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唯有创新才有制造业未来 | 美国制造创新网络的启发

宋华振 知识自动化 2020-10-20

去年在林老师带领下,南山工业书院的几个成员一同参与完成了《美国国家制造创新研究院》的书稿编写,我也参与了其中IACMI、NextFlex和PA的三个章节的研究,经过这个写作过程,也使得我对制造业的创新有了新的认识。


先说点题外话,去年11月,因病去医院针灸,与杨浦医院的王医生交流医学研究,我讨论的是按说中国的医生要比国外的医生在病理、药理的研究上更有条件,但是,因何医学和制药的很多领域都是国外医学院掌握制高点呢?


王医生告诉我这是因为我们在“创新”方面不足,医生都被折磨成高超的“干活的”,另外在科研的标准化与方法体系上不足,使得我们缺乏创新,这就使得虽然我们的医生可能见到的病例是他们的很多倍,外科医生手术量是他们的很多倍,却无法成为医学领域的全球核心高地。

这与我们制造业其实面临的问题是一样的,由于缺乏创新,使得我们成为了“制造工厂”,依赖于低廉的劳动力成本和勤奋的产业人,我们获得了巨大的市场,但是,却使得我们仍然无法摆脱低端的制造业,即使我们自认为在家电领域已经干掉了全球竞争者,可是,家电是一个生命周期末端的市场,从市场角度来说,是一个本该放弃的,而且,即使如此,人们还是宁愿从日本带电饭煲,从德国带把菜刀回来。


其实在很多领域,我们都受制于“创新”的缺乏,而今天,我们的产业却发展到了一个必须转型的路口,我们必须去走创新之路,才能更好的发展,否则,随着成本的上涨、汇率等诸多因素,我们的竞争力会不断下降。


而反观美国制造创新网络,给予我们最大的启示就是:有创新,才有制造业的未来。

 

围绕产业的制造业创新

这里的核心观点是在“跨界”上,制造的创新必须附着于产业。智能制造并非不可以谈,但必须为了某个具体的目标而去推进智能制造,不能为了实现智能制造而智能制造,不能为了升级而去升级。中国制造业真正比较落后的是在材料科技上,因此,制造业的创新必须围绕“材料”为核心进行制造业的数字化、智能化升级,而不是以“数字化”、“智能化”独立于产业运行。


美国制造创新研究院很大程度上聚焦在两个点上:材料与能源。其中复材制造创新研究院IACMI 聚焦在碳纤维聚合物基复合材料,而先进功能纤维创新研究院AFFOA、Power America 针对宽带隙功率电子SiC和GaN,以及NextFlex柔性混合电子、LIFT面向轻质材料、光电子集成AIMP、BioFabUSA先进再生制造等,都是围绕材料科技的制造创新来导向的。 

图1:美国制造创新的聚焦点


为了解决这些材料的产业化问题,即,使得具有“经济性”,在确保质量、稳定性基础上,使得其成本大幅度下降,具有产业大幅度推广的可能,这样才能占据大市场。


因此,技术、制造创新必须建立在最终具有可靠稳定的产品、低成本才能有价值,这正是郭朝晖老师经常强调的创新的“经济性”。

 

产业协同才能实现创新

就产品、技术的研发而言,本专业的知识技能是基础性的。但引导创新的另外两个力量却更为重要,一个是客户需求,一个是横向科技。


客户需求相对容易看得到,企业不会研究没有客户要用的产品,而客户喜欢的产品往往需要同时具备“质量”、“交付”、“易用”、“稳定可靠”、“成本低”等多重因素,因此,企业最大的挑战来自于客户的需求以及竞争对手的竞争力。不断推动企业研发创新与升级的其实是“为了满足客户的需求”。


而横向科技则有很大的挑战。IT技术、自动化、传感器、芯片技术都为我们的产业提供了升级的可能性,因此,今天探讨的智能制造都是围绕着横向科技如何为制造业带来升级的可能性。


美国制造业创新网络实际上就是这样一个创新的生态系统,这里的终端用户像波音、洛·马、福特等作为客户,会向联盟中的上游厂商提出他们的需求,这种直接的需求会让创新有的放矢,而另一方面,联盟内的上下游公司之间的接触与交流也使得跨界的机会得以产生。

 

创新事关思维方式

谈起创新,让我想到同济时的导师曾经和我讨论的一个话题,因为我的导师米博士是战略咨询顾问,他说“我发现你们制造业里的企业很不在乎战略管理,都是到了快不行的时候才会想到管理咨询”,我说“是啊!我们制造业的人都是靠本事吃饭的,觉得战略这个词太虚”。


创新这个词,其实和战略这个词一样,给人太虚的感觉,经常有企业管理者认为自己战略是正确的,而执行不好,因此,会觉得战略没有意义,这其实很简单——因为战略执行也是战略管理的一部分,如果不在绩效考核、组织架构、人员能力、企业文化几个方面进行调整与战略适应,战略当然无法执行,想做一个大的目标,却不给战略执行的人力资源以及相应的培训、绩效考评的激励就想把战略做好是没有道理的。

美国制造创新网络其实体现的是一个非常严格的创新战略与执行一体化的设计。体现在三个方面:一个是战略执行主线清晰:产业化、生态系统建设、教育是美国国家制造创新网络实现的三大战略主线,通过这几个任务去实现其所定义的目标,让美国制造业在全球具有竞争力。


其次,目标制定非常明确。就像复合材料创新研究院IACMI,明确5年内使得碳纤维复合材料成本下降50%,并使得其可重复利用率达到90%,对于美国电力创新院PA也同样如此,清晰地定义了SiC与GaN功率器件的成本目标。即使在具体的技术方向,包括碳纤维材料在汽车工业里的构建加工循环时间都设定了具体的目标,从这些细节上我们可以看到,基于科学定量的目标设定使得具有清晰的可参考依据。 

图2:复合材料的具体目标


这些都是基于专业的咨询公司进行前期的预研、企业调研来完成的。值得注意的是,图2也非常清晰地表现了美国人的行文风格。通过用图、表等清晰直观的结构性思维表达方式,而非大篇的文字数字。这也体现了一种非常“科学质感”的研究风格。


第三,各个创新院基本上都有清晰的路线图里程碑。为了实现这些计划,设定了路线图,包括对关键技术路线与实现的路径都做了分析和定义,而对各个阶段的工作达成设定了里程碑,以确保在预计的时间段完成相应的推进工作。 

图3:路线图

 

在很多时候,我想我们对于创新的理解之所以觉得“虚”,就是因为我们欠缺科学的运营管理能力,就会把“创新”理解为虚无缥缈的东西,包括缺乏结构化的思维能力以及规划设计路线图的思路,这使得对于目标、创新的实现路径、方法等没有精确的定义能力。


缺乏科学的态度和结构性的思维、缺乏对规范与标准的执行力,而这可能才是我们创新的真正障碍。

 

跟随不能创新

中国制造业当下具有市场大和经济性的优势。市场大,才使得创新设计有可行性。研发一个产品经过大的市场验证测试,本身就是我们制造业最好的条件,试错机会对于研发创新很关键,而我们有这样的市场。


即使高铁核心技术不是我们的,但是高铁的组装、生产制造、运营、维护也并非容易之事。如果没有经历过大的高铁市场应用支撑的话,数据与经验都无法累积提供给研发端进行升级。飞机制造同样也如此。而产品小到一个手机产业,中国也形成了很大的制造优势。iPhone在中国的生产使得整个产业链形成了非常快速的响应能力,严苛的生产制造要求使得我们的制造能力也得到了提升,运营管理水平、成本控制水平得到了提升,这本身就是“制造”这个过程带给我们的,因为现在全世界如果想找一个能够快速给电子产品提供代工的,其它国家都无法和我们的能力进行PK了,这也是优势。

互联网经济的发展是中国“经济性优势”的一个明证,因为人口基数大,使得我们在互联网领域的投资具有分摊成本后的经济性,阿里与腾讯这些企业所制造的数字化经济使得中国的宽带、数据服务水平大幅提高,这也催生了基础设施投资的不断扩张,这些资源也可以为制造业所应用,成为产业更具经济性的推力。


制造业的创新,并非是跟随:因为跟随不能创新,而跟随造成最大的伤害在于,国情的不匹配,会走很多弯路。在文化、市场、科技发展历史等诸多背景不同的情况下,国外的战略方向未必适合我们,而其执行方法与路线设计因为与我们环境的差异而不具有可行性。而科学的思维方法的建立,却有助于我们去建立自己的产业创新方法架构,能够有效的推动我们的创新。


研究美国国家制造创新网络,我们最需要研究的是其思维的结构性、科学的研究方法、框架性的执行路线设计、约束与激励机制等,这些才能让我们掌握“渔”具,而非是捞到一条“鱼”。 

注:本文为南山工业书院美国制造创新中心研究组的部分成果,致力于研究美国制造创新研究院的运行机制和产业蓝海如何规划。涉及先进制造14个领域。相关内容集结在《美国制造创新研究院解读》一书,得到中国电子产业信息研究院的大力支持,近期即将由《电子工业出版社》出版,敬请关注。涉及到如何创立产业联盟、运营创新中心、产业链布局的话题,欢迎交流。


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作者简介




作者

宋华振:贝加莱工业自动化市场经理,南山工业书院研究组,微信号:SeanXSong

编审

林雪萍:南山工业书院发起人,北京联讯动力咨询公司

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