
你所不知道的埃隆·马斯克的省钱之道
最近特斯拉的股票持续大涨。截止7月6日美股收市,市值已经飙到了2543亿美金,年初至今上涨227.87%。越来越多的人认识到,马斯克是个狠人。他的厉害,体现在会省钱,言出必行等许多方面。
马斯克省钱之道主要体现在两方面:在打造产品时,尽可能降低设计和生产成本,从而降低产品价格;在交付客户使用后,降低客户的长期使用成本,从而为客户省钱。马斯克在介绍自己的产品时,常常以省钱开场,着重介绍这两点。
这篇文章,我们集中看一下马斯克的省钱之道。

1
SpaceX:将民用器材带入航天领域并持续创新

不同于行业里其他公司所采用的“太空级别”设备,SpaceX的设备往往是由现成的消费电子产品制成的。SpaceX努力了多年才向NASA证明,普通电子设备已经足够优秀,毫不逊色于那些在过去几年饱受信赖且更贵、更专业的设备。为了向NASA和自身证明决策的正确性,SpaceX有时会同时在火箭上使用业界标准设备和自己设计的原型设备来进行发射测试。然后工程师会比较设备的运行性能。一旦SpaceX的设计等同或优于业界标准设备,它就会成为公司采用设备的标配。
以现有载人飞船搭载的星载计算机和控制器举例,单个控制器价格为500万人民币左右,一共14个系统,为了追求高可靠性,每个系统1+1备份,一共28个控制器,成本总计约1.4亿人民币!而SpaceX的龙飞船主控系统的芯片组,仅用了2.6万人民币,成本相差5384倍。

SpaceX 猎鹰九号和龙飞船用的都是Intel双核的x86处理器。SpaceX也没有用双核做一件事,而是把双核拆成了两个单核,分别计算同样的数据。每个系统配置3块芯片做冗余,也就是6个核做计算。如果其中1个核的数据和其他5个核不同,那么主控系统会告诉这个核重新启动,再把其他5个核的数据拷贝给重启的核,从而达到数据一直同步。周而复始,不让一个核掉队。据SpaceX前火箭总师John Muratore透露,龙飞船一共有18个系统,每个系统配置了3块X86芯片,龙飞船一共有54块。所以龙飞船主控芯片的总价约:2.6万人民币,3600美元!猎鹰九号一共有9个分立式发动机,每个发动机配置了3块X86芯片,加上主控系统配置了3块,猎鹰九号一共有30块这样的芯片。猎鹰九号主控芯片的总价约:1.4万人民币,2000美元。
现在市面上的高端笔记本都比SpaceX火箭芯片贵。忽然觉得自己的笔记本性能剩余太多了。。。。。
除了制造自己的引擎、火箭箭体和太空舱,SpaceX还设计了自己的主板、电路、探测震动的传感器、飞行计算器和太阳能板。工程师发现仅仅是精简一个无线电装置,就可以将设备的重量减少20%。而自产无线电节省的成本更是令人瞠目,其他航天航空公司使用的工业等级设备需要花费5万~10万美元,而SpaceX将其降到5000美元。
SpaceX的工程师们知道如何运用更强大的运算技巧来提高运算能力,这会节省很多空间。尽管“龙”飞船的外观与“阿波罗”号十分相似,但它的墙壁角度更陡峭,工程师的这一决策是为了给装备和宇航员留出更多空间。SpaceX也通过和NASA达成协议,获得了PICA隔热材料的生产工艺。SpaceX的工程师找到了让PICA成本更低廉的方法,改进了基础配方。所以“龙”飞船从一开始,就能承受从火星返回、进入地球大气层时产生的热量。“龙”飞船的总成本是3亿美元,其他公司的宇宙飞船项目成本比它高10~30倍。“我们自己采购金属原材料,将它辗平、焊接,然后用它做所需的配件,”戴维斯说,“我们几乎所有配件都在内部生产。这就是成本能降下来的原因。”
SpaceX需要一个可以触发平衡动作(用来控制“猎鹰1号”的飞行方向)的作动器。工程师戴维斯在过去从未制造过硬件,所以自然而然就去找了一些可以帮他制造电动作动器的供应商。对方报价12万美元。“埃隆听完后大笑,”戴维斯说道,“他说,‘那个部件还没有车库门的开关复杂。你的预算是5000美元,去搞定它。’”戴维斯花了9个月的时间制造那台作动器。在完成之后,他又花了3个小时给马斯克写了一封电子邮件,讲述该设备的优缺点。他在邮件中详尽地描述了自己如何设计这台设备、他做出各种选择的原因,以及所需的花费。就在按下发送键的那一刻,戴维斯感到从身体里疯狂涌出一股焦虑感,因为他知道他用了近一年的时间全力以赴,做了其他航空公司的工程师试都不会试的事情。马斯克对他所有辛劳和焦虑的奖赏是一个标准回复:“不错”。戴维斯设计的作动器最终成本是3900美元。
工程师华生在NASA的喷气推进实验室(JPL)期间参与过很多不同的项目,包括建造和测试可以抵御太空恶劣条件的计算系统。JPL通常购买昂贵的加强版计算机,而这让华生感到沮丧,他幻想着可以打造出更便宜、同样有效的计算机。在马斯克面试他的时候,华生得知SpaceX恰恰需要这种思考方式。马斯克希望火箭的主体计算系统花费不超过1万美元。以航天领域的标准来看,这是个疯狂的数字,火箭的航天电子系统造价通常超过1000万美元。华生说,“在传统的航天公司,为讨论航天电子设备的会议所准备的食物花费都不止1万美元。”
在工作面试过程中,华生向马斯克承诺他会完成这项看似不可能完成的任务,交付成本为1万美元的航天电子系统。他到任后立刻着手开始设计“龙”飞船的运算系统,第一个系统叫作CUCU,发音为“咕咕”(与英文的“杜鹃”同音)。这个通信装置将被送入国际空间站,用来与“龙”飞船通信。很多NASA的人称SpaceX的工程师为“修车工”,并对初创公司在很多方面的能力表示怀疑,认为他们无法研制这类仪器。但是SpaceX以创纪录的速度研制出了这台通信计算机,并最终成为这类系统中第一个一次性通过NASA协议测试的计算机。NASA官员被迫一次又一次地在会议中说到“咕咕”——这是SpaceX为了折磨NASA开的小玩笑。随着时间的流逝,华生和其他工程师建造出了“龙”飞船完整的运算系统,并在做了一些调整后将其用于“猎鹰9号”。他们的最终成果是一个备用的航天电子平台,以确保系统发生故障时还能正常运转。它结合了现有的运算设备和SpaceX自己生产的产品,虽然成本略高于1万美元,但与马斯克的目标很接近。
SpaceX对于非常复杂的硬件系统做了很多具有开拓性的改进。工厂里一个看上去颇为古怪的小发明就是一个典型案例。那是一个两层楼高的机器,用于“摩擦搅拌焊接”(friction stir welding)。SpaceX可以用这台机器实现巨型金属板的焊接流程自动化,这些大型金属板可以用来制造猎鹰火箭的箭体。一只机械臂举起火箭箭体的一块金属板,将其与另一块金属板对齐,然后将它们焊接在一起,焊接长度可达20英尺。航天公司通常尽量避免焊缝,因为这会对金属板的受力性能产生不利影响,而这限制了他们可使用的金属板尺寸,并带来了其他设计限制。在SpaceX初期,马斯克就要求公司掌握摩擦搅拌焊接技术,这项技术利用一个旋转的机头高速摩擦两块金属板的连接处,使它们的晶状结构融合在一起。这就好比你加热了两片铝箔,然后用拇指按压接缝处,将两片铝箔接在一起。比起传统焊接,这种焊接技术能够使焊缝更坚固。很多公司在过去都采用过摩擦搅拌焊接技术,但是他们从未将该技术用于火箭箭体这样庞大的物件上;对该技术的使用也从未达到SpaceX的高度。在经历各种实验和失败之后,SpaceX现在可以焊接又大又薄的金属片,因此可以使用更轻的合金,并无须再使用铆钉、紧固件和其他提供支撑的零件,这使得猎鹰火箭的重量减轻数百磅。
华生在SpaceX最棒的新发明之一,是位于霍桑工厂三楼的测试台。SpaceX把火箭所需的所有硬件和电子设备的测试版本铺在金属台面上。实际上,它从头到尾复制了火箭的内部结构,可以模拟成千上万次飞行。一个人在电脑上“发射”火箭,然后用传感器监测每一个机械和计算机硬件。工程师可以发出开闸门的指令,然后检查闸门是否打开了、打开的速度有多快,以及流向它的电流大小。SpaceX的工程师可以用这个测试台在发射前进行练习,并想出各类异常情况的处理方法。在实际的发射过程中,测试台的工作人员可以监测“猎鹰”或“龙”飞船上的异常情况,并做出相应的调整。SpaceX用这套系统做出了数不清的实时改动。其中一个案例是:有人在发射几小时前发现了一个软件文件中的错误,SpaceX的工程师修改了该文件,检查了它对测试硬件的影响,在检测没有问题后,将文件传给在发射台上等待发射的“猎鹰9号”,整个过程耗时不到30分钟。华生说,“NASA不习惯这套做事流程,如果宇宙飞船哪里出了错,每个人都只会顺从地等待3周,之后再试着重新发射。”

第二代“龙”飞船能够温和地降落在计算机设定好的任何地方,从此不再需要降落在海面上,不再有废弃的太空船。马斯克说,“这是21世纪太空舱应有的着陆方式。你可以再次注满火箭推进剂,再次起飞。如果我们不改变现有的抛弃火箭和太空舱的方式,我们就不可能在太空探索中有新突破。”
从“猎鹰1号”到猎鹰重型火箭,所有型号都可以使用相同的引擎,从而节省成本和时间。米勒说,“我们自主生产燃油缸、涡轮泵、气体发生器、喷射器和主阀门,我们对成品有绝对的控制权。我们还有自己的实验基地,而绝大多数竞争对手使用的是政府的实验基地,因而我们的工时减少了一半,与生产材料相关的工作也少了一半。4年前,我们一年能制造两枚火箭,现在我们一年能制造20枚。”

一系列省钱和创新的结果是,SpaceX的火箭发射成本低的惊人。
“猎鹰9号”的飞行成本为6000万美元,公司希望通过规模效益和改进发射技术将这一数字降至约20万美元。
SpaceX总共花费了25亿美元将4个“龙”飞船送到了国际空间站,执行了9次“猎鹰9号”和5次“猎鹰1号”的发射任务。每次发射的价格是同行业中其他公司所无法理解的,更是难以企及的。
联合发射联盟(ULA),它成立于2006年,是波音公司和和洛克希德·马丁公司的合资企业。ULA为每次发射收取3.8亿美元,相比之下SpaceX只收取9000万美元。(这9000万美元高于SpaceX 6000万美元的标准发射价格,这是因为政府有一些基于敏感性的额外要求。)马斯克指出,如果挑选SpaceX作为发射供应商,政府省下的钱足够支付火箭运载的卫星成本。
SpaceX表示,重型猎鹰的载重量是同类竞品波音/ULA的重型德尔塔4号载重量的两倍,然而造价仅是后者的1/3。
值得一提的是,SpaceX的一些设备和技术已经转移给特斯拉,支持特斯拉生产出更轻、更坚固的汽车,这促使马斯克在汽车行业里的竞争对手们不得不采用相同的技术。但是他们却很难生产出足够多的材料。
2
特斯拉:会省钱令特斯拉起死回生,所向披靡

特斯拉最初的创始人之一是艾伯哈德和塔彭宁,艾伯哈德担任CEO,马斯克是天使投资人,担任董事长。作为一个工程师,艾伯哈德非常有才华,他主导推出了第一代Roadster.但是作为CEO,他无法解决这辆车的量产成本问题。而这是一个事关生死的问题。
美国上一个造车成功的企业是1925年创立的克莱斯勒。近100年来,至少有50个造车创业公司失败了。一个主要的原因就是成本控制。汽车量产太烧钱了。
面对特斯拉的生死关头,省钱大师马斯克出手了。
他要求员工们在每周四早晨7点开会,审阅最新的原材料账单。他们必须要了解每个零件的价格,然后制订一个合理的计划让价格变得更便宜。如果一台发电机在12月底的时候价格为6500美元,马斯克希望它的成本能在次年4月降到3800美元。
公司每个月都会对这些零件的成本进行分析和规划。“如果你掉队了,你将会为此付出惨重的代价,”员工波普说,“每个人都会看到的,如果你没有完成计划,你就会失业。埃隆的大脑就像一台计算器。哪怕投影仪上出现一个不合理的数字,他都会注意到。他不会错过任何细节。”
他发表了一场演讲,要求我们在周六和周日依然努力工作,并睡在桌子底下,直到这项计划完成。人群中有人表示反对,他们认为每个员工都为了这辆车工作得如此辛苦,他们也需要休息一下,可以有时间陪陪家人。埃隆说,‘我想告诉那些人,我们破产之后,他们会有更多的时间陪家人的。
有一个检测项目需要将Roadster置于一个特制的冷却室中,以便测试汽车在寒冷环境中的表现。因为不愿意支付天文数字的冷却室使用费,特斯拉的工程师们最终租了一辆带有大型冷冻车厢的冰激凌车。当某个人把Roadsters开进冰激凌车厢之后,工程师们就会穿上羽绒服,然后开始进行他们的研究工作。
对,就是那种大型箱式货车,带低温冷冻,用来运送海鲜蔬菜的那种。市面上这种低温冷藏车,基本上都能达到-18℃,有的功率强一点的,甚至能到-28℃…

特斯拉与spaceX一样,全部行车电脑(ECU)均是自研,而所有传统汽车厂商的ECU背后都捆绑了数十家生产厂商,其他品牌汽车如果想达到与特斯拉同等水平的车载电脑技术,与推倒重来没有区别,所有传统ECU厂商基本都已经在淘汰边缘。
Model 3的线束缩短到1500m,左右车身控制器集成功能,取消PTC采用电机制热,OBC+DCDC二合一集成于BDU内部(也就是,电池包包含了充电机和DCDC,整个电池包成为了一个单独可以充放电的独立的能源包!这简直就是和马斯克自己的能源公司的业务不谋而合,可以断定,将来马斯克的能源公司肯定涉及model 3的电池包回收业务!)一个又一个闪亮的设计出现在Model 3这款车上,难怪日本某汽车巨头感叹:我们落后特斯拉至少5年!
不同于传统车企的按批次改进自己的车,特斯拉发现造车过程中可改进的地方,他们立刻就着手改进。有些改动比较明显,有些改动很细微,但总的来说,这样的持续改进文化让他们能够领先于任何其他竞争对手。Model Y在2018款Model 3的基础上,在很多方面有了长足的进步。

一体化车身铸件:Model Y的车身结构中有两个巨大的铸件。得益于特斯拉自己独有的铝合金材料,未来有可能将两个铸件和车身更多的零件合并为一个铸件,从而进一步缩短制造工序和时间。
车内热泵:目前最顶尖的热泵设计,提供最好的车内供暖和冷却解决方案。能够显著节省电力,延长Model Y在冬天的续航,改善驾驶体验。
电池:在保持所有的功能的前提下,特斯拉做了一系列的改进来简化电池包制造工序和降低成本,包括:取消了紧固件,去除了多余的胶带,简化了电池盖板,减少了封装化合物的用量,取消了基本上一半以上的温度传感器,减少了电路板上,那些不需要冗余设计的元器件数量。
顶棚:全景玻璃车顶上有一个非常独特的顶棚。它由两个铸件构成,省去了很多紧固件,也省去了耗时的粘合操作流程,工人安装时也不需要担心棚板折叠留下折痕,安装后的外观也更好看。
电机:Model Y用浇铸铝部件替代了Model 3 车型电机中的真空钎焊铜转子。在维持功能的同时,维持了同样的外壳尺寸,减轻了转动部件的重量,降低了成本,提高了电机的效率。
零件通用性:座椅的通用性,电机,等有近75%的零件通用。
种种创新措施,让Model Y的制造成本与Model 3接近。而同样是长续航版或性能版,美版Model Y的价格比Model 3 高6000美金,13%。这是纯利润和未来的降价空间。

Cybertruck是特斯拉重新定义汽车之作。这辆车的出现,显示特斯拉吸取之前汽车制造经历中的经验教训,从本质上重新思考汽车的功能,生产与设计的关系。标志着特斯拉作为汽车业的独孤求败,已经达到了重剑无锋的境界。
车身是不锈钢外骨骼,由一整块钢板折叠构成。它的坚固性消除了对车架的需求,从而释放了空间和重量。这种钢板是一种特殊的合金,由SpaceX研发并用于猎鹰9火箭外壳上。很难想象其他造车公司如何与Cybertruck竞争。这种材料的秘方保密,同时只有特斯拉具有足够的产能来生产。
制造Cybertruck不再需要大型冲压机来冲压车身外板,也没有喷漆工序。通过这些步骤的缩减,工厂将缩短生产线的长度,也就意味着更少的造车时间,更少的占地面积,更简单的制造步骤,更少的组装错误,更少的工具和机器人,更少的资本支出和人工时间,最终反映为更少的造车总成本。
汽车制造业的知名专家桑迪·蒙罗(Sandy Munro)指出:通过研究发现,Cybertruck大幅降低了制造成本。他估计,建造一条一年生产5万辆Cybertruck的生产线的成本大约是三千万美元。作为对比,福特F-150皮卡同等规模的生产线成本为2.1亿美元。如果是建造一条一年制造60万辆车的生产线,Cybertruck需要约1.25亿美元,福特F-150要花费6.15亿美元。这是一个巨大的成本差距。
不仅便宜,特斯拉可以在一个更小占地面积的工厂以更快的速度制造他们。意味着建造工厂周期缩短,车的产量迅速提升,从而缩短客户的等候时间。目前Cybertruck的订单已经有65万之多。之前很多消费者因为等不及Model 3交付而放弃订单。类似的情况,在Cybertruck上将大大改善。
通过快速制造,大量交付,持续迭代改进,系统远程升级,特斯拉正在将车这个大硬件,变的像软件一样,智能化并且互联互通。特斯拉的车并不完美,小毛病很多,但他的软硬结合能力和未来的升级潜力,让他成为领先行业的产品。
说到未来的升级,不能不提自动驾驶功能和随之开启的Robotaxi。
当自动驾驶技术成熟后,随之而来的是共享汽车。叫计程车的费用将会比目前的公交汽车更便宜。现在美国出租车价格2-3美元/英里,Robotaxi可以将费用降到0.18美元/英里。
未来你买一辆特斯拉,你可以选择自己独享,可以选择跟家庭和朋友一起使用,或者给评分5颗星的司机,你可以选择在某些时间共享,在某些时间独占。车主可以赚钱,大概一年3万美金左右甚至足够支付买车的分期贷款,也就是可以不花钱就能买辆车。Musk说,这的功能100%会发生,只是时间问题。
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Boring Company:挖掘技术哪家强
马斯克成立Boring Company,目标是打造地下立体管道系统,来减轻洛杉矶的堵车。汽车行驶到一个滑板上,通过电梯进入隧道。在这个隧道里,车最高以每小时200公里的的速度驶向机场等目的地。面对这个想法,绝大部分人第一反应是,隧道挖起来特别烧钱,因此这个想法很难成为现实。事实上也确实如此,洛杉矶地铁扩建时,扩建了2.5英里,工程花费达到了20亿美金。所以在洛杉矶地区建立隧道,成本大概是10亿美金一英里(1.6公里)。所以Elom Musk必须降低挖隧道的成本,得降低10倍以上才行。
马斯克主要通过做两件事情来大幅地降低成本。第1件事是减少隧道的直径,缩减到正常隧道的1/2或者更多。法律规定一条隧道的直径至少得有26英尺,或者是28英尺。从而避免车辆在隧道里刮蹭,允许救护车通过。同时为内燃机车的发动机留足足够的通风。如果你把最大的直径缩减到12英尺,足够一个汽车滑板通过。把直径减小了2倍,纵截面的面积就减少了4倍。而隧道建设的成本与隧道的纵切面积有直接关系。所以这个办法就缩减了大概4倍的成本。
第2条是,目前在挖隧道的过程中,挖掘机挖一段时间就要停下来。等着隧道的阻隔墙加固完成。如果能够重新设计机器,能够同步进行挖掘和加固。就能得到两倍的改进。两者相乘就是8倍的改进。
同时这些机器还远远没有达到功率或者温度极限。所以可以大幅加大机器的马力。至少可以提高两倍,甚至可以提高4到5倍的功率。
所以对他来说已经有了比较明确的步骤,能将每英里的挖掘成本、降低10倍以上。另外,他们公司有一只蜗牛,爬行的速度是挖掘机的速度14倍。他们希望通过改进,能让这些机器挖掘隧道的速度够超过这只蜗牛。说起来是一个玩笑,背后的效率改进让人震撼。
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Hyperloop:超高速长途列车
马斯克计划挖一个真空的隧道,在隧道里,火车可以跑到超过目前世界上最快的列车的速度。按照现在的隧道建造要求,为了能够隔绝地下水渗透,通常需要将隧道壁设计的足够硬,能够承受5~6个大气压。但是真空状态或接近真空状态的隧道,只需要承受一个大气压。所以自然而然的,如果能够建造一条隧道,足够承受地下水的压力,那他自然就能够承受保持真空的压力。这里降低成本的空间也非常巨大。
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总结
马斯克的省钱之道让他天马行空的想法能够落到现实,是他多次创业成功的关键。这与他立志改变世界,带领人类移居火星的宏大梦想一脉相承。树立远大梦想——孤注一掷创业追梦——极致省钱以求生存发展——设计生产划时代产品——创业大成,梦想稳步实现。马斯克的人生,是疯狂的,也是伟大的,是言出必行,也是知行合一。
现在问题来了,你有梦想么?你省钱了么?
参考资料:
1.《硅谷钢铁侠: 埃隆马斯克的冒险人生》
2. 马斯卡Ted 演讲
3. 油管视频摘录
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