原標(biāo)題：特斯拉產(chǎn)能爆發(fā)的秘密｜專訪Allen Pan前特斯拉無人工廠研發(fā)負(fù)責(zé)人

　　特斯拉將自動(dòng)駕駛中的感知、決策和控制概念引入到生產(chǎn)線中，每個(gè)工站就是一輛有自動(dòng)駕駛功能的“汽車”。

▲ 受訪者供圖

　　文 | 王靜儀 郭懷毅  編輯 | 施智梁

　　今年8月，上海工廠生產(chǎn)的第100萬輛特斯拉電動(dòng)車正式下線，與此同時(shí)，特斯拉在全球的總產(chǎn)量也已超過300萬輛。同樣在8月，馬斯克表示希望再過10年，特斯拉可以實(shí)現(xiàn)超過1億輛的生產(chǎn)目標(biāo)。

　　在馬斯克的規(guī)劃中，產(chǎn)能的增長一方面來自新建工廠的產(chǎn)能，他預(yù)計(jì)特斯拉未來將有10至12座工廠；另一方面，現(xiàn)有工廠的年平均產(chǎn)能也將提高到150萬至200萬輛。

　　作為目前特斯拉產(chǎn)能最高的一座工廠，上海超級工廠在2018年底正式投產(chǎn)之時(shí)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能還只有50萬輛，到了今年二季度，這一數(shù)字被特斯拉上調(diào)至75萬輛。有媒體報(bào)道稱，特斯拉上海工廠的實(shí)際年產(chǎn)能已經(jīng)突破百萬輛。

　　占地只有86萬平方米，而且是在沒有大規(guī)模擴(kuò)建工廠和產(chǎn)線的情況下，特斯拉為什么能夠讓上海工廠的產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)翻倍？

　　作為同樣位于上海的整車工廠，上汽通用凱迪拉克金橋工廠的占地面積為75萬平方米，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能則只有16萬輛，產(chǎn)能占地比為0.21輛/平方米。如果上海工廠的產(chǎn)能真的可以達(dá)到百萬輛，那其產(chǎn)能占地比則高達(dá)1.16輛/平方米，是前者的五倍。

　　為了解釋這個(gè)問題，我們找到了Allen PAN，他曾是特斯拉加州無人工廠研發(fā)負(fù)責(zé)人，完整交付了特斯拉2017-2019年的Model3的產(chǎn)能提升和產(chǎn)線升級的軟硬件及系統(tǒng)的解決方案。他在去年創(chuàng)辦了自己的創(chuàng)業(yè)公司Industrial Next（英達(dá)視），希望把在特斯拉驗(yàn)證過的制造技術(shù)，普及到更多的制造業(yè)企業(yè)。

　　在加入特斯拉之前，Allen是通用無人駕駛 L3/L4 系統(tǒng)架構(gòu)師和通用 CT6 無人駕駛核心工程師，和工廠并不相關(guān)。但馬斯克在親自面試中恰恰看重了這一點(diǎn)，“你腦子里沒有汽車業(yè)陳舊的生產(chǎn)理念，你可以用另一種認(rèn)知解決問題?！?/p>

　　特斯拉的無人工廠是怎樣從無到有地建立起來的？什么是“在產(chǎn)線中引入自動(dòng)駕駛的理念”？特斯拉模式能復(fù)制嗎？這是Allen的答案。

　　在特斯拉，軟件如何定義生產(chǎn)

　　出行一客：從通用到特斯拉，看似都是車企，但是自動(dòng)駕駛和工廠是兩個(gè)完全不同的領(lǐng)域，為什么要去特斯拉做工廠？

　　Allen：我也很納悶，為什么讓我來搞工廠？一開始是獵頭推薦的，覺得我雖然是搞軟件搞自動(dòng)駕駛的，但是喜歡動(dòng)手，硬件能力也比較強(qiáng)，和特斯拉要招的人需求比較像，就推薦去面試看看。

　　最后一輪面試的時(shí)候是我和馬斯克，我也問了這個(gè)事，我說我沒搞過工廠，馬斯克就說，特斯拉的工廠不是像傳統(tǒng)工廠那樣的，“你的腦子里沒有汽車業(yè)陳舊的生產(chǎn)理念，你可以用另一種認(rèn)知解決問題?！?/p>

　　2017年那會(huì)兒加州工廠的產(chǎn)能問題比較嚴(yán)重，造不出車來，一個(gè)月的產(chǎn)能規(guī)劃了5000輛，但是只能造出來幾百輛，距離訂單數(shù)差得很遠(yuǎn)，也和馬斯克設(shè)想的通過高度自動(dòng)化的方案解決量產(chǎn)問題相差很遠(yuǎn)。因?yàn)樽詣?dòng)化整體的技術(shù)發(fā)展水平不夠，高度自動(dòng)化的機(jī)器人不僅沒有人工效率高，而且柔性化不足，更要命的是當(dāng)時(shí)現(xiàn)金流面臨大問題，繼續(xù)加大自動(dòng)化的投入可能會(huì)影響整個(gè)公司無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　2017年底，Model 3已經(jīng)開始量產(chǎn)，不同于傳統(tǒng)的汽車主機(jī)廠——產(chǎn)品一旦定型基本不能改動(dòng)；量產(chǎn)基地更是穩(wěn)定壓倒一切，產(chǎn)品不能變動(dòng)，產(chǎn)線更不能。但當(dāng)時(shí)馬斯克為了快速推出Model 3，大幅壓縮了從立項(xiàng)到量產(chǎn)的周期。因?yàn)樗擒浖季S，敏捷開發(fā)（DevOps）的理念也被他要求應(yīng)用到汽車產(chǎn)品和生產(chǎn)產(chǎn)線上，導(dǎo)致Model 3的研發(fā)團(tuán)隊(duì)一直要迭代產(chǎn)品。遞進(jìn)到生產(chǎn)端，零部件就會(huì)發(fā)生變化，這樣自動(dòng)化產(chǎn)線沒法隨之變化，但工人聰明，今天跟工人說一聲要怎么做，明天就知道改了，但是自動(dòng)化不行，工人比機(jī)械就多了一個(gè)柔性。

　　大的方向馬斯克已經(jīng)想得差不多了，接下來就是招合適的工程師。怎么讓自動(dòng)化有柔性，完成量產(chǎn)目標(biāo)且打通研發(fā)端和生產(chǎn)端，就是馬斯克讓我進(jìn)來做的事。

　　出行一客：馬斯克心目中下一代的汽車生產(chǎn)線是什么樣子？

　　Allen：馬斯克心目中的特斯拉工廠，就是不同批次的原材料從一邊進(jìn)去，不同版本的整車從另一邊生產(chǎn)好出來，就像亨利·福特時(shí)代的福特汽車一樣。但有一點(diǎn)不一樣，那就是特斯拉正在用軟件定義生產(chǎn)。因?yàn)槲锪蠒?huì)根據(jù)的產(chǎn)品的配置和版本差生變化，所以，我們要讓產(chǎn)線能夠根據(jù)物料的變化自適應(yīng)地調(diào)整。

　　當(dāng)然，軟件無法直接定義生產(chǎn)，軟件可以定義硬件，硬件多功能、高集成地組合在一起，就重新定義了生產(chǎn)方式。

　　我舉一個(gè)例子，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某種零部件型號變動(dòng)時(shí)，物料排產(chǎn)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)通知制造執(zhí)行系統(tǒng)，制造執(zhí)行系統(tǒng)會(huì)安排工人或生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)跳過該零部件的生產(chǎn)步驟，等到合適時(shí)機(jī)再重新生產(chǎn)。

　　這其實(shí)就是自動(dòng)駕駛技術(shù)，我們將自動(dòng)駕駛中的感知、決策和控制概念引入到生產(chǎn)線中，每個(gè)工站就是一輛有自動(dòng)駕駛功能的“汽車”，特斯拉內(nèi)部稱之為工作站控制（Station Control）。2018年5月，我們團(tuán)隊(duì)提出的這個(gè)生產(chǎn)方案得到了馬斯克的肯定，開始應(yīng)用于量產(chǎn)產(chǎn)線。

　　Station Control的出現(xiàn)并沒有改變汽車生產(chǎn)的四大步驟，它只是融入到了這四個(gè)環(huán)節(jié)之中，優(yōu)化了最基本的生產(chǎn)單位。

　　產(chǎn)線是由一個(gè)個(gè)工位組成的，如果一個(gè)工位出了問題，整個(gè)產(chǎn)線就要停下來。所以我們在想，能不能在同一個(gè)工位上邊生產(chǎn)邊質(zhì)檢，把問題當(dāng)場解決。比如焊接，質(zhì)檢發(fā)現(xiàn)問題之后，工位通過自適應(yīng)，再找到一個(gè)點(diǎn)重新焊，在同一個(gè)工位里就把這個(gè)問題解決了。

　　通過智能化改造，生產(chǎn)線上的每一個(gè)工位都可以自己決定或者修正生產(chǎn)過程。這就像開車一樣，拐彎的時(shí)候拐多了一點(diǎn)，但是還可以拐回來。目前市場上只有特斯拉這么做，其他的都是在后續(xù)工位設(shè)立額外的質(zhì)檢站和返工站。

　　這樣的工位一般出現(xiàn)在焊接和涂裝的重點(diǎn)工位上，總裝車間會(huì)更復(fù)雜。同一條產(chǎn)線要生產(chǎn)不同的車，涉及不同的零部件，需要用到不同的夾具，這是柔性化生產(chǎn)要解決的問題，要判斷零部件之間的不同特征點(diǎn)。

　　同時(shí)，從料架上拿取零部件的時(shí)候，不可能每次都放在一模一樣的位置，多少存在誤差，也需要自適應(yīng)，就要通過自動(dòng)駕駛的技術(shù)來感知和決策。核心是圖像識別，通過視覺與機(jī)械臂進(jìn)行柔性協(xié)作。

　　剛剛說的都是具體工位的事情，從產(chǎn)線的角度來說，每個(gè)工位都成了獨(dú)立的個(gè)體，如果生產(chǎn)流程有改變，物料不需要往A工位送了，直接送到B，A還可以換上其他的模塊，被送到其他工位。產(chǎn)品不管怎么變，產(chǎn)線都能對應(yīng)地發(fā)生變化。

　　在全新的生產(chǎn)方案中，物料排產(chǎn)系統(tǒng)和制造執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)揮了核心作用，前者以物料為中心排產(chǎn)，并將各型號物料送到工位，后者則負(fù)責(zé)組織PLC設(shè)備（可編程邏輯控制器，常見的自動(dòng)化設(shè)備）進(jìn)行生產(chǎn)。

　　這背后是通用型AI，而不是基于某個(gè)特定場景，脫離了場景就不能用了。如果馬斯克的其他公司也需要的話，這套通用型AI也可以用在那家公司。

　　出行一客：如何對工位進(jìn)行智能化改造？在工位上增加一個(gè)攝像頭？

　　Allen：兩個(gè)，就像人有兩只眼睛，兩只眼睛配合，畫面才能變成三維。

　　除了視覺模塊，還有其他感知模塊(含相機(jī))+邊緣計(jì)算模塊+智能網(wǎng)關(guān)控制模塊(具有AI自主學(xué)習(xí)功能)，構(gòu)成一整套的工位智能化解決方案。

　　出行一客：車企總是在宣傳自家工廠的自動(dòng)化程度，說自動(dòng)化率達(dá)到90%以上，工廠是黑燈工廠等等。這和特斯拉的區(qū)別在哪里？

　　Allen：他們做的是數(shù)字化，就是把所有的指令輸入進(jìn)去，通過一系列的運(yùn)轉(zhuǎn)，在沒有人參與的情況下，能夠執(zhí)行得到一個(gè)結(jié)果。生產(chǎn)可樂的過程就類似這樣的高度自動(dòng)化，但是你生產(chǎn)一輛車看看？車太柔性了，太復(fù)雜了。

　　我們不是在做基于數(shù)字化的無人工廠，我們側(cè)重高柔性的無人工廠。工位和產(chǎn)線可以自適應(yīng)，這樣就盡可能地減少工人的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)無人化。

　　出行一客：怎么實(shí)現(xiàn)這種層次的無人化？

　　Allen：從技術(shù)的角度，需要足夠的數(shù)據(jù)，自適應(yīng)才能夠準(zhǔn)。不然工人做的話1秒鐘搞定，自適應(yīng)需要18秒，那就沒必要了。數(shù)據(jù)吃得越多，模型就越聰明。

　　但有些場景沒有這么多數(shù)據(jù)讓你吃，比如說放這個(gè)動(dòng)作，機(jī)械臂要把零部件放進(jìn)一個(gè)固定的位置，一旦有偏差就放不進(jìn)去，如果多次錯(cuò)誤嘗試，零部件就損壞了。生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)是很難抓的，沒有那么多海量數(shù)據(jù)去學(xué)習(xí)，我們就變了一套算法邏輯，通過負(fù)面式學(xué)習(xí)，在少量錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的訓(xùn)練下，48小時(shí)內(nèi)可以迅速到92-95%準(zhǔn)確率，部署后再通過在線數(shù)據(jù)不斷提高準(zhǔn)確率。

　　出行一客：但是上海工廠的自動(dòng)化和無人化程度并不高，很多工作是由工人完成的。

　　Allen：當(dāng)時(shí)我?guī)婉R斯克規(guī)劃上海產(chǎn)線，我也問過這個(gè)問題，馬斯克說不需要。

　　這正是上海工廠和加州工廠不一樣的地方。對于上海工廠，效率第一，快速生產(chǎn)汽車是最重要的目的，它的定位就是一個(gè)執(zhí)行型生產(chǎn)工廠。而在加州工廠，產(chǎn)線也是產(chǎn)品，產(chǎn)線也要升級，馬斯克對加州工廠的要求是做研發(fā)型產(chǎn)線，不僅是完成相應(yīng)的量產(chǎn)任務(wù)，還要打通研發(fā)端和生產(chǎn)端，讓產(chǎn)品和產(chǎn)線同步迭代。

　　特斯拉的其他超級工廠也會(huì)給加州工廠提供制造和工藝端的資料和數(shù)據(jù)，同時(shí)具備量產(chǎn)和生產(chǎn)迭代功能的工廠只要有一個(gè)就夠了。

　　特斯拉價(jià)值觀

▲ 受訪者供圖

　　出行一客：特斯拉有一個(gè)理念是簡化生產(chǎn)過程，生產(chǎn)更容易生產(chǎn)的車。怎么理解？

　　Allen：我們平常說量產(chǎn)指標(biāo)中的產(chǎn)能都是以輛為標(biāo)準(zhǔn)，但在特斯拉，產(chǎn)能更多的時(shí)候被視為零部件是否簡化，如果零部件簡化了，汽車生產(chǎn)出多少輛自然就提高了。

　　現(xiàn)在，一輛汽車需要數(shù)萬個(gè)零件，但是如果我們把汽車所需要的零部件簡化成10個(gè)，產(chǎn)能是不是就上去了呢？減少零部件的方法有很多，比如一體壓鑄，還有就是高集成，更多是通過寫軟件代替原來硬件的功能，當(dāng)有一個(gè)多功能的零部件可以取代數(shù)個(gè)單一功能的零部件時(shí)，零部件總量也就隨之下降了。

　　產(chǎn)品要想變得容易生產(chǎn)，必須要不斷迭代，而且迭代速度很快，這對產(chǎn)線的要求是很高的。產(chǎn)品變了，最好做到不停線的情況下迭代產(chǎn)線，否則產(chǎn)線更新的成本就太高了，車的競爭力就變?nèi)趿?。這是一個(gè)基本的商業(yè)訴求，也是一個(gè)非常核心的技術(shù)。

　　出行一客：馬斯克曾經(jīng)說，特斯拉最大的優(yōu)勢就是它的制造。

　　Allen：特斯拉在馬斯克所有公司中的地位，更像一個(gè)生產(chǎn)工具，而且不僅僅是造車的工具，而是一個(gè)制造和磨礪工藝的企業(yè)。特斯拉要生產(chǎn)所有馬斯克想要的東西，而他的終極目標(biāo)就是要去火星。

　　雖然在特斯拉內(nèi)部，馬斯克不會(huì)直接說大家做的事情是為了去火星，但是最后總結(jié)起來都是為了這個(gè)目標(biāo)。所以這也是為什么在特斯拉的工廠中，很多設(shè)備是可以生產(chǎn)SpaceX的零部件的。

　　比如火箭用的玻璃，就是特斯拉加州工廠生產(chǎn)的，你可以注意到之前有新聞，早期的Model 3，一遇到下雨，車上的玻璃就會(huì)變色，這種情況的出現(xiàn)是因?yàn)檫@些玻璃本來要裝在火箭上的，要為紫外線調(diào)整。

　　我在特斯拉的時(shí)候，我和SpaceX的員工有很多交流。其實(shí)，在馬斯克的眾多公司中，大家可以說是“飄來飄去”的，不只是特斯拉和SpaceX，包括Neuralink和Boring公司，人員交換是很常見的，而且馬斯克也鼓勵(lì)大家在不同公司之間交換。

　　有時(shí)候特斯拉團(tuán)隊(duì)遇到問題解決不了，SpaceX的團(tuán)隊(duì)就會(huì)過來幫助，比如特斯拉當(dāng)時(shí)有一個(gè)線控，這套系統(tǒng)就是SpaceX的，拿過來給特斯拉用了。事實(shí)上，在特斯拉和SpaceX之間，零部件互通是很平常的一件事，所以很多特斯拉的零部件已經(jīng)是航空規(guī)格了。

　　特斯拉之所以能夠做到軟件定義汽車，也能做到軟件定義生產(chǎn)，最根本的原因在于人，因?yàn)樵谶@背后很大程度上是同一個(gè)團(tuán)隊(duì)在編寫軟件程序。因?yàn)樵隈R斯克的所有公司中，人員的交流是非常頻繁的，部門劃分也不是那么壁壘森嚴(yán)。

　　出行一客：你曾經(jīng)在通用工作，通用和特斯拉最大的差別是什么？   

　　Allen：在通用和特斯拉的感受差別很大，汽車電動(dòng)化帶來的最大的變革就是軟件可以定義硬件。通用是標(biāo)準(zhǔn)老車企的組織形式，大家參照原產(chǎn)品原工藝的基礎(chǔ)上，“有跡可循”的做新能源車，但特斯拉更多是顛覆性的，產(chǎn)品能被軟件定義，產(chǎn)線能被軟件定義，那它的組織架構(gòu)就和原來的車企很不一樣。

　　另外就是依賴供應(yīng)商，傳統(tǒng)車企把很多的精力都用在了集成上面。事實(shí)上，生產(chǎn)汽車的絕大部分零件的是供應(yīng)商。目前新入行的玩家都是看到上游的供應(yīng)商成熟了，自己有品牌有渠道就可以進(jìn)入這個(gè)市場。特斯拉認(rèn)為整車廠應(yīng)該給汽車零部件供應(yīng)商更多的賦能。

　　特斯拉也更鼓勵(lì)挑戰(zhàn)，比如你上級有一個(gè)方案，但是你有更好的方案，你就可以去挑戰(zhàn)他，如果你是對的，OK那就用。所以特斯拉不是看誰的資歷更久，而是真的看誰說的對，這和傳統(tǒng)車企比資歷也是大不一樣的。

　　出行一客：自己創(chuàng)業(yè)，和在特斯拉工作有什么不一樣？

　　Allen：和我在特斯拉協(xié)助馬斯克打產(chǎn)能攻堅(jiān)戰(zhàn)時(shí)的目標(biāo)是一樣的，做一條高集成、多功能（產(chǎn)品高兼容性）、無人化（盡量減少工人）的產(chǎn)線，不一樣的是那個(gè)時(shí)候我為了興趣，現(xiàn)在為了下一代制造業(yè)。

　　我們公司是去年才成立的，目前正在用全新的技術(shù)復(fù)現(xiàn)之前的產(chǎn)品和流程，這需要一點(diǎn)時(shí)間，也是一個(gè)優(yōu)化的過程。

　　如果要說愿景，我希望做一條更高柔性的產(chǎn)線，能兼容不同車型甚至不同產(chǎn)品。在產(chǎn)能的提升上還有很多工作可以做，比如說產(chǎn)品迭代的速度、產(chǎn)線爬坡的速度、解決卡節(jié)拍工位的速度。在車廠里，一般最卡節(jié)拍的車間是總裝車間，改造完總裝可以改造沖壓，甚至改造供應(yīng)商。

　　出行一客：目前融資和估值如何？

　　Allen：2022年第一季度完成1200萬美元Pre-A輪融資，領(lǐng)投方是聯(lián)想創(chuàng)投，跟投方是小米戰(zhàn)投和沸點(diǎn)資本?，F(xiàn)在正在做Pre-A+輪。

　　到今年6月，公司估值是1.2億美元。

　　出行一客：客戶都有誰？

　　Allen：上汽大眾、理想、小米、Lucid、Rivian，3C行業(yè)的訂單更多，不過都還在POC階段（Proof of concept，概念驗(yàn)證）。

　　從產(chǎn)品的角度來說，現(xiàn)在做的主要是感知、決策、執(zhí)行的模塊產(chǎn)品；除此，還有標(biāo)準(zhǔn)化工位解決方案，比如漆面質(zhì)檢的工位，一個(gè)大概200萬，還有總裝工位等，難度更大。

　　出行一客：特斯拉是你們的金字招牌。

　　Allen：我們團(tuán)隊(duì)主要成員都是特斯拉的離職員工，分布在中美兩國，出身可以說是有一些小的光環(huán)。但是我覺得，哪一天特斯拉愿意使用我們的產(chǎn)品，愿意投資或者收購我們，那個(gè)時(shí)候才算是真的招牌。

　　現(xiàn)在特斯拉的技術(shù)還是在我們當(dāng)時(shí)交付的基礎(chǔ)上在運(yùn)行，從2017年到現(xiàn)在都4年多了；現(xiàn)在，我?guī)е瓉淼哪菐腿穗m然剛開始起步，但是我們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，用全新的技術(shù)18個(gè)月內(nèi)就能攆上。但即使是這樣的話，放眼全球其他的制造商和OEM車企，他們好像還沒開始這方面的努力，他們的重心還在車本身，還不在制造上。

　　出行一客：在特斯拉最大的收獲是什么？

　　Allen：三條：自驅(qū)、跨領(lǐng)域、動(dòng)手解決問題。

　　出行一客：你如何理解第一性原理？

　　Allen：相信自己的直覺，不要怕失敗。最重要的就是從A點(diǎn)推到B點(diǎn)的過程，這是難度最高的。