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  • 制造业回归美国,没那么容易

    疫情发生后,为何美国没有能力制造许多突然急需的产品?
     

    COVID-19大流行引发了一个关键性问题:为何美国没有能力制造许多突然急需的产品——从重症监护呼吸机、N95口罩、个人防护装备到非处方止痛药之类的日常用品?当然,美国在许多领域仍然是制造业强国,可是令许多人意想不到的是,大量日常的基本用品必须进口。目前与疫情相关的物资短缺已激起两党的政治领导人发出呼吁,要求美国制造商着手在国内生产关键性的供应物资。而早在疫情之前,川普总统就已经在推动美国企业将生产从海外撤回美国。
     

    这个问题很复杂,难以轻而易举得到解决。其挑战在于现代供应网络的构成方式与适用于制造商的运营指标两者结合在一起。综观起来,美国及其他先进工业经济体已发展了一套效率和生产力极高的产品制造与交付体系,以相对低的成本为他们提供丰富的产品。可是这一体系中与生俱来的正是在此次疫情中招致质疑的依赖性和预期。
     

     

    现代产品要求高度专业化

    福特或通用汽车这类单一垂直一体化制造商,能够设计制造其生产成品所需的全部或大部分零部件的日子,已经一去不复返了。技术实在太过复杂,一个地方不可能拥有必要的所有技能。结果,制造商已经转而求助于只专注于一个领域的专业企业和分包商——甚至连那些专业企业都必须依赖许多其他商家。正如这个世界开始依赖在不同地区获取铁矿石或金属锂等自然资源,它同样也对这些专业企业所在的地区形成了依赖。


    即使像节能台灯这样简单的东西也有高科技工厂生产的LED灯等精密复杂的零部件。对于智能手机、医疗设备和精密仪器等装备所包含的零部件,其设计和制造都要求大量的专业化分工。现代微电路的设计和制造需要精密复杂的工具,使用工具的人需要相当的培训和经验才能进行成功操作。


    如果大家看看一台典型的笔记本电脑,对专业企业的依赖就一目了然了。戴尔、惠普等企业依赖几家中国台湾原创设计制造商来完成装配工作,而这些装配商转而又依赖于众多子系统制造商。


    例如,显示器由许多组件构成。其核心是一块薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)面板,它与背光组件和边框搭配。TFT-LCD面板由少数几家亚洲制造商在大型资本密集型工厂里生产——最近一批工厂每家耗资60多亿美金进行建造和装备。这些面板制造商转而又依赖于提供光学平面玻璃板、偏光膜、柔性电路连接器、显示驱动芯片以及其他众多输入端等必要原材料的其他供应商。显示驱动芯片由分布在世界各地的半导体工厂(“芯片制造厂”)制造。


    由于处于领先地位的企业对技术技能和能力要求各不相同,多数领域专业化的长期趋势正在增加。无论你生产的是电脑、食品原料还是个人护理产品,这种劳动力分工可以帮助企业吸纳新技术,而且比以往任何时候都更经济地做到这一点。专业企业也能够利用规模经济从事生产和设计,使得那些可能希翼自给自足的企业更难以经济的方式完成这些任务。


    最终的结果是,大家有了分散在世界各地的许多供应商,制造商依赖他们提供重要的零部件。电子产品企业严重依赖亚洲各地(主要是中国、韩国和日本)的供应商。那些依赖工业酶的制造商可能不得不把目光转向丹麦。印度制药商依赖中国供应商提供活性药物成分。许多制造商不得不依赖德国、瑞士或意大利北部的精密工具制造商,或者依赖德国或日本的机器人制造商。


    这些复杂的相互依赖关系造成的一个结果就是供应链的深度分层,制造商依赖他们的一级供应商,一级供应商转而又依赖二级供应商,二级供应商本身又依赖三级供应商,以此类推。能够窥见到第三、第四以及更远级别是一件难度极大的事情,这使得成批替换供应链中的任何企业都极其困难,更别提替换整个供应链。


    因此,虽然川普总统援引《国防生产法案》(the Defense Production Act)并强迫汽车制造商转产医用呼吸机可能看似颇具感染力,但如果压力传感器或阀门等关键部件是由海外专业企业生产的,他们也很难增加产量。即使由3M企业在美国制造的N95口罩这样简单的东西也会使用(根据包装盒上的标签)“源自全球的材料”。

     

    扩大生产规模需要独特的技能


    制造商不仅必须购进产品的所有零部件,而且必须扩大生产规模。这项工作通常被认为是理所当然的,可它却是将产品推向市场这项真正艰难工作的一部分。这一过程包括建立获取所有原材料的供应链,设计使用合适工具和卡具的装配流程,建造或获得测试设备,确立测试与质量程序,以及完成材料处理、人员配置和其他细节工作。


    虽然有许多美国企业知道如何将产品投入生产,但是他们的数量远远低于从前。这是因为将产品投入生产的工作已经越发地变成了一件从海外生产商那里采购的事情。一家将大量生产放到海外的制造商向我表示:“运营管理
    领导已经变成了采购领导。”越来越多的工作是指定让海外的原创设计制造商生产产品,或者将工作转交给合同制造商。在紧急情况下,当一家美国企业突然需要扩大规模时,这些技能难以觅到。

     

    制造商希翼最大限度地利用工厂和设备


    现代制造业运营的特点之一就是强烈关注运营效率。工厂经理们可能会跟踪许多关键的业绩指标,所有这些指标都会激励他们以最小的过剩产能来确定经营规模。


    设备综合效率(OEE)指的是工厂真正具有生产力的时间比例。100%的得分意味着你正以尽快的速度生产100%的优质零件(无缺陷),而且从未停止生产。在实践中,多数生产线为预防性维修或转换安排有停机时间,因此,85%的分数就被认为很不错了。可是,鉴于经理们关注的是设备综合效率,他们不愿意设置过剩的产能。这意味着他们确定工厂的规模是为了应对预期的需求,具备一定紧急应变产能,但不会有大量的过剩产能。


    资本效率——你在企业中配置了多少资本——对股东和华尔街分析师来说是另一件重要的事情。没有人会为闲置或未充分利用的产能买单,在工厂和设备的资本支出特别高的行业(想想半导体、平板显示器、汽车装配、材料加工),投资者赞成将生产外包或外移给愿意投资的人或者他们可以得到补贴的地方去。


    许多产品企业采取的另一种办法是将生产工作转包出去。他们可能会在内部保留基本的工作负荷,然后向合同制造商或外包制造服务提供商寻求可变产能或季节性需求。这样,他们就可以让自己的工厂满负荷运行。而合同供应商转而利用多家客户的需求池来消化他们自己的工作负荷,并尽量提高产能利用率,这就是他们如何实现低成本运营的方法。可是产品企业越来越希望他们的承包商只为他们经营专用工厂,这剥夺了需求池的好处,迫使那些承包商保持产能紧张。这就让整个生态系统在出现突然需求时失去了生产的灵活性。


    避免资本投资的愿望也导致了在投资新制造技术方面规避风险的行为。我曾与一家为液晶平板显示器提供量子点背光技术的企业合作。制造商坚持认为,任何新技术都必须符合他们现有的资本密集型工作流程。我还曾听到美国能源部研发团队的一名领导担心,中国广大的电池制造基础设施已经如何有效地降低了成本曲线,以至于麻省理工学院附属的几家企业研发的一种潜在先进新技术很难与之竞争,更别提为一家新的生产设施募集资金了。美国的问题因中国等国为新生产设施的建设和装备提供补贴而变得更加严重。

     

    精益生产的兴起及“库存有害”原则


    当丰田在二战之后的数十年里首次设计它的“丰田生产系统”(ToyotaProduction System ,简称TPS)时,一个影响是该企业缺乏与美国资本雄厚的大型汽车制造商竞争的资源。它的TPS精益生产系统着实是制造业的一场革命,立足于从附近供应商那里迅速拉出的最小库存。世界各地的许多不同工业部门都已复制了这一系统。


    高效的运输物流已诱使各大企业建立起分布于全球的精益生产系统。像苹果企业的蒂姆·库克这样的行业领袖所宣称的库存“从根本上来讲是有害的”反映了这样一种主流的观点,即供应链上的库存不仅有过时的危险,它还意味着本可以用于更好目的的现金被套牢。因此,随着企业从“丰田城”模式(供应商集中于紧密地理区域)转向跨越全球的供应链(由可靠和可预测的物流环节连接起来),他们都随时随地尽可能不断挤出他们供应链上的库存。


    最终结果就是,当大家经历突然的供应冲击或者原材料、零部件或完整产品供应中断时,附近几乎没有缓冲库存来吸取这种冲击。当印度制药商开始缺乏中国制造的活性药物成分时,印度政府作出的回应是,空运材料入境,同时限制成品出口。原本在战略储备中保有六个月的缓冲库存会更有意义。

     

    削减成本的不懈努力


    产品企业领导者每年找到他们的工厂经理或外包制造提供商,要求“更高的生产率”,这是“我希翼成本更低廉”的变相说法。许多采购经理被考核的标准就是看他们每年能交付多少生产力,而他们的奖金也与之挂钩。


    这些压力导致生产成本竞相触底,在此情况下,产品企业鲜有动力将生产地点保留在高成本地区,或者担心生产的地理多样性。而且这种行为会受到消费者和企业终端用户的鼓励。如果家得宝(Home Depot)货架上摆放的一
    只中国制造的N95口罩看上去与相邻一只美国制造的更高价位的口罩相差无几,消费者通常会选择价格更低的那只。


    许多管理者认为此次全球大流行是“黑天鹅”事件,这种事情的发生之罕见,以至于大家无法真正对其定价或者将其纳入大家对生产系统的思考。几乎没人愿意为供应来源多元化或保有安全库存必然带来的成本溢价买单。因此,当大家遇到供应冲击或者类似大家目前经历的需求激增之时,紧急应变产能并不存在。


    然而,目前的疫情并不是过去15年里唯一的黑天鹅事件。可以说已经出现了好几次——包括2008年的金融危机,2011年日本东北的地震和海啸,泰国的洪灾以及美中贸易战。贸易战迫使一些企业将他们的生产移出中国,可是行动一直很缓慢,供应商风险在很大程度上仍没有变化。


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