​特斯拉超级工厂和供应链

从SpaceX火箭、载人龙飞船、人脑与机器接口、太阳能发电储能到超级工厂，素有“钢铁侠”之称的马斯克多年来不断刷新大家认知，这不，造车都跑在别人前面——

不到40秒，即可造一辆车！

这是特斯拉超级工厂的速度，如此巨大的生产力和供应链效率让人惊叹。

什么是超级工厂（Giga）？

2013年，马斯克宣称，要打造一座Gigafactory——超级工厂。“Giga”可直译为“千兆”或者“十亿”，意味着规模巨大，按照马斯克的构思，这座超级工厂将会无所不能，能够制造特斯拉销售的任何产品，包括电池、太阳能电池板、家用储能解决方案、电动汽车等产品。

除了规模大，Giga还有哪些“超级”的地方？

其一，超级工艺。

在汽车制造环节，特斯拉“冲焊涂”各个环节产线达90%以上高自动化率。同时特斯拉不断创新工艺，利用电动车构造的优势，进行多元件集成化生产。

举个例子，过去生产一辆Model 3的后车架，需要特斯拉自建一条焊装线将多个供应商供应的70多个冲焊零件焊接起来。对此，特斯拉新增了一个压铸车间，里面有多台6000吨巨型压铸机，可将以往不同工序中几十上百个零件进行一体化装配。在一体式压铸后，只需要一家供应商向特斯拉供应铝锭，通过特斯拉自身的制造，便可从原材料到产品成型，不仅将以往几小时的多个工序压缩成几分钟的一道工序，还省掉上百个机器人。

其二，超级速度。

特斯拉超级工厂通过最大化利用生产场地，持续降本增效。

就拿特斯拉上海工厂来说，其单位面积产量，相当于很多传统车厂的3-5倍，这是为何？上海工厂的生产方式与其他车企有很大不同吗？

一般来说，一辆汽车的生产制造需要经历冲压、焊接、涂装和总装四大工艺流程。从传统主机厂原有工艺布局来看，他们会采用四个车间分别对应这四大流程，而冲压车间到焊接车间，焊接到涂装，塑料零部件到总装车间的距离都比较远。

特斯拉摈弃了工厂外观繁复的设计，将冲焊涂总四大整车工艺采用大联合形式集中在一个空间内，极大限度缩短了各个工序之间的物流路径。工厂车间内部空间也极为紧凑，密密麻麻布满了各种机器人和机械设备，两条产线之间除了人行道和物流车位置外，几乎没有其他空闲的位置。

特斯拉工厂不仅追求平面空间效率，还追求立体空间效率，“以立方米论效率”，充分利用纵向空间的厂房结构，全面推进多层厂房设计，在焊装、涂装、总装、电池、电机等车间全部采用双层和多层形式，通过升降机、机运链等自动化物流措施进行空中输送，减少了人工垂直搬运。空间的高度垂直整合，把尽量多的零部件放在一个屋顶下生产制造，不仅方便工艺调整，也进一步减少运输路径，提升了零部件流转效率和土地利用率，特斯拉上海工厂的单位面积产量自然达到业界领先水平。

特斯拉的超级速度也让其库存几乎为零。

在一个宣传片内，特斯拉员工称，“我们甚至不会在仓库去存任何的库存，追求零库存的极致。”

2019年，特斯拉上海工厂生产Model 3时，大部分零件还是依靠进口，但两个月时间，便可支持高产量的爬坡。

特斯拉零件创新和现代化的物流规划理念独具一格：一是将进口件国产化，提高零件自主开发能力。首先，特斯拉上海超级工厂位于上海临港重装备产业区，海运、陆运都极为便利。目前上海工厂周边，分布着多家特斯拉上游供应商，自零件国产化后，将万里海路变成了10分钟的车程，其运输成本大幅降低，也进一步保障了供应链的稳定性。据了解，特斯拉计划到2023年底将中国本地采购率从开始的30% 提高到接近100%。

同时，相信不少人听说过描述过特斯拉工厂内的“车轮上的仓库”，在特斯拉上海工厂内几乎没有单独的仓储车间，集装箱便是特斯拉的仓储车间。上海工厂采用现代化工厂设计，以环抱式布局，更有利于物料流转。在其工厂外围，排列了近百个对接集装箱的装卸门，需要完成每天近2000个集装箱的转换，距离产线只有10米，承担流动库存的功能，可实现线边道口直接卸货。

特斯拉内部人士介绍：“这个场景就类似于餐厅的翻台率一样，每一个客户下的订单会涉及到零件的排序，若现在车间在过的是红黑红，物流会根据它的制造序列去向所有的排序供应商做播报，它供的零部件也是红黑红黑排列好的，所以它是从供应商直接到线边的最短路线。”

通过这种方式，从长三角等地采购而来的零部件也可以及时被送上特斯拉的生产线，继而实现零库存。

其三，超级节能。

据了解，特斯拉超级工厂在通勤、物流、制造等各个环节使用新能源，大幅提升能源使用效率，截止2020年底，特斯拉太阳能电池板的累计发电量是特斯拉所有工厂所消耗电力总和的数倍。

其四，超级环保。

比如特斯拉会对旧电池材料回收再利用，报废锂离子电池回收率为100%。特斯拉透露，在其上海超级工厂中，每年回用中水超过15万吨，排放废水中无一类重金属，处理后的中水水质达到自来水水平。

整体来看，特斯拉超级工厂兼具先进制造、高效物流运营等功能，集超级工艺、超级速度、超级节能和超级环保于一体，蕴藏着超级的能量。

超级工厂背后的隐形智慧官——Material Flow System

特斯拉超级工厂内，分布有数百台机器人，并采用多车型混线生产，在自动化产线助力下，以往数千人才能完成的传统生产线工作，如今只需要几十人即可完成。

据消息，特斯拉上海工厂的自动化率达到95%以上，其“数字神经网”也遍布产线的每个角落，如冲压车间冲压线自动化率接近100%，通过仪器扫描，零件尺寸也可100%自动化测量……

其中，特斯拉自主研发了物料系统、生产运营系统、企业ERP等多个系统，以更快适应其产业模式，通过数字化和智能化的手段，特斯拉已真正做到稳定的产能和降低成本的效果，同时，在特斯拉的影响下，其供应商也能慢慢向优化、向智能化转型。

Material Flow System（MFS）即特斯拉的物料系统，也是超级工厂背后的隐形智慧官，通过构建软件来控制仓库、堆场、卡车和工厂内的物料运动，并通过各种算法来优化材料回收的空间和速度，以提高制造汽车的效率。同时，该系统可针对不同工厂实现快速个性化配置，记录所需数据，并保障工厂快速运转，可以说是打通了工厂的任督二脉。

基于MFS先进技术框架，特斯拉的工厂可实现自动收货，缩短系统响应实施周期，并能够对现场进行实时监控，精确跟踪物料的位置，甚至可以通过单箱二维码的跟踪来实现更精准的管理。

另外，MFS将仓储管理和物流执行整合在同一系统内，整合各类型仓库，实现不同存储单元之间的无缝拉动。

此外，该系统基于高智慧管理库存，可以快速、准确地处理和分配物料和零部件，实现需求拉动，并能够灵活调配生产资源以应对业务变化。

想想看，要将每天近2000个集装箱准确投送至生产区域且保证生产节拍，这套系统的复杂程度可想而知，因此MFS堪当特斯拉工厂神经中枢。

目前，特斯拉在全球有7个主要工厂，包括5家超级工厂、加州弗里蒙特工厂和Megafactory电池工厂。其中，上海超级工厂是特斯拉建设最快的工厂（不到一年时间，实现当年开工、当年投产、当年交付），主要承接本土需求并整车出口海外多个国家，是特斯拉海外第一座超级工厂，是其在全球范围内效率最高的工厂，也是制造品质最优的工厂；内华达超级工厂是世界上产量最高的电机、电池和动力总成工厂之一；纽约超级工厂主要生产太阳能电池板和相关组件；得克萨斯州工厂未来将生产电动皮卡（Cybertruck）和电动半挂卡车（Semi）；柏林超级工厂是特斯拉继上海超级工厂之后的第二座海外超级工厂，今年正式投产。

为进一步提升供应链效率，加速世界向可持续能源转变，未来特斯拉还将打造更多的超级工厂，“每一辆特斯拉从这里启程，这就是Giga 创造奇迹的地方”。