作者:吴昊阳 德国莱兴巴赫-哈缪公司(Reichenbacher Hamuel GmbH)亚太区商务总监
文是5年前写的,彼时还没有贸易战,科技战以及新冠这些糟心事。尽管全球金融危机给制造业市场造成了不小冲击,但是中国制造稳步向好的大形势并没有改变。
然而,也就是几个月的时间制造业的形势就急转直下:先是美国鼓励制造业回流,接着就是贸易战,科技封锁,最终走到了似乎不可逆转的开启了经济内循环。在这样一个大形势下,笔者对中国制造的未来从乐观转为悲观了(参见旧文《中美博弈的围棋思维》)。
当时在和许多企业做交流的时候笔者都会提到一个理论:“即中国全球化过程中承接大量的中低端制造业产能之后,会催生出新技术和新应用,让低端制造焕发新生;由于中国的制造业人口潜力巨大,所以即便已经落后的产业仍将继续留在中国本土,而不是向其他国家转移”。
可是从去年川普开始鼓吹制造业回流美国开始,我的这个理论就被啪啪打脸。所以,在中美“新冷战”的格局下,中国制造寻求突破口也要有新的思维。
文章主要观点:
- 世界范围的制造业发展脉络简言之就是‘细化’,包括生产细化和市场细分;
- 中国制造业的发展始于1949,改革开放后轻工业的快速发展得益于内部的刚需和外部的产业转移。(点评:单靠内循环是无法支撑的)
- 被发达国家淘汰而转移的产业会在被转移的落后国家得到技术升级
- 当世界各大主要经济体纷纷把淘汰的落后产业转移到中国以后,中国企业将利用最新工艺和技术,使这些落后的产业重新焕发生机,并将这些产业保留在中国(点评:当前形势下该逻辑已经不成立)
- 可以实际操作的技术升级的途径:成套设备联合研发,辅助工具改进,种类多样性改进,产品外观改进,材料的改进,跨界思维
以下为原文
引言
进入制造业的技术咨询这个行当已经有不少年头了。时常被问到 “如何看待中国制造业的未来”或“中国制造与发达国家究竟差距在哪里”诸如此类的问题。时至岁末方得片刻闲暇,将思路整理一二与诸君分享。
很多人说中国企业产业升级难主要原因是没有市场,没有品牌。其实这两方面在现在的中国都不是问题:中国有着巨大的高端产品消费潜力,否则双立人的刀也不会卖得那么好;中国也有全世界最厉害品牌策划团队,否则嘉多宝也不会伴随着中国好声音一夜成名。问题的关键是我们的制造企业拿不出像样的产品。
然而本人并非宏观经济专业出身,也没时间精力去整理行业数据和分析报告,因此疏漏之处在所难免,仅试图从工程技术人员的角度,从经历过的企业实际项目出发,以点带面地梳理中国制造业在后金融海啸时代的发展逻辑。
世界制造业发展脉络
要分析中国制造业的发展逻辑,需将其放在全球化及全球制造业发展版图上进行研究。就世界范围看,任何一个经济体制造业发展都经历了作坊式生产,流水线生产,高品质生产,柔性批量生产和定制化单件生产这几个阶段:
最初所有的工厂都是作坊式的,如铁匠铺,裁缝店等。随着市场的发展,对于制造商的专业化程度要求越来越高,这些作坊也逐渐收窄了业务范围,有的只做钉子,有的只做马掌,有的只负责给马钉铁掌。这就是亚当斯密在18世纪启蒙时代描述的专业化对生产效率和国民经济的促进作用。
20世纪初,随着以泰勒为代表的科学管理学派的兴起,标准化和流水线生产模式获得广泛应用。福特汽车是第一个实现流水线作业的汽车公司,而当时的传送带竟然是靠人拽的。记得在Aachen上课时看过Klocke教授的一个图片,上面竟然是一群西服礼帽背带裤打扮的满身油污的工人拉着一辆T型汽车在前面走,后面跟着几个同样30年代打扮的装配工在往车上装零件。可见发达国家的自动化道路也并非一蹴而就的。
蒸汽机时代的机加车间,设备结构,生产形态与当今并无明显区别
两次世界大战和冷战无疑对制造业起到了促进作用。特别是二战,造就了一批世界级的制造集团,如德国的蒂森克虏伯,日本三菱重工,美国的波音等等。同时也催生出一个复杂的制造业供应链体系。在这个体系里,次级供应商趋向更加小型化和专业化,而最终的产品制造商则越来越多地扮演集成商和组织者的角色。这一时期(高品质生产)比较具有代表性的日本制造业的崛起,看板管理,精益生产,全员质量管理等等都是日本人提出并率先实施的。对现有生产系统的有效组织和优化是这一时期的主题,这一思想深刻影响了包括中国大陆在内的亚洲地区。
90年代开始,发达市场对于产品个性化需求增加,各大制造商开始纷纷思考如何在不增加过多成本的前提下实现产品的多样化。同时随着设计和管理软件的不断成熟,使得产品设计周期大大缩短,生产管理大大简化,因此这个时期提出了很多新的概念如数字化设计,敏捷制造,并行设计,混线生产等等。中国学界大概是从2000年左右开始大规模对西方的先进制造理念进行研究,并开始大量引进设计和管理软件。当时对于柔性生产系统(即满足个性化制造的生产系统)的需求主要是军工企业,而国家也投入大量资金率先在军工级航空航天系统建立了数字化产品及管理体系,当时率先实现无纸化设计的产品是武直10。同期发达国家制造业纷纷转移至中国,并在中国开发新的供应商。很多中国企业为了与外企对接,纷纷上马ERP项目,这也造就了SAP在中国的辉煌。
时至今日,追求品质的欧洲国家开始兴起定制化浪潮,客户只需要在网上选择配置并提出要求,全自动的生产及管理系统便可以向供应商下订单,并自动调用程序,生产出客户所需要的产品。随着制造技术的不断发展和自动化产品的不断成熟,柔性生产的成本正不断降低,并使得设计师有充分的发挥空间。几年前学界有一个比较小众的制造概念,叫无障碍设计,即只要设计师能够想到的零件和结构,就可以通过适当的制造技术(如3D打印)方便快捷地实现。
可以看出世界范围的制造业发展脉络简言之就是‘细化’:一方面生产者及供应商的专业分工越来越细化,另一方面市场细分和基于网络终端的数据分析使得针对消费者个体的精准营销成为可能。因此随着新的生产方式和营销手段的出现,产品的制造模式趋向单件生产,营销模式趋向个体定制。
中国制造业发展脉络
通常我们说中国制造业起飞都是从改革开放算起,并从30年前开始,中国经济开始融入世界,同时也开启了全球化的序幕。但实际上中国的制造业从49年建国以后就经历了一个高速发展期,只是在当时冷战背景下,中国与苏联都在片面地发展以军工产业为主导的重工业,而且经济被先后拖垮。但是无论如何,中国在建国初期就取得了令世界各国羡慕的制造业大发展,建立了完整的工业体系,特别是军工体系。
改革开放是中国制造业大发展的又一个时期,由于轻工业几十年的亏欠,市场里积累了几乎无穷无尽的“刚需”。所以当时的小作坊如雨后春笋般成长,而私营企业主也大肆掘金,那个时期几乎是只要有设备有人手就不愁订单。同时也正赶上欧美日韩台港的产业转移,中国的沿海地区承接了大量的海外企业转移过来的产业和订单,因此造就了东南沿海数以百万计的代工厂和当地外向型经济特征。
与此同时,政府开始不断把资源投入到央企,造成了国进民退。却也在相当程度上促进了国企的技术升级。最明显的例子是电力和石化行业(可划归为大制造业中的流程制造),以两桶油为例,其下属炼油厂不管是反应装置还是控制软件全部选的是世界上最好的,当然也是最贵的。不管社会上如何诟病这段时期的经济发展,国企对资源性行业的垄断以及国家财政的倾斜使得这些流程制造行业的技术水平快速提高,接近并赶超世界先进水平并造就了一批资质不错的本土供应商和系统集成商,同时相关行业的跨国公司也纷纷在中国投资设厂,间接促进了本土制造业的提升。
可见中国制造经历了反反复复“国进民退”和“国退民进”的过程,而目前应该说正趋向均衡。我对中国制造的判断总体是乐观的,仅从经济规律和内在逻辑上就能看得出来。(点评:当下的逻辑已经发生根本改变,笔者对中国制造的判断转为悲观)
产业转移过程中的技术升级
产业转移起初是落后国家承接先进国家淘汰的技术或产业,而由于技术的不断进步,被发达国家淘汰而转移的产业会在被转移的落后国家得到技术升级,试举例说明:1968年美国人发明了液晶技术,随后该技术被迅速应用到手表,计算器,收音机等产品的数码显示。后来该技术一时间无法得到更广泛的应用,因此美国人就把相关产业转移到日本。又经过一段时期的技术积累,这个看似过时的技术却被索尼和夏普发扬光大,基本上是在90年代末期,LCD才完胜等离子称为显示面板的主流技术。在接下来液晶技术转移到台湾和韩国,又不断地完善,LCD面板尺寸不断增大,自动化程度不断提高,成本也不断降低,大有赶超日本的趋势。可见在LCD产业的转移过程中,技术也是在不断进步的,其技术的内在价值也是在不断提高的。
中国在过去的30年里承接了大量发达国家的落后产业,比如污染严重的铸造业。目前中国的铸造能力,特别是大型铸件的生产能力应该是世界第一,但是工艺水平还是比较落后。那么一旦中国本土的铸造企业在铸造工艺上有所突破或通过新设备提高铸件质量,那么和LCD技术的命运一样,这个已经拥有数千年历史的传统行业将焕发新生。
产业转移的滞留效应
这个词是我自己杜撰出来的,用来形容中国的产业承接能力,试举例说明:欧美日等发达国家实际上经历了几次产业转移。比如美国先是把电子组装业转移到日本,日本再转移到韩国,韩国转移到台湾,台湾转移到大陆,每次制造业产业大转移基本上不到10年时间,而到此为止,大陆在相当长的一段时间里将不再把落后的制造业向外转移,这就是所谓的产业转移滞留效应。全球的制造业都转移到中国并在此滞留。最大的表现是从中国出口的小商品30年里并没有明显的涨价,说明30年来这些小商品制造企业没有特别大的成本压力向低工资水平地区转移产能。
原因是中国大陆的劳动力资源实在丰富,而且中西部与沿海城市差距很大,所以中国的产业转移主要在内部完成。而且中国的企业家业不愿意把工厂开到自己不熟悉的地方。再加上其他发展中国家都无法像中国那样拥有完备的产业链配套。各种因素造成了这种全球制造业在产能都留在了中国。
前不久跟揭阳企业交流的时候,感觉非常明显。当地数万家小型金属制品厂,几乎生产了全世界80%的餐具。企业规模普遍不大,设备非常落后,但是产业链条完整。当地企业家几乎没有想向外转移的,结合本地现状的技术改造和产品升级才是唯一的途径。所以可以预计,当世界各大主要经济体纷纷把淘汰的落后产业转移到中国以后,中国企业将利用最新工艺和技术,使这些落后的产业重新焕发生机,并将这些产业保留在中国。
发达国家基本上都经历了这个过程,只是因为劳动力资源有限,产业承接能力有限,所以只能在自己经济发展最快的时期,把那个时代最适合本国的产业保留了下来。比如战后欧洲人口少,技工素质高,所以比较适合发展复杂的机器制造业,因此汽车和装备制造最符合当时劳动力的特点,即便到现在,汽车和装备制造仍然是欧洲第一。
战后日本的情况不如欧洲,劳动力素质相对较低但数量充足。所以比较优势在于劳动密集型的家电及电子产品的组装产业,在那个时期神话般诞生了许多优秀的日本商社。值得注意的是,当日本家电和电子企业完成了足够的技术积累之后,他们以核心业务为中心,向外延发展了很多新的相关的产业。比如半导体制造设备,自动化控制设备,数码娱乐产品等,而这些制造业现在仍然是日本经济的支柱。即便人力成本已经超越欧美,但这些制造业还是留在了日本本土。可见不管是日本还是欧洲,在机遇期赶上了哪些行业的大发展,就会把这些行业留在本土。但前提是,需要在本土对转移过来的产业做原创性的技术升级。
所以可以预见,当中国的本土企业完成技术升级,那么这些现在落后的产业都将重新焕发生机,而这些产业都将会留在中国本土,不再向往转移。
产业升级的途径
中国政府和制造业老板似乎都在谈升级,但是只要上升到操作层面就大眼瞪小眼了,觉得无从下手。其实产业升级是个自然而然的经济过程,只要经过一定时间的生产积累,其产品质量和生产效率必然逐步提高,并且会衍生出相关很多新的行业。比如日本在半导体行业的发展初期都是购买美国的光刻机,后来日本结合自己的工艺流程,基于新的物理原理开发出了新型的半导体器件生产设备。而且就在半导体技术成熟后不久,相关工艺和技术被迅速应用在后来LCD,LED和光伏产业。还有手机树脂镜头的制造(需要精密模压工艺),起初几乎被东芝所垄断,东芝结合自己的工艺,开发出专用的模压设备。随着数码市场的爆发,韩国和台湾的电子企业开始扩充产能,都是花了极高的价格购买东芝的设备。但是设备本身技术含量并不高。
所以我本人非常反对中国企业动不动就说要搞机器人,要收购德国的机器人及零部件制造商等等。中国制造企业目前面临的产业升级的最大问题是认不清自己,看不懂行业,不知道现代制造业的发展趋势是什么。在我看来,中国制造业寻求产业突围其实并不是个复杂的事情,可以参考几个顺其自然的思路,而本人也相信中国的一些企业家已经开始尝试了:
成套设备联合研发
制造企业经过数十年的发展,积累了相当多的生产经验,并摸索出了很多工艺窍门,但是这些Know-how层面的东西基本都离不开人的操作,效率低,质量稳定性差。所以企业可以与自动化集成公司合作,委托其设计生产一套自动化专机。
这是制造升级的惯用途径。当年LCD刚开始兴起的时候,日本的工人都是通过手工的方式对着显微镜把芯片通过导电胶贴在玻璃基板上的(这个过程叫Bonding),后来松下针对当时的操作流程开发了自动化Bonding机,除了大幅度提高自身生产效率以外,还把这些设备已天价卖给韩国和中国的代工厂。结构并不复杂,就是PLC控制的一套自动化系统,零部件采购成本估计20万不到,市场价却卖到500万。现在国内自动化集成商已经可以制造这种设备,价格大幅降低。中国的制造企业完全可以参照这个模式,凭借现在的自动化技术,完全有能力开发出替代人工的自动化生产系统。也可以乐观地预测,未来如果出现打火机自动组装线,那么一定是中国企业的发明。
辅助工具改进
如果开发自动化专机难度较大,那么企业可以尝试做一些辅助工具。我们在德国有一个客户叫Eissmann(现在已经被中国公司收购),他们为兰博基尼等跑车生产高端汽车内饰件。
图为Eissmann为奥迪Q7生产的仪表盘,仪表板面料和颜色可为客户量身定制
其中有一个比较重要的工序是把昂贵的高级面料缝到塑料骨架的外面做成仪表盘。缝合设备与修鞋的机器类似,没有任何技术含量可言,但是每个工人前面却摆满了复杂辅助工具。通过工具的运用使得工人不需要经受特别的训练也可以做出高品质的产品。
中国很多成功的制造企业都有类似的经验,比如富士康和比亚迪。而中国企业多是用土办法解决问题,如果可以把这些土办法通过更加合理的设计,并配合传感器和气动驱动,做成自动化/半自动化辅助工具,那么基本上就接近欧洲和日本的中小企业的工艺开发水平了。在汽车工业大发展的时期,欧美出现了一大批专门的辅助工具制造的企业,他们专门为汽车制造商设计和生产特殊工具,比如用于反转汽车底盘的夹具,快速固定零件的零点卡盘等。所以可以预计在不远的将来,中国也会出现一大批专用工具制造商和设计公司,而这些公司将面向更加广阔的行业。
种类多样性改进
目前中国企业比较擅长大批大量生产模式,当一个新产品定型后,中国企业可以根据原型机和设计图纸,快速设计模具,设计生产流程并组织生产。可以说中国拥有世界最顶尖的量产技术。但是就世界范围看,消费市场一定是趋向多样化,个性化的。所以中国的生产商必须又单一品种的大批大量或流水线生产模式向多品种小批量生产模式改变。如前文所述,这个转变在欧美始于90年代,大量的生产线被柔性制造单元所代替。汽车制造商也投入巨资开发新式混线生产系统,而把只能生产单一型号的生产线卖给中国。
所以现在中国制造的成本虽然低,但是一旦客户要求非标或定制产品,那么我们企业的价格和交货期都会远超欧洲。前不久在天津订购20个非标螺栓,厂家说一万个起卖,后来好说歹说买了500个,结果算下来单价是德国的5倍。所以现在我们普遍说的中国制造成本低,其实是站不住脚的。如果企业不去主动推动多样化的生产变革,那么将完全无法满足未来竞争的需要。由此可见,中国企业必将经历欧美企业走过的路,进行柔性生产改造。
产品外观改进
外观改进是最容易的,无需增加过多成本就可以提高产品档次,这一点韩国企业做得最好。改进外观的关键是外部覆盖件的制造,主要以塑料,玻璃钢和铝合金为主。而从实际的设备进口数据看,中国进口的非金属加工中心数量非常少,而注塑机和重切加工中心的数量极大。也就是说中国人进口设备,主要是做注塑模具并生产塑料件,却很少用加工中心加工塑料件,也就是说外饰件加工非常少。
海外市场却相反,外饰件制造商数量极多,他们大部分从中国采购注塑零件,然后把塑料件放在高精度非金属加工中心上进行修边钻空等加工,再做成漂亮的产品外壳卖给总装厂。这块市场潜力巨大,中国目前拥有世界最大的塑料制品的生产规模,但主要是一次性成形,缺乏对塑料毛坯的二次加工,未来中国的塑料制品行业将迎来史无前例的大发展。
材料的改进
新材料的出现促使欧洲制造业正经历这一场变革:碳纤维成型工艺的不断成熟和碳纤维成本的大幅降低,未来的机械产品将广泛采用复合材料替代钢材。比如空客的复合材料使用率已经达到60%,很多高端轿车的车身结构也越来越多的采用复合材料。
相比之下中国企业对新材料引起的制造变革显然没有什么准备。其实材料的应用变革早在塑料出现后就已经开始,欧洲在经历了70年代的能源危机后开始对轻量化汽车结构进行研究,并逐渐用塑料和铝合金取代钢材。90年代末,奥迪成功开发出了第一款全铝合金车身,并用于A8车型。随后越来越多的高端车都开始用铝合金来减轻重量,而现在复合材料零部件开始逐渐取代铝。
中国企业应该尝试通过更换材料提升产品性能,具体实践包括两个方面:一是用更好的材料替代现有材料,使得产品获得更好的质感,提升产品价值。比如日本的Hocoa木器厂用木头制成数码产品的外壳,使得原本普通的产品在质地上提升了一个层次;中国人买东西讲究真材实料,这一点与欧洲十分相似,欧洲人买餐具都会选用好的瓷器和不锈钢刀叉,而不是像美国人那样用一次性的塑料产品。当国人的消费观念逐渐转为理性时,那么未来的民用消费品市场将会更青睐采用高品位材料的产品。
另一个途径是用更轻更便宜的材料替代现有材料,主要是产品结构方面。比如欧洲很多产品的非核心部分采用塑料或木质齿轮,有些机床结构采用碳纤维桁架搭建,使得设备跨度可以超过一个足球场,该设备用于超大型潜艇模型的雕刻。
对于一般的民用消费品,只要换一换材料就会产生极其不同的效果。自iPhone以来,数码产品就开始了一个去塑料化的进程,在几乎不到5年的时间里,手机几乎不在使用塑料按键和外壳。这一变化导致长三角一带很多做塑料按钮的企业倒闭或转产。
跨界思维
借用现在流行的互联网概念的名词,我这里的跨界思维是指,在同一历史时期,不同的行业之间存在着巨大的发展差距,高端行业可以向底端行业延伸以取得产品性能优势,同样低端行业进入高端行业可以取得成本优势。
以机床行业为例,几年前木工机床与金加工机床井水不犯河水,但近年来随着高速切削工艺的出现和机床设计理念的更新,欧洲越来越多的木工机床开始向金属加工渗透,可以用更轻的结构和更简化的系统实现同样的功能,但是成本却大大降低。中国的机床企业也可以参考这个思路:例如国产的金加工机床在性能上与欧洲,日本的同类产品差距很大。但是这种机床如果去和国外木工机床品牌竞争就很有竞争力,用钢材加工的设备去加工木材,其稳定性和精度可以完胜海外对手(当然,还需要改进结构并增加粉尘保护系统)。
同时,跨界还包括不同行业标准和行业设备的使用。20年前五轴联动加工中心属于军用级设备,用来加工叶片的复杂曲面;五轴技术成熟以后,马上被应用在许多工业零件的加工,比如汽车的涡轮增压装置;现在欧洲很多工业设计公司也开始采用这种设备,使自己的产品远超对手。
我们在丹麦有一个客户,用这种机床制造高端木头座椅,所有的精度和配合标准参照金属零件。所以产品制做出来以后其品质超出对手几个世代。中国的公司也可以仿制出外形并低价生产,但是当你近距离观察和触摸时,这种品质上的差距是非常明显的。博世西门子家电的品质世界第一,两家母公司都是做工业产品出身的,所以用工业产品的可靠性标准来生产家电,品质也远超同类竞争对手。
未来中国企业在进行多元化经营的时候,会更加理性地结合自身技术积累选择相关的行业,军用,工业和民用消费品行业的企业会相互渗透。能够最好的重新定位的企业将在市场上获得主动。
总结
产业升级是个循序渐进的过程,只要企业可以坚持不懈地专注与自己的领域,就一定可以发现新的利润点。而中国制造业拥有全球最大的体量,集中度高,制造体系最为完备。只要能与最新的工业技术良好结合,把最新的技术成果应用到生产实践,那么在很多行业都可以获得突破,从而实现制造业的整体转型升级。