테슬라 기가팩토리 분석 "테슬라는 왜 1위인가"

1.엄청난 테슬라의 대당 이익

테슬라 기가프레스/기가캐스팅 분석 및 장단점

 

이전글에서 필자는 기가프레스란 무엇이고 어떠한 장단점을 가지고잇는가에대해 분석했다.

 

다만 여기서 흥미로운지점은 기가프레스로 어느정도 생산단가가 낮아진다 낮아진다 하는데 어느정도로 뛰어나냐 라는 질문을 안할수는 없을것이다. 아래 표를 참고하게되면 한대당 매출 총이익을 비교해둔 표로 테슬라가 타차회사 대비 5배정도의 마진율을 점하고있고 심지어 작년 2023년 초에 가격인하를 하겠다고 한 발표는 많은 사람들에게 충격적인 발표였었다고 기억한다.

 

글로벌 자동차 메이커의 차량 한 대당 매출총이익(gross profit) 및 순이익(net profit) 비교

 

2.수직계열화( Vertical Integration)

 사실 테슬라가 지금이야 엄청난 기업으로 보이겠지만 초기이야기를하면 눈물이날때도있다. 특히 과거에 테슬라에 시트를 납품을 했다 거절당한이야기를 들어보면 신뢰성이 없어 니네한테 못주겠다라는 말을 들은 이야기를 들어 모든 분야를 로봇으로만 만들겠다는 원대한 야망을 꿈꾸었지만 실제로 작은 공정결함에도 전공정이 중단되거나 완성도가 떨어지는등

수많은 문제들을 겪었던 것으로 유명하다.

 

사실 8년전의 영상이지만 머스크가 꿈꾸는미래는 전기차 자율주행을 개발하면서 배터리 소재 공유경제 칩제조 를 전부다 만들어 내고 스페이스X로 우주에 통신망을 띠우고  전기차에서 나온 폐 배터리로 ESS를 만들고 그를통해 전국의 에너지를 관리하고 우버를 통해 미국전역에 전기마저 통제 가능하게 될확률이 높다.

 

당시 기록을 보면 기가펙토리 1을 발표하는 영상으로 이때는 필자가 학부생으로 수업을 들었을때 너무 원대한 계획이고 테슬라는 망할꺼다 라는 의견이 주를 이뤘지만 지금 테슬라는 보란듯이 이걸 증명해내었다.

 

 

 

 그렇다면 여기서 말하는 수직계열화 ( Vertical Integration) 는 무엇일까? 우선적으로 모든것을 자기스스로 하겠다는거다

사실상 애플과 같은 형태의 서비스를 하겠다는 것인데 많은 전문가들또한 삼성이 애플을 못넘는 이유중 하나로 수직 계열화 부족을 꼽는다는것다. 

 

출처- 조선일보 테슬라 추이

 

3.규모의 경제(Econmis of Scale)

 자체칩생산을 완료했고 사실상 수퍼차져는 세계 공통 충전기가 되었다 통신또안 스페이스X로 전세계에 뿌리고있고  클라우드센터와 운영체제도 자체개발을 끝내논 상태다. 일론머스크 또한 하나하나의 벽을 넘는 과정에서 실패한 기록들은 많지만 성공적으로 흑자전환에 성광하였고 그가 그리고 있는 10단계 11단계미래가 보이지 않는가? 

 

사실상 경제에서 말하는 규모의경제를 잘구현화하였고 교과서적으로 자기가 모든것을 다해서 원가절감 및 효율화 부품생산까지의 수직계열화를 완벽히 이루었다는 평가는 정말 완벽하다

 

사실상 필자는 스마트폰이나 반도체에서는 더이상의 혁신이 일어나기는 힘드나 테슬라에서는 테슬라쇼크라 불리우는 쇼크가 한번 일어난만큼 4~5년 내에도 그만한 쇼크가 일어날 가능성을 무시할수 없다고 생각한다.

 

 

4.소프트웨어 정의 공장(software-defined factory)

여기까지 이야기했으니 다음이야기로 넘어가보자 사실 저과정에서 수많은 문제들이 있었다 특히 테슬라차량의 에서 발생한 문제들만 유튜브에 검색해봐도 수많은 것들이나오고 이격문제부터 완성도 저감등등의 이야기는 이글을 읽으러오는 사람들은 다들 한번쯤 봤을것이라 생각하므로 넘어가고

 

그래서 결국 일론머스크는 AI를 활용한 혁신 적인 제조 공법의 도입을 시도하였다. 특히 기계학습 알고리즘의 예지 보전(anomaly detection)을 이용한 알고리즘 활용이 흥미로운데 잠재적인 결함을 예측하여 공정성능을 실시간으로 개선해 가장 효율적인 인력분배를 통해 인건비를 낮추고 인력의 효율적으로 증가시키고 있음을 확인하기 쉽다.

년도별로 생산량이 폭발적으로 증가한기록만 보아도 필자가 무슨이야기를 하고싶은지는 알것이다.

 

 

5.기가 팩토리(Giga factoy)

기가펙토리라 이름붙힌 공장들은 많지만 첫번째 네바다 주에있는 공장자체를 주로 사료로 많이꼽는데 특히 공개된자료가 많기도하기에 이번글에서는 필자또한 그쪽에 집중해보고자한다. 실제로 자료조사를 자세히하고싶다면 이영상자체가  기가펙토리를 정의해주는 영상이니 한번 쭉보고 이야기를 더해보도록하자

 

사실 최신동향은 작년 3월에 발표한 언박스드 프로세스에 대해서 다뤄야하지만 지금은 그건 넣어두고 과연 어떠한 방식으로 공장이 작동하는가에 집중해보자

출처  테슬라 동영상 캡처

 

 

 우선적으로 크기에 대해 발표하는 영상을 보여주는데 사실 저런 대규모의 공업단지는 많기에 그렇게 놀라운건아니다 다만 이공장의 일괄생산시스템이 굉장이흥미로운데 사실상 물건을 납품받고 분해하고 오는데 걸리는 시간자체를 줄여 생산성을 굉장히 끌어 올려둔것이 확인가능하다.

 

4층구조로 만든 공장에 베터리 시설을 4층에서 만든뒤 3층에서 대기후  2층에서 조립 공정에 바로 넣어버리는 구조다

사실 다른것보다 놀라운점은 어떤방식으로 효율성을 높여야하는지 에대한 깊은고민이들어가있고 어떠한 방식으로 돈을 아껴야 하는지 정말 정확하게 알고있다는거다.

 

 이전 테슬라의경우 베터리셀을 파나소닉 CATL LG엔솔에서 조달해왔는데 신형베터리 셀을 자체생산으로 넘어간거다. 사실이 4680 배터리에대해서는 할말이 참많지만 이부분은 우선 넘어가도록하고 이것이 자체생산이 가능해지니 외부에서 가져오는 시간자체를 최소화하고 단일 공정화를 하면서 배송시간을최소화+ 생산후 바로조립 단가절감 까지 시간적인 이득과 경제적효과를 보면서 자기들맘대로 공장설계가 가능하니

 

 비교적가벼운 부품인 셀을 4층에서 생산하고 그대로 아래로가져와 3층에서 팩을만들고 그걸 2층에서 바로 조립해버리는 방식자체로 말도안되는 단가절감이 일어난다. 이게 얼마나 효율적이 되었는지는 2가지를 비교해보면 알수있는데

테슬라 프리몬트 공장

 

기존에 이러한방식으로 분리해서 배달시켜 가져다 쓰는공장을 일원하시켜 거대한 공장 내부에 자동차조립을 한흐름으로 만들어 냈다는것이 정말 놀라운거다. 

 

 

사실 뭐 그냥 효율적으로 만든거아니야? 라고 말할수도있지만 우리나라로 치자면 자동차하나를 삼성 현대 LG가 다같이 달라붙어서 가장 효율적인 형태의 공장을 지었다 라고 생각해보면 얼마나 대단한건지 대충 감이올것이다.

 

 

이전글에서 작성했었던 기가프레스 또한 신형을 개발하였고 엄청난 효율로 자동차를 양산해낼수있는 상태가 된것이다.

이게 왜대단한거냐는 질문을한다면 지금 현대자동차를 구매한다면 6개월 이상기다려야하지만 어떤 차량은또 아직도 재고가 남아있는 상황에 직면해있다. 하지만 테슬라의 단일화 공장의경우 시간자체를 획기적으로 단축하였기에 쉽게 이해하면 보관비부터 운송비를 압도적으로 절감할수있다는 미친 장점이 있다는 사실을 이해하고 다음으로 넘어가보자.

 

6.컨베이어 벨트의 종말 AGV(무인운반차량)방식

 

국내 유튜버 영상기준으로 오스틴공장은 아니지만 기가펙토리를 직접 방문한영상에서 가장 눈에 뛰는건 조립중인 차들이 AGV(무인운반차량)위에 올라가있다는거다  사실상 포드가개발안 컨베이어벨트시스템은 굉장히 장점이많고 특히 가격자체가 싸다는 큰장점이있었다. 하지만 머스크의 공장에서 개발한 AGV시스템의 컨베이어벨트 결함이 발생하든 차량한대만 문제가 발생하든 결함있는 차량의 관리가 굉장히 쉬워진다는 거다.

 

 사실 바보가아닌이상 장시간 굴린다고치면 컨베이어 벨트가 더싸고 에너지도 적게먹고 관리도 쉽다는건 누구아 아는 사실이겠지만 AGV같은경우 생상유연성과 관리적인 측면에서 압도적인 장점을 자랑한다. 특히 컨베이어벨트의 고장으로 라인전체가 멈추는손해나 생산방식이 변경된다했을때 고정적인 라인을 고집할필요없이 이동방향만 변경하면 되는등 사실 모터생산공장에서나 여러 공장에서는 많이하는 방식들이지만 솔직히 대형차 공장에서 한다는건 굉장히 새로운 시도가 아닐수없다.

 

 사실상 공장전체를 프로그래밍하여 하나의 로봇으로 만들고 한대한대를 생산하는걸 따라다니게 만들어 무선 컨트롤을하고 무선업데이트를해 새로운 공법이 발견되었을때 자유롭게 변경이가능하다는거다.사실상 게임처럼언제든지 새롭게 라인을 구성할수있다는거고 공정 레이아웃자체가 자유로워지는 혁신적인 방식이다.

 

필자의 개인적인 해석이지만 머스크는 기존에 컨베이어벨트를 이용해서 얻는이득보다 공장내에서 레이아웃을 변경해서 얻는 경제적 효과에대해 더이득이 크다라는 계산이 이미  끝난것 같다는 생각인데 사실상 공장을 짓고 만드는데 드는기간을 기존에 자유롭게 배치할수있는 공장으로 만든다면 기존에 어려운 허가문제부터 환경규제를 단한번만 허가받으면 자유롭게 밀어버릴수있다는게 정말큰 혁신이라고 볼수있겠다.