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寻找卓越制造的长臂 | 兔耳朵曲线的奥秘

林雪萍 知识自动化 2020-10-20


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【注:灰度创新是一个原创理论,意在解读制造商与外部机构的联合创新co-creation。它以“制造现场”为视角,解释了一个制造商,如何联合研究院所、与上游供应商、与下游用户,共同进行知识交流和共享,从而促进了双方创新。灰度创新的理论表明,制造现场的大量创新的价值,有些时候并不比“源头创新”要更低。制造现场的创新贡献往往被低估了】


制造企业与上下游的联合创新属于交叉地带,是企业之间的结合部。“灰度创新”关注于微笑曲线下端的制造部分,是如何与其他企业进行联合创新。从形状来看,它像是一个兔耳朵曲线。

图1:灰度创新的兔耳朵曲线


这是一个富于创造力的结合部,无论是制造与上游设计的结合,或者制造与下游用户的结合,生产的现场、轰鸣的机器,都提供了充沛的创新土壤。


然而,上下游之间的灰度创新,像是男女的一次恋爱。多年以后对婚姻还算满意的人,回头回顾的时候,到底是谁向谁求婚,恐怕也是记不清了。但可以肯定的是,总是要有建设性的一方,先对未来有着憧憬并且先迈出一步。许多有卓越远见的技术开发者,会在开发出新技术之后,积极替下游用户去探索未来的市场,形成一种长臂灰度创新,跳到供应链环节的更下端,然后反向推动OEM制造商共同迎接新市场。

图二:更远端的创新


20世纪70年代,当芯片制造商,都在采用金属氧化物MOS半导体工艺的时候,ST意法半导体则开始了MEMS(微机电系统)的研究。然而这个技术一直找不到合适的主流市场用户,几乎没有可以合作的用户。而ST意法半导体并没有放弃,一直不放弃寻找客户的努力。MEMS这种技术的本质价值是什么?那就是“物体运动与方位的相关信息”。ST坚信MEMS在自动化和人机界面上,一定可以找到使用场景。为了这样一个信念,ST一直在寻找灰度创新的伙伴。它不得不跨出两步,为下游OEM厂商,寻找一个合适的市场。


这种努力,终于在二十世纪初,开始崭露头角。首先是洗碗机上,ST意法半导体开始找到一点儿应用。随后整个市场开始加速。在2004年,IBM在ThinkPad笔记本电脑上配备ADI公司的双轴加速度MEMS传感器,来实现跌倒探测功能,在颠簸或者跌落环境中能够有效保护数据。不过,双轴有时无法完全检测到下落的情况。而东芝在2005年1月上市的Dynabook SS系列上,则全面采用了ST意法半导体的MEMS三轴加速度传感器。这种自由落体传感器在感知地球重力变化的时候,会让硬盘的磁头与磁片脱离,防止二者碰撞造成的数据损伤。这种“硬盘保护”功能,成为当时东芝笔记本电脑特色的重要一环。


这意味着ST意法半导体的MEMS,终于找到了合适的下游用户。而更大的成功,则是来自ST与任天堂的合作,将MEMS应用到Wii游戏机上。当坚持不懈的ST向任天堂推销这种MEMS技术的时候,其三维加速度计和削减成本上已经颇有心得了。2006任天堂开始联手与ST合作,并结合MEMS的特点,负责开发软件。最后Wii大获成功。同年,尝到甜头的意法半导体在意大利Agrate建立了200mm(8英寸)晶圆生产线,量产MEMS传感器,成为全球首家拥有MEMS专用生产线的大型半导体公司。


更为明显的例子是,它跟手机制造商一起合作,举办为期三天的研讨会,来自双方的8位工程师参加了研讨,共同研究未来手机如何能够实现MEMS的手机新场景。到了iPhone4(采用了ADI的MEMS)之后,MEMS几乎已经成为智能手机的标配。随着市场的启动,MEMS也成为半导体的明星,2011年已经成为108亿美元的市场。ST多年如一日地替自己的下游客户,寻找技术的应用点。终于得到了回报。2009年12月iSuppli研究报告,意法半导体是全球最大的消费电子和手机MEMS供应商,年收入超过2亿美元,是当时手机市场的20%以上。可以说,ST意法半导体,一方面通过整合创新的产品设计、制造工艺和封装技术,推出了尺寸小、价格合理的运动传感器;另一方面它的长臂灰度创新意识,也开启了消费级MEMS技术革命。在2018年,ST收入已经达到97亿美元。


然而,另外一个案例,则是相反的一种做法。美国康宁公司的玻璃厂化学家早在1952年由于一次错误升温的操作,意外发现,经过高温加热后的玻璃更具弹性。当时公司并没有发现它的市场应用场合,于是束之高阁。这项技术一晾就是四十多年,虽然在20世纪60年代,康宁曾致力于汽车挡风玻璃的强化玻璃,然而这种产品从未大规模上市。可以说,这几乎是一项失败的技术,康宁后来放弃了寻找市场的努力。


直到2007年苹果创始人乔布斯,因为需要一款防划的手机玻璃屏,找到康宁。然而即使是伶牙俐齿的乔布斯,也是几经劝说终于说服了康宁同意为iPhone生产防刮花屏幕,这是一次大胆的尝试,因为乔布斯只给康宁留下五个月的时间。其实早在2007年1月苹果新品发布会的时候,乔布斯展示的苹果手机是一个3.5英寸的塑料屏;然而六月份苹果新品正式上市的时候,却是玻璃屏。这五个月的背后,是一段让苹果和康宁工程师抓狂的恐惧岁月——尽管对康宁而言这几乎是一门躺在架子上的现成的玻璃技术。这款后来被称为大猩猩玻璃(Gorilla Glass)的铝硅钢化玻璃,随着苹果的大卖而大获成功,后来广泛用于防刮划性能要求高的高端智能手机屏幕。而从2012年开始,几乎每年升级一代。去年已经升级到第6代,并被国产品牌OPPO手机率先使用。据称一个消费者的手机每年会坠地七次左右,Gorilla6正是为此而设计。

图3:大猩猩玻璃的手机占有率


苹果采用了康宁的技术,使得后者的玻璃屏称为苹果手机上的最关键部件之一。有意思的是,尽管许多其他智能手机制造商都以使用大猩猩玻璃而自豪,但最早推动了康宁手机玻璃的发展而且率先使用的苹果公司,却很少公开承认康宁是iPhone的玻璃屏的制造商。自2007年以来,康宁声称已经交付了58平方英里的大猩猩玻璃,相当于2.8万个足球场。可以说,这段灰度创新的合作,从此奠定了此后智能手机的外观。


然而回想起来,康宁在这件事情上其实是非常被动的,技术储备有余,而长臂灰度创新不足。或许这是技术驱动型公司的一种特征,正如哈佛商学院(Harvard Business School)研究康宁创新史的教授丽贝卡·亨德森(Rebecca Henderson)表示:“它们是少数几家能够定期重塑自己的科技公司之一”。当然,这说起来容易,做起来很难。一方面,不仅要有能力开发新技术,而且还能够实现大规模地应用新技术。康宁能用5个月就完成数百万平米的超薄超强玻璃,而且是一种从未面世过的玻璃,这就是双重能力的明证。在当时紧张的倒计时期限中,大量的工艺改进被采用,甚至一台每秒100万帧的高速摄像机也被纳入现场,用来拍摄和研究曲度和缺陷的传播情况。然而,即使康宁在这两方面都取得了成功,制造商也可能要花上几十年时间才能为其创新找到一个有利可图的合适市场。这难免会让人觉得下游制造商似乎正在孤军奋战。消费者如何使用LCD屏,消费者如何使用眼镜,似乎不属于康宁玻璃的研究范畴。因为从本质而言,康宁认为像眼镜制造商Luxottica或者LCD屏的三星公司这些离消费者更近的公司,应该对终端产品的趋势负责。康宁只需要等待这些由趋势转化而来的具体订单。康宁目前仍储备了大量的下一代技术,如有机发光二极管,如高强度汽车挡风玻璃。这些技术是静待花开,等待着天才企业家的一个电话?还是可以更主动一些,寻求一种联合的努力,激活制造业的需求。


在一个新技术层出不穷、眼花缭乱的时代,技术拥有方如何发挥“长臂灰度创新”意识,跨越边界,替下游制造商去寻找和发现全新的市场,也是一个破费周折的战略考量。

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作者简介

林雪萍:南山工业书院发起人,北京联讯动力咨询公司总经理


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