“我认为我比目前地球上活着的任何人都更了解制造业。”
4月14日，特斯拉CEO马斯克与TED的负责人Chris Anderson对谈时，如此回答关于特斯拉制造优势的提问。
马斯克说，“我在弗里蒙特和内华达工厂住了3年，修理生产线，像疯子一样跑遍了工厂的每一个角落。和团队一起生活，睡在地板上。”
马斯克说的这3年，是2017年－2019年。正是在这一时期，特斯拉实现了量产爬坡，人类历史上第一次进入到大规模生产电动汽车的阶段。
之后的2020年、2021年，特斯拉交付量分别逼近50万辆和100万辆关口，今年有望超过150万辆。在电动汽车的生产上，特斯拉的规模一骑绝尘，比第二名要领先很多。
资料来源：特斯拉年报，《电动汽车观察家》整理
与特斯拉的在电动、智能上的研发创新、模式创新相比，特斯拉的另一面——堪称“生产狂魔”的能力一直被低估。
特斯拉不仅能研发设计出最好的电动汽车，而且还能最高效、最低成本地生产电动汽车——2021年，特斯拉汽车业务毛利率30．9％。
这个数字可以让全球车企沉默，也狠狠打脸早期质疑特斯拉不能盈利的人。
有必要充分研究特斯拉的生产制造能力，不仅能帮助我们理解特斯拉，也能让追赶者明白，生产制造的差距，也是必须发力追赶的。
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美国加州工厂：试验基地
加州工厂俯瞰图
加州工厂重大事件时间轴；《电动汽车观察家》整理制图
生产了北美三分之二的电动汽车的加州工厂，是特斯拉花4200万美元捡的便宜。
2010年，汽车行业还没有从金融风暴的沉重打击中恢复。原本持有加州工厂的丰田和通用急于减负，特斯拉幸运地以4200万美元买下了原本价值10亿美元的工厂。
当时，特斯拉只有Roadster一款车，基于莲花公司的2500个底盘生产。特斯拉买下的这个工厂，经过简单的改造便投入使用，因为量太少，凑合着就能用。
2012年6月，全球第一辆Model S下线，交付给了特斯拉SpaceX董事Steve Jurvetson。那时，加州弗里蒙特工厂每周只能生产60辆汽车。
2012年，特斯拉在加州工厂开始生产Model S；2015年三季度，又开始生产Model X；2017年三季度，又开始生产Model 3；2020年，Model Y也开始在这里生产。
资料来源：特斯拉公告
在2017年之前，特斯拉年产量都在10万辆以下，对于加州工厂而言，没有多少挑战。而且，早期特斯拉对数量没有太多追求，并不去设计太难生产的车。
注：不含Roadster，资料来源：特斯拉公告
不过，在这过程中，加州工厂的一些弊端逐渐暴露。特斯拉也在不断修修补补。
工厂讲究物流运输尽可能优化使路线最短，从而降本增效。但从加州工厂原有工艺布局来看，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。这样的工艺布局显然是不合理的。
特斯拉一直在升级改造加州工厂，以支持产量增长。
2014年，加州工厂员工人数达到2000人，一半面积的区域经过优化改造后投入使用，工艺布局也更加紧凑，生产效率有所提升。
工艺布局升级改造后的加州工厂
但是，缝缝补补又三年之后，加州工厂遭遇了前所未有的挑战。
2016年4月，特斯拉首款平民车型——Model 3在美国发布，新车型一经发布，20天狂扫订单40万辆。特斯拉迎来幸福的烦恼——这么多的订单。怎么尽快交付？要知道，当年特斯拉的年产量，不过7万多辆。
大规模量产的难度超越想象。前面提到的马斯克睡工厂的2017－2019年，正是特斯拉加州工厂量产爬坡的三年。
马斯克一开始希望工厂极致自动化，用机器制造机器。特斯拉设计了拥有超过1000台机器人及装配机器的高度自动化生产线，机器人参与冲压生产、车身、烤漆与组装中的生产制造工作。而且，Model 3是平民车型，必须大幅降本，减少人力支出。但是，实际效果却远不如预期。
2016年时，马斯克曾表示，到2017年底，特斯拉可以每月生产2万辆。然而到2017年第四季度，加州工厂只生产了2425辆Model 3。
马斯克也不得不承认错误。他在Twitter上回应批评说，“是的，特斯拉的过度自动化是个错误。确切地说，是我的错误。人类被低估了！”
特斯拉做了调整，以一定程度的半自动化以及人工装配取代了部分全自动化。最终，Model 3组装生产线的自动化程度仍然高达95％，包括运输、装载以及零部件焊接。
2018年，马斯克接管了工厂。面对质疑，他说，“作为首席执行官，我的工作是专注于最关键的方面，即目前的Model 3生产。
在CBS一档节目中，马斯克向记者展示他睡觉的沙发。这个沙发太窄，有时马斯克索性睡在地上。图右桌上的就是他的睡袋。
马斯克为了提升Model 3产能，和团队一起生活在工厂里，加班加点、没日没夜地工作。2018年，马斯克还在加州工厂周边搭建简易帐篷总装生产线，终于实现了每周生产5000辆的目标，当年产能达到了20多万辆。
加州帐篷工厂总装车间
不过，周产5000辆并不能满足马斯克。他对生产效率的提升是无止境的。而他的解决方案，是革命性地改变汽车生产方式。
Model Y的推出，承载了特斯拉一次革新。2020年，特斯拉宣布将用创新造车的方式，使用一体化铸造技术，将Model Y后底板原本79个组件直接铸成一体，大幅提升了生产效率。
在传统的冲压工艺中，应用较多的压铸机也就是在2000吨左右。特斯拉设计了堪称世界最大的6000吨压铸机，其在汽车行业的规模是前所未有的。此压铸机率先在加州工厂使用。
IDRA的OL6100CS大型一体式压铸设备
另外，在Model Y上，马斯克持续推动自动化，在生产线上引入更多的机器人。
除了生产汽车，加州工厂还建设了4680电池试产线。
4680电池要比特斯拉此前应用的21700电池体型更大，将提升54％的续航并降低56％的成本。
7号电池、5号电池、18650、21700和46800电池对比
今年1月，第100万块试生产4680电池在加州工厂下线。产品检测报告显示，14条试生产线的良品率达到了92％，基本符合量产最低标准。今年底将在新开业的柏林工厂和德州工厂量产。
还有，特斯拉嫌供应商的座椅不好，还在加州整车工厂附近自建了一个座椅工厂。
加州工厂作为特斯拉第一座超级工厂，承载了太多试验基地的功能，势必存在工程经验、生产经验不足等问题。在马斯克的疯狂技术革新及升级改造下，加州工厂年产能已提升至60万辆，但依然不能满足巨大的市场需求。
但在加州工厂，特斯拉完成了小批量到大批量生产的蝶变。
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