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再造競爭力

再造競爭力

2012年3月號

留住在地製造業吧!

Does America Really Need Manufacturing?
蓋瑞.皮薩諾 Gary P. Pisano , 史兆威 Willy C. Shih
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生產與創新,其實緊密連結,但很多美國企業經理人不了解其中的關鍵,只考慮財務成本,便將所有製造外包,結果製造業出走,嚴重侵蝕美國公司將發明轉換為高品質、具成本競爭力產品的能力,讓經濟動能的根基逐漸流失。

有太多美國公司在決定如何把製造外包時,主要是根據狹隘的財務準則,而從不考量留在國內的潛在策略價值。他們把設廠案當成其他投資案一樣,預估報酬得通過嚴格的關卡。租稅、法規、智慧財產、政治因素等,在評估時或許也扮演要角。但在高階主管眼中,製造主要是成本中心,因此忽視外包或海外生產對公司創新能力可能的影響。大多數主管根本不認為,製造會是公司創新系統的一部分。

結果造成美國製造業出走潮,這一點我們之前就曾提出過(見〈搶救製造業競爭力〉〔“Restoring American Competitiveness,”HBR , July-August 2009;全球繁體中文版於同年7月刊登〕)。這樣龐大的外移,重創美國公司將發明轉換為高品質、具成本競爭力產品的能力,損及美國在許多部門保持領先的實力。最近幾十年,一批美國產業已付出代價,包括平板顯示器、先進電池、工具機、金屬成型(如鑄造、沖壓、冷鍛等)、精密軸承、光電、太陽能、風力發電機。在另外一些產業,包括生技、航太、高階醫療器材,美國的領先地位也岌岌可危。

部分問題在於,實在很難判定製造與創新什麼時候息息相關,什麼時候可以放心外包,以降低成本,並減少資本支出。本文提供一個架構,協助企業領導人、政府政策制定者面對這個課題。我們希望藉此改善外包決策,重振由創新帶動的美國經濟。

外包決策架構

把生產遷往半個地球之外,遠離母公司的研發作業,是否會傷害公司長期的創新能力?要下判斷,你得看兩件事:第一,研發與製造各自獨立運作的能力,也就是可以模組化的程度;第二,製造技術的成熟度。

模組化

研發與製造若是高度模組化,產品的主要特性(特色、功能、美感等)就不是取決於製程,就算這兩種活動的地點相隔遙遠,也沒有影響。如果模組化的程度低,產品設計就無法完全編寫成書面的規格,而且設計的選擇,會以微妙而難以預測的方式,影響製造的選擇;反之亦然。在這些狀況下,製造保持在研發附近的地點,就相當重要了。

以下兩個基本問題,有助於判定可模組化的程度:

1.產品設計者執行任務時,必須對生產流程知道多少?在某些產業,像是生物科技與先進原料,每項想得到的產品設計,都需要一個獨特的製造流程。因此,設計者如果不深入了解製程的選擇,就無法進行工作。在這些產業,產品創新經常涉及流程創新。

在另一種極端的產業環境裡,使用同樣的流程技術來製造任何的產品設計,無論在技術上與經濟上大致都是可能的。這代表設計者可以盡興創作,不必考慮(甚至了解)流程。文章、軟體、音樂的創作者,都享有這種自由。有些產業界於這兩種極端情況之間,發展出正式的方法,把流程因素納入產品開發中。它們制定「設計規範」,也就是適用某特定流程的一組產品規格。只要設計者保持在這些規範的界限內,就可有相當的把握,確定這個製程行得通。一般來說,產品設計愈趨近界限,或是意圖逾越界限,流程的限制就愈強。

2.產品設計者取得生產流程的相關資訊有多難?流程技術範疇廣泛,由純藝術一直到純科學都包含在內。在純藝術一端的流程,相關參數不明確,也不易描述。唯有親眼看到才能了解那些參數,而即便如此,可能還是難以複製。在這些情況下,產品創新通常需要在產品與流程開發之間,密集地來回反覆進行,也必須取得實際生產期間的回饋訊息。

成熟度

這是指某個流程演進了多少,而不是某項技術已存在多久了,雖然兩者顯然常有相關。不成熟的流程,改良的機會最大。1960年代,杜邦(DuPont)的科學家發現了一種聚醯胺纖維克維拉(Kevlar),可用在防彈衣與其他高強度用途,然後公司花了15年時間,投入五億美元,把製程商業化,並學習如何紡織這種原料。等到製程成熟,通常就只有小幅改善的機會。

製造技術還不成熟時,公司若把心力集中在流程創新上,就可以蓬勃發展。1980年代初,日本半導體公司充分掌握許多改善製造技術的機會,在記憶晶片取得主導地位,而美國競爭者卻與這些機會失之交臂。今天,像先進平板顯示器、生物科技、先進材料等部門,流程技術的最先進領域進展如此快速,想持續留在市場上競爭,世界級的創新必不可少。

透過「模組化--流程成熟度」的角度,可把製造與創新的關係區分為四個象限(見表:「模組化--成熟度矩陣」):

純產品創新

在這個象限,緊密整合產品創新與製造並沒有什麼價值,而流程改良的機會也少。製造外包就變得很合理。

半導體產業的許多區塊屬於這個象限。由此可以解釋,為什麼有一批賺錢的「無晶圓廠」半導體廠商,專事設計而沒有生產設施,像是高通(Qualcomm),而另有一批賺錢的廠商只負責製造,像是台積電。

純流程創新

這裡的流程技術,充滿改良的機會,快速進步,但與產品創新並沒有密切的關聯。由於已經建立足夠的設計規範,因此並不是非常需要垂直整合,也不一定要把研發設在製造單位附近。在這種情形下,專業化的代工製造商,為專門從事設計的廠商提供客製化生產,是合理的做法。然而,公司把製造委由他人之前,應該要記住,在這些業別中,流程創新可能是重要的價值來源。

連結電子零件的高密度軟性電路,像是iPad內部電路板,就屬於這個類別。它們以數千個導孔(via)連結不同層的電線,而處理微型線路與導孔需要相當多的創新。但軟性電路工程規格是根據設計規範來設計的,因此設計必然獨立於製造之外。

流程內含的創新

在這個象限,流程技術雖然成熟,但和產品創新流程緊密結合。流程的些微變動,就可能以無法預估的方式,改變了產品的特性與品質。產品創新是漸進式的,來自微調流程(就像葡萄酒)。因此,研發與製造在組織上保持整合,並位於鄰近地點,就有很高的價值。

許多傳統的創意事業,像是高檔服飾,都屬於這個象限。布料如何裁剪,或是接面如何縫合,都可能微妙影響一件服裝的垂墜而攸關重大。我們研究的某歐洲奢華服飾業者,一向只與當地布料供應商合作,因為供應商的製造工程師,與該公司的產品設計師,幾乎隨時都需要交換資訊。

流程推動的創新

有些部門是在科學新疆域開發突破性產品,重大流程創新的演變很迅速。即使流程的細微改變,都可能對產品造成巨大的影響,因此,嚴密整合研發與製造也就價值非凡,而兩者分離則風險龐大。

經理人、投資者與分析師,未必能體認這種危險。在他們眼中,製造只算旁枝末節,而且大量耗費資本,因此經常敦促這個象限內的公司將生產外包,或是移往遠離研發而成本較低的地點。結果可能災情慘重,因為簡單來說,如果你喪失了製造的能力,也就喪失了創造具商業價值新產品的能力。

生物科技業就是很好的例子。

基因工程技術產生的藥品,是由大蛋白質分子組成,這些分子太複雜,無法像過去一百多年來的製藥採行化學合成方式。如果不是流程技術有重大的進展(如哺乳動物細胞培養流程),一些大為暢銷的藥品根本不可能有機會走出實驗室,如安進(Amgen)治療貧血的紅血球生成素(erythropoietin),或是基因科技(Genentech)治療乳癌的賀癌平(Hercepin)。

創新者的製造策略

我們的架構並未忽略,製造的投資需要嚴謹的財務分析,也不排斥可能影響外包決定的其他考量因素,像是靠近顧客、進入市場的政治障礙、租稅、法規等。這個架構的設計,就是針對研發與製造分隔兩地的後果,協助經理人進行更為策略性的思考。

為規畫合宜的製造策略,你必須判定自家企業隸屬哪個象限。我們研擬的一些問題與指導原則可提供協助(見邊欄:「設計與製造的關係:該問的問題」)。不過這並沒有簡單的公式,可以告訴你製造技術是否成熟,或是產品設計與流程技術是否可模組化,這些都需要許多判斷。

如果流程技術已有一段時間未曾改變(或是多為漸進式的改變),而現有的績效(以良率、品質、成本而言)看似能滿足市場需求,你的企業可能處於成熟的部門。如果成本持續下降,良率大幅提升,流程快速變動,而你預期競爭者或設備銷售商,還會持續大手筆投資流程研發,你的企業可能就置身於尚未成熟的部門。你不妨和設備銷售商,或甚至其他產業的公司交談,或許能幫助你確認,重大的流程創新是否正蓄勢待發。

低模組化有些明顯的標記,像是流程參數很難編碼、流程變動明顯影響產品特性、缺乏標準化流程等,不過往往還需要產品設計者、流程工程師、製造人員進行深入的討論,才能判斷。不同職能的人員,對這個議題的觀點可能南轅北轍。產品設計者常會低估本身設計抉擇對製程的影響程度。同樣地,流程工程師與製造人員往往不清楚,流程或操作的改變,可能會如何影響設計。

在太多公司裡,真正了解選擇製造地點可能如何影響創新的人,對相關的決定卻沒有發言權。我們研究時訪談過的某家生技公司,幾乎完全未聽取流程開發科學家的意見,就決定把生產外包到世界的另一頭。這項決定純粹根據資金成本與財務報酬的分析。雖然公司用的是有經驗、也夠資格的承包商,但那家承包商在擴大生產規模和改善良率上,卻碰到問題。嚴重缺貨衝擊公司股價,最終公司遭人收購。

運用這些指導原則時,除了考量目前的狀況,也不能忽略未來的發展。在評估趨勢時,請記住以下各點。

製造技術可能會更新

如果公司在流程技術已成熟的產業領域裡營運,就容易忽略流程創新的可能性,而設法以外包或海外生產來降低成本。但足以改變整個遊戲規則的流程技術,有時的確會浮現,低估這種可能性的企業,可能會發現自己競爭得很吃力,或是無法追逐新商機。鋼鐵、紡織、隱形眼鏡、消費性電子等產業,都發生過這種情況。

留意「去模組化」

有時候,新科技也會讓產品設計與製造流程更相互依賴。

以噴射機為例,數十年來,設計與製造高度模組化。波音(Boeing)可以把大部分機體開發與製造,外包給世界各地的分包商,再於華盛頓州的波音工廠內組裝飛機。但787夢幻機計畫中,因為鋁合金改為碳纖維複合材料,讓事情有了變化。舊有的模組化設計規範,無法由系統層次,充分考量壓力傳送與載重,而波音一開始對此並未適當處理。結果組裝各部分時就遭遇問題,像是義大利阿萊尼亞航太(Alenia Aeronautical)的水平安定面,以及日本三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)的翼盒。由於需要大幅重新設計與製造,導致計畫嚴重耽擱。

別浪費低模組化帶來的優勢

許多公司未能理解,自身產品設計與製程整合緊密,其實對新加入者構成重大的障礙,因為它們得同時掌控產品技術、流程技術,還有兩者之間的交互作用。因此,現有業者不應將生產外包。

一般來說,以逆向工程的方式了解產品設計,遠比破解他人的專利製程容易。因此,時尚業者像是傑尼亞(Zegna)、亞曼尼(Armani)、菲拉格慕(Ferragamo)、麥絲瑪拉(Max Mara)等,才會把大部分高階生產仍留在義大利,而不管成本較高。它們這樣做,比較能保障本身專有的設計,降低遭仿冒的風險。

製造能力難取得、易摧毀

公司要打造自己的製造能力與相關供應鏈,可能得花上幾十年。正因如此,這成為公司強有力的優勢。製造外包這條路通常是單行道:公司一旦踏上,可能就永遠無法回頭。今天,美國企業談論把更多生產「內包」回美國,但我們懷疑這並不容易做到。在許多地方,支援製造業不可或缺的產業要素,像是供應商、熟練的勞動力、有營運經驗的經理人,早就消失殆盡了。

美國政府該做的事

眼看中國、印度、巴西與東歐各國等努力培養本身的能力,以創新為基礎的競爭未來只會更趨激烈。如果美國希望保持領先,單靠改變公司的管理還不足夠,政府政策改弦更張也至為關鍵。

關於如何激勵創新,公共政策的討論一直把主要焦點放在科學研究和教育的投資、租稅、法規。所有這些都很重要,不過很少把製造列入議題,只因在觀念誤導下,大家認為製造不屬於創新的一部分。這種態度必須改變。明確聚焦在製造上,對創新政策極為重要;尤其是因為任何與產品設計緊密連結的製造業出走,必然也會把相關研發帶到國外。

這類政策的內容應該是什麼?我們不妨先談談它們不該是什麼。我們反對高度干預的產業政策讓政府挑選優勝者。政府無法勝任銀行或創投業者的角色,像是最近喧騰一時的案例,接受美國聯邦與州政府貸款與補貼的太陽能板公司,後來卻倒閉了,或是結束某些在美國的營運單位。

一旦關鍵能力外移,若想透過補貼,或是其他專案支援來扶植國內公司,是無法解決問題的。以太陽能光電板為例,美國太陽能板業者主張,中國競爭對手接受中國政府補貼,所以占有不公平的優勢,這種說法很正確。但中國競爭者還有另一項優勢:太陽能光電板的技術基礎結構與供應鏈,和電子業有許多共通處,而現在電子業的重心在亞洲。再多政府資助,也無法協助歐洲與美國太陽能板廠商克服這項劣勢。

我們雖然反對針對特定目標的產業政策,卻相信在支持創新(包括與製造有關的創新)方面,政府扮演關鍵角色。根據以往的經驗,以下兩項政策方向的成效應該不錯:

透過製造科學的研究來培養能力

過去,美國政府對基礎與應用研究的支出,有助於大幅強化國家創新的基礎。在20世紀,美國經由國家科學基金會(National Science Foundation)、國家衛生院(National Institutes of Health)、農業部、國防部及所屬國防先進研究計畫署(Defense Advanced Research Project Agency)等機構,大量投資於科學、技術和教育。這些計畫為網際網路、電子設計自動化、高級電腦繪圖、農業生產力激增、基因技術製藥革命等,奠定基礎。

提供資金來開發重要的製造技術,政府也扮演要角。今天最先進的噴射引擎使用的先進金屬與陶瓷,能在極端的溫度與壓力下運轉。製造這些材料極為困難,而相關製程根據的科學,大都源自1960年代政府資助的冶金學基礎研究。但過去二十年來,冶金研究和其他與流程相關的科學,研究經費大部分都已中斷。

最近,美國總統科學與技術顧問委員會(President's Council of Advisors on Science And Technology)呼籲聯邦政府,設立「先進製造業方案」,每年投資五億美元在機器人、奈米電子、材料、生技製造等技術的基礎與應用研究,投資金額最終會提高到每年十億美元。對彌補製造相關科學的研究經費不足,這會是很好的起步。但即使每年十億美元,仍遠不及美國政府高達1,430億美元的年度研發總預算,或是國家衛生院310億美元的預算;當然,在現今的預算氛圍下,該委員會的建議獲採納的機率很低。

民間部門的研發,如果鎖定直接與公司的特定市場、顧客或製程相關的問題,通常成效最佳。開發這些領域的解決方案,有賴於政府機構欠缺的商業眼光。但投資基礎或應用研究,企業就未必居於有利的地位,因為未來回收太遙遠,也太分散。除非政府帶頭,否則不太可能重振美國製造業。

為本土製造業打造有利環境

篇幅所限,本文無法全面探討租稅與管制政策,但很明顯,高公司稅率與複雜多變的法令,都會打擊美國製造業。除了健全這些領域的基本面,政府能激勵國內製造業最重要的方式,就是支持相關的訓練。我們與多位企業主管談話時,反覆聽到這樣的抱怨:「我們也想把更多製造放在美國,但找不到具有適當技術能力的人。」舉凡工具與鑄模工、維修技術人員、能操控高複雜電腦控制設備的操作人員、熟練的焊接工,甚至生產工程師,全都供應不足。短缺這類人力的原因不難理解。隨著製造工廠關閉或縮小規模,這些職業的許多從業人員另謀出路,或者退休。眼看這些領域未來的工作機會日益萎縮,年輕人也會選擇其他職業生涯。許多社區學校與職業學校因為學生數不足,也開始縮減技術課程。美國政府政策制定者有種心態,認為製造業適合教育與訓練程度較低的人,因此美國不像德國等國家,極少投資培訓製造業所需的專門技術人員。這點亟待改變。

別放棄製造業

由技術與能力推動成長的全球化經濟中,競爭優勢有賴於企業經理人、政府政策制定者共同塑造。有一種想法認為,美國與其他先進國家理應不擅長製造業,但這根本沒有任何理論基礎,也缺乏實證資料的支持,只是危險的道聽途說。幾十年以來,美國一直在進行一項試驗,檢驗自己能否以後工業經濟(post-industrial economy)的形式維持繁榮。現在,美國企業領導人與政策制定者必須放棄這項試驗,以免悔之已晚。

(李明譯自“Does America Really Need Manufacturing?”HBR, March 2012)



蓋瑞.皮薩諾 Gary P. Pisano

哈佛商學院企管講座教授。


史兆威 Willy C. Shih

哈佛商學院管理實務教授。


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