For mange amerikanske selskaper baserer beslutninger om hvordan man skal produsere i stor grad på smale økonomiske kriterier, og tar aldri hensyn til den potensielle strategiske verdien av innenlandske lokasjoner. Forslag til planter behandles som ethvert annet investeringsforslag og utsettes for strenge returhindringer. Skatte-, regulerings-, immaterielle og politiske hensyn kan også komme til å være tungt i samtalen. Men ledere, som ser på produksjon hovedsakelig som et kostnadssenter, gir kort oversikt over effekten som outsourcing eller offshoring kan ha på selskapets evne til å innovere. De fleste anser faktisk ikke produksjonen som en del av et selskaps innovasjonssystem i det hele tatt.

Resultatet, som vi har hevdet før, har vært en utvandring av produksjon fra USA. (Se «Gjenopprette amerikansk konkurranseevne,» HBR juli – august 2009.) At massemigrasjon for alvor har ødelagt den innenlandske kapasiteten som trengs for å gjøre oppfinnelser til høykvalitets, konkurransedyktige produkter, og skade Amerikas evne til å beholde en ledelse i mange sektorer. de siste tiårene har en rekke amerikanske næringer, inkludert flatskjermdisplayer, avanserte batterier, maskinverktøy, metalldannelse (som støpegods, stempling og forkjølelse), presisjonslager, optoelektronikk, solenergi og vindturbiner, betalt prisen Og i andre bransjer, som bioteknologi, romfart og avansert medisinsk utstyr, er USAs ledelse nå truet.

En del av problemet er at det er djevelsk vanskelig å fastslå når produksjon er kritisk for innovasjon. og når det trygt kan outsources for å redusere kostnadene og redusere kapitalutgiftene. I denne artikkelen gir vi et rammeverk som vil hjelpe bedriftsledere og myndighetsutøvere å navigere i dette problemet. Vårt håp er at det vil føre til bedre innkjøpsbeslutninger som vil forsterke Amerikas innovasjonsdrevne økonomi.

Et rammeverk for sourcingbeslutninger

Hvordan kan du fortelle om du flytter produksjonen halvveis rundt om i verden, langt fra R & D-operasjoner hjemme , vil skade selskapets evne til å innovere på lang sikt? Du må se på to ting: Evnen til R & D og produksjon til å operere uavhengig av hverandre, eller deres modularitet; og modenheten til produksjonsteknologien.

Modularitet.

Når R & D og produksjon er svært modulære, er de viktigste egenskapene til produkt (funksjoner, funksjonalitet, estetikk og så videre) bestemmes ikke av produksjonsprosessene, og de to aktivitetene kan være plassert langt fra hverandre uten noen konsekvenser. Når modulariteten er lav, kan ikke produktdesignet kodes fullstendig i skriftlige spesifikasjoner, og designvalg påvirker produksjonsvalg (og omvendt) på subtile og vanskelig å forutsi måter. I disse tilfellene er det verdifullt å holde produksjon nær R & D.

To grunnleggende spørsmål hjelper deg med å bestemme graden av modularitet:

1. Hvor mye må produktdesignere vite om produksjonsprosessen for å utføre oppgaven?

I noen sammenhenger, som bioteknologi og avanserte materialer, krever enhver tenkelig produktdesign en unik produksjonsprosess. Så designere kan ikke gjøre jobben sin uten å forstå prosessvalgene dypt. I disse sammenhengene involverer produktinnovasjon ofte prosessinnovasjon.

På den andre ekstremen er det sammenhenger der det er teknisk og økonomisk mulig å bruke den samme prosessteknologien til å produsere omtrent hvilket som helst produktdesign. Det betyr at designere kan lykkelig skape uten å tenke på – eller til og med forstå – prosessen. Forfattere av tekst, programvare og musikk opererer med denne friheten. Noen bransjer ligger i mellom; de har utviklet formelle tilnærminger for å innlemme prosesshensyn i produktutvikling. De etablerer «designregler» – et sett med produktspesifikasjoner som vil fungere med en bestemt prosessoppskrift. Så lenge designere holder seg innenfor disse grensene, kan de være ganske sikre på at den gitte produksjonsprosessen vil fungere. Generelt intensiveres prosessbegrensninger som produktdesign beveger seg nærmere eller prøver å gå utover disse grensene.

2. Hvor vanskelig er det for en produktdesigner å få relevant informasjon om produksjonsprosessen?

Prosessteknologier kjører sammen et spektrum fra ren kunst til ren vitenskap. Prosesser i den rene kunsten har uklare og vanskelige å beskrive parametere. For å forstå dem, må du se dem – og til og med da kan det være vanskelig å replikere dem. I disse sammenhengene , produktinnovasjon krever vanligvis intens iterasjon mellom produkt- og prosessutvikling og tilbakemelding under faktisk produksjon.

Modenhet.

Med dette mener vi hvor mye en prosess har utviklet seg i stedet for alderen til en teknologi, selv om de to åpenbart har en tendens til å være korrelert. Umodne prosesser gir de største mulighetene for forbedring. På 1960-tallet, etter at forskere ved DuPont oppdaget Kevlar, polyaramidfiberen som ble brukt i kroppsrustning og andre applikasjoner med høy styrke, brukte selskapet 15 år og $ 500 millioner dollar på å kommersialisere produksjonsprosessen og lære å veve materialet. Når prosesser modnes, blir mulighetene for forbedring vanligvis mer inkrementelle.

Når produksjonsteknologier er umodne, kan bedrifter trives ved å fokusere på prosessinnovasjon. På begynnelsen av 1980-tallet utnyttet japanske halvlederselskaper mange muligheter for å forbedre produksjonsteknikker som deres amerikanske konkurrenter hadde savnet, og inntok en ledende posisjon innen minnebrikker. I dag, i sektorer som avanserte flatskjermdisplayer, biologiske stoffer og avanserte materialer, beveger prosessteknologiske grensene seg så raskt at innovasjon i verdensklasse er et must for å holde seg i spillet.

Sett gjennom modularitets-prosess modenhetslinse, faller forholdet mellom produksjon og innovasjon i fire kvadranter (se «Modularity-Maturity Matrix»):

Ren produktinnovasjon.

Her er verdien av å integrere produktinnovasjon med produksjon tett, og mulighetene for å forbedre prosesser er få. Outsourcing av produksjon gir mye mening.

Mange segmenter av halvlederindustrien passer inn i denne kvadranten. Dette forklarer hvorfor det er en blomstrende sektor av «fabless» halvlederselskaper (for eksempel Qualcomm), som spesialiserer seg på design, men som ikke eier produksjonsanlegg, og en blomstrende sektor av selskaper som bare produserer (for eksempel Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).

Pur prosessinnovasjon.

Her er prosessteknologi moden for forbedringer og fremgang raskt, men er ikke nært knyttet til produktinnovasjon. Fordi tilstrekkelige designregler er etablert, er verken vertikal integrasjon eller lokalisering av R & D nær produksjon kritisk, og det er fornuftig for spesialiserte kontraktprodusenter å tilby tilpasset produksjon til firmaer som fokuserer på design . Imidlertid bør bedrifter før de avgir produksjonen til andre huske at prosessinnovasjon kan være en betydelig verdikilde i disse sammenhengene.

Fleksible kretser med høy tetthet, som kobler til elektroniske komponenter som kretskort i iPads, faller inn i denne kategorien. De har tusenvis av små hull («vias») for å koble ledninger i forskjellige lag, og å lage mikroskopiske ledninger og vias krever betydelig innovasjon. Men designregler som er nedfelt i tekniske spesifikasjoner for flexkretsene, sørger for at design er uavhengig fra produksjon. / p>

Prosessinnebygd innovasjon.

I denne kvadranten er teknologier, mens de er modne, svært integrerte i produktinnovasjonsprosessen. Små endringer i prosessen kan endre egenskapene og kvaliteten på produkt på uforutsigbare måter. Produktinnovasjon er inkrementell og kommer av å tilpasse prosessen. (Tenk vin.) Så verdien av å holde R & D og produksjon organisatorisk integrert og geografisk nær er høy.

Mange tradisjonelle kreative virksomheter, som high-end mote, passer inn i denne kvadranten. Hvordan et stoff blir kuttet eller hvordan en søm sys, kan påvirke måten et plagg draperer på subtile måter som betyr noe. produsent av luksusklær som vi studerte, har bare jobbet med lokale stoffleverandører fordi leverandørenes produksjonsingeniører og selskapets produktdesignere trenger å utveksle informasjon nesten konstant.

Prosessdrevet innovasjon.

I sektorer som utvikler banebrytende produkter ved vitenskapens grenser, utvikler de store prosessinnovasjonene seg raskt. Siden selv mindre endringer i prosessen kan ha en enorm innvirkning på produktet, er verdien av å integrere R & D og produksjon ekstremt høy, og risikoen for å skille dem er enorm.

Ledere, investorer og analytikere har ikke alltid erkjent denne faren. Når man ser på produksjon som en distraksjon og et tapp på kapital, presser de ofte selskaper i denne kvadranten til å outsource produksjonen eller flytte den til billigere steder langt borte fra R & D. Resultatene kan være katastrofale, for å si det enkelt, når du mister produksjonskompetansen din, mister du muligheten til å lage nye kommersielt levedyktige produkter.

Bioteknologi er et godt eksempel. Legemidler avledet fra gentekniske teknikker består av store proteinmolekyler som er for komplekse til å kunne syntetiseres kjemisk – tilnærmingen som ble brukt til å lage stoffer i over et århundre.Uten store fremskritt innen prosessteknologi (for eksempel pattedyr-cellekulturprosesser), ville banebrytende medisiner som Amgens erytropoietin, for behandling av anemi, eller Genentech’s Herceptin, en terapi for brystkreft, aldri ha gjort det ut av laboratoriet.

Produksjonsstrategier for innovatører

Våre rammeverk forebygger ikke behovet for grundig økonomisk analyse av produksjonsinvesteringer. Det overstyrer heller ikke andre hensyn som kan påvirke innkjøpsbeslutninger, som nærhet til kunder, politiske barrierer for markedsinngang, skatter og reguleringer. Snarere er den designet for å hjelpe ledere til å tenke mer strategisk over konsekvensene av geografisk å skille R & D og produksjon.

For å utforme en passende produksjonsstrategi, må du bestem hvilken kvadrant virksomheten din faller inn i. Vi har utviklet noen spørsmål og retningslinjer som kan hjelpe deg. (Se sidefeltet «Design-Manufacturing Relationship: What to Ask.») Men ingen enkel formel kan fortelle deg om produksjonsteknologien er moden og produktdesign og prosessteknologi er modulær. Det er mye dømmekraft.

Hvis en prosessteknologi ikke har endret seg på ganske lang tid (eller hvis endringene stort sett er inkrementelle) og nåværende ytelse ( når det gjelder avkastning, kvalitet og kostnader) ser ut til å oppfylle markedets krav, er virksomheten din sannsynligvis i en moden sektor. Hvis kostnadene faller, øker avkastningen dramatisk, prosessene endres raskt, og du forventer at konkurrenter eller utstyrsleverandører vil fortsette å investere tungt i prosess R & D, din virksomhet er sannsynligvis i en umoden sektor. Å snakke med leverandører og til og med selskaper fra andre bransjer kan hjelpe deg med å identifisere om viktige prosessinnovasjoner er på horisont.

Prosessparametere som er vanskelige å kode y, prosessendringer som i betydelig grad påvirker produktegenskaper, og mangel på standardiserte prosesser er alle tegn på lav modularitet, men det er ofte behov for en grundig diskusjon blant produktdesignere, prosessingeniører og produksjonspersonell. Mennesker fra forskjellige funksjoner kan ha veldig forskjellige perspektiver på dette problemet. Produktdesignere undervurderer ofte i hvilken grad deres designvalg påvirker produksjonsprosesser. Likeledes er prosessingeniører og produksjonspersonell ofte ikke klar over hvordan endringer i en prosess eller operasjon kan påvirke et design.

I for mange selskaper, de som faktisk vet mest om hvordan produksjonsstedvalg kan påvirke innovasjon har ikke noe å si for avgjørelsene. Et bioteknologisk firma vi snakket med under forskningen, besluttet, med praktisk talt ingen innspill fra forskere innen prosessutvikling, å outsource produksjonen til en leverandør halvveis rundt om i verden. Beslutningen var strengt basert på en analyse av kapitalkostnader og økonomisk avkastning. Selv om selskapet brukte en erfaren og kompetent entreprenør, hadde entreprenøren problemer med å oppskalere produksjonen og forbedre avlingene. Alvorlig produktmangel skadet selskapets aksjekurs. Til slutt ble firmaet kjøpt opp.

Når du bruker disse retningslinjene, er det viktig å ikke bare vurdere hvor ting står i dag, men også hvor de skal. Når du vurderer trender, må du huske følgende:

Produksjonsteknologier kan forynges.

Når et selskap opererer i en sektor der prosessteknologien er moden, er det fristende å avfeie muligheten av prosessinnovasjon og prøv å redusere kostnadene ved å outsource eller offshoring produksjon. Men spillendrende prosessteknologier kan noen ganger dukke opp. Etablerte spillere som undervurderer denne muligheten, kan oppleve at de sliter med å konkurrere eller ikke klarer å forfølge nye muligheter. Dette har skjedd i bransjer som stål, tekstiler, kontaktlinser og forbrukerelektronikk.

Vokt dere for «demodularisering.»

Noen ganger kan ny teknologi også gjøre produktdesign og produksjonsprosesser mye mer avhengige avhengig av hverandre. Tenk på jetliners. I flere tiår var deres design og produksjon meget modulær. Boeing kunne outsource store deler av flyutviklingen og -produksjonen til underleverandører rundt om i verden og deretter montere flyene i fabrikkene i staten Washington. Men i 787 Dreamliner-programmet , skiftet fra aluminiumslegeringer til karbonfiber-komposittmaterialer endret ting. De gamle modulære designreglene kunne ikke fullstendig redegjøre for spenningstransmisjon og belastning på systemnivå – noe Boeing ikke fikk rett i utgangspunktet.Som et resultat opplevde det problemer med å montere delene (som den horisontale stabilisatoren fra Alenia Aeronautica i Italia og vingeboksen fra Mitsubishi Heavy Industries i Japan). Betydelig redesign og omarbeid var påkrevd, og programmet fikk store forsinkelser.

Ikke kast bort en fordel skapt av lav modularitet.

Mange selskaper klarer ikke å erkjenne at den dype integrasjonen av deres produktdesign og produksjonsprosesser utgjør faktisk en stor inngangsbarriere for nykommere, som må mestre produktteknologien, prosessteknologien og samspillet mellom de to. Derfor bør etablerte selskaper ikke outsource produksjonen.

Det er generelt mye lettere å omforme et produktdesign enn å finne ut andres egenproduserte prosess. Dette er grunnen til at selskaper i motebransjen, som Zegna, Armani, Ferragamo og Max Mara, beholder mesteparten av sin eksklusive produksjon i Italia til tross for kostnadene. Ved å gjøre dette kan de bedre beskytte sine proprietære design og redusere risikoen for etterligning.

Produksjonskapasitet er vanskelig å anskaffe og lett å ødelegge.

Det kan ta flere tiår før et selskap bygger opp sine produksjonsmuligheter og tilhørende forsyningskjeder. Nettopp av denne grunn gir de en kraftig fordel. Veien for produksjon og outsourcing er ofte en enveiskjørt gate: Når selskaper går nedover den, kan de kanskje aldri komme tilbake. I dag snakker amerikanske selskaper om «in-sourcing» mer produksjon tilbake til USA. Vi er skeptiske til at dette kan gjøres enkelt. Mange steder er det elementer fra industrielle allmenninger som er viktige for å støtte produksjonen – leverandørene, dyktige arbeidsstyrke og ledere med operasjonserfaring – fordampet for lenge siden.

Hva Washington burde gjøre

Innovasjonsbasert konkurranse vil bare bli mer intens når land som Kina, India, Brasil og nasjonene i Øst-Europa pleier sine egne evner. Hvis USA håper å beholde sin kant, vil ikke endringer i hvordan selskaper administreres være tilstrekkelige; endringer i regjeringens politikk er også avgjørende.

Offentlig politiske diskusjoner om måter å stimulere innovasjon har fokusert sterkt på investeringer i vitenskapelig forskning og utdanning, skatter og reguleringer. Alt dette er viktig. Men produksjonen gjør sjelden dagsordenen på grunn av synspunktet om at det ikke er en integrert del av innovasjon. holdningen må endres. Et eksplisitt fokus på produksjon er viktig for innovasjonspolitikken – spesielt siden utvandringen av enhver produksjon som er tett knyttet til produktdesign, helt sikkert vil trekke R & D også til utlandet.

Hvordan skal slike retningslinjer se ut? La oss begynne med det de ikke burde være. Vi motarbeider en tunghendt industripolitikk som krever at regjeringen prøver å plukke vinnere. Regjeringer gjør en elendig jobb med å spille bankmann eller risikokapitalist, som demonstrert av den nylige brouhahaen over føderale og statslån og subsidier til solcellepanelselskaper som da mislyktes eller stengte noen amerikanske operasjoner.

Når kritiske evner har migrert, er det ikke en løsning å prøve å støtte innenlandske selskaper gjennom subsidier eller annen målrettet støtte. Tenk på situasjonen innen solceller. Amerikanske solcelleanlegg hevder (riktig) at deres kinesiske konkurrenter har en urettferdig fordel på grunn av subsidier fra den kinesiske regjeringen. Men kinesiske konkurrenter har en annen fordel: Solar PV deler mye av sin teknologiinfrastruktur og forsyningskjede med elektronikkindustrien, som nå er sentrert i Asia. Ingen statsstøtte vil hjelpe europeiske og amerikanske PV-firmaer å overvinne den ulempen.

Selv om vi motarbeider målrettet industripolitikk, tror vi at myndighetene har en nøkkelrolle å spille for å støtte innovasjon, inkludert innovasjon knyttet til produksjon . Her er to politiske tilnærminger som historien antyder vil være produktive:

Bygg evner gjennom forskning innen produksjonsvitenskap.

Tidligere har statlig finansiering av grunnleggende og anvendt forskning bidratt til å styrke landets fundament for innovasjon. I det 20. århundre gjorde USA betydelige investeringer i vitenskap, teknologi og utdanning via byråer som National Science Foundation, National Institutes of Health, Department of Agriculture og Department of Defense og dets Defense Advanced Research Projects Agency . Disse initiativene la grunnlaget for internett, elektronisk designautomatisering, avansert datagrafikk, eksplosjonen i landbruksproduktivitet og revolusjonen innen genetisk basert legemiddeloppdagelse.

Regjeringen har også spilt en viktig rolle i finansieringen. utvikling av viktige produksjonsteknologier. I dag bruker de fleste avanserte jetmotorer esoteriske metaller og keramikk som er i stand til å operere under ekstrem varme og trykk. Å produsere disse materialene er ekstremt vanskelig.Mye av vitenskapen som ligger til grunn for prosessene som ble brukt til å lage dem, ble skapt av statlig finansiert grunnforskning innen metallurgi på 1960-tallet. Men i løpet av de siste to tiårene har finansiering til metallurgisk forskning – og til andre prosessrelaterte vitenskaper – i stor grad tørket opp.

The President’s Council of Advisors on Science and Technology oppfordret nylig den føderale regjeringen til å lage et «avansert produksjonsinitiativ» som ville investere 500 millioner dollar årlig (og til slutt øke beløpet til 1 milliard dollar) i grunnleggende og anvendt forskning innen slike teknologier som robotteknologi, nanoelektronikk. , materialer og bioproduksjon. Det ville være et godt første skritt mot å rette opp mangelen på forskningsmidler for produksjonsrelatert vitenskap. Og til og med $ 1 milliard i året er relativt beskjeden sammenlignet med regjeringens totale årlige R & D-budsjett på 143 milliarder dollar eller NIH-budsjettet på 31 milliarder dollar. (Selvfølgelig er sannsynligheten for at rådets anbefaling blir vedtatt i dagens budsjettmiljø lav.)

Privat sektor R & D i er generelt mest produktive når de fokuserer på problemer direkte knyttet til selskapets spesifikke markeder, kunder eller produksjonsprosesser. Å utvikle løsninger på disse områdene krever kommersiell innsikt som offentlige etater mangler. Men bedrifter er ikke godt posisjonert for å investere i grunnleggende eller anvendt forskning. Utbyttet er for langt i fremtiden og for diffust. Med mindre regjeringen tar ledelsen, er det usannsynlig en amerikansk produksjonsrenessanse.

Skap fruktbare forhold for produksjon hjemme.

En fullstendig redegjørelse for skatte- og reguleringspolitikk er langt utenfor romsgrenser for denne artikkelen, men det er klart at høye selskapsskattesatser og komplekse, stadig skiftende regler motvirker investeringer i amerikansk produksjon. Utover å få det grunnleggende til rette i disse områdene, kan den viktigste måten myndighetene kan oppmuntre til innenlandsk produksjon være ved å støtte opplæring. Vi har hørt samme avståelse fra mange ledere vi har snakket med: «Vi vil gjerne gjøre mer produksjon i USA, men vi finner ikke folk med de rette tekniske ferdighetene.» Verktøy- og døyprodusenter, vedlikeholdsteknikere, operatører som er i stand til å jobbe med svært sofistikert datastyrt utstyr, dyktige sveisere og til og med produksjonsingeniører er mangelvare. produksjonsanlegg stengt eller nedskalert, mange mennesker i disse yrkene flyttet til andre ting eller pensjonerte seg. Unge mennesker så færre jobbutsikter nedover veien, og valgte andre karrierer. Og mange lokalsamfunn og yrkesfaglige skoler, sultet av studenter, reduserte deres tekniske programmer.

Regjeringens politiske beslutningstakere har et tankesett om at industri er en god sektor for mennesker med mindre utdannelse og mindre opplæring. Som et resultat bruker USA – i motsetning til for eksempel Tyskland – lite til opplæring. mennesker i de spesialiserte ferdighetene som trengs i produksjonen. Dette må endres. I en global økonomi der kunnskap og evner driver vekst, er konkurransefortrinnet formet av både ledere og beslutningstakere. USA og andre avanserte land antas ikke å være flinke til å produsere, har ikke noe grunnlag i noen teori og ingen empiriske bevis for å støtte det. Det er farlig folklore. USA har gjennomført et multidecade-eksperiment som tester hypotesen om at det kan trives som en postindustriell økonomi. Amerikanske næringslivsledere og politiske beslutningstakere må forlate eksperimentet nå – før det er for sent.