在上海最南端靠海的位置,夾在奉賢和臨港之間,毗鄰上汽榮威上海工廠,一座相當於121個標準足球場大小的白色建築巍峨矗立在那裡,這個「白色的帝國」就是特斯拉上海超級工廠。
從今年1月份開始建設到7月份工廠主體基本完工,這個代表了中國基建速度的超級工廠將竣工,馬斯克對此非常滿意。
在2019年世界人工智慧大會上,馬斯克稱:「從沒見過這樣的建設、審核速度。」
特斯拉的自動化之路
工廠的產能一直是馬斯克心頭上的「痛」。
度過了艱難的2018年的特斯拉,急於在中國建廠的背後,實際上是原先的工廠無法滿足產能需求。
這還得從2016年的一次會議上說起,當時,激進的馬斯克在會議上宣布,特斯拉將在2018 年將產能提升至 50 萬輛/年。
而為了實現這一目標,馬斯克將希望寄託於自動化工廠,其中一項重要的措施就是抽調Model 3 項目研發團隊,組建「Model 3 全自動生產線」項目研發團隊。
2016 年 5 月 31 日,特斯拉股東大會上,馬斯克說:「在過去的兩三個月裡,我逐漸意識到生產汽車的改進潛力比汽車工程本身的改進潛力要高十倍。」
在馬斯克看來,要真正把工廠本身視為一款產品、一款相當垂直整合的產品去打造,把工廠中出現的問題更多的看成工程或技術挑戰去解決。
馬斯克稱之為 The machine that makes the machine(製造機器的機器)。為此,特斯拉收購了兩家自動化公司 Grohmann Engineering 和 Perbix。
2016年11月8日,特斯拉宣布收購了德國自動化機器製造公司Grohmann Engineering。旨在強化其工程和製造能力。
2017年11月10日,特斯拉宣布收購Perbix,據悉,在此之前,Perbix已經與特斯拉合作了三年,負責為特斯拉生產各種自動化工具,包括生產特斯拉汽車中驅動轉子的自動化工具。
馬斯克甚至構想了下一代全自動化工廠藍圖,將之命名為無畏艦(Dreadnought)。「Dreadnought 和任何汽車生產線都不一樣,它是真正意義上的全自動化工廠。不必在產線周圍安排工人,否則這些工人會拖慢生產速度,事實上,整個生產線不會有工人參與。工人會被工程師取代,而工程師的職責是對製造機器人進行維護、升級和應對異常情況。」
他表示,在相同的佔地面積,Dreadnought 的產能將達到傳統產線的 10 倍。儘管以當時甚至是現在的技術水平,這樣的產線被認為是無法落地的,但來自 Model 3 巨大訂單壓力,讓馬斯克推動特斯拉自動化產線團隊在 2018 年將之落地。
在多種傳感器、計算機視覺、機器人學、自動化、軟體工程、機械、電子電氣等多個學科的人才團隊參與設計下,最終打造的Dreadnought 由 5 個車間、超過 1000 臺製造機器人、0 個工人組成,包括了數十個子產線:100% 全自動化的四大工藝產線和一條超級複雜的零部件傳送帶網絡。
但是,運行效率卻並沒有達到預期,產線出現各種問題。據悉,最誇張的一次,由於零部件傳送帶停止工作,100 輛駛下產線的 Model 3 沒有裝右大燈,特斯拉最終為這些車型返工裝上了大燈。
特斯拉不得不拆掉了那條產線,轉而推出了新的半自動化、更多人工介入的產線。馬斯克對自動化產線改進的期望也急轉直下,對所面臨的挑戰有了更清醒的認識。
「Dreadnought 有著極其複雜的電氣、機械和軟體方面的挑戰,設計這樣的產線和推出一款全新車型的難度沒有什麼區別。」特斯拉全球銷售與服務總裁 Jon McNeill 說。
事實上,早在2017年8月,自動化產線的問題就已經開始出現:在首批Model 3的生產中,產線上的機器人仍然做不到可靠的識別和抓取不同顏色的線束,並將之放在傳送帶上輸送到所需的車間。最終還是由大量人工介入打造了首批 30 輛 Model 3。
但當時馬斯克認為這是供應商方案難以調整和改進,並要求自動化團隊接管了整條產線所有環節的研發工作,期望通過自主研發更深刻的理解問題出在哪裡,如何更好地解決。
Model 3 產能爬坡計劃最終還是以失敗告終。
2019 年 1 月 2日,特斯拉發布 2018 年 Q4 產能及交付公告,顯示Model 3 產能徘徊在 4500 輛/周。整整 6 個月,Model 3 產能爬坡停滯不前。
雖然馬斯克承認了過度自動化的錯誤,但在2018年的一次財報電話會議上,馬斯克表示,上海超級工廠將建設汽車四大工藝生產線、動力電池模組和 Pack 產線。需要指出的是,馬斯克曾特別提到,相比 Gigafactory 1,上海超級工廠的自動化程度將提升一個量級。
特斯拉在美國加州費利蒙工廠和內華達州的超級工廠Gigafactory 1,他們都位於人力成本很高的區域,為了實現自動化生產,特斯拉做了很多努力。
根據馬斯克的敘述,上海工廠將會成為超越 Gigafactory 1,成為特斯拉全球最先進、自動化程度最高的工廠之一。有業內分析人士指出,上海的Gigafactory 3採用的是半自動化,這主要是因為中國當地的人力成本低,相比全自動生產仍然便宜。
超級工廠帶來的產業鏈
離特斯拉上海超級工廠大概1個小時30分鐘的車程,就是發那科上海工廠,在1月份特斯拉宣布在上海臨港建廠之後,發那科也在4月3日宣布在上海建立「超級智能工廠」,總投資約15億元人民幣。
一直以來對中國市場本土化布局略顯保守的發那科宣布在這個時候落地上海,不知是巧合還是有著某種內在的聯繫,但是可以肯定的是,特斯拉超級工廠的建成,一定會帶來相關產業鏈企業的落地。
從目前曝光的視頻來看,特斯拉超級工廠可以看到的自動化設備是發那科和KUKA的機器人。
從特斯拉Gigfctory 1 工作的機器人來看,主要有三種:自動引導車(AGV)可以根據地面磁鐵或導航信標來移動或改變路徑,可以安全避開人類和障礙物,順暢無阻地穿梭於工廠中。另外一個機器人是自動駕駛智能車(AIV);第三種就是機械臂了。據悉,特斯拉加州的全自動工廠,已經安裝了近500臺KUKA機器人。
有業內人士指出,特斯拉供應鏈以日本和臺灣地區的企業為主,美國企業為輔。在中國國產以後,相當一部分的採購會在中國本土進行,對於中國供應商是很大的機會。
這些年,上海一直致力於將自身打造為高端製造中心,這也是為什麼上海政府能夠給特斯拉這麼低的價格的原因之一,工廠面積86萬平米,9.73億人民幣,幾乎是白菜價。
對於特斯拉而言,中國本土化是降低成本的有效途徑。馬斯克認為,中國進口特斯拉電動車的價格仍然非常昂貴,包含了進口稅、運輸成本和高昂的勞動力成本。他算過一筆帳:目前特斯拉的售價組成為:中國售價=美國售價 x 匯率 + 運輸與裝卸費 + 關稅和其他稅 + 增值稅。
如今在中國建廠,若免去關稅和大量運輸成本,至少可以讓特斯拉電動車在中國的售價下降三分之一。加上在中國買新能源汽車的購置稅減免補貼,也許30萬左右就能買到特斯拉。
曹德旺為什麼要在美國建廠?
與特斯拉在中國建廠相對應的是,曹德旺在美國建立的玻璃廠。前段時間,以《美國工廠》命名的紀錄片刷屏,曹德旺和他的福耀美國工廠在時隔三年之後再次引發無數爭議。
2016年,彼時曹德旺宣布10億美元在美國建廠的時候,大家都以為「曹德旺要跑了!」
關於去美國建廠原因,曹德旺當時稱中國製造業人工成本正在上漲,加之運輸成本和稅收等相對較高,在美國設廠的成本其實比中國高不了多少。曹德旺還說,他做汽車玻璃要用浮法玻璃,做浮法玻璃要用天然氣,美國天然氣的價格是中國的四分之一,電價是中國的70%。
對於美國其他資源的價格,他介紹說,土地是不要錢的,不但土地不要錢,廠房也是「不要錢」的。「我們買的廠房,14萬8千3百平方米,花了1500萬美金,政府給補貼1600萬美金,相當於沒有花錢。」
但是在紀錄片《美國工廠》中暴露出來的是,福耀工廠在美國招的工人因為文化衝突、不服管教、勞動效率低、工會等各種問題一開始並沒有讓曹德旺在美國的工廠實現盈利。
紀錄片的結尾意味深長:FGA將流水線自動化代替了人工。經理面露微笑,向曹德旺介紹他的自動化藍圖:
「這邊本來有一個人,(現在)這邊都沒人了。我下次要做的就是把這四個人取消掉,每一條線的兩個人取消掉。自動化就是要標準化,這個做完以後,包裝和上片的兩個人就沒有了,可以用機械臂來操作。……這個正在做驗證,我們希望七八月份的時候,把這些人去掉,我改成機器來打磨。現在沒辦法,因為他們太慢了。」
最後的字幕是:福耀美國公司2018年開始獲利,僱傭2200名美國工人,200個中國工人。
《美國工廠》沒有紀錄的殘酷真相是:在美國政府極力倡導的「製造業回歸」背後,是美國昂貴的勞動成本和自動化的衝擊。
警惕「去工業化」之風
前段時間,習近平總書記在調研中表示,中國必須搞實體經濟,製造業是實體經濟的重要基礎,自力更生是我們奮鬥的基點。
習近平強調,我們現在製造業規模是世界上最大的,但要繼續攀登,靠創新驅動來實現轉型升級,通過技術創新、產業創新,在產業鏈上不斷由中低端邁向中高端。一定要把我國製造業搞上去,把實體經濟搞上去,扎紮實實實現「兩個一百年」奮鬥目標。
「與其他行業相比,在國際競爭中製造業的重要性更大。」這是曹德旺的感悟。在他看來,美國的去工業化是其成為了是全球第一的工業強國之後,而現在,中國還沒有成為世界第一的工業強國就已經出現了去工業化趨勢,這點值得引起警惕。
中國的「去工業化」信號首先就表現在高校畢業生的流向上:2018年我國高校畢業生人數達到820萬人。從就業狀況來看,新興行業(金融和IT業)成為高校畢業生最主要的行業選擇,製造業就業規模連年下跌。
此外,就是資金的流向也發生了傾斜:我國實體經濟的投資回報率太低, 使企業家不願意投身於實體經濟部門,為了追逐更高的利潤, 投資人只好把大量資金投入房地產和金融市場等領域, 這給實體經濟的輸血和造血帶來巨大的困難。
2018年10月25日,福布斯發布了2018福布斯中國400富豪榜。通過榜單可以發現,上榜的中國富豪多從事房地產、醫藥、化工、電子商務等行業,其中從事房地產的富豪最多,達到84人。
有業內人士指出,從中國目前「製造業大而不強」的情況來看,還不完全具備「去工業化」的條件,同時,縱觀世界其他強國,在「去工業化」後,紛紛提出了「再工業化」、「製造業回歸」等政策。
這兩年,為了恢復製造業大國地位,不管是歐巴馬還是川普,圍繞「製造業回流」戰略推出一系列相應支持政策。各州政府也是積極響應,下了非常大的力氣。
據悉,福耀美國工廠所在的俄亥俄州代頓市莫瑞恩區政府和俄亥俄州政府都承諾,只要福耀僱用的美國員工超過1500人,政府就每年給福耀發幾十萬美元的補貼,僱得越多發得越多。
「人們說工業化之路艱難,從美國我們可以看到,其實再工業化的路更難。」曹德旺表示,「1995年我開始嘗試投資美國,1000萬美元到1998年幾乎虧光,主要原因是投資戰略錯位。親歷在美國建大型企業之後,除了反省中美之間文化、經濟的差異,我認為更應該思考兩個問題:中國工廠的優勢和美國工廠的優勢各自在什麼地方?我們如何保持在製造業方面的優勢?」
從2001年中國加入WTO之後,憑藉著大量的高效且廉價的勞動力,吸引了包括美國在內的大量海外資本來投資開辦工廠;與此同時,美國老工業區的工廠開始裁員甚至倒閉,形成了一些被稱為「鐵鏽帶」的逐漸走向衰落的老工業區。
過去,中國製造業在人工成本、土地價格等方面的優勢已經變得相對不那麼突出了。在中國,為了把人工成本降下來,福耀已經增加了大量自動化生產設備。
曹德旺認為要保持中國製造業的優勢,當前主要應該做兩個方面的努力:首先,要將稅種設計、稅負設計與國際接軌,讓製造業企業更有活力;第二,中國企業在國際上的競爭力處於中下水平,必須進一步提高自己在本行業本領域的技術優勢與競爭優勢。
可以肯定的是,經濟全球化已經成為不可逆的趨勢,而自動化對就業市場帶來的勢不可擋又所向披靡的衝擊也是不可避免的。不管是馬斯克主動選擇自動化也好,還是曹德旺的美國工廠被動選擇自動化,這都說明,製造業真的已經走在了轉型的十字路口。
文章來源:高工機器人
作者:廖文清
圖片來源:網絡
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