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第一节 改变世界的ECRS ROOT极简设计方法

第二次世界大战中,苏德战争改变了世界格局,被大家一再研究。

在我们的传统印象中,当时德国工业发达,技术先进、装备精良。对比苏联,德国在武器上占绝对优势。德国拥有当时世界上技术最先进、最精良的武器,比如MP43突击步枪、MG42通用机枪、虎式坦克与88毫米高炮等。 德国除了技术领先,在钢铁、煤炭等工业资源上也有明显优势。1941年,仅德国直接统治区就产煤4亿吨,产钢3180万吨。而对比苏联,产煤只有1.5亿吨,产钢1790万吨。德国的技术工人数量也是苏联的2倍。如表3-1所示,无论是资源还是技术、质量,当时德国都有明显的优势。

表3-1 德国与苏联资源要素对比

①无具体数值,只简单表示对比关系。

德国资源上有优势,技术、质量上也领先,但为什么还是被苏联打败了?大家开始从不同的方面寻找原因,比如苏联的寒冷天气等外部环境原因。苏联寒冷的冬天确实给德军的闪电战带来了一定困扰,导致双方休战数月,给了苏联红军喘息的机会,但苏联最后打败德军,反攻到柏林,就不能再归结为天气寒冷的原因了。我们需要分析其他原因,比如武器供应链等。

一、技术领先的德国武器

德国虽然武器先进,但在供应数量和后面的武器持续供应上,其实很长时间都处于劣势。如表3-2所示,刚开战的时候,德苏武器装备对比如下:坦克是4171辆对15687辆,飞机是4389架对11537架,火炮/迫击炮是42601门对59787门。

表3-2 德苏武器供应数量对比

需要提醒的是,当时在供应数量上占绝对优势的是苏联。

除了数量优势,苏联在后续的武器持续供应上也处于优势地位。德军武器精良,质量、技术上领先苏军,战斗中武器装备交换比也明显优于苏军。德苏武器装备交换比通常是1∶3或1∶4,甚至更高。所以德军短期战斗爆发力更强,更擅长闪电战。但问题是德军坦克持续供应有很大问题,经常是损失一辆就少一辆。随着战争的进行,德军武器越打越少,并开始出现供应短缺。如图3-1所示,德军一个装甲师,在战争初期装备的坦克是328辆;到战争中期,比如1943年库尔斯克战役时,一个装甲师平均拥有的坦克缩减到了73辆;到战争尾期,就只有54辆了。1942年,德国南方集团军群作为主力参战,还需要从其他集团军东拼西凑才勉强凑够八成的武器装备。

图3-1 德军装甲师坦克配备数量变化

德国武器研发能力很强,能设计出性能更好的武器。德国的生产制造技术和工艺水平也更高,钢铁、煤炭等资源更丰富,但苏联武器的供应链比德国好很多,总是能供应数量更多的坦克,而且供应后劲更足,越到后面,供应优势越发明显。随着战争的进行,此消彼长,苏军逐渐转败为胜,最后取得压倒性胜利,反攻占领了柏林。

二、苏联武器供应链的胜利

苏联武器一直以简单可靠和结实耐用著称,这正是大规模战争所需要的。

德国虽然装备精良、技术领先,在资源上也有优势,但是在大规模消耗战中,武器没有必要太精密、太复杂。首先,没有那么多高素质的士兵,更关键的是,过于精密和复杂的武器的大批量规模化生产和备件、维护、供应会遇到问题。德军的武器适合中小规模的闪电战,集中资源发挥武器精良的优势,快速突破,速战速决。这对中小国家很有效果,但对付苏联这样的大国和大规模战争就不行了。一旦大国利用战略纵深顶住了第一轮打击,进入大规模消耗战后,问题就出来了。所以不同的战争场景,对应的武器设计与供应链管理思想是不同的。在有的场景下是优势,在别的场景下可能就成了劣势,甚至致命。

1.更少的武器种类与产品规划

产销研与研产销之争已经尘埃落定,很多中国企业开始重视研发和舍得投入研发。但企业舍得投入研发就有优势吗?也不一定。为什么有的企业产品种类很多很杂,因为太舍得投入研发了。而当时的苏联比较穷,研发人力不足,设计资源有限。没有办法,苏联只能设计2种主要坦克——中型的T-34和重型的KV,以及5种战斗机。德军研发资源多,又爱琢磨技术,反而成了问题。这导致德国武器种类非常多,五花八门。当时的德国就像今天很多只会填格子的产品管理,各种规格都要。一线用户也很有自己的想法,经常随心所欲地提出新式武器或者改进,甚至是定制的要求。毕竟战场环境很复杂,各种定制需求自然也多,听起来都很合理。所以这种没有主动管理的德国武器供应链,同时生产着425种飞机、151种卡车、150种摩托车、100万种配件。这完全是供应链管理的噩梦。时任德国军备部长的施佩尔后来也承认,德国吃了设计过多武器的苦头。

现在中国企业开始重视研发,对于处在规模化发展阶段的企业,不一定是好事。如果像德军一样研发设计一堆产品出来,对后端的供应链会是一场灾难。最后会影响企业的总体竞争力,影响企业实现规模化有效增长。

2.极简产品DFX设计

当时的德国武器精良,但设计和生产都比较复杂。比如德国的豹式坦克生产需要15万个工时,重型的虎式坦克更是需要25万个工时。而相同级别的苏联坦克T-34生产只需要8000个工时,是重型虎式坦克的约1/31。战争期间,德国生产了1350辆虎式坦克、4814辆豹式坦克。而苏联生产了10.2万辆坦克,比德国整整高一个数量级。战争期间,苏联还抢修了43万辆次坦克与装甲车辆,相当于战时年产量的15倍。

另外,苏联军队很喜欢迫击炮,理由如下:

▶ 结构简单,士兵几分钟就能学会使用。

▶ 可靠性高,免维护。在战斗关键时候,武器出现故障可是会致命的。

▶ 简单灵活,机动性好,任何情况下都能快速投入战斗。

▶ 精度虽然差些,但数量上有明显优势。在战争期间,苏联一共生产了34.8万门迫击炮,而德国只生产了6.8万门。

德国军队吃尽了武器供应不足的苦头。在付出了鲜血和生命的教训后,德国终于发现了武器设计和供应链的问题。到1943年10月,在军备部长施佩尔的领导下,德国统一了部件规格,一个工厂只生产一种产品。1944年,德国武器产量迅速增加,全年飞机产量是1941年的6.6倍,坦克火炮产量增加了50.3%。

但是,为时已晚。

搞产品与供应链设计就是这样,得未雨绸缪。一旦错过了机会窗,就会事倍功半,甚至根本就不给你机会补救。

三、发明汽车的德国人和改变世界的美国人

1883年,德国发明家卡尔·本茨成立了奔驰汽车公司。1886年,他制造出了世界上第一辆三轮汽车,被称为“汽车之父”。他的夫人贝瑞塔用一次长途旅行成为世界上第一个司机,而且是第一个女司机。

汽车被发明后,逐步传到了美国,出现了一堆汽车公司。到1903年,德国奔驰汽车公司成立20年之后,美国的福特公司成立。福特陆续推出了A型车、B型车……但市场一直不温不火。直到1908年10月1日,如图3-2所示的福特T型车(Tin Lizzie)面世,才一鸣惊人,改变了世界。T型车结构简单,驾驶方便,可靠耐用,售价才825美元,只有竞争对手的约1/3。第一年销售10660辆,创下行业纪录。经过几轮迭代,到1920年,T型车价格降低到两百多美元,销售达到200万辆/年。单款车型,占据整个汽车市场60%的市场份额!

图3-2 福特T型车

T型车价格降低到1/10, 销量增加到了原来的200倍!

1.T型车的ECRS ROOT深度极简设计方法

简洁但不简单!这就好比减肥,它其实是个技术活。如果只是节食,可能会减错地方,把肌肉也减掉,损害健康。过两天抵挡不了美食的诱惑,又胖回来了。福特T型车的ECRS ROOT深度极简设计方法,值得借鉴。

(1)Eliminate(删除) :是不是一定需要,去掉后有什么后果?

不先问HOW(如何简化),而是先问Why(为什么需要)。如果能够在产品设计源头直接删除,是“釜底抽薪”,是最高效的简化。VE(价值工程)是研发简洁化设计的有效工具。需要提醒的是,设计人员不能只考虑研发成本和物料成本,还要考虑后端供应制造和维护服务的全流程成本。注意抓大颗粒需求,不要奢望覆盖所有客户。对于少量需求要考虑直接放弃。比如福特的T型车:

▶ 没有考虑如何简化车门,而是直接去掉了车门。

▶ 去掉发动机旁侧阀门。在汽油价格开始下降在燃料使用禁令出台后,T型车只用汽油,不再支持酒精(当时的车多数既可用汽油,也可用酒精作为燃料,通过侧阀门切换)。

▶ 去掉其他颜色,只保留黑色。

(2)Combine(合并) :能不能集成一体化整合设计?

T型车采用集成一体化设计。通过一体化结构与一体化单板设计,减少连接,减少周转。比如:

▶ 四气缸一体化极简发动机。

▶ 发动机缸体和曲轴箱精简合并为一个零件。

▶ 一体化流水线,高度集成供应链,从矿石到整车。

堆砌式产品设计集成度低,都是“散兵游勇”。部件之间线缆连接器多,臃肿低效。因为运输、周转、保护等,每个零部件都要“穿衣服”。零部件越多,穿的衣服就越多,浪费也越多。而高度集成一体化设计,零部件之间“赤诚相见”,衣服都少穿几件。产品体积会大幅度缩小,材料也可以有大幅度节省。

(3)Rearrange(重构) :有没有更简单的架构和组合方式?

在产品设计中,我们往往喜欢沿用原来的结构。这样工作量最小,风险也最低。但世易时移,原来的结构不一定是最简单、最合适的结构。所以在不同场景下,设计人员需要尝试不同的结构,找到最简洁的结构与组合方式。比如T型车:

▶ 采用行星齿轮变速器,没有离合器踏板,改为3个踏板换档。

▶ 简化传统水泵发动机冷却,依据热虹吸原理自然循环。热水升到发动机顶部冷却,温度降低后返回发动机。

▶ 气缸盖重构,改为可独立拆卸。

(4)Simplify(简化) :这一步相对容易理解。只是需要特别注意,不要直接跳到这一步。人们遇到问题习惯直接问:“如何简化?”更好的方式是控制住直接回答问题的欲望,经过ECRS结构化思维方式:先看能不能删除,然后看能不能合并,能不能重构,最后再看如何简化。

简洁不仅是在现有基础上的ECRS精简合并。ROOT向下扎到根:深度极简设计,避免陷入价格战泥潭。

要想获得真正的简洁,必须扎到根,挖得足够深,打破现有基础和条件束缚。这就需要ROOT深度极简设计。挖得够深,表面上纷繁复杂的需求在更深的层面收敛聚集。挖得够深,底层技术创新突破,融合简化,可以构建更高的竞争门槛和差异化竞争力。如果没有ROOT深度极简设计,只在传统设计上做ECRS,最后往往会陷入价格战的泥潭。

(5)Reset(原点设计) :假如一切重来,会如何设计?

人们习惯的是惯性思维,延长线设计模式。别人怎么设计,我们就怎么设计。前面版本怎么设计,我们现在就怎么设计。但外部环境和技术已经变化,传统的设计方式不一定是对的。惯性的力量是很强大的,我们如何打破惯性思维,打破延长线思维?复位,回到原点和回到初始状态是一个好的方法。假如一切推倒重来,你会如何设计?假设你现在只有3岁,你能提出什么天马行空的设计想法?有些想法看似荒谬不成熟,甚至漏洞百出,但不要太快说NO,也许其中就蕴含着有用的要素。T型车有较多的原点创新设计,比如汽车的行星齿轮变速器;再比如为了减轻重量,采用了新的材料提升品质感和舒适度。不过后来,福特的T型车又掉入了新的线性思维模式,总也跳不出来。经验很重要,但过去的成功不是未来的可靠向导。

(6)Outside in(跳跃设计) :跳出供应看供应,站在未来看明天。

我们在做产品设计,包括变革项目时往往会遇到一些专业人士。他们以专业的名义,困在熟悉的领域,说这个不行那个不行,搞得我们的变革四面碰壁。最后的结果是,现在的架构模式是最好的,只需要小修小改就可以。毕竟存在即合理嘛!这时候怎么办,需要引导大家跳出来,打破原来的束缚。跳出研发看研发,跳出供应链看供应链。借鉴行业标杆,甚至是跨行业、跨领域的优秀设计思想与设计元素。这有利于我们摆脱现有规则和条条框框的约束,或者说跳出当前时间和能力的限制,站在未来看现在。

2016年我从巴西回到国内,负责COE(能力中心)。刚开始这个部门的工作很难开展。被赋能的业务部门没感觉,认为没有赋能的必要。如果牛不想喝水,你给个金盆也没有用。后来我们跳出原来的束缚,规划出理想模式,大家才发现我们离理想模式差距挺大,能力的短板也被暴露了出来。这种跳跃设计的思想和六西格玛Should be(理想模式)→Could be(能实现步骤)的思维方式异曲同工。先找到Should be,然后再看差距和能力约束。针对这些差距和能力约束,看哪些现在可以做,哪些需要技术突破才能完成,Could be 1、Could be 2……一步一步地向理想模式靠近。如果没有Should be的牵引,直接从Could be开始,往往发现这个能力不行,那个能力不行,兜兜转转又回来了。知易行难,道理说起来很简单,但我看到很多产品的规划就是这样。因为没有理想产品架构的牵引,今天向左,明天向右。好不容易有一个好的想法,发现技术能力又不具备。

(7)Open Design(开放设计) :不过早说NO(不)。

设计一定要开放,毕竟想法又不需要太多成本。在讨论方案的时候,切记:不要太早说“NO”。在设计的时候,为了尽可能激发出创新方案,绞尽团队的脑汁,精益3P的7种方法值得借鉴。它要求团队每个人都贡献7个不同方向,东、西、南、北、中、上、下各方向都不遗漏。然后在每个方向上,又分别形成7个子方案,迭代开叉。对每个备选方案,都不要太早说NO。即使方案有明显的问题,但也不排除它有可取的点,或者说可以激发其他的价值方案。在存储和能源产品的DFX设计阶段,研发同事就经常将我一军:我是想不到办法了,要不你帮我想一个?对产品设计来说,毕竟还是研发的同事更专业一些。很多供应链同事听到这个话,就败下阵来。这个时候,我们需要引导大家打开思路:我们现在有哪几种设计方案?这些设计方案,是从哪几个方向,或者说维度来进行分类的?还有没有哪个方向或者维度我们没有考虑到?基于不同方向梳理技术树,顺着这棵树牵引往不同的方向遍历探索。对每一个方案要寻根究底,不要太早说NO。即使要说NO,我们也要定位到底层限制:是违反了基础物理规律还是能力不行;是个人能力不行、组织不行,还是整个行业都不行;是今天不行还是未来也不行。这个时候,我总是提醒大家:“不要因为个人或者现在的能力限制,约束了组织的发展,这样罪过就大了。”要通过未来和价值牵引,如果最后发现现在能力不具备,这个版本实现不了,那我们可以成立技术项目放入后面的版本。

(8)Technology(根技术设计) :我们扎到根了吗?

专业产生价值,T型车采用了很多当时的先进技术,包括使用新的钒钢材料,在耐久性上更加出色,到100多年后的今天仍可正常使用。车灯也从传统的乙炔灯,改为电灯。流水不争先,争的是滔滔不绝。现代企业的竞争是一场长跑,需要注意持续地研发技术创新,厚积薄发;需要组织化、制度化的 N N +1, N +2创新迭代机制,一层一层,向下扎到根,从深层土壤中吸取营养。寻根究底后,很多人发现技术能力有限制后就放弃了。我给大家说,有技术限制大家应该很开心。因为这是宝贝,我们可能又找到一个建立竞争壁垒,远超竞争对手的机会。

2.供应链ECRS ROOT极简设计

福特以大规模流水线为核心,进行供应链的垂直整合。大批量流水线其实不是福特首创,而是来自比较传统的行业——屠宰场。所以人家说“未来已来,只是零零星星不均匀地分布在我们周围”,是很有道理的。福特汽车就用善于发现的眼光,跨行业吸取了有价值的营养。他们发现屠宰场把猪挂在悬空的铰链上,流经一个个加工工序,处理效率很高。福特把它引入了汽车制造行业,把ECRS ROOT设计思想应用到生产流水线,后来扩展到了供应链的垂直整合,把简洁化做到了极致,把生产成本控制做到了极致!

Eliminate:极简工艺,去除生产浪费。针对每一个生产工艺或者单点工序,首先都要问一下,有什么价值,能不能直接删除。极简设计和大规模生产是相互成就的好兄弟。大规模生产场景下,一点点简化收益都会被快速放大。比如T型车只减少一个1美分的螺钉,1500万产量放大后就是15万美元的利润。在5美元已是高薪的时代,值得投入专职的制造工程师做深做细,研究如何省1美分。在规模化供应链场景下成本是关键竞争要素,容易形成良性循环。

Combine:一体化的集成流水线,向前垂直整合到部件生产制造,甚至整合钢铁制造,向前延伸到源头的矿石冶炼。据说,福特甚至成立了木炭厂,流水线生产过程中用过的木材废料都做成了木炭销售。

Rearrange:生产工序排布,生产线重新排布。

Simplify:作业动作简化,减少工时,提高流动速度和生产效率。

ROOT底层创新设计上,福特采用了很多新的生产工艺与供应链技术。比如线体的自动流动技术,比如新的喷漆工艺技术。原来汽车涂漆后要等很长时间才能干。为了减少断点,提高线体流动速度,福特在工艺和材料上创新,采用价格低廉而且干燥迅速的黑涂料。选择黑色的T型车,不是因为客户喜欢黑色,也不只是为了产品简化。最主要的原因是黑色的漆干得快,生产线可以更快速流动。大规模流水线是跨行业学习,结合底层技术突破与DFX产品协同设计的结果。如图3-3这样一条垂直整合的供应链就是一条大的流水线,从矿石冶炼到整车出厂总共只要20小时!

图3-3 福特大批量流水线

产品简单,供应链简单,销售和服务也简单!

这款车非常受欢迎,1917~1923年,福特没有花钱做过任何广告。产品简洁化设计、大批量流水线的先进生产模式本身就是最好的广告,取得了花很多钱都达不到的广告效果。极简设计的T型车服务也简单,很多用户自己都可以更换维护,实现了自维护,从而节省了服务成本。

极简的产品和规模化生产与垂直整合供应模式,爆发出惊人的力量。到1921年,福特T型车占世界汽车总产量的57%。简洁化产品设计让T型车价格降低到传统汽车的约1/3,为825美元。大规模流水线与垂直整合供应链,让它再降为不到原来的1/3——260美元。至此,T型车的价格差不多只有传统汽车的1/10,下降了一个数量级!

3.大道至简:极简设计与先进供应模式改变世界

德国技术领先,但在苏德战场上败给了苏联,在商业战场上又败给了美国。苏联和美国用的都有极简设计,这不能说完全是巧合。先进设计思想与先进生产模式改变了世界。福特T型车成为工业发展史上的里程碑,到1927年销售超过1500万辆。美国率先进入汽车时代,成为“车轮上的国度”。汽车工业先进生产模式快速扩展到其他行业,带动了钢铁、石油与机床等一连串产业快速发展,成为美国在工业时代繁荣的关键引擎!泰勒式科学管理和精细化、数字化管理,从生产扩展到企业管理各领域,涌现蓝血十杰 这类卓越的管理人才。

回头看德国,从1886年到1908年,德国人有22年的时间。到1941年苏德战争爆发,总共有55年的时间。可惜到了1945年,接近60年后德国人才明白这个道理,才开始把ECRS ROOT应用到军工武器生产。德国大批量生产的大众甲壳虫汽车,到第二次世界大战后的1949年才真正量产。

可以说,极简设计与大批量流水线在一定程度上成就了美国,改变了世界。 先进设计思想、先进生产模式孵化出来的先进生产力和由此产生的先进管理模式帮助美国成为全球霸主。汽车产销量全球第一的纪录,美国保持了一个多世纪。现代国家竞争,某种程度上依然是先进生产力和先进生产模式的竞争,是核心产业与关键供应链的竞争。管理领先的龙头企业,有的时候是国家之间竞争的关键。这也许能解释为什么美国会不遗余力地打击华为。这样看来,产业经济学对于一个国家或者地区还是很重要的。

改变世界的伟大企业,往往不是第一个做出产品的企业。

从0到1是天才,从1到 N 是伟大。从产品研发设计到规模化生产,还有长长的路要走。我们假想一下,如果德国人再接再厉,用极简设计与大规模流水线生产成为第一个车轮上的国家,汽车工业作为现代工业的龙头,再带动德国整体的工业水平上一个台阶,那么世界格局可能又会出现新的变数。

大道至简。

企业成长的过程,是创造价值、集聚能量的过程,也是持续精简、轻装上阵的过程。

一张一弛,文武之道。一呼一吸,生命之源。创新驱动的垂直整合供应链,价值设计基础上的简洁化设计,集聚着改变世界的力量。从福特到特斯拉,从索尼到三星、苹果。无论是商场还是战场,小到企业,大到国家和区域政治经济,莫不如是。

ECRS ROOT极简设计方法,一直改变着世界! u96hdIleRxgRtE9tBR4yto12MI1uNLbeYFOl3D5rU2UhxuPaGs5wPUnZaf8Wk/a+

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