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第5章

设计汽车

GM-10:在大批量生产企业里的产品开发

1981年通用汽车开始为刚投产的前驱A型车和老款的后驱G型车做产品更新计划,这是通用在北美市场中型车的主打产品。A型车,包括雪弗兰的Celebrity、庞蒂亚克的6000、奥兹莫比尔的Ciera和别克的Century,一般会持续生产10年。但是,通用汽车知道福特正在开发一款新的中型车,将于1985年推出,而且大家认为日本公司在这一细分市场里正在计划有更大的市场份额(中型车是美国汽车市场传统分档的四个标准化尺寸类别之一:小型车、紧凑型车、中型车和大型车)。

本章是基于藤本隆宏、安德鲁·格雷夫斯、延岗健太郎和安东尼·谢里夫的研究。

中型车细分市场过去一直是通用汽车大批量生产的拳头产品,约占通用北美年销量的三分之一。通用高层的要求是新车型推出的时间决不能晚于1986年。他们明白如果仍按老规矩:用10年的周期推出A型车并同时继续生产较为老款的G型车,他们势必大大落后于福特和日本公司。所以,他们开始了极其复杂又耗费巨资的流程来开发新型汽车。

所有大型汽车公司——不论大批量生产还是精益生产——在开发新产品上都面临同样的问题。许多职能部门,如市场、动力系统工程、车身工程、底盘工程、工艺工程和工厂运营,必须在较长一段时间内广泛地相互合作才能成功地开发出新车来。问题是怎样来进行这个项目?

最简单的方法可能是建立一个完全独立的项目团队,团队由许多计划员和工程师组成。项目经理在数年时间里,负责把这个团队的力量和谐地组织起来直至项目完成。

实际上,无论采用大批量生产方式还是精益生产方式,世界上没有一家公司是这样做的。理由很简单,每一家公司都拥有自己的一系列车型、通用的机械零部件和共用的工厂。A型车和B型车共用一种变速箱,而且要和C型车在同一个工厂里生产。把A型车变速箱的工程师和工厂管理人员隔离在一个独立的项目团队里是行不通的,因为他们的工作很快就会与B型车和C型车的项目团队相互矛盾,他们的设计有可能同其他计划中的新产品重叠。此外,隔离状态下工作的工程师很快就会失去与本专业前沿技术的接触,而这些技术是由职能部门在研究活动中慢慢推进的。其结果就可想而知:他们的设计不会是当今最先进的技术。

因此,大多数汽车公司发展出一套矩阵模式,每位参与产品开发的职员既向职能部门又向产品开发项目汇报工作。领导力的挑战就是把矩阵安排妥当,以同时满足职能部门和产品开发项目两者的需要。

在通用汽车,如何迎接这样的挑战一直是很关键的问题。从20世纪30年代至50年代末,公司推出了5个基本车型——雪佛兰、庞蒂亚克、奥兹莫比尔、别克和凯迪拉克。这5种车型的底盘、车身和发动机各异,但却有成百上千个零件是通用的,比如泵、电气部件、弹簧、轴承和玻璃。所以,任何一个汽车分部开发一种新车型,都会通过与其他汽车分部和零部件分部进行互动。尽可能多地采用通用件的结果,帮助阿尔弗雷德·斯隆取得了规模经济效益。

1959年后,当通用汽车推出其第一款小型车时,情况更加复杂。到20世纪60年代后期,除凯迪拉克只生产2种车型外,通用汽车的每个汽车分部都生产4种不同尺寸的汽车。在这样做的同时,为了保持规模经济,通用汽车开始在分部之间共同生产一种基本车型,在每一分部名义下销售的车型在外形上只有极少的变化。所以,1968年推出的新中型车是雪弗兰的Chevelle,庞蒂亚克的Tempest,奥兹的F-85和别克的Skylark。这些汽车的外部金属板不同,仪表盘不同,内饰不同,但在金属外表之下却采用完全相同的基本部件,包括发动机和底盘。也就是说,所有看不见的东西都是相同的。为开发这些产品,公司不得不协调4个市场营销分部的需要,每个分部都希望在自己的车上有不同的特点——运动型、经典型、高技术型、豪华型,以满足各汽车分部传统用户的期望。

通用汽车开发的新车型,在公司内部叫作GM-10,是一种标准车型。高层决策者指定一名项目经理作为领导,负责协调参与产品开发过程的各个职能部门。通用汽车庞蒂亚克分部的总工程师罗伯特·多恩(Robert Dorn)被指定为GM-10项目经理并赋予70亿美元的开发经费。罗伯特在通用汽车的雪佛兰分部设立了一个办公室,组成一个小的项目团队并开始工作起来(由于通用汽车的体系里没有项目办公室,那些被选加入项目的人,实际上是“游牧民”,必须要有一个其他部门接纳他们)。

罗伯特的第一步就是使4个汽车分部在对于这种车的目标客户市场和客户最喜欢的产品特点上取得一致意见。为完成这一任务,他命令在消费者中进行大量的调査研究和对市场营销模式进行分析。

在这个过程中的关键决策包括新车的尺寸、外观和性能、目标市场和价格(1.4万美元左右)、相应的目标成本、燃油经济性(约合每加仑能跑24英里)和车身造型。所有部门都提出希望制造一款两门跑车和一款四门轿车,有些部门还要求旅行车。

罗伯特的项目团队取得这些信息后,就每个车型的确切内外部形状与通用汽车的车身造型中心进行商谈。这个过程先从草图开始,然后用黏土制造模型的细节,进而到实际的样车,并把样车展示给具有代表性的潜在买主,听取意见。

当全部相关的规格、外形和性能等数以千计的问题确定下来之后,罗伯特团队把各种细节传送到下一个专家团队,当时是通用汽车在费希尔(Fisher)的车身分部和部件设计分部。在那里,工程师们确定出每个主要零部件的精确尺寸,更重要的是确定哪些零件能够采用现生产A型车的零件,哪些零件能够从通用汽车的其他产品上获得。既不能继续采用又不能通用的零件就不得不从头开始进行设计(这种详细设计是任何开发计划中最为费时、耗资的部分,需要尽早开始工作)。

到这时,罗伯特开始感到担心。GM-10项目进展持续滞后于其5年计划的时间表,而罗伯特的小型项目团队对加快进度似乎无能为力。大多数的问题其实是由于罗伯特和他的项目团队实际上只是协调员而非经理。换句话说,他们为了协调整体而努力说服各方力量;他们不是领导者,不好发号施令并期望得到执行。当他们强烈要求设计部门加快进度时,他们得到的只是允诺但却很少行动。很明显,在这种矩阵模式中每位雇员更为关心的是如何取悦于他的职能部门老板而不是GM-10的项目协调者。例如,如果协调者指出发动机的一个性能需要改动以便正常运行,从动力系统设计部门来的项目代表就会拖延,因为他知道这台发动机适用于通用汽车生产量最大的汽车。

项目进一步拖延,问题就成倍增长。小型货车侵占了旅行车的市场,这导致GM-10的旅行车版本被取消。而1985年福特黑貂(Sable)和金牛座(Taurus)的引进导致通用汽车要重新设计GM-10汽车的外钢板,因为高层决策者觉得新车会与福特的产品过分相像。

最后,罗伯特忍无可忍,于1985年辞职了。接替他的是盖里·迪肯森(Gary Dickenson),他面临着GM-10项目的下一个巨大障碍——把已完成的产品设计从费希尔车身和部件工程部门转移到当时的通用汽车组装分部(GMAD),那里承担着实际的制造汽车的任务。通用汽车组装分部曾是一个庞大的组织(现已在重大的改组中被解散),它有自己的内部文化和职业通道。当盖里试图管理一个同时也负责制造其他十几种主要产品的团队成员继续这个项目时,很快便和罗伯特一样感到挫败,进度继续拖延。

1988年,GM-10终于准备就绪,可以投入市场时,盖里被分配到另一个项目。而第三任项目经理,保罗·施米特(Paul Schmidt)承担起监督产品投放市场的任务。他的任务就是调试四家被指定来制造GM-10的总装厂并协调巨大的营销和促销队伍。此外,他还得处理许多在汽车设计中的运营变更。这些投放市场之后引进的变更是为了增加消费者满意度、减少保修成本并使工厂运营合理化。

第一个GM-10车型,别克的君威(Regal)双门跑车,于1988年春天开始面向客户销售,那是在最初决定开始此项目7年之后,比原定的最后期限晚了2年。奥兹莫比尔的Cutlass Supreme和庞蒂亚克的Grand Prix双门车型相继于1989年年初推出。系列中的最后一个车型,别克的君威(Regal)四门汽车最后于1990年的夏天抵达经销商的展厅,这在GM-10项目开始后已过了九年。同时,福特按预期在1985年年底发行金牛座和黑貂汽车,而本田的雅阁(Accord)汽车已经历了两代车型,尺寸上增加到几乎可与GM-10汽车的外部尺寸相比。

不足为奇,尽管普遍认为GM-10的性能优越,在市场上却遇到了激烈的竞争。到了1986年,通用汽车决定,现存的A型车和G型车年产量160万辆的目标是不现实的,将GM-10的生产计划削减到每年100万辆(总装厂从7个减至4个)。公司想要在1990年年底达到这个目标。实际上,1989年的销售量仅达计划水平的60%左右。这意味着在20世纪80年代,即使把继续销售的A型车计算在内,通用汽车在其最大的销售市场里损失了70万辆的销售量。

更有甚者,如前一章所见,GM-10汽车既不易于制造又不便宜。这样就使得通用过去最佳效益的领域之一——中型车级别,不再发挥作用。事实上,GM-10计划取代的A型车在20世纪80年代后期经济效益要好得多,所以现在公司计划无限期地继续生产奥兹莫比尔和别克的A型车。

本田雅阁汽车:精益的产品开发

1986年年初,GM-10项目已进行了4年之久,本田开始计划为中型车细分市场开发它自己的产品,第四代雅阁汽车。雅阁作为1990年的新车型,计划于1989年秋天投放到市场。从1976年推出雅阁开始,它一直是本田出口市场成功的关键所在,并从紧凑型车稳步增大到中型车的尺寸,反映出其忠实买家们的收入以及家庭规模的增加。

本田的产品开发过程与通用汽车大为不同。1985年,三好建臣(Tateomi Miyoshi)被任命为新雅阁的大项目负责人(LPL),并得到了远远超过罗伯特·多恩曾梦想过的权力。本田也采用矩阵法,在矩阵里每位项目成员是从职能部门借来的,三好建臣被告知他可以从每一个有关部门借调合适的人员,直到完成雅阁项目为止。三好建臣的任务很明显是管理,而不仅仅是协调。他能够快速地推动项目,因为所有需要的资源都在他的直接控制之下。

当雅阁项目最后定案时,显而易见的是这种汽车将在世界各地满足不同的市场需要。对美国的市场而言,双门跑车和旅行用车都会和四门汽车一样重要。日本的市场需要四门硬顶敞篷汽车,同时也需要四门汽车和双门跑车,后者将从美国进口。最后,欧洲将会购买从日本进口的四门汽车和从美国进口的双门跑车和旅行用车。此外,本田每种车需要略有不同的变型版本,以满足日本市场上本田和讴歌的独立分销渠道。

因此,本田决定把开发工作再分解为,一个日本团队专门负责基本车型(含四门汽车),以及两个分团队,一个在美国负责双门跑车和旅行用车变型,另一个在日本负责四门硬顶敞篷汽车。双门跑车和旅行用车只在美国俄亥俄州马里斯维尔市的本田生产基地里生产,采用马里斯维尔市设计制造的生产工艺装备,四门汽车则在日本和美国两地生产,硬顶敞篷汽车只在日本生产。

一旦把产品计划确定下来,本田团队就以极快的速度前进,不受干扰。在团队成员继续同他们的职能部门保持紧密合作的同时,由于前述的理由,三好建臣几乎和团队每一位成员都坚持在团队里的工作,直至新车型按计划在1989年的秋天投放市场。然后,他们被调回到原职能部门或被分配到新的产品开发项目,可能是计划在1993年秋天推出的下一代雅阁。

尽管是一个保守的设计,但在市场上,特别是在北美市场上,雅阁一直是巨大的成功。实际上,1989年以来它一直是北美销售量最大的车型,而这个位置在过去80年中总是被通用汽车或福特的产品所占据。

世界各地产品开发一瞥

GM-10与雅阁两个案例说明在产品开发和竞争成功的结果上,精益生产方式和大批量生产之间的明显差别。但它们只是两个例子,在这样有限的、而且有争议的事实基础上得出确定的结论是危险的。幸运的是,正当我们1986年开始调研时,哈佛大学商学院的金·克拉克(Kim Clark)教授也在进行一项在全世界范围内汽车工业中产品开发活动的调研。在商学院博士研究生藤本隆宏(Takahiro Fujimoto)的协助下,克拉克调研了北美、日本和西欧几乎每一家汽车总装厂。 他询问了开发最新产品所需工程设计的工时数以及交货周期。尽管我们的项目在思路、资金来源和实施方法上与克拉克的研究是完全不相关的,然而我们从与克拉克小组的长时间讨论中获益匪浅,而且他们的工作是对我们在工厂实践和供应系统管理的全球调研的良好补充。

克拉克和他的小组在开始时遇到的问题和我们在总装厂中曾遇到过的一样:怎样保证各种情况之间的可比性?汽车开发项目之间因许多问题而有很大差异,如:汽车尺寸的大小和复杂程度、从一个基本车型(汽车术语中称之为“平台”)演变出来不同的车身造型数目,从旧车型上继承下来的零件数目以及在制造厂商生产的系列范围内同其他车型通用的零件多少,等等。正如前文所指出的,共用件和通用件需要的工程设计比全新的零部件要少得多。由于它们是已经开发过的,为适应新车型,往往只需要进行少量的修改。

对上述各种变量予以调整后,克拉克小组的调查结果既简单又惊人。根据1983~1987年投入市场上的29种“全新”开发计划,克拉克发现一个全新的日本汽车平均需要170万个设计工时,从开始设计到发货给用户需要46个月 (“全新”的意思就是全新车身的汽车,尽管有些厂也采用共用件或通用的发动机)。与之相比,在美国和欧洲相当复杂程度和相同的共用件和通用件系数的项目,平均就需300万个设计工时,总共消耗60个月。这就是精益生产和大批量生产之间业绩差距的真正大小:设计工作量的差距约为2:1,而开发周期约可节约三分之一。

也许克拉克调研最为卓越的特点是,发现精益的产品开发技术可以同时节省制造上的工时和交货周期。这个事实把问题转向我们最常说的假设之一,这个假设以70年的大批量生产经验为基础:在紧急关头任何项目总是能够加快进度的,只是这样做将大大增加成本和工作量。

我们都熟悉这样的限制:“我们当然能够完成得快一些,但那将要花你一大笔钱!”我们认为“快一些就要贵一些”的观点,现在将要和“质量好要增加成本”(这是第4章中表述的观点)一起成为大批量生产年代遗留下来的无用观点了。

精益设计的技术

知道新产品现在能够生产得快些、所费的工时少些、所出的差错少些是件好事。但正如我们过去提到过的,每个人都能利用的创新才是最为有用的。而我们却看到,通用汽车和其他大批量生产商的实践都远远落后了。那么,什么是最佳汽车公司所采用的精益设计的确切技术?怎样才能把它们应用到现存的大批量生产公司中呢?

为了求得答案,我们开始分析克拉克和藤本隆宏的工作,然后要求国际汽车计划的安东尼·谢利夫和延冈健太郎(Kentaro Nobeoka)进行附加的考察。谢利夫过去是克莱斯勒的产品计划人员,当他参加到国际汽车计划项目时,他对美国的产品开发方法感到幻灭,而延冈健太郎原是马自达的产品规划人员,现在请假到麻省理工学院攻读博士学位。他们两人对产品开发的内部情况都有丰富的知识。

根据克拉克和藤本隆宏的工作以及我们自己的考察,我们得出结论:精益生产商和大批量生产商所采用的设计方法有4种基本的差别。这些差别是领导力、团队合作、信息交流和同步开发。综合起来,这4个领域里的精益技术能更好、更快、更省力地完成工作。

领导力

首先,让我们看看项目的领导力。精益生产商总是采用类似由丰田开辟的“主査”系统的变体(在本田叫作“大项目负责人”或LPL系统)。主査就是项目团队的老板和负责人,其任务是进行新产品的设计和工艺准备并使之投产。在日本的最佳公司中,主査的职位手握大权,也许是公司里最令人羡慕的职位。诚然,也许员工寻求这个职务是把它当作晋升的踏脚石。但对于真正热爱干实事的人而言,这个职位会带来非凡的满足感。事实上,这是现代社会中一个最棒的职位,在这个职位上,你可以指挥所有必需的技艺,使制造出一个像汽车那样异常复杂的产品成为现实。

有人甚至会说,主查是新型的超级工匠,他所领导的流程现已需要太多技艺,没有人能掌握。奇怪的是,当我们习惯于认为奉献于团队合作是个人的最终升华时,日本汽车业内对新产品一般却只知道其主査的名字:“那一辆是富士君的汽车”或“伊贺君真的已将他的个性印刻在那辆汽车上了”,这些话在日本公司里常常会听得到。总之,也许我们不可能避开人类对工匠存在的需要。但是,在一个对技艺的技术性要求不如社会性和组织性要求的年代里——远远超过任何个人所可能掌握的,工匠现在必须以主査的形式出现。

西方的大批量生产商也有产品开发团队负责人,如我们在GM-10实例中所见。两个系统之间有什么区别呢?我们认为区别在于团队领导者的权力和职业途径。在西方团队里,称项目经理为协调员更为适宜,他们的任务就是说服团队成员合作。这是个令人沮丧的角色,因为这样的领导者权力有限,所以几乎没有团队领导者愿意干这样的工作。实际上许多公司的决策人把这项任务看作是一条死胡同,胜利时徒劳无功,而失败时却是有目共睹(见本章开头的GM-10项目的故事)。

另外,团队领导者是公司内部实施项目的极为弱势的职位。在底特律、沃尔夫斯堡和巴黎,高层管理者不顾团队领导者对产品规格的意见和感觉是司空见惯的事,这种情况经常在开发过程中反复出现。如果在市场条件变化时为了对付别的公司,高层管理者被授予这种特权还是可以理解的话,那么,在最坏的情况下,这种干扰的结果是生产出一个毫无个性或特色的产品,使公司不得不以低价出售。而这种情况往往是经常出现的,特别是在美国。

团队合作

现在再看精益设计的第二个要素,紧密结合的团队,问题就更加清楚了。如前所述,在精益的开发过程中,“主查”组织一个人数不多的团队,然后团队被分配接受一个开发项目,负责到项目完成为止。这些雇员来自公司各职能部门——市场评估、产品规划、造型、先期结构工程、细节工程(车身、发动机、变速器、电气)、生产工艺设计和工厂管理部门。他们保留与各自职能部门的联系——这样做是至关重要的,这一点已在本章前面涉及,但在整个项目完成之前,他们都明确地处于“主査”的控制之下。他们在团队中的表现由“主査”给予评定,并将影响到下一个任务的分配,而这很可能是另一个开发团队。

与之相比,在多数西方公司里,开发项目由许多人员组成,其中包括团队负责人,他们是从职能部门短期借调来的。此外,项目本身像是沿着一条生产线,从一个部门转移到另一个部门,这条线从公司的一端延伸到另一端。也就是,在项目的全过程中,项目由市场营销部门开始,转移到工程部门,然后到工厂运营部门。这就像一辆汽车从焊接移动到喷漆直至总装厂的组装部门。所以,在每个地方是由完全不同的人来参与工作的。

团队成员深知他们在职务上的成就取决于通过他们的职能专业而得以晋升。例如,从活塞总工程师晋升为发动机副总工程师,最后到发动机总工程师,他在团队内非常勤奋地工作以增加部门的利益。换句话说,如果作为GM-10团队的一名成员,不会有什么发展。团队的负责人永远看不到雇员的人事记录,而且团队负责人的业绩评价对雇员的职务影响不大。关键的评价将来自雇员所在职能部门的领导人,他希望知道,“你为我部做了些什么”?其结果,例如,为讨论发动机与车身之间达成协调一致的最佳方法,很容易就会分解成为发动机设计部门和车身设计部门之间的利益的公开辩论。

日本开发团队的工作连贯性,反映在克拉克和藤本隆宏的另一些调査结果中。他们发现在一个美国和欧洲公司里大约有900名工程师参加到一个典型项目的整个过程中,而一个典型的日本团队只聘用485人。 此外,那些最乐于采用“主査”系统(克拉克和藤本隆宏称之为“重量级”团队管理)的日本公司平均只需要333名团队成员,而西方公司最弱的团队(主要在徳国)在完成项目全过程中平均需要1421名成员。日本人使用人数少的原因部分在于组织效能高,所以需要的分工部门少,但也归因于在日本团队内人员调动更少。因为西方部门经理把团队成员简单地看作是他们原部门在开发过程中的代表,对于需要他们的技术来解决在本单位中突然出现问题而经常召回他们,表现得毫不在乎。对团队来说,这样的召回却意味着巨大的损失,因为开发团队的大量重要知识都在于长期合作的团队成员的共同特点和经验。

信息交流

精益设计方式的第三个特点是信息交流。克拉克和藤本隆宏发现,直到项目的最后期,许多西方公司的开发力量无法解决关键设计的权衡。一个原因是美国的团队成员不愿直接面对争论的问题。他们对一些设计决策作出含糊不清的承诺,答应下来,以试图对付过去,直至问题突然出现而不得不去解决。与之相比,在日本团队的成员要签署正式契约,保证确实按每个成员都已同意的集体决定去行事。所以有关资源和优先权的矛盾能够在过程的开始而不是在结束之时就得以发现。另一个原因是设计过程的顺序从一个部门接续至另一个部门而不能保留在团队的总部内,致使无论在任何情况下利用信息交流来解决问题都非常困难。

投入到一个项目上的力量在时间进度上的不同,其结果有明显的差别。在日本的最佳精益项目中,参与的人数在开始时最多,全部有关专业都在场。“主査”的任务就是迫使整个集体面对项目中出现的所有困难的权衡达成一致,在开发项目进行过程中,由于有些专业(如市场评估和产品计划)不再被需要,参加人数就可逐渐减少。

与之相比,在许多大批量生产的设计实践中,开始时参与人数很少,但在接近投产期时由于成百上千的额外人员被吸收进来以解决那些在一开始时就该解决好的问题,人数增加到了顶峰。这一过程很像在总装厂所见到的那样:大批量生产的工厂不惜代价地维持总装线的运行,但最后在线尾要完成大量返工工作,而精益生产方式的工厂一开始在问题成倍增加之前就多花力气把它们解决掉,结果总工作量少得多,质量也更高。

同步开发

在产品开发中,区分精益生产方式与大批量生产的最后一项技术就是同步开发。为了了解这一名词的含义,让我们看看模具开发的例子。

正如第4章中所述,在当今世界上制造的几乎每一种汽车都有一个由冲压件焊装起来的车身。这些把钢板冲压成为车身覆盖件的笨重的金属模具,是工业界中最为复杂而昂贵的工具。它们用高强度和高硬度的特殊合金钢制成,在连续曲面上的形状精度以微米计。此外,模具的配合面(上模和下模或阴模和阳模)必须配合得绝对准确。否则,由于上、下模在数以吨计的压力下靠拢,钢板会开裂或甚至熔化并粘到模具表面上。

大批量生产的模具制造方法向来是简单的:等待产品设计师提供冲压件的准确规格尺寸,然后向模具生产部门提出订货,用昂贵的由计算机控制的模具加工机床进行加工。由于加工需要经过多道工序,涉及多台机床,在整个过程中,模具堆放着等待下一台机床空出来。从产品设计师提出一套新模具订货的第一天起,直到使用这套模具冲压出汽车的覆盖件止,开发时间总共大约需要两年。

与之相比,最佳的精益生产方式的工厂——全部是日本工厂,但已不仅在日本(本田正在俄亥俄州马里斯维尔市的马里斯维尔厂设计和制造模具)——在开始车身设计时就同时开始模具制造。他们为什么能这样做?这是因为模具设计师和车身设计师直接的、面对面的接触,而且可能在过去的产品开发团队里就曾经合作过。

模具设计师知道新汽车的大致尺寸和面板的大概件数,所以他们提前订购模具用的钢块。然后他们开始在钢块上进行粗加工,所以当面板的最后设计图一经发出,立即可以转到精加工。

当然,这样做包含着相当程度的超前考虑。模具设计师必须了解面板的设计过程,其深度要像产品设计师一样,这样才有可能预知产品设计师最后的精确结果。如果模具设计师做对了,开发时间就会大大缩短。如果模具设计师预计错了(很少发生),公司承担费用上的损失。但是,在模具制造的机械加工过程中采取优先赶工措施,原定的进度仍有可能追回来。

此外,精益的模具制造商看起来好像在模具机械加工车间里更善于安排计划。如果记得第3章中所举的大野耐一冲压车间的例子,他们的解决办法就不至于令你惊讶:加工模具机床有专用快速换型刀头,允许一台机床完成不同形式的切削,这样可以使待切削的模具大大减少排长队等待的时间。

这种在面板设计师和模具制造商之间强化的信息交流以及模具制造商的准确预测和柔性加工机床的巧妙安排会带来什么样的结果?它意味着在日本最佳精益生产方式的厂(包括在俄亥俄州的)能够用一年的时间完成一整套的新款汽车模具,刚好是经典的大批量生产方式模具制造所需时间的一半。 这并不奇怪,这种过程需要工装较少、库存也少(关键是因为昂贵的模具钢材在车间里的在制时间仅是一半),而且所需的工作量也少。

生产—开发各项指标统计:精益与大批量生产比较

表5-1以各项指标的形式总结了精益方式产品开发的全部优点。

表5-1 20世纪80年代中期各地区汽车工业的产品开发业绩

资料来源:金B.克拉克、藤本隆宏和W.布鲁斯·丘《世界汽车工业的产品开发》布鲁金斯经济活动报告,No.3,1987年;藤本隆宏:《有效地产品开发组织:全球汽车工业案例》,1989年哈佛大学商学院博士论文中表7-1、表7-4和表7-8。

当我们分析各项统计指标时,我们能够看到精益设计中的几个附带的优点。其中之一是精益设计的结果使项目的较大部分能够及时投产。确实,在6个日本项目中有5个能够按照开发设计开始时确定下来的时间表投入市场,而美国的项目只有一半按时完成。GM-10项目的拖延比项目的平均期还长,而这种情况并不少见。

另一优点在于精益工厂有能力吸收新产品而无须以降低生产率为代价。许多西方分析家对北美和欧洲的日资工厂的缓慢起动日程(用汽车术语来说,即“爬坡率”)一直感到不解。他们不能理解为什么这些工厂花时间一步步地建设生产流程。例如,在肯塔基州乔治敦的丰田工厂高级管理人员说,这个工厂需要10年时间才能完全掌握丰田生产方式。为了确保没人抄近路,他们采用慢速度进行工厂的生产运营,必要时要停下来,使每一步走得正确,而不是只顾往前冲,到头来不仅对汽车,而且对整个生产组织加以返工。

但是一旦精益生产方式在工厂里全面落实,就易于推出用精益方式开发出来的新产品。例如,在新车型上恢复到先前的生产率水平方面,日本工厂用4个月,而美国工厂需要5个月,欧洲工厂需要整整一年。

更为引人注目的是质量上的差别。日本精益工厂推出新的精益设计在交货的质量方面只有小的差距,而美国和欧洲工厂要奋斗一年,才能把质量恢复到它原先的水平上,这个质量水平还低于日本工厂开始时的水平。

精益设计在市场上的结果

掌握了精益设计的公司做些什么才能在市场上发挥其优势?比起大批量生产的竞争对手来说,最明显的是他们将提供更多的产品品种而且能够更频繁地进行品种更新。这正是20世纪80年代全世界汽车工业中一直在发生的事。

我们在图5-1中总结出1982~1990年日本汽车公司向全世界销售的车型数。 然后,我们用这个数字与总部设在美国的工厂和欧洲5个高产的汽车公司(标致、雷诺、菲亚特、罗孚和大众)进行对比。对欧洲5个较小的特种汽车生产公司:宝马、奔驰、沃尔沃、萨博和捷豹,我们列出单独的计算数据。

趋势是显著的。日本公司正在利用他们在精益生产方式上的优势,甚至在他们每4年更新现有车型的情况下,仍在迅速扩大其产品范围。从1982年到1990年,他们差不多成倍地(从47个到84个车型)增加了产品系列。

与此同时,欧洲大批量生产的公司正在继续追求沿用旧式大批量生产方式的战略,艰难地吸收在20世纪七八十年代收购的公司。他们稍稍削减了所能提供的车型数目,从49个减到43个,并显著地延长保留下来车型的寿命期。特别是,标致集团使雪铁龙和欧洲克莱斯勒提供的产品合理化,同时,菲亚特合并了阿尔法·罗米欧的产品。最近,大众公司收购了西班牙生产厂家西亚特(它以前根据许可证生产菲亚特车),沃尔沃和雷诺就两家合作从事汽车制造活动达成协议,而通用汽车成为萨博合资项目中的主要伙伴。这些大事件说明在20世纪90年代初期,欧洲可能完成新一轮产品的合理化。

图5-1 1982~1990年各地区制造商车型数与平均

注:公司按其总部所在地分组。每一公司在3个地区内所开发的全部产品在总部地区统计。为此,通用汽车和福特在欧洲开发的汽车计入“美国”内。3个主要地区以外地区开发的车型,除澳大利亚的福特Capri外,都未计入。因此通用、菲亚特、福特和大众在巴西开发的车型以及福特和通用在澳大利亚开发的车型均未计入。

车型数包括所有的汽车和汽车的变型车,前驱的小型皮卡。不包括后驱的小型皮卡、SUV和货车。

“车型”的定义是指拥有与公司内生产的任何其他产品完全不同的外部钢板的一种汽车。因此,GM-10计作四种车型,福特的金牛座(Taurus)和Sable计作两种车型。同一汽车的双门、三门、四门和五门变型车以及旅行用车计作相同的一种车型。

平均车型寿命期按销售量加权计算,因为在欧洲和日本有些产量很低的产品可持续生产很长时间。手工艺制造商的产品,如法拉利和阿斯顿马丁,以及生产超过20年的车型,如Morris的Mini和雪铁龙的Deux Cheveux都未计入。

资料来源:安东尼·谢利夫根据日内瓦1990年出版的《汽车评论》及往年各期的产品数据计算而得。

与之相比,美国工厂却显著地扩大了产品系列(从36个到53个车型),从图5-1的横坐标上可看到其所付出的代价。横坐标上的数字是产品生产的平均寿命年数。在日本工厂,这个数在1.5~2年,大约相当于采取每4年更新一个车型策略的公司所预期达到的目标。对比之下,美国工厂的产品平均寿命从2.7年增加到了4.7年,相当于现在平均车型维持生产近10年,而不是过去常见到的八年。我们相信,理由很简单,就是美国工厂由于产品开发方法效率不高,他们发现自己缺少资金和工程师来扩大产品系列并频繁更新产品。

如图5-2所示,对北美汽车市场快速浏览表明日本公司20世纪80年代的战略好像将持续到20世纪90年代。在1991型号年 ,日本公司仍然不推出大型车、商务车和皮卡这类的产品。类似,在欧洲的豪华汽车和运动跑车特种汽车类别里,尽管最近推出了引起轰动的雷克萨斯、英菲尼迪和讴歌,日本人推出的产品系列也不多。在整个世界市场上,大型车和皮卡是利润最高的领域。所以,如果日本生产厂商在大型车、商务车和皮卡类别或开发新的细分市场上不加快前进步伐以完善其产品系列,那将会是值得注意的事。

与此同时,欧洲的大批量生产厂商很快将完善其产品合并过程,并且3个地区的各家公司可能都正在增加产品,如在小型车类别里的小型皮卡。结果呢?20世纪90年代中所有幸存下来的生产厂商将提供更宽的产品系列,除非西方大批量生产厂商改革其产品开发系统,日本生产厂商将能够以更快的速度拓宽其产品系列,甚至在这样做的同时,他们仍能通过每4年更新一轮产品,使其现在生产的产品保持新鲜并富有活力。

这一趋势对生产量,包括每一车型的年产量和每车型寿命期内的累计产量,都有着明显的影响。图5-3所示是总部设在各个地区的各个公司在世界范围内生产的所有车型的平均年产量。美国每一车型的产量一直呈下降趋势,这不仅是由于推出的车型数有所增加,也因为作为一个集团,美国公司正在不断丢失市场份额并减少总产量。尽管如此,美国平均车型每年仍比日本多生产60%。在欧洲的大批量生产公司中,每一车型的生产量也一直在上升,部分原因在于车型整合,部分在于欧洲汽车市场极为强劲。与日本相比,欧洲公司目前的平均车型也多生产60%。

图5-2 1989年美国汽车市场上制造商所占份额

注:以上是总部设在日本、欧洲、北美和新兴的发展中国家(尤其是韩国)的各制造商的市场份额和销售量。无论汽车在何处生产,制造商成功销售的所有汽车都计入其份额内。因此,日本制造商的份额中包括了其在北美工厂组装的汽车。

HPV=大型皮卡和大型商务车。

FS=价格在25000美元以下的大型车。

LV=小型商务车。

I=中型车。

LPU=小型皮卡。

C=紧凑型车。

L=价格在25000美元以上的各种豪华汽车。

S=小型车。

资料来源:作者们根据《沃德汽车报告》计算而得。

图5-4是进一步分析的结果。对美国的公司、欧洲的大批量生产公司、欧洲生产特种汽车的公司和日本的公司,我们把平均产品寿命周期(见图5-1)加倍,然后乘以每一车型平均年产量(见图5-3)。由于除极少数外,日本车型维持生产4年,而美国和欧洲大批量生产厂却要维持8~10年。日本厂家在生产寿命周期中,每种车型重复生产的累计产量只有欧美的四分之一是不足为奇的。奇怪的是,欧洲特种汽车中车型寿命极长,在寿命周期内的累计产量竟比日本面向“大众化市场”的汽车平均产量多出了50%。当今世界汽车工业中,到底谁是真正的“特种汽车”呢?

图5-3 1982~1990年按地区汽车制造商平均车型年产量

注:“车型”的定义见图5-1。某一车型在全世界范围内的全部产量汇总在总部地区名下。1990年的产量是估算的。

资料来源:安东尼·谢利夫根据PRS咨询公司的生产数据计算而得。

图5-4 1982~1990年按地区车型寿命周期内的预

注:“车型”的定义见图5-1和图5-3。产量是以图5-1所示的平均产品寿命加倍乘以图5-3所示的年产量。一些车型的数据根据估算得出,这是不可避免的,因为图中的车型还将继续生产若干年。

资料来源:安东尼·谢利夫根据PRS咨询公司和《汽车评论》的数据计算而得。

当我们把目光从世界范围的产量转移到一个特定的市场上所发生的一切时,特别是美国的轿车、商务车和货车市场,精益产品战略的最后观点呈现出来了。我们已经从图5-2中看到,在各个细分市场里,各个档次汽车的销售量现在都达到了惊人的平均。图5-5显示是从1955年大批量生产方式全盛时期以来出售的产品在品种数目上显著地增长而产品的销售量连续不断下降(采用了1955年、1973年和1986年的数据,因为这几年是这个高度周期性市场的高峰需求年。为了使1989年的一种产品销售数与早期数可比,我们假定1989年的销售量与1986年的水平相同,而实际约低9%)。

图5-5 1955~1989年美国汽车、商务车、轻型货

注:1.一种“产品”的定义是指在美国市场上年销量超过1000辆,与制造商的产品系列中的任何其他汽车都没有通用的外部钢板,且轴距也不相同的汽车。因此,福特的金牛座和黑貂计作一种产品,同样的,分别以雪佛兰、庞蒂亚克、奥兹莫比尔和别克品牌销售的四种GM–10汽车也计作一种产品。虽然福特和通用汽车的汽车具有完全不同的外部钢板,但是他们的轴距相同,大量的内部结构件和很多机械部件也通用。但请注意,这里所统计的“产品”与图5-1、图5-3和图5-4中采用并统计的“车型”是不同的。

2.选择1955年、1973年和1986年的原因在于这几年是高度周期性美国汽车市场的销量高峰。与1986年相比,1989年的销量下降9%,所以采用1989年的产量所得的每一产品平均销量,作为趋势的对比性较差。因此,我们采用1986年的销量来计算1989年的每一产品的总销量。另外,我们也采用1989年地区制造商的市场份额乘以1986年的总销量,得到地区制造商的销量,然后用这些数据计算1989年地区每一产品的销量。

3.这些是由总部设在各地区的公司于世界各地制造,然后在美国市场上销售的产品。因此,大众公司在巴西制造的Fox计入欧洲,福特在德国生产的Merkur计入美国。

资料来源:作者根据《沃德汽车报告》,1990年1月8日(作为1989年数据)和《沃德汽车年鉴》1955年、1973年和1986年的数据计算而得。

实际上在提供产品多样性方面,精益生产的最终目的地是未知的。最近我们曾与日本汽车公司的决策者谈话,他们正在计划继续大大减少其每一产品销售的目标产量。在极端情况下,尽管没有几十年,我们有没有可能完全恢复到手工艺生产的世界里,让每一位买主能够提出专门订购一辆刚好满足自己需要的汽车?

图5-6以图解方式展示了这种可能性,图中表示在汽车时代的初期销售产品的品种极大,而每种汽车的平均产量和销售量却很低。通常是像我们从潘哈德勒瓦瑟机械公司处看到的,每一辆都是按照用户的要求独一无二专门订购、制造的。在亨利·福特年代每种车的产量剧增,直至每年生产200万辆T型车,几乎使得全部手工艺生产者退出汽车工业,同时也意味着销售产品品种从数千种急降至数十种。在阿尔弗雷德·斯隆年代,经典的大批量生产产品品种稍有增加,但是世界还在期待着精益生产方式的到来,可供消费者选择的真正复兴和再生,目前仍然看不出结局。

图5-6 汽车产业的产品品种和产量的进程

精益设计的下一步发展

当我们把这些调査结果提供给西方的汽车公司时,高层决策者往往说日本热心于短的车型周期和拓宽产品品种,这种情况确是有趣的,但仅是一种好奇,而不是威胁。欧洲的一位高级决策者(他对采用同样的产品品种迅速扩大战略以生产其他许多消费品——摩托车、照相机、手表,家用电器——的日本公司的成功视而不见)说:“他们不能总是维持这样的速度,而且消费者很快就会对短周期和过多的选择而感到厌倦。”

日本豪华汽车出现在舞台上好像更加强化这种立场。另一位高级管理人员议论说:“豪华汽车的买主不希望经常更换车型,因为这样会损失车的转售价值。日本人将不得不停止这种做法。”我们却难以同意这观点。我们认为精益产品开发有多方面的能力,它从根本上改变了在汽车工业中竞争的逻辑。完全掌握这些技术的制造商能够利用同样的开发预算来提供更广泛的产品系列或更短的车型周期,他们或者能够把从高效的开发方法节省下来的钱用于开发新技术。如果豪华汽车的买主拒绝短的车型周期,精益生产厂就可集中在更广的产品品种上。如果更广的产品品种不足以吸引用户,那么新技术——或者是电子悬架、防锈能力特强可以提供终生保修,或者是一种新型发动机——也许可以做到。在任何情况下,短开发周期将使精益公司对消费需求的突然变化反应更为灵敏。选择和优势总是站在精益制造商这一边。当我们在新技术开发上对比精益生产方式与大批量生产方式时,这种情况更为明显。

发明一些新东西

我们刚才看到的参与产品开发工作的人们是在从事解决问题的工作。他们把现有的部件和成熟的设计原则结合到开发能赶上时代又满足消费者需求的新产品上。换言之,他们不需要设计全新的东西就能解决问题。

但是当老的解决方法不再好用时——当外部世界变化很大以至现行部件和设计原则不足以完成任务时怎么办?另外,当竞争激化并需要比“依样画葫芦”更好的解决方案以保持市场地位时,公司该怎么办?

这就是不同于开发工作的研究任务:发明、完善、引入新事物的有意识的过程。我们将看到,在解决这个问题上,精益制造商与大规模制造商遵循完全不同的道路。

大批量生产下的创新

阿尔弗雷德·斯隆是一位麻省理工学院培训的电气工程师,所以他在技术创新上的建议可能令我们惊讶。在他的回忆录《我在通用汽车的岁月》一书中,在这个论题上是这样说的:“……假如我们的汽车在同一级别上与我们竞争对手的最佳设计相比至少相当时,那么在技术设计上追求技术领先或冒险进行未经考验的试验就是不必要的。”

当他在20世纪60年代初退休后写这些话时,由于通用汽车在规模和市场上的统治优势,斯隆终于认识到有关创新这一特殊问题。那时,通用汽车垄断了半个北美汽车市场,任何真正的开创新纪元的创新。例如,涡轮增压的货车或树脂车身的汽车,都可能会使福特和克莱斯勒破产。这些汽车制造厂商的困境理所当然会引起美国政府的注意,以防止在这最大行业中出现垄断。所以,谨小慎微就有意义。通用汽车根本不想因自己的创新而让公司走上解体之路。

但是,通用汽车和其他大型的大规模制造商——包括欧洲各制造商,就组织其基础研究工作所走的路来说,并不会在任何情况下出现惊世骇俗的创新。遗憾的是,他们只是在最近才认识到这一可悲的事实。

在思考创新方面,斯隆继承了亨利·福特分工到完全极端的思想。他决定把正在进行的先期、储备的概念研究工作的科学家和工程师集中到在底特律郊外的通用汽车技术中心。他认为,在这里,他们将不会因日常商务问题而分心,从而可以把工作焦点对准到公司的长远需要上。

几十年来,通用汽车建立起一个庞大、优质的团队,并完成许多基础发明。通用的技术资源对整个汽车工业带来的好处是至关重要的。实际上,在20世纪70年代中期通用汽车的科学家和工程师,在很短的期限内就完善了排放催化技术。这项技术现在已被世界上所有的汽车公司所采用,以生产出符合排放标准的汽车。事实证明,当外部环境要求快速行动时,通用汽车愿意并有可能进行创新。

不幸的是,在危机——公司前景未卜、信息交流正常组织渠道中断等未出现时,从研究中心渗透到市场上去的新思想就非常慢。如果危机确实出现,研究中心的思想家和产品开发的执行者之间缺少日常的接触往往意味着令人困窘的过失。在通用汽车,这些包括20世纪50年代后期的Corvair项目,20世纪60年代的Vega项目,20世纪70年代后期的X–车型计划和20世纪80年代后期的为生产GM–10产品的高技术工厂。在各种案例中,当实施工作做不到原定的技术目标时,新产品和工厂的创新思想就受到损害。与上一个10年在精益生产公司中所发生的一切相比,这些结果的反差是令人吃惊的。

精益生产方式下的创新

大学毕业的机械、电气和材料工程师以有趣的方式在许多日本精益生产方式的制造商内开始他们的职业。 他们组装汽车。例如在本田,所有刚进厂的工程师都要在头3个月里在公司的组装线上干活。他们随后轮岗到市场部门再干3个月。在随后的一年里,他们在工程部门——动力系统、车身、底盘和加工机械部门中轮岗。最后,在他们参加了包括设计和制造汽车的整个范围各种活动之后,他们便随时准备好接受分配到一个工程专业部门,也许是发动机部。

开始,他们很可能被分配到一个新产品开发团队。在这里,他们将做一般常规性工作,主要是使成熟的设计来适应新车型的明确要求。这项任务,如前章所述,可持续4年。

在成功地参加了新的开发项目工作后,年轻的工程师很可能被调到发动机部从事更为基础性的工作,也许是设计新发动机,诸如最近由日本制造商推出并希望用到整个系列新车型的V6和V8发动机(发动机开发计划就像新车型开发计划一样,从初期概念到实际投产,需要3~4年)。

一旦工程师成功地在这种第二类开发团队里完成其工作后,一些最有希望的工程师即被选中接受补充的学术培训,然后安排到更长期和更高级的项目中去工作。例如,某位工程师可能学习如何把增强纤维加入到高强度的金属零件(如连接曲轴和活塞的连杆)中去。在为这些项目工作时,工程师都与公司聘请的学术专家密切地商讨。

但是,甚至这些长期开发项目也有着一个很具体的目标——纠正由产品或主要部件开发团队在公司的产品上所确认的某些弱点,所以他们是与具体的开发计划的需要和时间表紧密地结合的。而且,这项工作是由彻底了解产品开发和生产实践性的工程师来实施的。为了保证工程师能保持其敏感性,例如,本田甚至要把它最高级的工程师每年用一个月时间分配到公司其他职能部门,如销售部门、工厂运营部门、供应协调部等去工作。

日本的精益制造商特别注意不把他们的先进技术与公司的日常工作和市场持续不断的需求分隔开来。基于他们对美国和欧洲大规模制造商的观察,他们很早以前就已得出结论,工程,甚至最先进的工程,都应该与公司的面向市场的活动结合起来才能有效。

实践中的创新:低技术弱者到高技术奇迹

这种方法如何成为现实,20世纪80年代日本发动机设计的发展就是很好的证明。20世纪80年代初期,日本各公司面临—个共同的问题。他们曾经假设能源价格将会继续上升,而且消费者将需要更小型的汽车。所以他们在20世纪70年代后期,对生产小型四缸发动机的工厂投资了数十亿美元。不料,燃油价格下降,消费者要买更大功率的大型汽车。

怎么办?应用现有的生产装备靠扩大缸径和加长冲程,可以使发动机的尺寸略有增加。但是,如果要再加大,如增加缸数或改变发动机形式,比方说从直列四缸改为V型六缸,将耗资巨大,因为那将需要报废大多数现有的生产装备。反过来,投资10亿美元的新建发动机厂将会使产品开发团队耗尽精力,从而影响快速增加日本的产品系列。无疑,精益制造商认为,该有更快更便捷的解决方法。

实际的确如此。产品开发团队求助先进设计团队,后者建议采用各种可能的技术措施以提高基本型四缸发动机的性能。这些措施在概念上是简单的:用燃油喷射代替化油器,用每缸四气阀代替两个气阀(每次行程多进燃油多排气),在发动机下部加平衡轴(以减少四缸设计固有的不平衡性),采用涡轮增压器和发动机增压器(使同样尺寸的发动机多做功),第二个顶置凸轮轴(使气阀正时更准确),甚至在发动机高速下使用另加一组凸轮(使发动机在较宽的工况范围里发出全功率)。

此外,工程师致力于行业中被称为“精细改进”方面的工作。注意发动机设计中最小的细节,以使成品发动机运行平稳,在所有转速和各种驾驶条件下运行正常,甚至达到一台大得多的发动机的性能。

最后,工程师不断关注工艺性问题。这是由于他们这样的做法是在一个已然复杂的装置上增加零件和复杂性,这种做法并不是一个好的工程做法,因此他们不得不加倍努力注意工艺性问题,以使复杂的发动机在任何时候都能正常工作而且只需增加极少的生产费用。

由于这些措施是在20世纪80年代增加的,它们在公众的感性认识上产生一种很有趣的作用——也许是并未预料到的作用。当他们在同一个基本款发动机上提高动力性,有时甚至达到两倍时,这些创新结果使买主,特别是在北美的买主,确信日本汽车现已采用“高技术”,它们现在已具备最为先进的特点。它们已从1980年“低技术”弱者发展到1990年的高技术神童,同时保持着制造小型发动机生产设备的基本投资。

消费者方面的这种认识使许多大批量生产公司里的工程师感到十分灰心,他们知道几十年来在汽车工业中一直就有这些“创新”。例如,1924年的宾利汽车就采用每缸四个气阀和顶置双凸轮轴,20世纪30年代在最大的欧洲豪华汽车上采用增压器已是稀松平常的事。但是,由于耗资太多或生产使用过于复杂而往往被管理人员所否定或限制在有限的特种豪华汽车上采用。

此外,当大规模制造商,特别是美国的制造商,试图大规模复制这些“创新”时,他们设计系统的弱点就暴露出来了。在许多情况下,需要好几年才能引入一个可与之相比的特性,而且往往还伴随着可操纵性问题或高生产成本。例如,通用的Quad 4型发动机上,在引入上述多种特点时已经落后丰田4年。它再需要2年才能达到高水平的“精细改进”。尽管如此,制造上的瓶颈意味着这个发动机也只能满足通用汽车使用四缸发动机汽车的狭窄范围。

研究与开发中的精益生产方式与大批量生产:一些数字对比

既然已知在创新上的方法截然不同,所以我们所举出的例子很典型,并在新技术开发的表现上,显示出系统性的差别则不足为奇。特别是,美国公司在研究活动上花费支出很大,如图5-7所示,但在技术优势的重要指标—专利方面却大大落后于日本公司,如图5-8所示,也就不足为奇(专利数据是世界不同地区的汽车公司和供应商在美国登记的全部专利)

此外前10年里在把专利创新项目推向市场方面,日本精益制造商持续不断地超过美国,甚至欧洲公司。

图5-7 1967~1988年不同地区汽车研究与开发的

注:图中数字是按总部所在地区对汽车行业中的各公司在世界范围内用于研究与开发的支出进行分组。因此,通用的全球支出集中在“美国”名下,大众的全球支出分组到“欧洲”名下。

数字采用1988年的不变价美元,以1988年的汇率计算。

资料来源:丹尼尔·琼斯根据经济合作与开发组织的年报《成员国政府研究与开发调研汇编》计算而得。

需要划时代的创新

到现在,我们已经讨论了有关生产汽车在技术层面上为人们所熟知的创新概念。我们已经列出20世纪80年代的许多创新项目,20世纪90年代还会出现更多的创新——特别是电子技术应用到机械车辆系统上,如在汽车悬架上和在更多种的汽车中装成本较低的移动通讯系统。但是,有什么划时代的创新项目,真正的技术上的大飞跃,如切实可行的燃料电池动力装置或全树脂车身结构或高级的导航系统和防堵车系统出现吗?我们会看到,20世纪90年代可能是出现这类创新的年代。精益制造商能够对这些更具威胁的挑战有所反应吗?

图5-8 1969~1986年汽车工业专利

注:图中数字表示的是经美国专利局批准给位于各主要地区的总装厂和供应商的专利。如果母公司总部在一个地区,子公司在另一个地区经营,其专利计入经营所在的地区。例如,Alfred Treves是总部设在美国的ITT的一家德国子公司。Treves的专利计入欧洲地区。

供应商的专利是通过列出一张总部设在三大主要地区的重要汽车供应商的清单来估算的,采用下列来源:

日本:Dodwell咨询公司《日本汽车零部件工业的结构》,东京:Dodwell咨询公司1986年出版。

北美:ELM国际咨询公司《1987~1988年ELM汽车采购指南》,东兰辛,密歇根:ELM国际咨询公司1987年出版。

欧洲:PRS咨询公司《1986年欧洲汽车零部件工业》,伦敦:PRS咨询公司1986年出版。

然后,将这张清单和美国技术评价局提供的按公司统计的专利数据进行对比。做出相应调整,排除大型多元化产品公司的非汽车专利,例如,美国的联信和日本的日立。

资料来源:位于华盛顿的美国技术评价局提供数据,由萨塞克斯大学科学政策研究室进行估算。

实际上,世界汽车工业在其出现的第一个世纪里,生存于一个温和的环境中,甚至在最为发达的国家里对其产品的需求也持续增加;在大多数地区有足够的面积用以极大地扩大道路网络;在20世纪70年代和20世纪80年代为解决拥挤城市地区的烟雾采取了很少的技术措施外,地球大气一直还有能力容忍不断增长的汽车使用。很快的,可能会对使用汽车的环境有更高的要求。

在北美、日本和西欧,现在对汽车的需求已接近饱和。在20世纪90年代,汽车的需求可能会有少量的增长。但到20世纪末,这些市场的制造商如果想增加其销售额(以美元、德国马克 或日元计,而不以辆数计)将需要向消费者提供一些新东西。另外,汽车使用的增加和道路建设的阻力不断增长,使这些地区的道路系统日渐拥挤,逐步剥夺了使用汽车的乐趣。

使汽车在拥挤地区有可能导航行进,甚至有朝一日能自动驾驶的新电子汽车技术可能会解决两个问题:把驾驶工作转交给计算机来完成,这将会使汽车公司的每车售价大大增加,而并不一定能多销售车辆。还有,如果驾驶员无需注视道路,车内娱乐系统也可能成为赚钱的东西。

同时,在20世纪90年代能够从道路上获取有关堵车情况并找出到达目的地的最快路线信息的轿车和卡车,有可能更好地利用有限的高速公路资源。既然已经知道潜在奖励的规模,北美、西欧和日本各国政府和汽车公司最近在各地区发起由公共资助合作研究计划,以寻求对这些问题的技术解决方案就不足为奇了。

但是,使这些技术问题成为现实确实令人生畏,计算机工业距离自动驾驶所需的计算能力还有很长一段距离,而且对这种系统的可靠性要求将会非常之高。尽管北美、西欧和日本在人员驾驶条件下,每年因车祸而死亡人数超过10万人,但很难想象公众会接受使死亡人数少一半或甚至只有1/10的计算机控制系统。

此外,因为公用道路将是所需信息系统中的一个关键因素,也因为所选定的标准对国家汽车工业的健康发展可能关系极大,所以解决问题的办法远远超过单个公司研究室所能做到的。最近,对高清晰度电视的世界标准的辩论——每一主要地区的政府都玩弄技巧为自己的国家团队带来好处——也许这就是汽车工业可能遇到的预示。

甚至在最为饱和的市场上,对导航和自动驾驶的突破有可能使消费者重新燃起将可自由支配收入花费到汽车上的欲望之火。但是如果证实了有关温室效应最坏的预测,那么在汽车技术方面甚至更为令人惊讶的突破可能也只需要用来保护人类社会已有的东西。这些是对地球大气中二氧化碳(部分来自汽车)、甲烷(沼气)和氟氯碳(部分来自汽车空调)上升水平潜在影响的预防措施。这些排放物如果任其继续下去就会显著地升高气温和改变全球气候。

在最坏的情况下,21世纪的初期,我们会看到在南极冰山融化的同时,海平面显著地上升,把人口集中的世界沿海平原的大部分淹没。我们还会看到降雨方式的变化把世界生产谷物的地区变成长期遭受干旱和沙尘暴的地区。甚至更为适度的变化都可能威胁地球支撑人口的能力。

当前,有关温室效应的科学辩论异常混乱。每个人都同意当前二氧化碳、甲烷和氟氯碳水平正在上升,但这种增长的确切后果却远不够清楚。联合气候系统中许多反馈回路的计算机模型是预测的关键。但是,迄今为止,模型只是松散的协议阶段,所以其预测值范围还较宽。此外。在气候变化时特定地区的结论甚至更不清楚。

另一方面,社会正在倾注巨大的科学资源以求得到确切的答案,可能在最近几年内就会有结果。如果汽车工业不采取非常措施予以响应我们会感到惊讶,这响应可能是对精益方法在研究与开发上的最后考验。例如,在极端情况下,二氧化碳的排放有可能不得不完全消除。从而产生出采用氢能汽车的需要(这种车燃烧的最终产物只有水),甚至太阳能汽车。

迄今为止,日本的精益制造商在这种划时代创新项目上并没有失败;他们只是没有去尝试,相反,他们热衷于以奇妙的搜寻过程扫描那些即将可以推出到市场上去的技术概念。如在20世纪80年代的高技术四缸发动机。在前进的道路上等待他们的可能是更加严峻的挑战。 fePTcj0plXeX5BhE0+IJbH+XBO/lW8MDoQmATGnh66WnXm/qkpZTPGwI74IGr8BY

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