制造业研究中的指数型技术

一、制造业未来转型的要素:技术、人才和创新生态系统
当前,全球正在经历第四次工业革命,这是一次由智能自动化推动并以前所未有的指数级变化为标志的革命。在各个行业和市场中,企业正面临着因竞争格局快速转型(从以产品为中心的商业模式向创造并获取其他价值来源转型)带来的越来越大的压力,而制造业也无法避免。
1. 指数型技术更应受到制造商的高度关注
指数型技术是帮助制造商解决更大的问题和挑战的不可或缺的工具,这些问题和挑战是工业4.0引起的变革以及转型成为数字化制造企业(DME)的重要组成部分。而指数型技术也正在以更快的速度发展并实现变革,通常会相互结合,从根本上改变流程和各行业,同时创造机会。指数型技术可用于核心业务和市场,将企业转移到渐进式变革之外的领域,在边缘实现真正的转型发展和新业务模式。
参加美国竞争力委员会最新全球制造业竞争力指数(GMCI)研究的数百位全球制造业CEO和高管指出,指数型制造技术是解锁未来竞争力的关键,21世纪领先的制造商将数字世界和物理世界完全融合在一起,将先进的硬件与先进的软件、传感器及大量数据与分析相结合,产生更智能的产品和流程,加强客户、供应商和制造商之间的联系。制造商的顶尖技术投资领域包括高级分析、云计算、建模与仿真、物联网(IoT)平台以及优化和预测分析。
由于制造业持续开发更先进的产品和工艺,制造业的未来竞争优势可能会倾向于拥有强大创新生态系统的先进制造业国家,从而会与过去具有成本竞争力的国家形成鲜明对比。该GMCI显示,投资于指数制造技术和创新型生态系统的20世纪传统制造业强国(美国、德国、日本和英国)位于2016年最具竞争力的10个国家之列,预计这一优势仍将持续十年。同时,根据GMCI研究及诸多制造业高管的分析,预计美国和中国将继续争夺未来制造业的“头把交椅”。最终,随着制造业竞争力战场向高价值、先进产品和流程转移,指数型技术在公司和国家层面的作用会进一步凸显出来。
这其中有一个数字化转型的问题。对于制造商而言,利用指数型技术并将数字化转型整合到其企业之中是较为典型的做法。在德勤和麻省理工斯隆管理评论全球调查的受访者中,近90%的企业预计数字化趋势将大大冲击其所在行业,仅44%的受访企业表示在为即将到来的数字化做充分的准备,而多数企业还无视即将来临的冲击。这一结论也表明,在制造业领域,数字化应用的速度相对较慢。
未来制造业可能需要企业以全新的方式进行创新。尽管指数型技术可以而且应该在核心领域、相邻领域和变革领域得到充分应用,但将更多精力和资源集中在转型优势上或将帮助制造商获得更多创新机会,推动发展,并创造新的价值形式以争取长期繁荣。但仅仅是采用指数型技术和创新并不能成功实现数字驱动的转化,制造商需要对这些趋势有敏锐的感知,并能够快速接纳这种变化。这就需要企业:(1)建立一种由外向内的视角,根据目前趋势确定机会,创造并探索多种有助于实现公司未来愿景的“能力”:连接性、创新、自动化、经验、风险管理和数据智能。(2)详细描述未来状态,以及可以通过这些“能力”实现的竞争性影响、经济影响和客户影响。这有助于确定未来在生态系统领域取得成功所需的组织形态;新的业务和服务模式;经验和参与度;抱负和愿望;价值提升;品牌化和价值观;机构与人才;企业运营;以及客户、平台和数据。(3)认真思考,从小处着手,快速行动。选择与未来状态保持一致的有形要素和独立要素,以便快速获得推进和(或)快速从失败中获取经验。创建一种能承受风险的文化,并始终瞄准未来的最终目标,不断做修正。例如,从差异化角度来看产品和服务的提供方式,重点在于理解人与技术的互动以及可能需要的培训/再培训;寻找新的机会领域;通过市场原型快速形成新的产品。
制造业文化需要变革,部分原因在于要对从事制造业的人员就开发、采用和部署指数型技术的程度进行改变。未来的劳动力可能需要应用新的数字思维模式,需要开发充分利用新兴技术的潜力,而拥有数字思维能力或将成为一个重要的杠杆。根据麻省理工学院/德勤的一项最新研究结果,数字化渐进型企业的文化都具有一些重要的相同特征——进行快速实验、承担风险、对自有人才进行培养(投资);相对于技术实力而言,领导者的软技能更应当被重视。因此,追求数字化转型的制造业企业更应关注对上述领域能力的打造。
2. 人才:指数时代制造业竞争力的主要驱动力
在未来由指数化定义的时代中,随着制造商向敏捷的技术驱动型文化转型,企业将越来越多地转向其最重要的资产之一——人才,以达到新的产出水平。作为个体的人才能够比整个企业和社会更快、也更擅长采用新技术,并开展创新活动。因此,管理未来与人才相关的机会和挑战是为了鼓励人员个体寻求变革而不是抵制变革,特别是当关注焦点从日常过程和任务演变到教育和再培训新员工时,重点就转变为创新和问题的解决之上,解锁指数型生态系统和经济中新的价值形式。这种积极主动的方法将有助于企业更好地利用员工的能力来构建指数化发展的数字产品和服务创新,获取顾客关注,扩大销售规模。
事实上,全球制造业CEO们一直认为人才是制造业竞争力的主要驱动力。人才同时也是其他行业的关注要点,制造业正在与其他行业争夺最优秀、最聪明的员工,但80%以上的美国制造商表示难以找到合格的人才。目前,人才持续短缺已成为制造业企业可持续发展的主要障碍。研究认为,造成制造业人才短缺的原因主要有:(1)婴儿潮一代退休人员增加:预计美国制造业270万婴儿潮一代将在2015~2025年退休。(2)缺少合格的劳动力:技能熟练工人,技术人员和工程师是美国最难招募的人员。(3)改变先进制造业所需的技能组合:企业越来越关注具有STEM(即科学、技术、工程、数学)技能的员工——软件工程师、流程工程师、自动化系统工程师和供应链工程师是未来制造业的几个关键工作岗位。(4)公众感知到的制造业的吸引力:虽然美国公众认为制造业对经济和生活水平至关重要,但许多美国人不愿意在制造业领域选择职业。
制造业中也存在很多吸引并留住精英的机会,尤其是在工业4.0的序幕拉开之时。强调未来制造业发展需要的技能、通过新的学徒培训模式进行培训和/或指导,以及利用更加精通科技的员工队伍并创造相应的企业文化,将有助于制造业成为顶级人才的首选领域。
3. 未来的工作将需要人机协作
许多制造业高管和技术领导者表示,下一次工业革命将以人与机器的新组合为中心,而不是相互替代。虽然一些专家表示,人工智能(AI)未来可能完全取代人类,但分析认为这种可能性不大。一种更有价值的方法可能是机器和人类形成智能互补,发挥每种智能各自具有的独特优势。
尽管如此,根据2017年德勤全球人力资源趋势研究,技术和人才之间的关系仍然很复杂:41%的企业表示在员工采用认知技术方面已经全面实施或取得了重大进展,但仅有17%的全球高管表示已准备好将管理人员、机器人和人工智能协同起来构建工作团队。
在加速连接性、新人才模式和认知工具的推动下,工作性质和工作团队的性质正在发生变化。指数型技术推动新的制造业工作岗位(需要新的硬件和软件技能)在新的数字化高科技领域蓬勃发展,例如数字化双胞胎架构师、协作机器人专家和预测性维护系统专家,而零工经济和众包则创造了“增强型工作团队”。这两大发展都可能吸引千禧一代,他们目前是美国劳动力的中坚力量(约34%),并将主导未来工作场所的决策,适用最先进的技术,实现数字化工厂是这一代人的未来。
未来的数字化工厂(数字化场所)的要素将分为三个维度:“做什么”、“谁来做”、“在哪里做”,制造业高管应该围绕这三个维度来解决许多战略问题,即:
• 哪部分工作可以实现自动化,可以用自动化工作增加人类“附加值”的是什么?例如,从日常工作中解放出来的工人可以专注于主动解决问题并为公司提供更大的价值。
• 如何培养员工技能或开展再培训,使其更快地学习技术和工具,甚至从事设计工作,如何减少培训需求?
• 如何开展众包活动,并通过“特遣队”—自由职业者和零工经济型人才,获取稀缺技能和资源,节省生产和开发的时间和成本,提高运营的灵活性和可扩展性?
• 工作(更具体地说每个单独任务)需要在哪里完成?服务客户、设计并开发产品和服务需要以什么形式与客户进行沟通?
• 如何重新设计工作场所,使其更加数字化,更加开放、更具协作性,同时为员工的发展与成长提供机会?许多研究表明,绩效最高的团队(和领导者)是那些在公司内部和整个公司之间联系最好的团队(和领导者)。我们的组织是否有足够的开放空间、协作空间,物理空间和数字空间来促进人与人之间的互动?
• 如何发展,或者将多年(3~5年)的战略目标、工作团队建设和工作场所规划以及年度员工队伍规划(人数)的职能分开,以便探索包括增加众包、加强自动化程度以及加强使用机器人的场景?
• 我们的组织能力和工作设计能力是什么?
• 需要如何改变并调整我们的组织、领导力、职业模式和学习模式,奖励体制和员工经验,从而获取所需的新类型员工?
我们正处于制造业和未来工作的转折点:很大程度上是由于应用了指数型技术,制造业正朝着更具创新力、创造性和高科技的方向迅速发展,因此会更多地吸引顶尖人才。制造业应该抓住这个机会,让制造公司成为顶尖人才的首选雇主。与此同时,公众也应对制造业发展有客观的认识:树立制造业优势的意识,消除对制造业发展滞后的错误认识,快速弥补制造技能短板等。制造业企业应该分享有关制造业工作岗位的薪酬、稳定性、安全性和职业发展轨迹的好消息,开发一条强大的人才管道,因为这将是企业目前乃至未来的最大战略优势资源之一。
利用指数型技术,并招募最优秀人才,建立持续良性循环可以帮助重塑美国制造业,推动创新生态系统,提供优势,使企业能够更好地在这些快节奏、创新的变革时期实现转型、参与竞争。
4. 创新生态系统:创造并获取价值
全球各国和各国的企业都意识到充满活力的创新生态系统与经济繁荣之间是密切关联和。许多企业高管也表示,要通过基础科学奠定坚实的研发基础,才能使创新长期、蓬勃地发展。许多突破性的指数型技术实际上是通过几十年的研发获得的,但在当前的私营部门和公共部门,要完成持续多年的投资越来越具有挑战性。高管们也意识到,当今高度互联、快节奏的世界需要比以前更多潜在参与者,而且需要这些参与者之间进行更多的合作。因此,创建充满活力的创新生态系统,可以:
• 跨一个或多个创新生态系统经营的公司能够帮助区分开发优质产品、工艺以及获取更高利润的服务,并锚定未来的增长战略。这种创新生态系统指的是利用外部资产和专业知识创造和获取价值的环境。
• 在国家层面,创新生态系统更多的表现为为新公司和现有公司营造发展环境,使其产生对获得更高工资的技能劳动力的需求,增加价值链中的工作岗位总数,提高整体生活水平。
过去100年,美国一直是一个充满活力的“创新机器”,许多高管将其归功于美国创新生态系统的优势。尽管多年来参与者及其作用、关系和技术焦点已经发生了变化,但随着物理世界和数字世界的融合,历史上的“孤岛”可以变得更加协作。
许多高管表示,希望加快变革步伐,提高转型速度,除最大限度地利用内部资源外,也应更多地转向外部资源,要随着创新地点的改变来决定资源的配置。许多企业已经与其他企业、大学、风险投资(VC)、研究机构和/或行业联盟形成伙伴关系和/或协作关系,为其创新渠道提供信息并加以推动。大多数情况下,美国的创新生态系统仍具有领导地位,但其他国家也在迅速追赶美国。研究表明,在具有全球竞争性的制造业环境下,企业和政府研发(R&D)在创新生态系统中发挥着重要作用,为先进制造业的研发投入了大量资源。
需要指出的是,美国仍是全球最大的消费国,尤其是在基础研究和应用研究等基础领域,但中国与美国的差距正在迅速缩小,按照目前的速度,预计中国在10年内的研发支出将超过美国。在研发支出占GDP的百分比方面,许多其他国家已经超过美国。尽管美国的联邦政府研发经费在各国中仍最高,但基础研究和应用研究支出在过去十年里一直是基本持平或略有下降的趋势。联邦资金在上游技术发展中发挥的作用主要是:个体公司通常既没有时间也没有预算进行探索性研究,必须依靠国家实验室,大学和/或其他研究机构来缩小差距。企业占R&D支出的大部分份额,这是各领先国家加速发展的趋势。在研发支出排名前100的企业中,绝大多数(86家)属于制造业,其中42家来自美国。另外,排名前100位的制造业企业中有62家来自未来竞争力最强的制造业国家。由于制造业在各个行业中的倍增率最高,因此各国创造一种吸引并留住顶级制造业企业的环境也是合理的。
二、风险资本投资注入创新机制
与企业和政府研发部门一样,风险投资在处于领先地位制造业国家的创新中发挥着重要作用。一些企业高管对于在资本密集型制造业中进行更多的风险投资活动表示关注。例如,有观点认为,需更多关注制造技术和创新中期(如5年)的风险投资,因为该时期涉及进一步的技术转移和终结商业化进程中可能出现的“死亡谷”问题。在价值的创造过程中需要的是一种长远的观点,而不是短浅的激进主义思维。总体来看,许多观点认为在制造技术领域内可以并应该采取更多措施来提高风险投资水平,一些企业高管也在据此探讨增加风险投资活动的可能性,还有一些企业甚至已经设立了自己的风险投资部门,针对补齐内部能力短板进行投资。
风险投资可以成为未来竞争力的推动力,提高企业和国家的创新生态系统的效率。例如,以色列的风险投资—国内生产总值之比较高,这表明就其当前的经济规模而言,以色列企业具有实施创新的有利条件。值得注意的是,在中美两国争夺高科技领域的竞争中,两国过去五年一直在加速收购以色列的高科技企业。总体而言,在风险投资方面,美国和中国的规模比其他国家要大得多。
此外,制造商也需要进入创新生态系统。许多企业高管都认为,指数型技术正在快速改变全球制造业竞争格局,任何一家公司都无法以“独自行动”的方式跟上创新生态系统的步伐。但仍有许多高管表示,制造商应该进入创新网络,通过双边或多边,建立以问题为导向的双向对话机制;让网络参与者了解适用的行业和技术发展;作为突破性创新发展理念或基石的支撑。
三、关注竞争对手:美国和中国
当前关于顶级制造业和先进技术国家地位的竞争日趋激烈。大多数高管表示,美国最大的竞争威胁来自中国,中国正在迅速发展成为一个先进的制造业国家。在此背景下,各国政府在全球制造业竞争力中所扮演的角色成为焦点。
中国在制造业产出方面已超过美国,并正在迅速缩小关键的长期指标(包括研发支出)的差距。受德国工业4.0概念和美国制定的工业互联网的影响,开发工业4.0技术并使之商业化是战略核心。
在进入数字时代和指数时代过程中,中国已经获得大量高科技领域(如可穿戴设备、人造现实/虚拟现实、机器人和半导体)的竞争优势。中美两国及其他国家政府为促进和(或)保护其高科技堡垒所付出的努力在未来的制造业竞争领域可能会发挥更大的作用,但贸易保护主义政策也会将经济发展拖坠下去。因此,在强化自身竞争地位的同时,国家和企业均应努力创造一个促进健康的市场竞争环境。

原文始发于:制造业研究中的指数型技术


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