解析美國制造業(yè)創(chuàng)新

《先進(jìn)制造：美國的新創(chuàng)新政策》（Advanced Manufacturing：The New Innovation Policies）是麻省理工學(xué)院華盛頓辦公室前任主任威廉姆·邦維利安等人的新著。該書回顧了美國制造業(yè)創(chuàng)新的歷史，并包含了大量美國發(fā)展先進(jìn)制造的案例，涉及美國先進(jìn)制造創(chuàng)新研究所模式、初創(chuàng)公司在規(guī)模擴(kuò)張期所遇到的制造方面問題的解決方案等。本刊經(jīng)過授權(quán)，摘選了該書的部分內(nèi)容，旨在激發(fā)讀者對于中國發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的思考。

日本制造業(yè)的崛起

我們首先必須了解的是，20世紀(jì)七八十年代日本的質(zhì)量制造模式（quality manufacturing model）及其伴隨的技術(shù)和工藝流程進(jìn)步對美國制造產(chǎn)生了深刻挑戰(zhàn)，嚴(yán)重擾亂了美國的生產(chǎn)實踐。日本在20世紀(jì)70年代和80年代并沒有和美國一樣產(chǎn)生創(chuàng)新體系與生產(chǎn)的脫節(jié)。在戰(zhàn)后的再工業(yè)化時期，日本在生產(chǎn)方面進(jìn)行了重大創(chuàng)新，將制造業(yè)作為將其帶入國際技術(shù)和經(jīng)濟(jì)競爭力前沿的一種手段。這種做法并不新鮮： 19世紀(jì)美國在走向工業(yè)和經(jīng)濟(jì)霸權(quán)之路上與英國競爭時采用了同樣方法。

新的質(zhì)量-價格權(quán)衡

在追求大規(guī)模生產(chǎn)模式時，美國制定了“質(zhì)量-價格權(quán)衡”方法。這是一種統(tǒng)計上的質(zhì)量控制，即根據(jù)生產(chǎn)成本的考量找到一種可以接受的質(zhì)量水平。然后在生產(chǎn)線末端應(yīng)用這些統(tǒng)計量： 質(zhì)量檢驗員將一定比例的產(chǎn)品淘汰出去以符合這些統(tǒng)計要求。質(zhì)量控制在這里意味著確保每個單位產(chǎn)品質(zhì)量均等。重要的是保持生產(chǎn)線的運(yùn)行，以持續(xù)維持大規(guī)模生產(chǎn)效率并將質(zhì)量視為最終步驟。沒有工人可以停止生產(chǎn)線。

在日本，由于受到愛德華茲·戴明（Edwards Demming）思想的影響，豐田等公司終結(jié)了這種質(zhì)量-價格權(quán)衡。新采用的方法是在生產(chǎn)過程的每一步都建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而不再將其視為一種統(tǒng)計上的事后處理辦法。任何工人都可以停下生產(chǎn)線來確保每個生產(chǎn)步驟上的質(zhì)量。這被稱為“全面質(zhì)量控制”，并通過“全面質(zhì)量管理”得以實施。這種方法預(yù)見到了客戶將為質(zhì)量支付更高的價格以獲得更可靠和耐久的產(chǎn)品，并會成為持久客戶。反過來，更高質(zhì)量實際上也可以作為一種低價策略。其方法是將舊的質(zhì)量-價格權(quán)衡從平均質(zhì)量和低價格轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量，高質(zhì)量不僅能補(bǔ)償高價格，還能通過在每一生產(chǎn)步驟上實施嚴(yán)格的系統(tǒng)質(zhì)量性能改進(jìn)，最終實現(xiàn)低價格。這不是日本唯一的進(jìn)步，它還結(jié)合了一系列其他重要步驟： 質(zhì)量小組（協(xié)作解決質(zhì)量問題的員工團(tuán)隊）、即時庫存（通過只接受用于實際生產(chǎn)需要的供應(yīng)和貨物的方法，提高效率和降低成本風(fēng)險，削減現(xiàn)場庫存）和供應(yīng)鏈整合（為了提高生產(chǎn)效率，供應(yīng)商和生產(chǎn)商之間保持緊密的安排和協(xié)調(diào)，而不是與供應(yīng)商保持距離）。日本企業(yè)了解生產(chǎn)現(xiàn)場的重要性，工程師們會在工廠而不是在另外的產(chǎn)品設(shè)計室開展工作，這樣，產(chǎn)品設(shè)計就更加充分地整合了生產(chǎn)設(shè)計。

并行工程設(shè)計

這種整合生產(chǎn)方法是被稱為“并行工程設(shè)計”的重要成分。時間是一項生產(chǎn)成本，因此消除時間延遲就成為關(guān)鍵。

并行工程設(shè)計意味著對生產(chǎn)、軟件和市場以及工程方面的產(chǎn)品設(shè)計諸多參與者進(jìn)行同步協(xié)調(diào)，使用一個整合設(shè)計團(tuán)隊來構(gòu)建一個新的并行設(shè)計管理系統(tǒng)，以更好地解決設(shè)計、生產(chǎn)、銷售和產(chǎn)品生命周期要素的混合。這種新的基于質(zhì)量的制造范式使日本企業(yè)在汽車和消費電子領(lǐng)域走向優(yōu)勢地位，把美國企業(yè)甩在后面疲于追趕。美國企業(yè)用一套精密的新生產(chǎn)技術(shù)、新流程和新商業(yè)模式混合體對其進(jìn)行匹配和探索，才最終理解了日本企業(yè)做到了什么。3在理解了這些進(jìn)步是如何被實現(xiàn)之后，美國公司復(fù)制了這個模式，并用他們自己的對等有效范式“六西格瑪”和“精益生產(chǎn)”。

這其中有一個重要的教訓(xùn)： 經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新浪潮可能源于制造技術(shù)和流程的突破。日本的生產(chǎn)質(zhì)量革命相當(dāng)于一個創(chuàng)新浪潮，席卷了20世紀(jì)80年代大部分關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)部門，尤其是汽車和消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域。美國曾經(jīng)在19世紀(jì)采用過這種方法，但到20世紀(jì)中后期在美國卻難覓其蹤跡，這使美國在經(jīng)濟(jì)動蕩中付出了巨大的代價。

不同的勞動模式

日本也制定了一個不同的勞動力-雇傭權(quán)衡模式，但美國公司并沒有效仿這一步。盡管在隨后的國際競爭壓力下這種勞動模式有所松動，但日本仍將勞動力雇傭作為終身保障，這使勞動力成本成為企業(yè)的固定成本。作為對這種雇傭保障的回報，員工（以及工會）容許企業(yè)在管理的諸多方面具有很大的彈性，如工作內(nèi)容定義、勞動規(guī)則更改，以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)率提高技術(shù)的引入等。因此日本的企業(yè)員工是持合作態(tài)度的。美國制造企業(yè)采用了相反的方式，即： 勞動力被視為可變成本，雇主通過控制雇傭水平，使用裁員和解雇來適應(yīng)商業(yè)周期的變化。作為回應(yīng)，美國企業(yè)員工（特別是加入工會的員工）要求控制勞動規(guī)則的改變和生產(chǎn)率的增加，來“保護(hù)”員工免受工作多變和效率引入的影響。因此美國企業(yè)的員工是持?jǐn)硨B(tài)度的。日本企業(yè)通過固定勞動力成本來確保雇傭，能夠系統(tǒng)地提高生產(chǎn)率;大型美國公司通過招聘和解雇的手段把勞動力作為可變成本，就必須為提高生產(chǎn)率而戰(zhàn)斗。

產(chǎn)業(yè)政策的作用

整個20世紀(jì)80年代，美國產(chǎn)業(yè)界在疲于學(xué)習(xí)和追趕之時，還不得不角力日本的“產(chǎn)業(yè)政策”模式。被視為政府干預(yù)支持模式標(biāo)志的日本通產(chǎn)省的角色是協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)政策。相比之下，美國政府在制造業(yè)中扮演更加自由放任的不干預(yù)主義角色。日本的“企業(yè)集團(tuán)”（keiretsu）模式將生產(chǎn)、資本、貿(mào)易和供應(yīng)商企業(yè)整合到一個所有權(quán)交叉的連鎖網(wǎng)絡(luò)中，并圍繞一系列產(chǎn)業(yè)部門的領(lǐng)先企業(yè)組織起來。這令美國公司感到畏懼，因為在美國，這類集團(tuán)由于反托拉斯法的存在而無法生存。“企業(yè)集團(tuán)”是第二次世界大戰(zhàn)之前的“財閥集團(tuán)”——財閥家族控制集團(tuán)——的繼承者，“財閥集團(tuán)”的企業(yè)整合度比“企業(yè)集團(tuán)”的更高。在冷戰(zhàn)剛開始之前，美國占領(lǐng)力量只是部分解散拆分了這種財閥集團(tuán)。為了提速日本經(jīng)濟(jì)，企業(yè)集團(tuán)成為日本戰(zhàn)后快速再工業(yè)化的一種工具。企業(yè)集團(tuán)是由股東控制而非家族控制，但是用較為松散的聯(lián)系將之前的財閥集團(tuán)的精髓包含進(jìn)來。對于企業(yè)集團(tuán)，通產(chǎn)省在產(chǎn)業(yè)（而非研究型大學(xué)）研發(fā)、技術(shù)目標(biāo)和戰(zhàn)略，以及貿(mào)易管制和進(jìn)口限制方面，給予了重要的政府支持。日本央行使用貨幣管制保持日元價值低于美元，以確保制造業(yè)產(chǎn)品的貿(mào)易競爭優(yōu)勢。這種產(chǎn)業(yè)政策組合加上新型的質(zhì)量生產(chǎn)模式，展現(xiàn)出了所向披靡的戰(zhàn)斗力。

美國的回應(yīng)

美國是如何擺脫這個夾擊的？為什么日本快速增長的GDP并沒有持續(xù)下去，繼而超過美國呢？在20世紀(jì)80年代，隨著美國產(chǎn)業(yè)界和政策決策者認(rèn)識到日本圍繞生產(chǎn)質(zhì)量推出了一種以創(chuàng)新為導(dǎo)向的新型制造體系，美國政治體系被迫作出反應(yīng)。如前所述，日本的質(zhì)量革命建立在生產(chǎn)技術(shù)的新精度基礎(chǔ)之上，與新的生產(chǎn)流程和新型商業(yè)模式緊密聯(lián)系。美國工業(yè)用了很長時間理解日本的創(chuàng)新并試圖努力追趕，在此期間，美國失去了汽車和消費電子兩大領(lǐng)域的創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)力。正如肯特·休斯（Kent Hughes）所描述的那樣，美國政治體系受到了焦慮和挫折的影響，尤其是在受日本新的高質(zhì)量制造體系重創(chuàng)的中西部產(chǎn)業(yè)區(qū)——“銹帶”這個詞就來源于此。這引起了政界的強(qiáng)力不滿。

由于日本的挑戰(zhàn)，羅納德·里根總統(tǒng)任命了來自惠普（Hewlett Packard）的首席執(zhí)行官約翰·楊（John Young）領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)競爭委員會，即“楊氏委員會”（Young Commission）。楊氏委員會主張增加研發(fā)和新型公私合營伙伴關(guān)系，以加快技術(shù)進(jìn)步。委員會在1984年提出的建議在很大程度上被共和黨政府忽視，但是其中的一些想法在國會1988年的綜合性對外貿(mào)易和競爭法案中被提出。包括參議員加里·哈特（Gary Hart）和埃爾·戈爾（Al Gore）在內(nèi)的一些“雅達(dá)利民主黨人”（Atari Democrats）開始關(guān)注朝陽產(chǎn)業(yè)增長的重要性。民主黨眾議院核心會議對這個“未來”觀點的采納，直接導(dǎo)致了1988法案和其他的法案。這包括努力使基礎(chǔ)研究更貼近市場，在美國半導(dǎo)體材料技術(shù)聯(lián)合開發(fā)計劃下成立的半導(dǎo)體材料技術(shù)聯(lián)盟便是成果之一，它為美國半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)帶來了重大進(jìn)步。

日本企業(yè)為獲得芯片生產(chǎn)（特別是存儲芯片）彼此努力協(xié)作。通過更高質(zhì)量和更高效的生產(chǎn)，日本企業(yè)在里根政府視為關(guān)鍵的國防技術(shù)領(lǐng)域走在了前列。作為回應(yīng)，羅伯特·諾伊斯領(lǐng)導(dǎo)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)于1987年組織了一個協(xié)作性公私合作伙伴關(guān)系，以大幅提高半導(dǎo)體制造質(zhì)量和性能。美國國防高級研究計劃局合作發(fā)起與資助了半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟項目，五年資助額達(dá)50億美元。半導(dǎo)體設(shè)備制造商的關(guān)鍵制造改進(jìn)以及微芯片的出現(xiàn)，恢復(fù)了美國在半導(dǎo)行業(yè)的領(lǐng)先地位。半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟是一個重要的行業(yè)合作伙伴關(guān)系，但在1996年，政府退出了資助，半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、一個資助團(tuán)體，以及一個全球性聯(lián)盟。半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟是國防支持轉(zhuǎn)型性生產(chǎn)改進(jìn)的經(jīng)典范例，并創(chuàng)建了一個對以后發(fā)展有巨大影響的合作伙伴關(guān)系模型。從政策角度來看，圍繞制造業(yè)技術(shù)和流程創(chuàng)新，組織創(chuàng)建一個大型全行業(yè)協(xié)作模式可能比實際支持更為重要。

半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟是先進(jìn)制造業(yè)的標(biāo)志性模型。在組建之初，它是一個由大大小小公司組成的聯(lián)盟，包括半導(dǎo)體制造商和半導(dǎo)體設(shè)備設(shè)計者，旨在組織起來應(yīng)對影響行業(yè)未來的重大技術(shù)挑戰(zhàn)——開發(fā)更高質(zhì)量的芯片以滿足無情的摩爾定律，以更低的成本實現(xiàn)更強(qiáng)的功能。它與先進(jìn)的技術(shù)機(jī)構(gòu)美國國防高級研究計劃局結(jié)盟，共同開展這項工作，并且整合了大學(xué)研究專家的工作。因此，這是一種圍繞技術(shù)挑戰(zhàn)組織起來的、成本共享的產(chǎn)業(yè)-政府-大學(xué)聯(lián)盟合作模式。它的關(guān)注點是生產(chǎn)技術(shù)和流程，這些對于經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型起到了關(guān)鍵作用。

半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟展示了一個重要的跨行業(yè)-大學(xué)-政府的制造創(chuàng)新組織模式，可應(yīng)對復(fù)雜的、基于生產(chǎn)的挑戰(zhàn)，強(qiáng)化各自的優(yōu)勢。這是一個跨大中小型企業(yè)、政府和大學(xué)研究的公私合作項目，大家分?jǐn)偝杀静⒔M織起來應(yīng)對主要生產(chǎn)技術(shù)挑戰(zhàn)，迅速擴(kuò)大整個行業(yè)規(guī)模。將協(xié)作模型與挑戰(zhàn)模型結(jié)合起來，可以滿足先進(jìn)制造需求。這也是面對國外競爭時避免國內(nèi)產(chǎn)業(yè)不必要損失的模式。

半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟，是用一個創(chuàng)新組織方案來解決一系列重要制造問題的典型范例。對于新一代先進(jìn)制造研究所來說，半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟顯然是一個先驅(qū)。有趣的是，盡管半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟取得了成功而且明顯具有重要意義，國防部卻放棄了該模式近20年，直到最近，才通過制造研究所重拾這個模式。

在追趕日本的生產(chǎn)進(jìn)步的過程中，美國在20世紀(jì)80年代推出了一系列新的聯(lián)邦項目，對其長期重視的基礎(chǔ)研究進(jìn)行補(bǔ)充：

《拜杜法案》（Bayh Dole Act）： 于1980年通過的《拜杜法案》，是新一代競爭力法案中的第一個。在歷史上，聯(lián)邦政府擁有聯(lián)邦所資助研究的成果權(quán)。由于聯(lián)邦政府沒有對這些技術(shù)成果予以推廣實施，這些知識產(chǎn)權(quán)一直束之高閣?！栋荻欧ò浮穼⒙?lián)邦政府資助的研究成果所有權(quán)返還給研究出這些技術(shù)成果的大學(xué)，支持了大學(xué)把這些技術(shù)成果商業(yè)化，同時也激勵了大學(xué)研究人員的創(chuàng)業(yè)。

制造業(yè)擴(kuò)展伙伴關(guān)系（Manufacturing Extension Partnership， MEP）項目： 基于長期的美國農(nóng)業(yè)擴(kuò)展計劃的成功，制造業(yè)擴(kuò)展伙伴關(guān)系項目于1988年獲得批準(zhǔn)。由于小型制造企業(yè)日益主導(dǎo)美國制造業(yè)，因此制造業(yè)擴(kuò)展伙伴關(guān)系項目旨在將最新的制造技術(shù)和流程介紹給全國各地的小型制造商，并就制造業(yè)發(fā)展的最新成果向他們提供建議，以促進(jìn)生產(chǎn)率的提高。制造業(yè)擴(kuò)展伙伴關(guān)系項目在全美的每個州都設(shè)立了分支中心，由各州分?jǐn)傎M用，由商務(wù)部總部的人員提供支持，負(fù)責(zé)項目評估，同時將最佳的實施案例傳遞給分支中心。

小企業(yè)創(chuàng)新研究項目（Small Business Innovation Research， SBIR）： 目的是為小型創(chuàng)業(yè)公司提供富有競爭力的研發(fā)資金補(bǔ)貼，由11個最大的聯(lián)邦研發(fā)機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行管理。這些資金旨在確保高科技創(chuàng)新小型企業(yè)成為聯(lián)邦政府研發(fā)工作的一部分。

先進(jìn)技術(shù)項目（Advanced Technology Program， ATP）： 于1988年由商務(wù)部的國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）設(shè)立，旨在資助由行業(yè)承擔(dān)的高風(fēng)險、高回報的一系列寬范圍的研發(fā)。雖然先進(jìn)技術(shù)項目成功地培育了新技術(shù)的后期開發(fā)項目，但國會在20世紀(jì)的頭10年逐漸取消了該項目，并將其視為過度干預(yù)的聯(lián)邦“產(chǎn)業(yè)政策”。