Trop d’Américains les entreprises fondent leurs décisions sur la façon de s’approvisionner en fabrication en grande partie sur des critères financiers étroits, sans jamais prendre en compte la valeur stratégique potentielle des sites nationaux. Les propositions d’installations sont traitées comme toute autre proposition d’investissement et soumises à des barrières de rendement strictes. Les considérations fiscales, réglementaires, de propriété intellectuelle et politiques peuvent également occuper une place importante dans la conversation. Mais les dirigeants, qui considèrent la fabrication principalement comme un centre de coûts, négligent l’impact que l’externalisation ou la délocalisation peut avoir sur la capacité d’une entreprise à innover. En effet, la plupart ne considèrent pas du tout la fabrication comme faisant partie du système d’innovation d’une entreprise.

Le résultat, comme nous l’avons déjà dit, a été un exode de la fabrication des États-Unis. (Voir «Restoring American Competitiveness», HBR juillet-août 2009.) Cette migration de masse a gravement érodé les capacités nationales nécessaires pour transformer les inventions en produits de haute qualité et compétitifs, ce qui nuit à la capacité de l’Amérique de conserver une avance dans de nombreux secteurs. ces dernières décennies, un certain nombre d’industries américaines, y compris les écrans plats, les batteries avancées, les machines-outils, le formage des métaux (tels que les pièces moulées, les estampages et les pièces forgées à froid), les roulements de précision, l’optoélectronique, l’énergie solaire et les éoliennes, en ont fait les frais. . Et dans d’autres secteurs, tels que la biotechnologie, l’aérospatiale et les dispositifs médicaux haut de gamme, le leadership américain est désormais menacé.

Une partie du problème est qu’il est diaboliquement difficile de déterminer quand la fabrication est essentielle à l’innovation et quand il peut être externalisé en toute sécurité pour réduire les coûts et les dépenses en capital. Dans cet article, nous allons fournir un cadre qui aidera les chefs d’entreprise et les décideurs gouvernementaux à résoudre ce problème. Nous espérons qu’il conduira à de meilleures décisions d’approvisionnement qui redynamiseront l’économie américaine axée sur l’innovation.

Un cadre pour les décisions d’approvisionnement

Comment savoir si la production est déplacée à l’autre bout du monde, loin des opérations R & D chez vous , nuira-t-il à la capacité d’une entreprise à innover à long terme? Vous devez regarder deux choses: la capacité de R & D et la fabrication à fonctionner indépendamment les uns des autres, ou leur modularité; et la maturité de la technologie de fabrication.

Modularité.

Quand R & D et la fabrication sont hautement modulaires, les principales caractéristiques du le produit (caractéristiques, fonctionnalité, esthétique, etc.) ne sont pas déterminés par les processus de production et les deux activités peuvent être éloignées l’une de l’autre sans aucune conséquence. Lorsque la modularité est faible, la conception du produit ne peut pas être entièrement codifiée dans des spécifications écrites, et les choix de conception influencent les choix de fabrication (et vice versa) de manière subtile et difficile à prévoir. Dans ces cas, maintenir la fabrication à proximité de R & D est précieux.

Deux questions de base vous aideront à déterminer le degré de modularité:

1. Que doivent savoir les concepteurs de produits sur le processus de production pour mener à bien leur tâche?

Dans certains contextes, comme la biotechnologie et les matériaux avancés, chaque conception de produit imaginable nécessite un processus de fabrication unique. Les concepteurs ne peuvent donc pas faire leur travail sans comprendre en profondeur les choix de processus. Dans ces contextes, l’innovation de produit implique souvent l’innovation de processus.

À l’autre extrême se trouvent les contextes dans lesquels il est techniquement et économiquement possible d’utiliser la même technologie de processus pour fabriquer à peu près n’importe quelle conception de produit. Cela signifie que les concepteurs peuvent créer avec bonheur sans penser ni même comprendre le processus. Les auteurs de textes, de logiciels et de musique opèrent avec cette liberté. Certaines industries se situent entre les deux; ils ont développé des approches formelles pour intégrer des considérations de processus dans le développement de produits. Ils établissent des «règles de conception», un ensemble de spécifications de produit qui fonctionneront avec une recette de processus particulière. Tant que les concepteurs restent dans ces limites, ils peuvent être assez sûrs que le processus de fabrication donné fonctionnera. En général, les contraintes de processus s’intensifient à mesure que les conceptions de produits se rapprochent de ces limites ou essaient de les dépasser.

2. Dans quelle mesure est-il difficile pour un concepteur de produit d’obtenir des informations pertinentes sur le processus de production?

Les technologies de processus fonctionnent le long un spectre allant de l’art pur à la science pure. Les processus du côté de l’art pur ont des paramètres peu clairs et difficiles à décrire. Pour les comprendre, vous devez les voir, et même dans ce cas, ils peuvent être difficiles à reproduire. Dans ces contextes , l’innovation produit nécessite généralement une itération intense entre le développement du produit et du processus et un retour d’information pendant la production réelle.

Maturité.

Nous entendons par là à quel point un processus a évolué plutôt que l’âge d’une technologie, bien que les deux aient évidemment tendance à être corrélés. Les processus immatures offrent les meilleures opportunités d’amélioration. Dans les années 1960, après que des scientifiques de DuPont aient découvert le Kevlar, la fibre polyaramide utilisée dans les gilets pare-balles et d’autres applications à haute résistance, l’entreprise a passé 15 ans et 500 millions de dollars à commercialiser le processus de fabrication et à apprendre à tisser le matériau. À mesure que les processus mûrissent, les opportunités d’amélioration deviennent généralement plus incrémentielles.

Lorsque les technologies de fabrication sont immatures, les entreprises peuvent prospérer en se concentrant sur l’innovation de processus. Au début des années 1980, les sociétés japonaises de semi-conducteurs ont exploité de nombreuses opportunités pour améliorer les techniques de fabrication que leurs concurrents américains avaient manquées et ont pris une position dominante dans les puces de mémoire. Aujourd’hui, dans des secteurs tels que les écrans plats avancés, les produits biologiques et les matériaux avancés, les frontières de la technologie des procédés évoluent si rapidement qu’une innovation de classe mondiale est indispensable pour rester dans le jeu.

Vue à travers le prisme de la modularité-maturité des processus, les relations entre la fabrication et l’innovation se répartissent en quatre quadrants (voir «La matrice de modularité-maturité»):

Innovation produit pure.

Ici, la valeur d’une intégration étroite de l’innovation produit à la fabrication est faible et les opportunités d’amélioration des processus sont rares. L’externalisation de la fabrication a beaucoup de sens.

De nombreux segments de l’industrie des semi-conducteurs entrent dans ce quadrant. Cela explique pourquoi il existe un secteur florissant d’entreprises de semi-conducteurs «sans usine» (comme Qualcomm), qui se spécialisent dans la conception mais ne possèdent pas d’installations de production, et un secteur d’entreprises florissant qui fabriquent juste (comme Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).

Pur Innovation de processus.

Ici, la technologie de processus est mûre pour des améliorations et des progrès rapides, mais n’est pas intimement liée à l’innovation produit. Étant donné que des règles de conception suffisantes ont été établies, ni l’intégration verticale ni la localisation de R & D près de la fabrication ne sont essentielles, et il est logique que les sous-traitants spécialisés fournissent une production personnalisée aux entreprises qui se concentrent sur la conception . Cependant, avant de céder la fabrication à d’autres, les entreprises doivent garder à l’esprit que l’innovation de procédé peut être une source de valeur significative dans ces contextes.

Les circuits flexibles haute densité, qui connectent des composants électroniques comme les circuits imprimés des iPads, entrent dans cette catégorie. Ils comportent des milliers de petits trous («vias») pour connecter les fils à différentes couches, et la réalisation du câblage microscopique et des vias nécessite une innovation significative. Mais les règles de conception incorporées dans les spécifications techniques des circuits flexibles garantissent l’indépendance de la conception par rapport à la fabrication.

Innovation intégrée au processus.

Dans ce quadrant, les technologies de processus, bien que matures, font partie intégrante du processus d’innovation de produit. De petits changements dans le processus peuvent modifier les caractéristiques et la qualité du L’innovation produit est incrémentale et provient de la modification du processus. (Pensez au vin.) Il est donc important de conserver R & D et de fabriquer une fabrication intégrée et géographiquement proche.

De nombreuses entreprises créatives traditionnelles, comme la mode haut de gamme, s’inscrivent dans ce quadrant. La façon dont un tissu est coupé ou la couture d’une couture peut affecter la façon dont un vêtement se drape de manière subtile qui compte. Un Européen producteur de les vêtements de luxe que nous avons étudiés n’ont travaillé qu’avec des fournisseurs de tissus locaux, car les ingénieurs de fabrication des fournisseurs et les concepteurs de produits de l’entreprise ont besoin d’échanger des informations presque constamment.

Innovation axée sur les processus.

Dans les secteurs qui développent des produits révolutionnaires aux frontières de la science, les principales innovations de processus évoluent rapidement. Étant donné que même des changements mineurs dans le processus peuvent avoir un impact énorme sur le produit, l’intérêt d’intégrer étroitement R & D et la fabrication est extrêmement élevé, et les risques de les séparer sont énormes.

Les gestionnaires, les investisseurs et les analystes n’ont pas toujours reconnu ce danger. Considérant la fabrication comme une distraction et une ponction sur le capital, ils poussent souvent les entreprises de ce quadrant à externaliser la production ou à la déplacer vers des sites moins chers loin de R & D. Les résultats peuvent être désastreux car, pour le dire simplement, lorsque vous perdez vos compétences de fabrication, vous perdez la capacité de créer de nouveaux produits commercialement viables.

La biotechnologie est un bon exemple. Les médicaments dérivés des techniques du génie génétique sont constitués de grosses molécules de protéines trop complexes pour être synthétisées chimiquement – l’approche utilisée pour fabriquer des médicaments depuis plus d’un siècle.Sans progrès majeurs dans la technologie des procédés (tels que les processus de culture de cellules de mammifères), des médicaments à succès comme l’érythropoïétine d’Amgen, pour le traitement de l’anémie, ou Herceptin de Genentech, une thérapie pour le cancer du sein, n’auraient jamais pu sortir du laboratoire.

Stratégies de fabrication pour les innovateurs

Notre cadre n’élimine pas la nécessité d’une analyse financière rigoureuse des investissements de fabrication. Il ne prévaut pas non plus sur d’autres considérations susceptibles d’influencer les décisions d’approvisionnement, telles que la proximité avec les clients, les obstacles politiques à l’entrée sur le marché, les taxes et les réglementations. Il est plutôt conçu pour aider les responsables à réfléchir de manière plus stratégique aux conséquences de la séparation géographique de R & D et de la fabrication.

Pour concevoir une stratégie de fabrication appropriée, vous devez déterminer dans quel quadrant appartient votre entreprise. Nous avons élaboré des questions et des directives qui peuvent vous aider. (Voir l’encadré «La relation conception-fabrication: ce qu’il faut demander».) Mais aucune formule simple ne peut vous dire si la technologie de fabrication est mature et si la conception du produit et la technologie des processus sont modulaires. Un grand jugement est nécessaire.

Si une technologie de processus n’a pas changé depuis un certain temps (ou si les changements sont largement incrémentiels) et les performances actuelles ( en termes de rendements, de qualité et de coûts) semble répondre aux demandes du marché, votre entreprise se trouve probablement dans un secteur mature. Si les coûts diminuent, les rendements augmentent considérablement, les processus évoluent rapidement et vous vous attendez à ce que vos concurrents ou fournisseurs d’équipements continuent pour investir massivement dans le processus R & D, votre entreprise se trouve probablement dans un secteur immature. Parler aux fournisseurs et même aux entreprises d’autres secteurs peut vous aider à déterminer si des innovations de processus importantes horizon.

Paramètres de processus difficiles à coder y, les changements de processus qui affectent considérablement les caractéristiques du produit et le manque de processus normalisés sont tous des signes révélateurs d’une faible modularité, mais une discussion approfondie entre les concepteurs de produits, les ingénieurs de processus et le personnel de fabrication est souvent nécessaire. Des personnes de différentes fonctions peuvent avoir des points de vue très différents sur cette question. Les concepteurs de produits sous-estiment souvent la mesure dans laquelle leurs choix de conception ont un impact sur les processus de fabrication. De même, les ingénieurs de processus et le personnel de fabrication ne réalisent souvent pas comment les changements dans un processus ou une opération peuvent affecter une conception.

Dans trop d’entreprises, les personnes qui en savent le plus sur la manière dont les choix de sites de fabrication peuvent influencer l’innovation n’ont pas leur mot à dire dans les décisions. Une entreprise de biotechnologie avec laquelle nous nous sommes entretenus au cours de nos recherches a décidé, sans pratiquement aucune contribution de ses scientifiques chargés du développement de processus, d’externaliser la production à un fournisseur à l’autre bout du monde. La décision reposait strictement sur une analyse des coûts en capital et des rendements financiers. Même si l’entreprise a fait appel à un entrepreneur expérimenté et compétent, l’entrepreneur a eu des problèmes pour augmenter la production et améliorer les rendements. De graves pénuries de produits ont endommagé le cours des actions de la société. Finalement, l’entreprise a été acquise.

Lorsque vous utilisez ces consignes, il est important de tenir compte non seulement de la situation actuelle, mais également de la destination. Lors de l’évaluation des tendances, gardez à l’esprit les points suivants:

Les technologies de fabrication peuvent être rajeunies.

Lorsqu’une entreprise opère dans un secteur où la technologie des procédés est mature, il est tentant d’écarter la possibilité d’innovation de processus et essayez de réduire les coûts en externalisant ou en délocalisant la production. Mais des technologies de processus révolutionnaires peuvent parfois émerger. Les joueurs établis qui sous-estiment cette possibilité peuvent avoir du mal à rivaliser ou être incapables de saisir de nouvelles opportunités. Cela s’est produit dans des industries telles que l’acier, les textiles, les lentilles de contact et l’électronique grand public.

Méfiez-vous de la «démodularisation».

Parfois, les nouvelles technologies peuvent également rendre la conception de produits et les processus de fabrication beaucoup plus interdépendants . Pensez aux avions de ligne. Pendant des décennies, leur conception et leur fabrication ont été hautement modulaires. Boeing a pu sous-traiter une grande partie du développement et de la fabrication de ses avions à des sous-traitants du monde entier, puis assembler les avions dans ses usines de l’État de Washington. Mais dans le cadre du programme 787 Dreamliner , le passage des alliages d’aluminium aux matériaux composites en fibre de carbone a changé les choses: les anciennes règles de conception modulaire ne pouvaient pas pleinement tenir compte de la transmission des contraintes et de la charge au niveau du système, ce que Boeing n’avait pas fait au départ.En conséquence, il a rencontré des problèmes d’assemblage des pièces (comme le stabilisateur horizontal d’Alenia Aeronautica en Italie et le caisson d’aile de Mitsubishi Heavy Industries au Japon). Une refonte et une retouche importantes ont été nécessaires, et le programme a subi des retards importants.

Ne gaspillez pas un avantage créé par une faible modularité.

De nombreuses entreprises ne reconnaissent pas que l’intégration profonde de leurs Les processus de conception et de fabrication de produits constituent en fait un obstacle majeur à l’entrée pour les nouveaux arrivants, qui doivent maîtriser la technologie du produit, la technologie des processus et les interactions entre les deux. Par conséquent, les opérateurs historiques ne doivent pas sous-traiter la production.

Il est généralement beaucoup plus facile de rétroconcevoir une conception de produit que de comprendre le processus de fabrication exclusif de quelqu’un d’autre. C’est pourquoi les entreprises du secteur de la mode, comme Zegna, Armani, Ferragamo et Max Mara, conservent l’essentiel de leur production haut de gamme en Italie malgré les coûts. Ce faisant, ils peuvent mieux protéger leurs conceptions exclusives et réduire le risque d’imitation.

Les capacités de fabrication sont difficiles à acquérir et faciles à détruire.

Une entreprise peut prendre des décennies pour renforcer ses capacités de fabrication et les chaînes d’approvisionnement associées. C’est précisément pour cette raison qu’ils offrent un puissant avantage. La voie de l’externalisation de la fabrication est souvent à sens unique: une fois que les entreprises s’y engagent, elles ne pourront peut-être jamais revenir. Aujourd’hui, les entreprises américaines parlent d’internaliser davantage de production aux États-Unis. Nous doutons que cela puisse être fait facilement. Dans de nombreux endroits, des éléments du commun industriel qui sont essentiels pour soutenir la fabrication – les fournisseurs, les la main-d’œuvre et les gestionnaires ayant une expérience des opérations – se sont évaporés depuis longtemps.

Ce que Washington devrait faire

La concurrence fondée sur l’innovation ne fera que s’intensifier dans des pays comme la Chine, l’Inde, le Brésil et les pays d’Europe de l’Est développent leurs propres capacités. Si les États-Unis espèrent conserver leur avantage, les changements dans la façon dont les entreprises sont gérées ne suffiront pas; les changements dans les politiques gouvernementales sont également cruciaux.

Les moyens de stimuler l’innovation se sont fortement concentrés sur les investissements dans la recherche scientifique et l’éducation, les taxes et la réglementation. Tous ces éléments sont importants. Mais l’industrie manufacturière fait rarement partie de l’ordre du jour, à cause de l’idée erronée qu’elle ne fait pas partie intégrante de l’innovation. Tha L’attitude doit changer. Une focalisation explicite sur la fabrication est essentielle à la politique d’innovation, d’autant plus que l’exode de toute fabrication étroitement liée à la conception du produit attirera certainement R & D à l’étranger également.

À quoi devraient ressembler ces politiques? Commençons par ce qu’ils ne devraient pas être. Nous nous opposons à une politique industrielle sévère qui demande au gouvernement d’essayer de choisir des gagnants. Les gouvernements font un mauvais travail en jouant au banquier ou au capital-risqueur, comme l’a démontré le récent brouhaha sur les prêts fédéraux et étatiques et les subventions aux entreprises de panneaux solaires qui ont ensuite échoué ou fermé certaines opérations américaines.

Une fois que les capacités critiques ont migré, essayer de soutenir les entreprises nationales par des subventions ou d’autres soutiens ciblés n’est pas une solution. Considérez la situation du solaire photovoltaïque. Les entreprises solaires photovoltaïques américaines soutiennent (à juste titre) que leurs concurrents chinois ont un avantage injuste en raison des subventions du gouvernement chinois. Mais les concurrents chinois ont un autre avantage: le solaire PV partage une grande partie de son infrastructure technologique et de sa chaîne d’approvisionnement avec l’industrie électronique, qui est désormais centrée en Asie. Aucun montant d’aide gouvernementale n’aidera les entreprises photovoltaïques européennes et américaines à surmonter ce désavantage.

Bien que nous nous opposions à des politiques industrielles ciblées, nous pensons que le gouvernement a un rôle clé à jouer pour soutenir l’innovation, y compris l’innovation liée à la fabrication . Voici deux approches politiques qui, selon l’histoire, seront productives:

Développer des capacités grâce à la recherche en sciences de la fabrication.

Dans le passé, le financement public de la recherche fondamentale et appliquée a grandement contribué à renforcer la fondements de l’innovation du pays. Au XXe siècle, les États-Unis ont fait des investissements importants dans la science, la technologie et l’éducation via des agences telles que la National Science Foundation, les National Institutes of Health, le Department of Agriculture, et le Department of Defense et sa Defense Advanced Research Projects Agency. . Ces initiatives ont jeté les bases d’Internet, de l’automatisation de la conception électronique, de l’infographie avancée, de l’explosion de la productivité agricole et de la révolution de la découverte de médicaments basés sur la génétique.

Le gouvernement a également joué un rôle majeur dans le financement le développement d’importantes technologies de fabrication. Aujourd’hui, les moteurs à réaction les plus avancés utilisent des métaux et des céramiques ésotériques capables de fonctionner sous une chaleur et une pression extrêmes. La fabrication de ces matériaux est extrêmement difficile.Une grande partie de la science sous-jacente aux processus utilisés pour les fabriquer a été engendrée par la recherche fondamentale en métallurgie financée par le gouvernement dans les années 1960. Mais au cours des deux dernières décennies, le financement de la recherche métallurgique – et d’autres sciences liées aux procédés – s’est largement tari.

Le Le Conseil des conseillers du président en science et technologie a récemment appelé le gouvernement fédéral à créer une «initiative de fabrication de pointe» qui investirait 500 millions de dollars par an (et porterait éventuellement ce montant à 1 milliard de dollars) dans la recherche fondamentale et appliquée dans des technologies telles que la robotique et la nanoélectronique. , des matériaux et de la bioproduction. Ce serait un bon premier pas vers la correction du déficit de financement de la recherche pour les sciences liées à la fabrication. Et même 1 milliard de dollars par an est relativement modeste par rapport au R D budget de 143 milliards de dollars ou budget de 31 milliards de dollars des NIH. (Bien sûr, dans l’environnement budgétaire actuel, la probabilité que la recommandation du conseil soit adoptée est faible.)

Secteur privé R & D i s généralement plus productifs lorsqu’ils se concentrent sur des problèmes directement liés aux marchés, aux clients ou aux processus de fabrication spécifiques d’une entreprise. Développer des solutions dans ces domaines nécessite une vision commerciale qui fait défaut aux agences gouvernementales. Mais les entreprises ne sont pas bien placées pour investir dans la recherche fondamentale ou appliquée. Les bénéfices sont trop lointains dans le futur et trop diffus. À moins que le gouvernement ne prenne les devants, une renaissance de la fabrication aux États-Unis est peu probable.

Créer des conditions fertiles pour la fabrication à la maison.

Une exposition complète des politiques fiscales et réglementaires va bien au-delà les limites d’espace de cet article, mais il est clair que des taux d’imposition élevés sur les sociétés et des réglementations complexes et en constante évolution découragent les investissements dans le secteur manufacturier américain. Au-delà de bien comprendre les bases dans ces domaines, le moyen le plus important pour le gouvernement d’encourager la fabrication nationale peut être de soutenir la formation. Nous avons entendu le même refrain de la part de nombreux dirigeants avec lesquels nous avons discuté: « Nous aimerions faire plus de fabrication aux États-Unis, mais nous ne pouvons pas trouver de personnes possédant les bonnes compétences techniques. » Les fabricants d’outils et de matrices, les techniciens de maintenance, les opérateurs capables de travailler avec des équipements hautement sophistiqués contrôlés par ordinateur, les soudeurs qualifiés et même les ingénieurs de production sont rares.

Les raisons de ces pénuries sont faciles à comprendre. usines de fabrication fermées ou réduites, de nombreuses personnes exerçant ces professions sont passées à d’autres activités ou ont pris leur retraite. Voyant moins de perspectives d’emploi sur la route, les jeunes ont opté pour d’autres carrières. Et de nombreuses écoles communautaires et professionnelles, privées d’élèves, ont réduit leurs

Les décideurs politiques du gouvernement pensent que l’industrie manufacturière est un bon secteur pour les personnes moins scolarisées et moins formées. Par conséquent, les États-Unis, contrairement à l’Allemagne, par exemple, dépensent peu en formation dans une économie mondiale où les connaissances et les capacités stimulent la croissance, l’avantage concurrentiel est façonné à la fois par les gestionnaires et les décideurs politiques. les États-Unis et les autres pays avancés ne sont pas censés être bons dans le secteur de la fabrication n’a aucun fondement dans aucune théorie ni aucune preuve empirique pour l’étayer. C’est un folklore dangereux. Les États-Unis ont mené une expérience de plusieurs décennies pour tester l’hypothèse selon laquelle ils peuvent prospérer en tant qu’économie post-industrielle. Les chefs d’entreprise et les décideurs politiques américains doivent abandonner cette expérience maintenant – avant qu’il ne soit trop tard.