另一个体现美国持续创新能力的制造行业就是汽车。当所有传统车厂都还在按部就班地从汽油动力向混合动力演进,并希望最大化现有的技术与专利投资时,特斯拉就以纯电动车的形象迅速掀起了汽车产业的轩然大波。特斯拉的迅速扩张很快让传统车厂意识到,未来的竞争领域除了汽车本身,还包括了充电桩标准制定、充电站网络铺设、电池技术的提升等一系列传统汽车产业没有任何积累和竞争优势的领域。于是整个汽车产业在特斯拉的颠覆式创新逼迫之下向电动车领域加速发展。与此同时,汽车产业的另一个创新又在悄悄展开。
2012年,谷歌的无人驾驶汽车已经拿到了美国内华达州的正式牌照,可以上路行驶。传统车厂又一次面临着推倒重来式的威胁。在最近20年,从ABS、ESP、刹车优先到辅助泊车、驾驶告警等一系列驾驶辅助功能不断被汽车制造企业推向市场,并获取新技术所应有的超额利润。但无人驾驶技术的出现,让这些驾驶辅助功能统统变成了鸡肋。无人驾驶如果有一天能够正式商用,它不仅能够解放司机的双手和时间,还将彻底改变汽车的设计思路、道路的行驶规则和整个汽车服务产业的运营方式。
在美国的持续创新能力面前,日本和德国等传统汽车制造强国在乘用车领域多年积累的优势将荡然无存,再精妙的汽油发动机设计在电动汽车面前都没有了用武之地。从上世纪70年代石油危机以来的汽车产业的秩序和价值链,将会在电动汽车和无人驾驶技术这样划时代的创新面前分崩离析,并按照对新技术占有能力的大小重新分配。
创新往往不是一个企业能够独立完成的,尤其是影响到整个产业链的创新。美国的特定产业往往会集中到某一个地区便于协作共享资源,如旧金山硅谷、波士顿的“128公路”高科技园区以及北卡罗来纳州的三角研究园(Research Triangle Park,RTP),这些都被称为“经济群落”(Economic Cluster),也是美国最重要的创新基地。
三角研究园毗邻北卡罗来纳州的罗利(Raleigh)、达勒姆(Durham)和教堂山(Chapel Hill),处在三座城市夹成的三角研究区域中。其中罗利有北卡罗来纳大学,达勒姆有杜克大学,教堂山有北卡罗来纳州立大学。三角研究园内有超过130家研发设施,超过3.9万名雇员为总共157家组织工作。
三角研究园是IBM全球重要运营地点之一,有约1.1万名IBM雇员在三角研究园工作。同时它还是联想集团全球总部所在地,有超过2000名联想雇员在此工作。三角研究园还是葛兰素史克(GSK;GlaxoSmithKline)制药公司最大的研发中心的所在地,拥有约5500名GSK雇员。软件业著名的Red Hat(红帽Linux)和SAS(全球领先的统计和数据分析软件公司)的总部也在三角研究园。
三角研究园的制造业企业有巴斯夫(BASF)、拜耳(Bayer)、思科(Cisco)、飞思卡尔、国家半导体、爱立信、通用电气、杜邦等一系列全球性企业。在三角研究园内,产业链的上下游、研究机构与生产企业、不同领域的协作伙伴以高度紧密的方式进行协作,把沟通与整合成本降到了最低。园区内某一个企业的创新有可能带动产业链上下游的全面跟进与提升。
三角研究园最强大的资产就是这个地区的三所研究型大学。在美国乃至全世界,很少有地方能比得上建立在罗利—达姆勒—教堂山地区的科研人员和设备的聚集密度。
2014年1月,美国按照《先进制造业国家战略计划》中确定的新一代电力电子制造业创新研究所(The Next Generation Power Electronic Manufacturing Innovation Institute)就宣布在北卡罗来纳州立大学建立,旨在打造更加智能化、可靠安全、低成本且节能环保的21世纪电力网络。由美能源部牵头并承诺五年出资700万美元,参与者包括近30家企业和大学及其他非政府组织等。这些参与者绝大部分都集中在三角研究园周围。可以想象,在三角研究园,成员企业在地理上的邻近,为它们之间分享知识、紧密协作、共同创新提供无限的可能。
信息技术制高点
对于现代制造业来说,信息技术远远不是上世纪末期所代表的CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)与MRPII(制造资源计划)那么简单,而是深深嵌入到了制造业从设计、生产、装配到服务的各个环节。
在产品设计方面,可视化和仿真软件可以加速和优化制造商在产品设计、测试和优化的各个环节。飞机无需大规模风洞试验就能进行风阻系数优化,关键零部件可以在模拟软件帮助下进行使用寿命测算。在生产计划方面,企业资源管理和供应链管理系统可以综合成本、交货速度、生产率、设备利用率、能耗和产品质量等多方面因素考虑制定生产计划,并整合上下游供应链的关系,让整个产业链的资源得到最优配置。在服务方面,移动设备、物联网和大数据的广泛应用让以前以故障驱动为主的服务模式转变为主动感知、提前预测以降低故障宕机成本的高效服务模式。
在制造业信息化方面,美国一直走在全球的前列。在几十年前,制造业资源管理最为核心的MRPII/ERP理念(制造资源计划Manufacturing Resource Planning/企业资源计划Enterprise Resource Planning)就是美国企业提出的,目前全球最好的ERP软件也是美国及德国的。20年前,波音公司就已经完成全球第一架全电脑设计的大型客机波音777。到最近十年,影响制造业最大的信息化技术莫过于供应链协同了,它让世界各个国家彻底成为了制造业产业链上的不同生产环节。而美国正是在全面掌控供应链的基础上,进行制造业的全球化分布和与此相对应的价值链分配。以苹果手机为例,美国负责品牌打造和产品整体设计研发,获得最大的利润份额,并掌握整个价值链分配的话语权;日本韩国提供关键芯片和组件,获得次一级利润;台湾负责制造工艺的研发和生产线的组织,获得再次一级利润;大陆负责供应链配套、熟练装配工人和场地的提供,获得最低的利润配给。
未来信息产业创新的领域,如大数据、云技术、虚拟现实与可穿戴技术、3D打印,还是在美国最先发明与创立。目前大数据的事实标准Hadoop是由美国制定,全球最大的十家SaaS供应商都是美国公司,在可预见的一段时间内,美国在信息技术的领先还会让美国的制造业继续保持创新的优势。