令人震惊的特斯拉机器人

近日，特斯拉人形机器人亮相世界人工智能大会，展现了全新的关节设计结构。

有分析师指出，特斯拉有望借助中国零部件制造出更高性价比的机器人，复制苹果产业链的高级生态体系。

▍复制与重构

苹果花了二十多年和数十亿美元在中国打造了一个复杂度前所未有的供应链模式，帮助iPhone坐拥全球12亿用户，2022年出货量达2.26亿台。

如今，特斯拉的人形机器人作为一个跨时代的新产品，借助庞大的市场订单预期，同样试图在中国重塑一个人形机器人的全新制造体系，以“特斯拉标准”打造供应链的奇迹。

对比两家企业的做法，我们会惊人的发现，一款优秀的产品，往往很难通过市面上已有的零部件加减修改得到。正向设计与产业链协同合作，是企业产品与综合实力进一步跃升的基本要素。

回溯到苹果供应链发展的早期阶段，1998年库克来到苹果开始负责电脑生产业务时，做法显得独特且难以理解。

在当时，苹果没有采用现成的零部件，而是大量选择做定制化，这会带来成本大幅度的提升。

但苹果坚持亲自设计这些零部件的制造过程，并以前所未有的规模和灵活性将这些定制化零部件组装成极其复杂的系统。

这显然并不容易。为此，过去的十五年中，苹果一方面通过营销获取更大量的订单以吸引和回馈供应商，另一方面也在中国逐步建立了一个极其复杂、深入且高成本的供应和生产体系。

为了确保这个过程的稳定可控，苹果一直在向中国派遣其顶尖的产品设计师和制造设计工程师，完善和打磨产品制造工艺。

来到中国后，这些苹果工程师会在几个月的时间里，协同设计新的生产流程，监督生产过程的细节完善，直到生产跑通跑顺、正常运转，同时还要密切关注供应商的生产是否合规。

设备也是苹果投资的一部分。除了大量人力资源投入，苹果还斥资数十亿美元，与供应商共同购买定制设备，并开发一些独家专业技术。例如铝合金机身一体成型技术、特殊焊丝材料的应用技术等都在当时让世界为之震惊。

有统计表明，随着早年iPhone产量的增长，苹果在中国的“长期资产（主要用于生产制造的设备）”价值从2009年的3.7亿美元飙升至2012年的73亿美元。

当时，这一数字已经超过了苹果所有建筑资产和零售店价值的总和，其中有很大一部分是苹果购买的先进CNC机床。

也因此，苹果的标准、供应链体系成为苹果进入全球市场、建立技术竞争力的产物，也在往后多年一直深刻影响着苹果和中国。

换句话说，库克将苹果产品的生产从美国转移到了中国，在中国构建起极为高效的供应链体系，真正完成了乔布斯的设计，为苹果的崛起奠定了基础。

如今，特斯拉正在重新尝试设计一款市面上绝无仅有的全新人形机器人。马斯克也来到中国，去在中国供应商那里寻找一些新的产业链重构契机。

从设想到建模，再到加工成为一个可以工作的机器人，特斯拉机器人团队不仅将先进的造车理念融入机器人制造，以智能高效的研发速度，重塑机械艺术，而且试图在零部件的选择与采购上，开始建立起自己的标准。

对于零部件以及供应商的筛选并非想象中那么容易。最初苹果在寻找供应商时，通过采用了一种“第一原则（first principles）”的向下追溯方式。

在当时，苹果会与供应商进行几个小时的询问、协商，再让工程师与供应商承诺、确定大规模生产苹果所需的定制零部件数量，但条件是必须有效地掌握供应商的技术研发路线图，同时以便全面了解成本、设计和量产等各个环节可能出现的任何问题。

但如果确定合作，苹果会帮助供应商共同改进升级产线，这相当于会把自己买来的设备放在了别人的工厂里。这一举动也使得苹果受到了更多供应商的青睐。

通过坚持遵循这种严格的供应链筛选、培养的流程，苹果伴随着供应商成长了约十年时间，才建立了如今成熟的产业链体系。

▍体系化的力量

在此之前，与苹果的密切合作已经带给供应商巨大利益，这也使得供应商愿意听从苹果的指挥与建议。

例如2000年富士康营收约为30亿美元，2010年，富士康营收已经达到了980亿美元，超过其五大竞争对手营收之和。而到了2022年，富士康的营收则达到了2142亿美元。

在订单拉动的强化议价权和话语权下，对零部件细节的把控使得苹果公司供应链能保持高效运转。

当其他厂商还在忙着与供应商协商规格说明书，苹果的工程师已经非常擅长于对供应商的标准规格提出更细节的问询。他们相信，当问的问题足够多时，也就会很快发现问题的症结到底在哪里，进而迅速解决问题。

这也使得苹果工程师能够很快从整体来到细节，再从细节处完善整体，最终推动供应商去被动接受这种一点点小细节的改进。

除了设备，苹果对于资源流通的把控也做到了极致。

苹果供应商的人员流动率非常高，自2008年起，苹果供应链上至少流动了2360万名工人。供应厂商围绕苹果公司的需求，在周边城市和地区，形成了一定技能组合的劳动力资源，一定形式的生产配套组合，然后细化。

最后这条产业链上既有了各类工作的分包商，又有各类细分专业领域公司，

这种模块化的劳动力配比，能实现更灵活性的生产力资源组合，也使得苹果公司在扩产或者改良工艺后，能很快找到对应资源，完成了高度发达的制造业生态系统搭建。有分析认为，如今苹果只需1.4万人就能对全球供应链中150万名工人每周的工作进行监督把控，这是一种体系化的力量。

最终庞大的体系化优势体现在在库存周转率（inventory turns）上。苹果的电子产品总能做到一枝独秀。从数据上来说，苹果的库存周转率是当时诺基亚的2.5倍，是可口可乐的12倍。

因此，有分析担心，成本和生产流程更为复杂的人形机器人恐怕很难实现高的库存周转率。如何解决这一问题，可能需要特斯拉更长期的体系建设投入，才有望朝着马斯克提到的100亿台机器人数量不断迭代迈进。

▍特斯拉的正向设计

好消息是，如今特斯拉也已经在筛选和帮助着自身的供应商，开始初步比对和测试着送来的供应商样本。

不同点在于，得益虚拟仿真、3D打印等先进技术，特斯拉在研发到生产上，采取了一种杠铃式的垂直开发流程。即重视前后两端的原型设计和虚拟仿真测试。这使得特斯拉在设计早期能将更多精力投入在产品改良以及参数优化上，而非中间的制造环节。

例如在研究特斯拉机器人Optimus的执行器时，特斯拉正尝试一种带有电机和齿轮组的驱动系统，将齿轮组进一步参数化和虚拟化建模测试，从而完成每一个细节性部件的重新设计重构。

有机构判断，本次亮相的特斯拉人形机器人Optimus搭载手臂、手掌、腿部各12个电机，脖子与躯干各2个电机，共40个电机，均采用了类似全新的部件和结构设计方式，形成旋转执行器和线性执行器两种主要形式。

这内部至少也需要包含3个系列的电机+行星滚柱丝杠执行器，和3个系列电机+谐波旋转执行器。当然也不排除更多我们无从得知的新型部件。

随着特斯拉产业链的边际变化愈发明显，特斯拉这种全新的部件生产和组合方式，已经带动了例如行星滚柱丝杠、空心杯电机、滚针轴承产品等全新部件的市场。

因为例如人形机器人的手指等部件，部件的空间狭小，人形机器人手指关节未来必然需要配备更多小型化且能够输出较大力的电机。目前来看，类似新型空心杯电机的确能更完美契合人形机器人对应手指关节轻量化、高精度等需求。

这部分产品优势虽然在于能够自锁&提供更大的推力，但难度在于体积小，螺母加工难度较高，在原先市场上的综合需求量较低，因此大多需要定制化开发和生产。

特斯拉对于市场给出的较高预期下，使得零部件企业目前正争先恐后尝试与特斯拉达成合作。机构指出，假设特斯拉机器人达到百万台量级、单台成本有望达到19万元，其中单台机器人空心杯电机模组价值量约7200元，这或许也使得供应商愿意尝试为特斯拉单独开模定制产品。

得益于特斯拉正寻找中国供应商比样的消息推动，在此之前，例如鸣志电器、江苏雷利等企业在二级市场上的股价因此大幅抬升。而曝出相关样品已送至美国特斯拉试验结果良好并获得较高认可的南方精工更是一度成为明星标的。

市场的炒作逻辑也非常简单，一方面空心杯应用领域较高端，设计及制造壁垒高，看好人形机器人这一应用对空心杯电机市场规模的拉动，另一方面特斯拉供应商也有望复制当初苹果供应商的合作成长轨迹，值得进行投入。

在获得了供应商的初步支持后，特斯拉借助模块化的自主设计，很快能够借助零部件形成几套整体开发方案，接着让供应商根据这套方案和指标进行加工成型。

然后特斯拉的工程人员会将这套方案放到虚拟仿真软件中，根据模拟现实环境的仿真软件，进行细节的演练、调参，得出最适合机器人运动的动力学参数，并根据现实情况，判断零部件在某些动作中的问题，优化模块化执行器的结构和封装，完成一个正向设计的循环。

得益于从零开始进行完整的系统设计，导致工程师能够按照设计需求对产品进行深度且细节的优化，最终快速交付和迭代设计成果。

这种从0-1的垂直设计流程，能够让特斯拉的工程人员深入到设计电磁学和齿轮组，并完成非常简洁紧凑的封装设计，让最终机器人的体积、运动能力达到一个理想的状态，也大幅减少了最终系统集成的工作量。

▍结语和未来

特斯拉的人形机器人生产还处于供应链合作的早期阶段，目前暂时没有明确的供应商列表透出。但如果按照特斯拉最初的设计方案，一个仿人机器人可能最终需要有超过200+个自由度，其中仅手部就有27个自由度，同时快走功耗只有500W，这必然需要一个非常庞大的供应链进行支撑。

当头部的供应商出现后，后来者想要模仿和超越这种供应链端带来的技术护城河就并非易事。例如在中国手机需求量全面爆发的阶段，为了跟上苹果的步伐，当时全球手机厂商陆续来到中国开始向供应商寻求帮助，最终提供知识产权以换取更快速的反应，从而缩小与苹果之间的差距。

苹果的一系列供应链体系构建行为，帮助中国供应商获得了更多订单，这种数量级上的优势重塑了全球手机产业，也使得供应商提升了对尖端制造业的理解。当然，苹果也在这场供应链的合作中成功坐上了全球电子科技领域的王座。

对于苹果来说，目前放弃这个供应链系统已经十分困难。因为即使其在中国之外的地方建立的工厂，工厂的分包商和供应商依然来自中国大陆，苹果和中国很大程度上是深层次产业合作的捆绑。

如今，科技与产业发展的轮盘已经转到了机器人这种全新的产品形式。而我国已经工业机器人装机量超过了全球总量的50%，连续九年位居世界首位，同时再一次拥有了令全球瞩目的完备产业链条。

目前来看，国产硬件供应商已经具备很强的低成本大规模量产能力，最有望率先导入特斯拉机器人供应链，抢占产业先机。

如果马斯克的机器人零部件最终选择了中国供应商，或许一点也不让人奇怪。