For mange amerikanske virksomheder baserer beslutninger om, hvordan man fremstiller produktion i vid udstrækning på snævre økonomiske kriterier, uden at tage hensyn til den potentielle strategiske værdi af indenlandske placeringer. Forslag til planter behandles som ethvert andet investeringsforslag og udsættes for strenge returhindringer. Skatte-, lovgivningsmæssige, intellektuelle ejendomsrettigheder og politiske overvejelser kan også komme til at spille en stor rolle i samtalen. Men ledere, der primært betragter fremstillingen som et omkostningscenter, giver kort omtale af den indflydelse, outsourcing eller offshoring kan have på en virksomheds evne til at innovere. Faktisk betragter de fleste slet ikke, at produktion er en del af en virksomheds innovationssystem.

Resultatet, som vi tidligere har argumenteret for, har været en udvandring af produktion fra USA. (Se “Gendannelse af amerikansk konkurrenceevne”, HBR juli – august 2009.) Denne massemigration har alvorligt eroderet de indenlandske kapaciteter, der er nødvendige for at gøre opfindelser til højkvalitets, omkostningskonkurrencedygtige produkter, hvilket skader Amerikas evne til at bevare føringen i mange sektorer. de seneste årtier har en række amerikanske industrier, herunder fladskærme, avancerede batterier, værktøjsmaskiner, metalformning (såsom støbning, stansning og koldsmedning), præcisionslejer, optoelektronik, solenergi og vindmøller betalt prisen Og i andre industrier, såsom bioteknologi, rumfart og avanceret medicinsk udstyr, er USAs føring nu truet.

En del af problemet er, at det er djævelsk svært at bestemme, hvornår fremstilling er kritisk for innovation og når det sikkert kan outsources for at sænke omkostningerne og reducere kapitaludgifterne. I denne artikel giver vi en ramme, der vil hjælpe virksomhedsledere og statslige beslutningstagere med at navigere i dette problem. Vores håb er, at det vil føre til bedre sourcingbeslutninger, der vil genoplive Amerikas innovationsdrevne økonomi.

En ramme for sourcingbeslutninger

Hvordan kan du fortælle om flytning af produktion halvvejs rundt om i verden langt fra R & D-operationer derhjemme , vil skade en virksomheds evne til at innovere på lang sigt? Du skal se på to ting: R & D og fremstilling til at fungere uafhængigt af hinanden eller deres modularitet; og modenheden i produktionsteknologien.

Modularitet.

Når R & D og fremstilling er meget modulære, er de vigtigste egenskaber ved produkt (funktioner, funktionalitet, æstetik osv.) bestemmes ikke af produktionsprocesserne, og de to aktiviteter kan placeres langt fra hinanden uden konsekvenser. Når modulariteten er lav, kan produktdesignet ikke kodificeres fuldt ud i skriftlige specifikationer, og designvalg påvirker produktionsvalg (og omvendt) på subtile og vanskelige forudsigelige måder. I disse tilfælde er det værdifuldt at holde fremstilling nær R & D.

To grundlæggende spørgsmål hjælper dig med at bestemme graden af modularitet:

1. Hvor meget skal produktdesignere vide om produktionsprocessen for at udføre deres opgave?

I nogle sammenhænge, som bioteknologi og avancerede materialer, kræver ethvert tænkeligt produktdesign en unik fremstillingsproces. Så designere kan ikke udføre deres job uden dybt at forstå procesvalgene. I disse sammenhænge involverer produktinnovation ofte procesinnovation.

På den anden side er det sammenhænge, hvor det er teknisk og økonomisk muligt at bruge den samme procesteknologi til at fremstille næsten ethvert produktdesign. Det betyder, at designere saligt kan skabe uden at tænke på – eller endda forstå – processen. Tekstforfattere, software og musik fungerer med denne frihed. Nogle industrier ligger imellem; de har udviklet formelle tilgange til at indarbejde procesovervejelser i produktudvikling. De etablerer “designregler” – et sæt produktspecifikationer, der fungerer med en bestemt procesopskrift. Så længe designere holder sig inden for disse grænser, kan de være ret sikre på, at den givne fremstillingsproces fungerer. Generelt intensiveres procesbegrænsninger, når produktdesign bevæger sig tættere på eller forsøger at gå ud over disse grænser.

2. Hvor svært er det for en produktdesigner at få relevant information om produktionsprocessen?

Processteknologier kører sammen et spektrum fra ren kunst til ren videnskab. Processer i slutningen af ren kunst har uklare og vanskelige at beskrive parametre. For at forstå dem skal du se dem – og selv da kan de være svære at replikere. I disse sammenhænge kræver produktinnovation typisk intens iteration mellem produkt- og procesudvikling og feedback under faktisk produktion.

Modenhed.

Med dette mener vi, hvor meget en proces har udviklet sig snarere end en teknologis tidsalder, selvom de to naturligvis har tendens til at være korreleret. Umodne processer giver de største muligheder for forbedring. I 1960’erne, efter at forskere ved DuPont opdagede Kevlar, den polyaramidfiber, der blev brugt i kropspanser og andre højstyrkeapplikationer, brugte virksomheden 15 år og $ 500 millioner på at markedsføre fremstillingsprocessen og lære at væve materialet. Når processerne modnes, bliver mulighederne for forbedring normalt mere inkrementelle.

Når produktionsteknologier er umodne, kan virksomheder trives ved at fokusere på procesinnovation. I begyndelsen af 1980’erne udnyttede japanske halvlederfirmaer mange muligheder for at forbedre produktionsteknikker, som deres amerikanske konkurrenter havde gået glip af, og indtog en kommanderende position i hukommelseschips. I dag, inden for sektorer som avancerede fladskærme, biologiske stoffer og avancerede materialer, bevæger procesteknologiens grænser sig så hurtigt, at innovation i verdensklasse er et must for at forblive i spillet.

Set gennem modularitetsprocessens modenhedslinse falder forholdet mellem produktion og innovation i fire kvadranter (se “Modularitet-modenhedsmatrix”):

Ren produktinnovation.

Her er værdien af tæt integration af produktinnovation med fremstilling lav, og mulighederne for at forbedre processer er få. Outsourcing af produktion giver meget mening.

Mange segmenter af halvlederindustrien passer ind i denne kvadrant. Dette forklarer, hvorfor der findes en blomstrende sektor af “fabless” halvlederfirmaer (såsom Qualcomm), der specialiserer sig i design, men som ikke ejer nogen produktionsfaciliteter, og en blomstrende sektor af virksomheder der bare fremstiller (såsom Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).

Pur e procesinnovation.

Her er procesteknologi moden til forbedringer og fremskridt hurtigt, men er ikke tæt forbundet med produktinnovation. Da der er etableret tilstrækkelige designregler, er hverken vertikal integration eller lokalisering af R & D i nærheden af produktion kritisk, og det giver mening for specialiserede kontraktproducenter at levere tilpasset produktion til virksomheder, der fokuserer på design . Men inden virksomheder afgiver fremstillingen til andre, bør virksomheder huske på, at procesinnovation kan være en væsentlig kilde til værdi i disse sammenhænge.

Fleksible kredsløb med høj densitet, der forbinder elektroniske komponenter som kredsløbskort i iPads, falder ind under denne kategori. De har tusindvis af små huller (“vias”) til at forbinde ledninger i forskellige lag, og det at fremstille de mikroskopiske ledninger og vias kræver betydelig innovation. Men designregler indeholdt i tekniske specifikationer for flexkredsløbene sikrer designets uafhængighed fra fremstillingen.

Processindlejret innovation.

I denne kvadrantproces er teknologier, mens de er modne, meget integreret i produktinnovationsprocessen. Små ændringer i processen kan ændre egenskaberne og kvaliteten af produkt på uforudsigelige måder. Produktinnovation er trinvis og kommer fra tilpasning af processen. (Tænk vin.) Så værdien af at holde R & D og fremstilling organisatorisk integreret og geografisk tæt er høj.

Mange traditionelle kreative virksomheder, såsom high-end mode, passer ind i denne kvadrant. Hvordan et stof skæres, eller hvordan en søm sys, kan påvirke den måde, hvorpå et beklædningsgenstand draperer på subtile måder, der betyder noget. producent af luksusbeklædning, som vi studerede, har kun arbejdet med lokale stofleverandører, fordi leverandørernes produktionsingeniører og virksomhedens produktdesignere har brug for at udveksle information næsten konstant.

Procesdrevet innovation.

I sektorer, der udvikler banebrydende produkter ved videnskabens grænser, udvikler de store procesinnovationer sig hurtigt. Da selv mindre ændringer i processen kan have en enorm indflydelse på produktet, er værdien af tæt integration af R & D og fremstilling ekstremt høj, og risikoen for at adskille dem er enorm.

Ledere, investorer og analytikere har ikke altid erkendt denne fare. Når man ser fremstillingen som en distraktion og et dræn på kapitalen, skubber de ofte virksomheder i denne kvadrant til at outsource produktionen eller flytte den til billigere placeringer langt væk fra R & D. Resultaterne kan være katastrofale, fordi du, hvis du mister din produktionskompetence, mister evnen til at skabe nye kommercielt bæredygtige produkter.

Bioteknologi er et godt eksempel. Lægemidler, der stammer fra gentekniske teknikker, består af store proteinmolekyler, der er for komplekse til at kunne syntetiseres kemisk – den metode, der blev brugt til at fremstille stoffer i over et århundrede.Uden store fremskridt inden for procesteknologi (såsom pattedyr-cellekulturprocesser) ville blockbuster-lægemidler som Amgens erythropoietin til behandling af anæmi eller Genentech’s Herceptin, en behandling mod brystkræft, aldrig have gjort det ud af laboratoriet.

Produktionsstrategier for innovatører

Vores rammer undgår ikke behovet for en streng økonomisk analyse af produktionsinvesteringer. Det tilsidesætter heller ikke andre overvejelser, der kan påvirke sourcingbeslutninger, såsom nærhed til kunder, politiske barrierer for markedsadgang, skatter og regler. Det er snarere designet til at hjælpe ledere med at tænke mere strategisk over konsekvenserne af geografisk adskillelse af R & D og fremstilling.

For at udtænke en passende produktionsstrategi skal du bestem hvilken kvadrant din virksomhed falder ind i. Vi har udviklet nogle spørgsmål og retningslinjer, der kan hjælpe dig. (Se sidebjælken “Design-Manufacturing Relationship: What to Ask.”) Men ingen enkel formel kan fortælle dig, om produktionsteknologien er moden, og produktdesignet og procesteknologien er modulær. Der kræves meget dømmekraft.

Hvis en procesteknologi ikke har ændret sig i nogen tid (eller hvis ændringerne stort set er inkrementelle) og den aktuelle ydeevne ( med hensyn til udbytte, kvalitet og omkostninger) ser ud til at imødekomme markedets krav, din forretning er sandsynligvis i en moden sektor. Hvis omkostningerne falder, stiger udbytterne dramatisk, processerne ændrer sig hurtigt, og du forventer, at konkurrenter eller udstyrsleverandører fortsætter at investere kraftigt i proces R & D, din forretning er sandsynligvis i en umoden sektor. At tale med leverandører og endda med virksomheder fra andre brancher kan hjælpe dig med at identificere, om der er vigtige procesinnovationer på horisont.

Processparametre, der er vanskelige at kode y, procesændringer, der i væsentlig grad påvirker produktegenskaber, og mangel på standardiserede processer er alle tegn på lav modularitet, men der er ofte behov for en grundig diskussion blandt produktdesignere, procesingeniører og fremstillingspersonale. Mennesker fra forskellige funktioner kan have meget forskellige perspektiver på dette spørgsmål. Produktdesignere undervurderer ofte i hvilken grad deres designvalg påvirker fremstillingsprocesser. Ligeledes er procesingeniører og fremstillingspersonale ofte ikke klar over, hvordan ændringer i en proces eller operation kan påvirke et design.

I for mange virksomheder, de mennesker, der faktisk ved bedst om, hvordan produktionsplaceringsvalg kan påvirke innovation har ikke noget at sige om beslutningerne. Et biotekfirma, vi talte med under vores forskning, besluttede næsten uden input fra dets forskere inden for procesudvikling at outsource produktionen til en leverandør halvvejs rundt om i verden. Beslutningen var strengt baseret på en analyse af kapitalomkostninger og økonomiske afkast. Selvom virksomheden brugte en erfaren og kompetent entreprenør, havde entreprenøren problemer med at opskalere produktionen og forbedre udbyttet. Alvorlig produktmangel beskadigede virksomhedens aktiekurs. I sidste ende blev virksomheden erhvervet.

Når du bruger disse retningslinjer, er det vigtigt ikke kun at overveje, hvor tingene står i dag, men også hvor de skal hen. Ved vurderingen af tendenser skal du huske følgende:

Produktionsteknologier kan forynges.

Når en virksomhed opererer i en sektor, hvor procesteknologien er moden, er det fristende at afvise muligheden af procesinnovation og forsøge at reducere omkostningerne ved outsourcing eller offshoring af produktion. Men spilændrende procesteknologier kan nogle gange opstå. Etablerede spillere, der undervurderer denne mulighed, kan finde sig i at kæmpe for at konkurrere eller ude af stand til at forfølge nye muligheder. Dette er sket i industrier som stål, tekstiler, kontaktlinser og forbrugerelektronik.

Pas på “demodularisering.”

Nogle gange kan nye teknologier også gøre produktdesign og fremstillingsprocesser meget mere indbyrdes afhængige. Overvej jetliners. I årtier var deres design og fremstilling meget modulær. Boeing kunne outsource store klumper af dets flyudvikling og fremstilling til underleverandører rundt om i verden og derefter samle flyene i sine fabrikker i staten Washington. Men i 787 Dreamliner-programmet skiftet fra aluminiumlegeringer til kulfiberkompositmaterialer ændrede ting. De gamle modulære designregler kunne ikke fuldt ud tage højde for spændingstransmission og belastning på systemniveau – noget, som Boeing ikke fik rigtigt oprindeligt.Som et resultat stødte det på problemer med at samle stykkerne (såsom den vandrette stabilisator fra Alenia Aeronautica i Italien og vingekassen fra Mitsubishi Heavy Industries i Japan). Betydelig redesign og omarbejdning var påkrævet, og programmet blev udsat for store forsinkelser.

Undgå at fordøje en fordel skabt af lav modularitet.

Mange virksomheder erkender ikke, at den dybe integration af deres produktdesign og fremstillingsprocesser udgør faktisk en stor adgangsbarriere for nybegyndere, der skal mestre produktteknologien, procesteknologien og interaktionen mellem de to. Derfor bør de etablerede virksomheder ikke outsource produktionen.

Det er generelt meget nemmere at reverse engineering af et produktdesign end at finde ud af en andens proprietære fremstillingsproces. Dette er grunden til, at virksomheder i modebranchen som Zegna, Armani, Ferragamo og Max Mara beholder størstedelen af deres avancerede produktion i Italien på trods af omkostningerne. Ved at gøre det kan de bedre beskytte deres proprietære design og reducere risikoen for efterligning.

Produktionskapaciteter er svære at erhverve og nemme at ødelægge.

Det kan tage årtier for en virksomhed at opbygge sin produktionskapacitet og tilhørende forsyningskæder. Netop af denne grund giver de en stærk fordel. Vejen til fremstilling og outsourcing er ofte en envejsgade: Når virksomheder går ned ad den, er de muligvis aldrig i stand til at vende tilbage. I dag taler amerikanske virksomheder om “in-sourcing” mere produktion tilbage til USA. Vi er skeptiske over for, at dette let kan gøres. Mange steder er elementer i de industrielle fælles, der er vigtige for at understøtte fremstillingen – leverandørerne, dygtige arbejdsstyrke og ledere med driftserfaring – fordampet for længe siden.

Hvad Washington burde gøre

Innovationsbaseret konkurrence vil kun blive mere intens som lande som Kina, Indien, Brasilien og Østeuropas nationer plejer deres egne kapaciteter. Hvis De Forenede Stater håber at bevare sin kant, er det ikke tilstrækkeligt med ændringer i, hvordan virksomheder styres; ændringer i regeringens politikker er også afgørende.

Offentlige politiske drøftelser af måder til at stimulere innovation har fokuseret stærkt på investeringer i videnskabelig forskning og uddannelse, skatter og regulering. Alt dette er vigtigt. Men fremstilling gør sjældent dagsordenen på grund af den forkert opfattelse, at det ikke er en integreret del af innovation. holdningen skal ændre sig. Et eksplicit fokus på produktion er afgørende for innovationspolitikken – især da udvandringen af enhver fremstilling, der er tæt knyttet til produktdesign, helt sikkert også trækker R & D til udlandet.

Hvordan skal sådanne politikker se ud? Lad os starte med, hvad de ikke burde være. Vi er imod en hårdhændet industripolitik, der opfordrer regeringen til at forsøge at vælge vindere. Regeringer gør et elendigt job med at spille bankmand eller risikovillig kapital, som det fremgår af den nylige brouhaha over føderale og statslån og subsidier til solpanelselskaber, der derefter mislykkedes eller lukkede nogle amerikanske operationer.

Når kritiske kapaciteter er migreret, er det ikke en løsning at forsøge at støtte indenlandske virksomheder gennem subsidier eller anden målrettet støtte. Overvej situationen inden for solceller. Amerikanske solcelleanlæg hævder (korrekt), at deres kinesiske konkurrenter har en uretfærdig fordel på grund af tilskud fra den kinesiske regering. Men kinesiske konkurrenter har en anden fordel: Solar PV deler meget af sin teknologiinfrastruktur og forsyningskæde med elektronikindustrien, som nu er centreret i Asien. Intet beløb af statsstøtte vil hjælpe europæiske og amerikanske PV-virksomheder med at overvinde denne ulempe.

Selvom vi er imod målrettede industripolitikker, mener vi, at regeringen har en nøglerolle til at støtte innovation, herunder innovation relateret til fremstilling. . Her er to politiske tilgange, som historien antyder, vil være produktive:

Opbygge kapaciteter gennem forskning inden for fremstillingsvidenskab.

Tidligere har statsfinansiering af grundlæggende og anvendt forskning hjulpet stærkt med at styrke landets fundament for innovation. I det 20. århundrede foretog USA betydelige investeringer i videnskab, teknologi og uddannelse via sådanne agenturer som National Science Foundation, National Institutes of Health, Department of Agriculture og Department of Defense og dets Defense Advanced Research Projects Agency . Disse initiativer lagde grundlaget for internettet, elektronisk designautomatisering, avanceret computergrafik, eksplosionen i landbrugsproduktivitet og revolutionen inden for genetikbaseret lægemiddelopdagelse.

Regeringen har også spillet en vigtig rolle i finansieringen udvikling af vigtige produktionsteknologier. I dag anvender de fleste avancerede jetmotorer esoteriske metaller og keramik, der er i stand til at fungere under ekstrem varme og tryk. Det er ekstremt vanskeligt at fremstille disse materialer.Meget af den videnskab, der ligger til grund for de processer, der blev brugt til at fremstille dem, blev skabt af statsfinansieret grundforskning inden for metallurgi i 1960’erne. Men i løbet af de sidste to årtier er finansieringen til metallurgisk forskning – og til andre procesrelaterede videnskaber – stort set tørret op.

Præsidentens råd for rådgivning om videnskab og teknologi opfordrede for nylig den føderale regering til at skabe et “avanceret produktionsinitiativ”, der ville investere 500 millioner dollars årligt (og til sidst øge beløbet til 1 milliard dollar) i grundlæggende og anvendt forskning inden for teknologier som robotteknologi, nanoelektronik. , materialer og biofremstilling. Det ville være et godt første skridt i retning af at afhjælpe manglen på forskningsmidler til produktionsrelateret videnskab. Og endda 1 milliard dollars om året er relativt beskeden sammenlignet med regeringens samlede årlige R & D-budget på $ 143 mia. eller NIH-budgettet på $ 31 mia. (Selvfølgelig er sandsynligheden for, at rådets anbefaling vil blive vedtaget i dagens budgetmiljø, lav.)

Privat sektor R & D i s generelt mest produktive, når de fokuserer på problemer, der er direkte relateret til en virksomheds specifikke markeder, kunder eller fremstillingsprocesser. Udvikling af løsninger på disse områder kræver kommerciel indsigt, som offentlige agenturer mangler. Men virksomheder er ikke godt positioneret til at investere i grundlæggende eller anvendt forskning. Udbyttet er for langt i fremtiden og for diffust. Medmindre regeringen tager føringen, er en usandsynlig fremstillingsrenæssance usandsynlig.

Skab frugtbare betingelser for fremstilling derhjemme.

En fuldstændig redegørelse for skatte- og lovgivningsmæssige politikker er langt ud over pladsgrænser for denne artikel, men det er klart, at høje selskabsskattesatser og komplekse, stadigt skiftende regler afskrækker investeringer i amerikansk produktion. Ud over at få det grundlæggende rigtigt i disse områder, kan den vigtigste måde, regeringen kan tilskynde til indenlandsk produktion, være ved at støtte uddannelse. Vi har hørt det samme afstå fra mange ledere, som vi har talt med: “Vi ville elske at lave mere produktion i USA, men vi kan ikke finde folk med de rigtige tekniske færdigheder.” Værktøjs- og matriceproducenter, vedligeholdelsesteknikere, operatører, der er i stand til at arbejde med meget sofistikeret computerstyret udstyr, dygtige svejsere og endda produktionsingeniører er mangelvare.

Årsagerne til sådan mangel er lette at forstå. produktionsanlæg lukkede eller blev nedskaleret, mange mennesker i disse erhverv flyttede til andre ting eller gik på pension. De unge, der så færre jobmuligheder ned ad vejen, valgte en anden karriere. Og mange samfunds- og erhvervsskoler, sultet af studerende, reducerede deres tekniske programmer.

Regeringens politiske beslutningstagere har en tankegang om, at produktion er en god sektor for folk med mindre uddannelse og mindre uddannelse. Som et resultat bruger USA – i modsætning til f.eks. Tyskland – kun lidt til uddannelse. mennesker i de specialiserede færdigheder, der er nødvendige i produktionen. Det skal ændre sig. I en global økonomi, hvor viden og kapaciteter driver vækst, er konkurrencemæssige fordele formet af både ledere og beslutningstagere USA og andre avancerede lande antages ikke at være gode til at fremstille har intet grundlag i nogen teori og ingen empiriske beviser til støtte for det. Det er farlig folklore. USA har gennemført et multidecade-eksperiment, der afprøver hypotesen om, at det kan trives som en postindustriel økonomi. Amerikanske erhvervsledere og politiske beslutningstagere skal opgive dette eksperiment nu – inden det er for sent.