从特斯拉产能看高度自动化生产的局限

发表时间:2018-07-20 17:08

如果说上半年最受全球投资者关注的一条生产线,那无疑是特斯拉的Model 3 汽车生产线。


刚过去的第二季度,特斯拉目前最受消费市场关注的产品Model 3 生产线终于在屡次跳票后通过加班和增加组装线使产能最后一周提升到了5031台。这原本计划在2017年底达成,延期直接导致了大规模的退单。关键节点的完成不仅让马斯克在邮件中告诉员工特斯拉已成为了一家真正的汽车公司,也让许多认为破产已不远的看空者们大跌眼镜。


原本信心满满的看空者判定Model 3无法达到产能目标的一条主要依据即是特斯拉的产能将受限于其全自动生产线制约。


“Model 3的最初生产体系是按照高度自动化的体系来设计。”


马斯克曾抱有高度期望,而在2018年,他不得不承认特斯拉过度自动化是导致产能低于设计目标的原因。以之对应放弃了一些岗位的机器人和复杂的系统,并转而雇用数百名工人取代机器人的岗位。即便如此,特斯拉的自动化程度也依然令人惊叹。


无独有偶,2011年制造业巨头富士康提出百万机器人的计划,并逐步推进完全自动化生产线和机器人的部署。但对于流水线上不少精密复杂工序,至今机器人的应用并不如预计那样顺利。


从特斯拉和富士康在高度自动化的实践中可以看出,在自动化技术和机器人应用快速发展的今天,我们仍然需要寻求一个自动化和人力劳动之间的平衡点来最大化的提升生产效率和企业利润。


高度自动化或“黑灯”工厂对于大批量生产,产品设计和工艺稳定、可靠,重复性简单劳动,定位精准,高频次操作,数据信息处理的场合具有明显的应用优势。不仅使工人从繁重,枯燥的岗位中解脱出来,而且在质量,长期成本,高效率,安全等方面可以取得可观的成绩。


从今日的技术条件和制造成本来看,高度自动化生产局限性主要表现在以下几方面:


1.     初期投资巨大,Model 3车身生产线的自动化程度已达到95%,包括零部件的传递、装载及焊接等操作。安装有数百机器人。据分析师估计特斯拉大约投入了 20 亿美元建立 Model 3 生产线,这大大超过了任何一家汽车制造商在新车型上的花费。大大加大了投资收益的困难。


2.     技术复杂,调试时间长,系统稳定性薄弱,维护成本高。由于自动化大量的技术细节问题需要逐一解决,Model 3生产线使得量产一拖再拖。在这庞大的工厂里一颗普通螺栓的装配,一个小小的传感器都可能让整个生产线戛然而止。虽然一线操作工人可以得到大批节省,但维护团队和应急反应的要求则提高不少。


3.     看似日常的某项工程变更或系统设备更新升级对于整个生产制造体系的工作量,停产时间及投资则可能是人工的数倍。生产管理信息系统升级,机器人编程,设备调试,工装夹具重新定制等等相比工人的操作内容变更,要耗费更多。甚至有可能导致部分设备的闲置或报废。


4.     制造系统的柔性化不足将难以充分应对客户产量波动。一旦客户的需求急剧上升或下降,主要由成套设备决定瓶颈节拍的产线,将不得不考虑增加新线或闲置大部分产能。正如此次特斯拉在最后关头搭建帐篷并追加第三条组装线来临时提高20%左右产能。


当然,随着工业自动化的不断发展,机器人价格持续下降和智能化程度的进一步提升,我们相信全自动化工厂的普遍应用也仅是时间问题。



特斯拉3model.jpg

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