アメリカ人が多すぎる企業は、国内の場所の潜在的な戦略的価値を決して考慮せずに、主に狭い財務基準に基づいて製造を調達する方法についての決定に基づいています。プラントの提案は、他の投資提案と同様に扱われ、厳しいリターンのハードルが課せられます。税金、規制、知的財産、および政治的考慮事項も、会話に大きく影響する可能性があります。しかし、製造業を主にコストセンターと見なしている経営幹部は、製造業のアウトソーシングやオフショアリングが企業のイノベーション能力に与える影響を軽視しています。実際、ほとんどの人は製造業を企業のイノベーションシステムの一部とはまったく考えていません。

以前に議論したように、その結果は米国からの製造業の流出でした。 （「アメリカの競争力の回復」、HBR 2009年7月から8月を参照。）その大規模な移行により、発明を高品質でコスト競争力のある製品に変えるために必要な国内の能力が著しく損なわれ、多くの分野でリードを維持するアメリカの能力が損なわれました。ここ数十年、フラットパネルディスプレイ、高度なバッテリー、機械工具、金属成形（鋳造、スタンピング、冷間鍛造など）、精密ベアリング、オプトエレクトロニクス、太陽エネルギー、風力タービンなど、多くの米国産業が代償を払ってきました。 。そして、バイオテクノロジー、航空宇宙、ハイエンド医療機器などの他の業界では、米国のリードが危機に瀕しています。

問題の一部は、製造がイノベーションにとって重要であるかどうかを判断することが悪魔のように難しいことです。この記事では、ビジネスリーダーや政府の政策立案者がこの問題を解決するのに役立つフレームワークを提供します。私たちの希望は、それがコストを削減し、資本支出を削減するために安全に外部委託できる場合です。アメリカのイノベーション主導の経済を再活性化するより良い調達決定につながるでしょう。

ソーシング決定のフレームワーク

自宅でのR & Dオペレーションから遠く離れて、生産を世界の半分に移動するかどうかをどのように判断できますか、長期的にイノベーションを起こす企業の能力を損なうでしょうか？ R & Dと製造が互いに独立して動作する能力、またはそれらのモジュール性の2つを検討する必要があります。

モジュール性。

R & Dと製造が高度にモジュール化されている場合、製品（機能、機能、美学など）は製造プロセスによって決定されることはなく、2つのアクティビティは何の影響もなく遠く離れた場所に配置できます。モジュール性が低い場合、製品設計を書面による仕様で完全に体系化することはできず、設計の選択は製造の選択に微妙で予測が難しい方法で影響を及ぼします（逆も同様です）。このような場合、製造をR & Dの近くに保つことは価値があります。

2つの基本的な質問は、モジュール性の程度を判断するのに役立ちます。

1。製品設計者は、タスクを実行するために製造プロセスについてどの程度知っている必要がありますか？

バイオテクノロジーや先端材料などの状況によっては、考えられるすべての製品設計に独自の製造プロセスが必要です。したがって、設計者はプロセスの選択を深く理解せずに仕事をすることはできません。これらのコンテキストでは、製品の革新にはプロセスの革新が含まれることがよくあります。

もう一方の極端な例は、ほぼすべての製品設計を製造するために同じプロセス技術を使用することが技術的および経済的に実現可能な状況です。つまり、設計者はプロセスについて考えたり、理解したりすることなく、幸福に作成することができます。テキスト、ソフトウェア、音楽のライターは、この自由を持って活動しています。一部の業界はその中間にあります。彼らは、プロセスの考慮事項を製品開発に組み込むための正式なアプローチを開発しました。彼らは「設計ルール」、つまり特定のプロセスレシピで機能する一連の製品仕様を確立します。設計者がそれらの境界内にとどまる限り、特定の製造プロセスが機能することをかなり確信できます。一般に、プロセスの制約は次のように強化されます。製品設計は、これらの境界に近づいたり、超えようとしたりします。

2.製品設計者が製造プロセスに関する関連情報を取得するのはどのくらい難しいですか？

プロセス技術は実行されます純粋な芸術から純粋な科学までのスペクトル。純粋な芸術の終わりのプロセスには、不明確で説明が難しいパラメータがあります。それらを理解するには、それらを確認する必要があります。それでも、複製するのは難しい場合があります。これらのコンテキストでは、製品の革新には、通常、製品とプロセスの開発の間の激しい反復と、実際の製造中のフィードバックが必要です。

成熟度。

これは、テクノロジーの時代ではなく、プロセスがどれだけ進化したかを意味しますが、明らかに2つは相関する傾向があります。未熟なプロセスは、改善のための最大の機会を提供します。 1960年代、デュポンの科学者がボディアーマーやその他の高強度用途で使用されるポリアラミド繊維であるケブラーを発見した後、同社は15年と5億ドルを費やして製造プロセスを商業化し、材料の織り方を学びました。プロセスが成熟するにつれて、改善の機会は通常、より漸進的になります。

製造技術が未成熟な場合、企業はプロセスの革新に焦点を当てることで繁栄することができます。 1980年代初頭、日本の半導体企業は、米国の競合他社が見逃していた製造技術を改善するための多くの機会を利用し、メモリチップで指揮を執りました。今日、高度なフラットパネルディスプレイ、生物製剤、高度な材料などの分野では、プロセステクノロジーのフロンティアが急速に進んでいるため、世界クラスのイノベーションがゲームにとどまる必要があります。

モジュール性-プロセス成熟度レンズを通して見ると、製造とイノベーションの関係は4つの象限に分類されます（「モジュール性-成熟度マトリックス」を参照）：

純粋な製品イノベーション。

ここでは、製品イノベーションと製造を緊密に統合することの価値は低く、プロセスを改善する機会はほとんどありません。製造をアウトソーシングすることは非常に理にかなっています。

半導体業界の多くのセグメントがこの象限に当てはまります。これは、設計を専門としているが製造施設を所有していない「ファブレス」半導体企業（Qualcommなど）の繁栄しているセクターと、企業の繁栄しているセクターがある理由を説明しています。製造するだけのもの（Taiwan Semiconductor Manufacturing Companyなど）。

Pur eプロセスの革新。

ここでは、プロセステクノロジーは改善の機が熟しており、急速に進歩していますが、製品の革新とは密接に関連していません。十分な設計ルールが確立されているため、垂直統合も製造の近くにR & Dを配置することも重要ではなく、専門の委託製造業者が設計に重点を置く企業にカスタム生産を提供することは理にかなっています。 。ただし、製造を他の人に譲る前に、企業はプロセスの革新がこれらのコンテキストで重要な価値の源になる可能性があることを覚えておく必要があります。

iPadの回路基板などの電子部品を接続する高密度のフレキシブル回路は、このカテゴリに分類されます。さまざまな層でワイヤを接続するための数千の小さな穴（「ビア」）があり、微細な配線とビアを作成するには大幅な革新が必要です。ただし、フレックス回路のエンジニアリング仕様に組み込まれた設計ルールにより、設計が製造から独立します。

プロセスに組み込まれたイノベーション。

この象限プロセスでは、技術は成熟しているものの、製品イノベーションプロセスに非常に不可欠です。プロセスの小さな変更により、の特性と品質が変わる可能性があります。製品の革新は漸進的であり、プロセスを微調整することから生まれます。（ワインを考えてください。）したがって、R & Dを維持し、組織的に統合され、地理的に近い場所で製造することの価値は高くなります。

ハイエンドファッションなど、多くの伝統的なクリエイティブビジネスがこの象限に当てはまります。生地のカット方法や縫い目の縫い方は、衣服のドレープ方法に微妙な影響を与える可能性があります。のプロデューサー私たちが調査した高級アパレルは、地元の生地サプライヤーとのみ協力してきました。サプライヤーの製造エンジニアと会社の製品デザイナーは、ほぼ絶えず情報を交換する必要があるからです。

プロセス主導のイノベーション。

科学の最前線で画期的な製品を開発しているセクターでは、主要なプロセスイノベーションが急速に進化しています。プロセスのわずかな変更でも製品に大きな影響を与える可能性があるため、R & Dと製造を緊密に統合することの価値は非常に高く、それらを分離するリスクは非常に大きくなります。

マネージャー、投資家、アナリストは、この危険性を常に認識しているわけではありません。製造業を気晴らしと資本の浪費と見なし、この象限の企業に生産を外部委託するか、R & Dから遠く離れた低コストの場所に移動するように促すことがよくあります。簡単に言えば、製造能力を失うと、商業的に実行可能な新しい製品を作成する能力が失われるため、結果は悲惨なものになる可能性があります。

バイオテクノロジーは良い例です。遺伝子工学技術から派生した薬は、化学的に合成するには複雑すぎる大きなタンパク質分子で構成されています。これは、1世紀以上にわたって薬を作るために使用されてきたアプローチです。プロセス技術（哺乳類細胞培養プロセスなど）の大きな進歩がなければ、貧血を治療するためのアムジェンのエリスロポエチンや、乳がんの治療法であるジェネンテックのハーセプチンのような大ヒット薬は、実験室から出ることはありませんでした。

イノベーターのための製造戦略

私たちのフレームワークは、製造投資の厳密な財務分析の必要性を排除するものではありません。また、顧客との距離、市場参入に対する政治的障壁、税金、規制など、調達の決定に影響を与える可能性のある他の考慮事項を無効にすることもありません。むしろ、マネージャーがR & Dと製造を地理的に分離した場合の結果についてより戦略的に考えるのに役立つように設計されています。

適切な製造戦略を考案するには、次のことを行う必要があります。あなたのビジネスがどの象限に該当するかを決定します。私たちはあなたを助けることができるいくつかの質問とガイドラインを開発しました。 （補足記事「設計と製造の関係：質問事項」を参照してください。）しかし、製造技術が成熟していて、製品の設計とプロセス技術がモジュール式であるかどうかを簡単に判断することはできません。多くの判断が必要です。

プロセステクノロジがかなりの時間変更されていない場合（または変更が大幅に増分されている場合）および現在のパフォーマンス（歩留まり、品質、コストの面で）市場の需要を満たしているように見える場合、ビジネスはおそらく成熟したセクターにあります。コストが下がると、歩留まりが劇的に増加し、プロセスが急速に変化し、競合他社や機器ベンダーが継続すると予想されます。プロセスR & Dに多額の投資を行うには、ビジネスはおそらく未成熟なセクターにあります。ベンダーや他の業界の企業と話をすることで、重要なプロセス革新が行われているかどうかを特定できる場合があります。地平線。

コード化が難しいプロセスパラメータy、製品の特性に大きな影響を与えるプロセスの変更、および標準化されたプロセスの欠如はすべて、モジュール性が低いことの明らかな兆候ですが、製品設計者、プロセスエンジニア、および製造担当者の間で詳細な議論が必要になることがよくあります。さまざまな職務の人々が、この問題に関して非常に異なる視点を持つことができます。製品設計者は、設計の選択が製造プロセスに与える影響の程度を過小評価することがよくあります。同様に、プロセスエンジニアや製造担当者は、プロセスや操作の変更が設計にどのように影響するかを理解していないことがよくあります。

あまりにも多くの企業では、製造場所の選択がイノベーションにどのように影響するかを実際に最もよく知っている人々がいます。決定には何の発言権もありません。調査中に話を聞いたあるバイオテクノロジー企業は、プロセス開発の科学者からの意見がほとんどなく、生産を世界中のサプライヤーにアウトソーシングすることを決定しました。この決定は、資本コストと財務収益の分析に厳密に基づいていました。同社は経験豊富で有能な請負業者を使用していましたが、請負業者は生産の拡大と歩留まりの向上に問題を抱えていました。深刻な製品不足が同社の株価に打撃を与えた。最終的に、会社は買収されました。

これらのガイドラインを使用するときは、現在の状況だけでなく、今後の方向性も考慮することが重要です。傾向を評価する際には、次の点に注意してください。

製造技術は活性化する可能性があります。

企業がプロセス技術が成熟している分野で事業を行っている場合、その可能性を否定したくなります。プロセスの革新を図り、生産をアウトソーシングまたはオフショアリングすることでコストを削減しようとします。しかし、ゲームを変えるプロセス技術が出現することがあります。この可能性を過小評価している確立されたプレーヤーは、競争に苦労したり、新しい機会を追求することができないことに気付くかもしれません。これは、鉄鋼、繊維、コンタクトレンズ、家庭用電化製品などの業界で発生しています。

「脱モジュール化」に注意してください。

新しいテクノロジーによって、製品の設計と製造プロセスがはるかに相互依存する場合もありますジェット旅客機を検討してください。何十年もの間、その設計と製造は高度にモジュール化されていました。ボーイングは、航空機の開発と製造の大部分を世界中の下請け業者に外注し、ワシントン州の工場で飛行機を組み立てることができました。しかし、787ドリームライナープログラムでは、アルミニウム合金から炭素繊維複合材料への移行は状況を変えました。古いモジュラー設計ルールでは、システムレベルでの応力伝達と負荷を完全に説明できませんでした。これは、ボーイングが当初正しく理解していなかったことです。その結果、部品の組み立てに問題が発生しました（イタリアのAlenia Aeronauticaの水平尾翼や日本の三菱重工業の翼箱など）。大幅な再設計とやり直しが必要であり、プログラムは大幅に遅れました。

モジュール性が低いことによる利点を無駄にしないでください。

多くの企業は、自社の緊密な統合を認識していません。製品の設計および製造プロセスは、実際には、製品技術、プロセス技術、および2つの間の相互作用を習得しなければならない新規参入者にとって大きな障壁となります。したがって、現職者は生産を外部委託するべきではありません。

一般に、他の誰かの独自の製造プロセスを理解するよりも、製品設計をリバースエンジニアリングする方がはるかに簡単です。これが、ゼニア、アルマーニ、フェラガモ、マックスマーラなどのファッションビジネスの企業が、コストにもかかわらず、イタリアでハイエンドの生産の大部分を維持している理由です。そうすることで、独自の設計をより適切に保護し、模倣のリスクを減らすことができます。

製造能力は取得が難しく、破壊も容易です。

企業が製造能力と関連するサプライチェーンを構築するには数十年かかる場合があります。まさにこの理由で、それらは強力な利点を提供します。多くの場合、製造とアウトソーシングの道は一方通行です。企業がそれを降りると、二度と戻ることができない場合があります。今日、アメリカの企業は、より多くの生産を米国に「インソーシング」することについて話し合っています。これが簡単にできるかどうかについては懐疑的です。多くの場所で、製造をサポートするために不可欠な産業コモンズの要素、つまりサプライヤー、熟練者

ワシントンがすべきこと

イノベーションベースの競争は、中国、インド、ブラジル、東ヨーロッパの国々は独自の能力を育んでいます。米国がその優位性を維持したいのであれば、企業の管理方法を変えるだけでは不十分です。政府の政策を変えることも重要です。

の公共政策に関する議論イノベーションを刺激する方法は、科学的研究と教育、税金、規制への投資に重点を置いてきました。これらはすべて重要です。しかし、製造業はイノベーションに不可欠ではないという誤った見方のため、議題になることはめったにありません。態度を変える必要があります。イノベーションポリシーには、製造業に明確に焦点を当てることが不可欠です。特に、製品設計に密接に関連する製造業の流出により、R & Dが海外にも確実に引き寄せられるためです。

そのようなポリシーはどのように見えるべきですか？あるべきではないものから始めましょう。私たちは、政府が勝者を選ぶことを試みることを要求する厳しい産業政策に反対します。政府は銀行家やベンチャーキャピタリストを演じるというお粗末な仕事をしている。これは、最近の連邦および州のローンやソーラーパネル会社への補助金をめぐる騒動が米国の一部の事業を失敗または閉鎖したことからもわかる。

重要な機能が移行した後は、補助金やその他の対象を絞ったサポートを通じて国内企業を支援しようとすることは解決策ではありません。太陽光発電の状況を考えてみましょう。アメリカの太陽光発電会社は、中国政府からの補助金のために、中国の競合他社が不当な優位性を持っていると（正しく）主張しています。しかし、中国の競合他社には別の優位性があります。太陽光発電は、その技術インフラストラクチャとサプライチェーンの多くを、現在アジアを中心とするエレクトロニクス産業と共有しています。政府の援助は、欧米の太陽光発電会社がその不利益を克服するのに役立つものではありません。

私たちは対象を絞った産業政策に反対しますが、製造に関連するイノベーションを含むイノベーションを支援する上で政府が重要な役割を果たすと信じています。 。歴史が生産的であると示唆している2つの政策アプローチは次のとおりです。

製造科学の研究を通じて能力を構築します。

これまで、基礎研究と応用研究への政府の資金提供は、国のイノベーションの基盤。 20世紀、米国は、国立科学財団、国立衛生研究所、農務省、国防総省およびその国防高等研究計画局などの機関を通じて、科学、技術、教育に多額の投資を行いました。 。これらのイニシアチブは、インターネット、電子設計自動化、高度なコンピュータグラフィックス、農業生産性の爆発的増加、および遺伝学に基づく創薬の革命の基礎を築きました。

政府は資金調達においても主要な役割を果たしてきました。重要な製造技術の開発。今日、ほとんどの高度なジェットエンジンは、極端な熱と圧力の下で動作できる難解な金属とセラミックを採用しています。それらの材料の製造は非常に困難です。それらを作るために使用されるプロセスの根底にある科学の多くは、1960年代に政府が資金提供した冶金学の基礎研究によって生み出されました。しかし、過去20年間で、冶金学研究やその他のプロセス関連科学への資金はほとんど枯渇してきました。

大統領科学技術諮問委員会は最近、連邦政府に対し、ロボット工学、ナノエレクトロニクスなどの技術の基礎および応用研究に年間5億ドルを投資する（そして最終的には10億ドルに増やす）「高度な製造イニシアチブ」を作成するよう求めました。 、材料、およびバイオ製造。これは、製造関連科学の研究資金の不足を是正するための良い第一歩となるでしょう。また、政府の年間総R D予算は1,430億ドルまたはNIH予算は310億ドルです（もちろん、今日の予算環境では、議会の勧告が採用される可能性は低いです。）

民間部門のR & D i s一般的に、企業の特定の市場、顧客、または製造プロセスに直接関連する問題に焦点を当てた場合に最も生産的です。これらの分野でソリューションを開発するには、政府機関に欠けている商業的洞察が必要です。しかし、企業は基礎研究や応用研究に投資する立場にありません。見返りは将来的に遠すぎて、拡散しすぎます。政府が主導権を握らない限り、米国の製造業のルネッサンスは起こりそうにありません。

自宅で製造するための肥沃な条件を作成します。

税および規制政策の本格的な説明はこの記事のスペース制限ですが、高い法人税率と複雑で絶えず変化する規制が米国の製造業への投資を思いとどまらせていることは明らかです。これらの分野の基本を正しく理解するだけでなく、政府が国内製造業を奨励できる最も重要な方法は、トレーニングを支援することかもしれません。私たちが話をした多くの幹部からも同じように控えていると聞いています。「米国でもっと製造をしたいのですが、適切な技術スキルを持った人を見つけることができません。」工具および金型メーカー、メンテナンス技術者、高度なコンピューター制御機器を操作できるオペレーター、熟練した溶接工、さらには生産エンジニアも不足しています。

このような不足の理由は簡単に理解できます。製造工場が閉鎖または縮小されたため、これらの職業の多くの人々が他のことに転向したり、退職したりしました。将来の仕事の見通しが少なくなると、若者は他のキャリアを選択しました。また、学生に飢えた多くのコミュニティや職業学校は、技術を縮小しました。

政府の政策立案者は、製造業は教育や訓練が少ない人々にとって良い分野であるという考え方を持っています。その結果、米国は、たとえばドイツとは異なり、訓練にほとんど費やしていません。製造に必要な専門スキルを持った人々。それは変化しなければなりません。知識と能力が成長を促進するグローバル経済では、競争上の優位性はマネージャーと政策立案者の両方によって形作られます。米国や他の先進国は製造業が得意ではないと考えられており、いかなる理論にも根拠がなく、それを裏付ける経験的証拠もありません。危険な民間伝承です。米国は、脱工業化経済として繁栄できるという仮説を検証する数十年の実験を行ってきました。アメリカのビジネスリーダーと政策立案者は、手遅れになる前に、今すぐその実験を放棄しなければなりません。