù)本身。

小記：顛覆背后的經(jīng)濟第一性

特斯拉在持續(xù)不斷地對機器進行優(yōu)化，以不斷降低車輛制造的復雜度，在節(jié)省成本的同時提升制造效率。在爬出Model 3生產(chǎn)地獄的過程中，特斯拉應該是特別注重制造經(jīng)驗的積累。這是百年汽車制造業(yè)，為新銳汽車制造勢力留下的一個巨大的坑。

既然已經(jīng)爬出了這些坑，特斯拉打算把這些經(jīng)驗都用在Model Y的量產(chǎn)中。Model Y的零部件中有75%都來自Model 3。這就是特斯拉的“經(jīng)濟第一性”原則：重用、重用，就是最好的選擇。

在量產(chǎn)上走了無數(shù)彎路的馬斯克，認為“最好的零部件就是沒有零部件，而最棒的工藝就是不需要工藝”。這種聽上去像是廢話的言論，會激發(fā)一批天才工程師去思考。它需要一種顛覆性的設計理念，從經(jīng)濟性原則，在材料、工藝方法、數(shù)字化等各個領(lǐng)域相互較勁，殺出一條顛覆性的制造之路。

而靚麗驚艷的產(chǎn)品背后，其實都是制造的魔法。

聲明：圖文源自網(wǎng)絡，版權(quán)歸原作者及來源所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。

本文僅代表作者觀點，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請在文中注明來源及作者名字。

免責聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請及時與我們聯(lián)系進行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com