«Крупномасштабное производство, особенно если это новое изобретение, в 1 000-10 000 раз сложнее прототипа». - Илон Маск
В этой статье я постараюсь объяснить, почему.
Большинство людей, которых вы спрашиваете на улице (или на конференции) о новом изобретении, скажут вам, что изобретение и первый прототип - самая сложная часть, а его последующее изготовление - это всего лишь вопрос капитала и ресурсов. Нет ничего более неправильного и оторванного от реальности.
Подобно многим детям в городах, которые действительно не знают, откуда берется молоко (возможно, из продуктового магазина?), Такое же количество людей не знает, откуда берутся продукты, которые они употребляют каждый день. Большинство из них никогда не видели производственный объект изнутри. Скорее всего, они видели видео, на котором производственные линии работали и выглядели идеально, гладко, чисто и легко. На самом деле производственные линии для новых продуктов обычно стоят на месте, потому что что-то обычно не работает так, как должно.
Ключевое изобретение после изобретения - это изобретение способов его массового производства. Если вы этого не сделаете, ваше изобретение будет бесполезным.
Люди говорят о моменте, когда у изобретателя был момент истины, когда он или она нашли уникальную технологию, химическое или физическое решение, что, без сомнения, было просветляющим моментом мудрости и радости. Они не говорят о том, почему большинство изобретений никогда не попадают в производство и не попадают в руки потребителей, и почему, если это вообще происходит, то обычно спустя десятилетия. Большинство изобретений так долго ждут, чтобы каким-то образом быть воспроизведены в объеме, что о них забыли, и именно по этой причине большинство изобретений изобреталось снова, и снова, и снова.
Как такое возможно? Ответ заключается в том, что массовое производство нового изобретения на 1 000-10 000% сложнее, чем создание прототипа.
Новое изобретение, которое вы представляете публике вместе с прототипом, обычно делается вручную, своего рода произведением искусства. Это уникальное произведение, и хотя вы, конечно, можете нанять более опытных людей, которые будут делать копии, это будет оставаться очень дорогим и, следовательно, недоступным для широких масс. Не масштабируется. Не менее важно, что у него не будет согласованного качества, а его характеристики будут слишком сильно различаться. В мире батарей вам нужно, чтобы они были похожи на «однояйцевых близнецов» со 100% одинаковой ДНК все время. В противном случае велик риск выхода аккумуляторной батареи из строя.
Каждая деталь может работать сама по себе, но немного отличается, а деталей, которые не работают в соответствии с требуемыми спецификациями, может быть много, или, я бы сказал, слишком много. Все это удешевляет производство и делает вашу продукцию недоступной. Если люди не могут себе этого позволить, потому что это больше произведение искусства, чем продукт массового производства, то это буквально бесполезное изобретение. В мире полно бесполезных изобретений, которые отлично смотрятся на бумаге и даже в качестве прототипов, и вы даже можете производить их в небольших объемах, но не настолько, чтобы добиться успеха в массовом производстве. Мир полон забытых изобретений, о которых больше никто не говорит (например, забытых 2000-летних римских изобретений).
Изобретение, которое чего-то стоит, может быть произведено в больших объемах по низкой цене за единицу и в пределах определенных параметров качества и спецификаций. Большинство изобретений в мире так и не прошли эту проверку и исчезли либо до тех пор, пока не были навсегда забыты, либо до тех пор, пока производство и материаловедение не разовьются до необходимого уровня.
Производство недооценивается, недооценивается, часто называется магией и осуществляется в скрытых местах, которые большинство людей никогда не видели. Где бы вы ни находились в этот самый момент, оглянитесь вокруг и определите продукты, которые вы используете, которые когда-то были изобретены, и спросите себя, знаете ли вы, как они производятся сегодня. Даже если бы вы действительно хотели знать, как они производятся, вы, вероятно, не получили бы доступа к производственным помещениям.
Когда я был во Фремонте, штат Калифорния, на прошлой неделе, я был прямо перед производственными мощностями новой линейки аккумуляторов Tesla и умер, вмешавшись, но, к сожалению, из-за правил безопасности от COVID-19 доступ не был предоставлен. Однажды у меня будет возможность увидеть самую современную гигафабрику Tesla и ее производство аккумуляторов, и я мечтаю об этом дне.
Проблема с изобретением в том, что чтобы вывести его на рынок, вам нужно также изобрести, как оно производится. Производственные мощности для всех остальных продуктов вокруг вас были построены, улучшены и доведены до совершенства с небольшими изменениями и улучшениями за годы или десятилетия. По-настоящему новая инновация, такая как настольная батарея от Tesla, требует множества инноваций с точки зрения ее производства. В противном случае он никогда не превратится в аккумуляторный электромобиль, домашний аккумулятор или систему хранения аккумуляторных батарей.
Berlin будет использовать 4680 ячеек со структурным аккумулятором, а также передними и задними цельными литыми элементами. А также новая система окраски.
В Берлине появится много новых технологий, что означает значительный производственный риск. Fremont & Shanghai осуществит переход примерно через 2 года, когда будут испытаны новые технологии.
- Илон Маск (@elonmusk) 7 октября 2020 г.
Когда Илон Маск и Дрю Баглино говорили о том, насколько это сложно и сколько времени потребуется для массового производства их нового изобретения, они говорили об изобретении массового производства в рамках определенных критериев качества и технических характеристик, а не о том, что сложно произвести несколько единицы измерения. Это было совершенно неправильно понято почти всеми, и, честно говоря, меня бесило смущение людей, которые ничего не понимали, но говорили вслух, как будто они понимали. Они могли бы по крайней мере замолчать, понимая, что это не их область знаний. Вместо этого они распространяют замешательство и неправильные мысли.
В частности, батареи имеют очень малые допуски, чтобы соответствовать техническим требованиям, чтобы работать достаточно долго при многих циклах зарядки и в различных условиях работы. Чтобы снизить этот риск, Tesla много лет назад начала работать с аккумуляторными модулями, чтобы управлять этим риском и иметь возможность при необходимости заменять полные модули - поскольку вы не могли вытащить только один неисправный аккумуляторный элемент, не разрушив при этом аккумулятор. Сегодня, с новой архитектурой батарей, модули уйдут в прошлое, что делает требования к безупречному массовому производству каждой ячейки еще более жесткими и жесткими.
Все это необходимо учитывать, когда вы изобретаете систему массового производства, которая, как на немецком автобане, должна течь с высокой скоростью, как вода в быстрой реке, без пробок, без остановок и остановок. никаких неожиданных происшествий. Приправа должна течь.
Представьте, что у вас есть бесконечная вереница автомобилей, движущихся по немецкому автобану без ограничения скорости, и они разгоняются до 150 миль в час (240 км / ч) с небольшим расстоянием между собой. Справа и слева у них есть служебные автомобили, которые едут с одинаковой скоростью и собирают детали автомобилей, соединяют их вместе, заполняют воздухом колеса, загружают программное обеспечение и выполняют другие сложные задачи с той же скоростью, но только на доли секунды. пока они не переключатся на следующий автомобиль. Они все время остаются на одном и том же месте на автобане. Эти автомобили - наши аккумуляторы, а служебные автомобили - инструменты производственной линии, которые с ними работают.
А теперь представьте, что происходит что-то неожиданное, и машина врезается во что-то на дороге на скорости 150 миль в час. Катастрофа начинается, и у нас происходит массовая массовая авария, в которой повреждены не только автомобили, но и служебные автомобили, их инструменты и, конечно же, сам автобан. Большая группа аварийных и ремонтных автомобилей, таких как машины скорой помощи, автовозы, полиция, уборщики и другие ремонтные службы, встревожены, едут к месту, ремонтируют и чистят все, пока автобан снова не станет бесплатным. Пробка невероятно длинная, и все в плохом настроении, а первопричина аварии еще не определена и не проанализирована. Чем быстрее и ближе едут машины, тем больше наносится ущерб и теряется время. Вы переживаете бесконечную череду массовых происшествий, и каждое улучшение, которое вы внедряете, - это изменение, которое вызывает новые где-то еще. Очередь большую часть времени стоит на месте.
Теперь приходят умные люди и пытаются выяснить, как это могло произойти и что нужно изменить, чтобы снова избежать такой катастрофической массовой аварии. Найти первопричину - это то же самое, что и Sherlock Homes. Решением может быть небольшая корректировка инструмента, смена материала или увеличение буфера без определенного результата для успеха, потому что это никогда не было сделано раньше.
Метод проб и ошибок необходим. Моделирование того, что может случиться, может помочь только в определенной степени. Метод проб и ошибок случается часто - даже если стабильный производственный процесс известен и находится в стадии реализации, его необходимо постоянно калибровать, настраивать, изменять и оптимизировать, чтобы попытаться достичь идеальной скорости и согласованности инструментов, продуктов и условий. Все это настоящее искусство, и самое интересное в том, что художники - это люди, которым никто никогда не аплодирует и даже не знает.
Каждая небольшая остановка в быстром массовом производстве - это затраты и катастрофа для качества, поскольку для обеспечения хорошего качества процесс требует постоянного потока материала с определенной скоростью. В то время как все батареи быстро перемещаются по линии, инструменты модифицируют их и работают с ними на лету, и если по какой-то причине выйдет из строя всего одна маленькая миллисекунда, ущерб и возникшие затраты будут экспоненциальными. Небольшое изменение температуры, человеческий волос или неподходящий чистящий материал могут стать причиной следующей массовой аварии на нашем автобане. Чем выше производительность - а Tesla стремится сделать ее настолько быстрой, чтобы ваши глаза не могли следить за движущимися объектами - тем меньше должно быть отклонение, чтобы создать перерыв в технологическом процессе, который может быть дорогостоящим при переоснащении, но также может быть дорогостоящим. ремонт и потерянное время.
Но если у вас все получится, и процесс протекает плавно, как горячий нож проходит через масло, вам удалось создать изобретение, о котором никто не будет говорить, но это не менее важно, чем сам изобретенный продукт.
Илон попытался очаровательно, с большим трудом и с помощью Дрю объяснить, что они изобрели и почему массовое производство затруднено. Тем не менее, среднестатистическая аудитория этого не слушала и не понимала. Я чувствую боль. В моей деловой жизни я был в той же роли объяснения сложных технических вопросов - будь то технологии, аналитика данных или проблемы управления цепочкой поставок. Все они являются динамическими проблемами, в то время как у нас, людей, есть ДНК, которая в основном понимает статические проблемы. Вот почему большинство людей целятся в шайбу там, где она есть, а не там, где она будет.
Однако самая сложная проблема заключается даже не в отсутствии образования или базового понимания. Самая сложная проблема - это передача и получение информации между людьми. Независимо от того, как сильно вы стараетесь и насколько хорошо вы объясняете сложный вопрос, то, что вы отправляете, никогда не будет получено, если принимающий элемент не открыт или не желает его получить.
Аккумуляторная технология и массовое производство кажутся сложными, но это не ракетостроение, которое нужно изучать годами, чтобы понять. Каждый может постичь основы здравым смыслом, если действительно захочет.
Аналитики и СМИ, освещающие мероприятие Battery Day, не хотели получать то, что прислал Илон, и это закономерность, которую я наблюдал в течение многих лет. То же самое мы видели на Дне автономии и на других мероприятиях. К сожалению, я не думаю, что это изменится в будущем.
Выступая перед аудиторией, которую я надеюсь представить, мы все невероятно благодарны за то, что Tesla приложила усилия, чтобы объяснить нам, что, на мой взгляд, было исторической точкой перегиба в аккумуляторных технологиях, которая, без сомнения, проложит путь к устойчивому развитию будущее.
Хотя я разделяю разочарование, Илон, надеюсь, понимает, что эти усилия были очень хорошо восприняты людьми, которые хотели их получить.