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林雪萍|技术向心力:弯道超车与翻车的奥秘

来源:知识自动化2020.09.02阅读 4578

  总有企业常青树,令人羡慕不已。当熟悉的行业出现弯道的时候,他们总能重新入轨,再次进入赛道,继续驰骋。其实这些百年老店,很多时候也都是九死一生——不断更新技术,进入不同赛道,成就一代商业传奇。而那些对行业弯道不能适应的企业,则像履带上的泥土一样,在转弯处被不断甩出。
  把胶卷贴脸上
  先说日本有一款网红化妆品艾诗缇,深受年轻人喜欢。然而,它的前身却是摄影暗室里面的药水技术。那些用来定影成像的化学药水,难道还能抹到脸上?
  这还要从胶卷巨头的衰落开始说起。日本富士胶卷于1934年从生产相机胶卷开始入行,跟着美国同行学艺。亦步亦趋地走了三十年,可以说也是一路跟着吃土的。到1963年的时候,富士的市值仅为美国柯达的十五分之一。到了2001年,富士终于超过柯达这个老对手,到达了胶卷市场的顶峰。然而,如今看来这只是一场老年人的比赛。数码相机的崛起,已经摧毁了胶卷的赛道。从2002年开始,全球彩色胶片市场规模就以每年20-30%的速度骤减,仅仅10年时间,胶片的总需求量就跌至原来的1/10,而富士胶卷公司的彩色胶卷业务占总销售额的60%。当它打败另外一个老人走向巅峰的时刻,它看到的不是希望,而是绝望。
  要么死,要么重生。面对压力,富士胶卷总裁古森重隆的想法跟大多数决策者一样——四处寻找答案。这一找,整整找了两年多。这位总裁没有随随便便地转型,而是从这家老店的根部技术——胶卷生产工艺中,找到了灵感。
  在一片微小的胶片上,其实交叠着20多个感光层、100多种化合物。它的主要成分是明胶,而胶片片基是TAC膜。明胶需要将各种功能性粒子均匀分布在TAC膜上www.cechina.cn,在胶片曝光前严禁这些粒子发生氧化。
  如果把这个胶卷,比作成人的脸,用化妆品的语言重新解读一遍。那就是,护肤品中的有效成分颗粒要足够小,在胶液中的分布要足够均匀,否则就无法渗透到肌肤内部修复肌理。还要确保在使用前,这些有效成分不能被氧化,否则就会失效。
  它们之间惊人的相似技术就是富士胶卷沉淀的胶片胶原蛋白技术、纳米分散技术和抗氧化技术。除此之外,富士胶卷的抗氧化剂数据库中还包含了4000种不同的化合物。
  一家做胶卷的公司,在2006年推出护肤业务的时候,一时间石破天惊,让人感觉充满了神奇的魔法。而艾诗缇这款大红瓶的抗衰老护肤品,果然一炮打响、一鸣惊人。
  寻找技术相似性,这是富士跨界的关键,化妆品仅仅是其业务的一个板块。在踏入医疗保健领域后,富士发现,传统药物在产生疗效的同时,也易对人体其他脏器产生副作用,药物最好能够精准地抵达疾病部位,而这就是药物靶向送达技术。实际上www.cechina.cn,在洗印照片时,同样需要将所需颜色,显现在特定部位。化学配方,精准达到指定位置,技术间的贯通,真是自有奇妙。目前富士已将这种精准定位技术,运用到医疗领域产品。富士的医疗保健业务以及高性能材料,已经成为与多年运营的办公用品事业部,并驾齐驱的收入来源。
  顶尖工艺必有独到之处,找到那些共性基础技术,再加上相应领域的生产工艺,这才是企业轻松切入不同行业的奥秘。
  技术向心力 才能使基业长青
  在一个行业衰落的时候,必然意味另外一个行业的崛起。就像是操场上四百米的跑道,在前行无阻的直线跑道之后,就会出现弯道,那就是行业切换的转折点。在直线赛道的传统技术优势,有可能无法适应弯道处的离心力。一个企业,就会伴随着无法收敛的技术切线,被甩出赛道。当年胶卷巨头柯达的那些专利技术,无法帮助柯达再次入轨到新领域,因此柯达只能出局。

  图1  弯道行车的运行机理

  技术向心力,是如何形成的?
  这就要从技术谱系说起。在《技术的本质》一书提到,现代某些技术,也是先前技术的后台。社会学家吉尔菲兰对船的谱系(从独木舟,到帆船,到当时的蒸汽船)进行了跟踪。1935年追查船壳、龙骨、斜挂大三角帆、横帆的发明,以及如何以帆船为原型演变成现代蒸汽船。如果细细看过去,很多技术是可以追溯出一个详细的谱系。
  技术谱系证明了技术之间的演化特征。如果进一步分析,就会发现一个优秀的企业,其技术可以细分为三层:应用技术、同性技术和支点技术,这三种技术,对外显示度完全不一样。可以说,同性技术和支点技术,往往被藏在产品的背后。而正是这些看不见的技术,决定了企业是否能够实现在不同行业间的切换。

  图2  技术向心力的三层技术

  最上层的是应用技术。这经常被看成是集成创新,例如爱国者的数码相机,或者是温州的一家机床制造商。它的图纸,是来自日本二十年前已经过时的专利。数控系统来自广州数控,直线导轨采用台湾上银。这家制造商通过娴熟的部件组合,最后就可以生产出一台数控机床,少则几万元,高配置也可以卖到几十万元。它并没有核心零部件的生产能力,通过外购部件,制造商展示出了应用的集成能力,这就是一家合格的机床制造商。在直线赛道上,凭借应用技术,企业可以一直往前跑。这里靠的是整机制造和零部件装配的技术,但对于零部件的制造技术掌握,则相对较少。
  如果再往下走,就走到第二层的同性技术。今年6月,日本奥林巴斯决定放弃数码相机业务,专注于医疗影像。1919年一位曾就读于东京帝国大学的法律毕业生,抱着“无论如何都要制造出日本的国产显微镜”这一梦想,正式创办了奥林巴斯,并在日后成为了数码照相机领域的翘楚。但最近几年,由于数码相机的巨额亏损,奥林巴斯决定放弃这个祖师爷的符号。实际上它已早就跳出了苦海。整体相机业务也只占到了其营业额的6%,放弃数码相机只不过是一个姿态而已。2019年,奥林巴斯将原有医疗业务部门拆分为两个部:内窥镜解决方案部和治疗方案部。医疗业务的进一步细分,意味着这个盘子越做越大。在中国市场,2019年奥林巴斯软式内窥镜保有率以82.2%占据市场第一。目前,中国三甲医院使用的大部分胃镜和肠镜都出自奥林巴斯。
  奥林巴斯能够顺利切入到医疗器械领域,就是因为它除了有数码相机的应用技术之外,还有对更深一层技术的理解。数码相机与内窥镜都有一个同性技术——那就是镜头。这种对镜头的深刻认识,让它可以重新审视进入其他领域的机会。奥林巴斯只需要回答,从镜头出发,增加什么样的技术模块,才能去做人体用的内窥镜?而当它进入到内窥镜领域之后,内窥镜的应用技术就成为奥林巴斯需要打造的市场竞争力。
  从这个角度就容易理解,为什么风靡一时的爱国者,当数码相机产业被智能手机淹没的时候,就会一落千丈。由于缺乏镜头这一同性技术的支撑,很难进入医疗设备成像检查领域。山东潍坊的天瑞重工,在打孔凿岩机这个细分领域已经做到全球第三。最近几年,天瑞进入到了磁悬浮鼓风机这一看上去风马牛不相及的产业。然而天瑞在做隧道打孔机的时候,最重要的一点是:产品的耐磨性、可维护性以及噪音的控制。这些对材料、工艺都有着特殊的要求。而正是对于这些同性技术的把握,天瑞开发了免维护、免摩擦的磁悬浮电机,一举进入新型鼓风机市场。
  再往下,就是更加基础的支点技术。这种支点技术,一般来自企业的基础研究突破能力。在镜头这个领域,对研磨设备的把控、对表面曲率和光洁度的认识,基本都是在化学、物理或者数学层面上要去解决的问题。

  图3  奥林巴斯的技术组合改换赛道

  这一层次的技术,即使是在优秀的企业,也未必都有。而且,也并不是必须要有支点技术,才能完成行业转型。它是一个卓越企业的技术战略哲学,在很多时候,它甚至会表现出一种无用性。它不为今天而战,并不为明天蓄力,它只是在描述后天的可能性。许多大型中央研究院,如当年的GE、杜邦研究院,都有这种机构的设置。一些物理学家、化学家、数学家,在一些没有功利性的领域整天忙乎。
  这三者呈现了一种技术网。它是一种交叉组合。最终以产品形式表现出来,可以说支点技术就是软猬甲,同性技术就是合身的马甲,而应用技术则是最外面的一件西服或者大褂。
  平板显示器与LED灯的同性技术在哪里?更广泛一点的问题是,它们跟光伏、半导体,又有何共性点呢?这四种行业的工艺共性是,它们都需要很薄的膜。而化学气相沉积CVD,正是这样的一门工艺技术。它利用含有薄膜元素的数种气相化合物或单质,在衬底表面上进行化学反应,从而生成薄膜。然而,要从这四种如此不同的行业进行选择,企业需要合理的技术战略匹配。只有将专业知识加载进去,才能成为行业的佼佼者。
  有了这三种技术的组合,才使得一个企业表现出不同的技术向心力能力。如果没有同性技术,在行业弯道来临的时候,就很容易被淘汰出局。
  以胶带为基因 能做点儿什么
  新冠疫情让人们再次重视N95口罩,而3M则是其中的佼佼者。然而3M的红色logo无处不在,除了普通民众的口罩,还有工程用的胶带,白领人士的便利贴。实际上www.cechina.cn,3M公司拥有12个门类的17000多种产品。
  但是3M究竟是做什么的?简单来说,胶带。胶带主要由衬底+涂层构成,这种组合结构可以溯源到3M创业之初——砂纸。1902年,3M的五位创始人——一名医生、一名律师、两位铁路职工和一位卖肉师傅,创建了明尼苏达矿业与制造公司——这就是3个M的由来。采矿事业,失败;3年后,做砂纸,依旧毫无起色。
  五年后,3M建造了一家质量实验室CONTROL ENGINEERING China版权所有,用于粘合剂开发以及砂纸产品的质量检测。有了实验室做技术积累,产品研发就有了清晰的判断标准和流程。靠着这些技术CONTROL ENGINEERING China版权所有,3M公司开发了一种全新的磨料。这种磨料因为切割金属的优越性能被军队大量采购。
  之后,3M就开始围绕砂纸做文章,买下制作防水砂纸的散装材料专利,加上自身多年的砂纸生产经验,3M湿砂纸大获成功。1974年,在解决唱诗会上的书签滑落问题时,3M用自己研发失败的低粘度粘接剂做了可粘贴书签,后来发展成便利贴。而根据在1959年申请的无纺布和静电纤维滤棉滤料技术专利,3M研发出工业级口罩,并在1967年正式用于矿场及钢铁工人的颗粒及有毒粉尘防护。
  3M的产品,表面看上去各不相同,但实际上很多都有同性技术。口罩、手术床单是没有粘接剂的织物衬底,医用手套主要成分是橡胶,而便利贴就是纸+粘接剂。广义上说,这些都是3M的“胶带基因”。由于同性技术的支撑,3M通过积极拓展应用场景,从而可以进入到不同的行业。

  图4  技术向心力的运行机制
  (来源:3M官网 兴业证券整理)

  3M的胶带、口罩,表现出来的都是应用技术,看上去我们国内的每一家企业都可以制造。但口罩的背后,其实都有同性技术以及支点技术的支撑。它涉及材料,也涉及到装备的竞争。口罩不过是技术土壤里长出的一棵大树,是系统性解决方案的一个分支。3M公司通过对材料等支点技术的深度认识,然后结合各种工艺技术,最后就可以制造口罩,也可以为机床提供磨料,同时也成为人工呼吸机ECMO不可缺少的。

  图5  技术战略的三个层次

  正是因为缺乏同性技术的支撑,所以仅仅以应用技术为支撑的国内口罩生产,一般都属于廉价制造,每个口罩可能只赚几厘钱。河南长垣两家医疗器械公司董事长曾经证实,医用普通口罩出厂价每个9分钱左右,而医用外科口罩每个在4毛钱到4毛5分钱之间。江苏省江阴某口罩工厂则表示,工厂一年给日本代工口罩3亿只,每只出厂价两分钱,每只赚不到五厘钱。然而3M的N95口罩却可以达到10倍以上的价格和利润。它们看上去相同,那只是一种应用技术所表现出来的错觉。而更深一层的同性技术,则决定了口罩之间的根本不同。
  美国工业巨头霍尼韦尔、日本消费品厂商尤妮佳,都制造价值不菲的口罩产品。这些口罩背后,都能看见同样的逻辑:那就是基于材料的同性技术,可以支撑进行跨行业发展。尤妮佳的卫生用品、霍尼韦尔的工业防护服,是多元化制造的典范。这就是工业巨头的特点,它不是以单项产业的规模取胜,而以同性技术向各领域渗透而取胜。看似无序的多元化产品,却是靠技术将其从内涵中串接起来,编织出来一个难以复制的有机体。而国内的口罩制造商,只能单一生产口罩,因而很难跨出行业半步。底层缺乏同性技术的企业,很难拥有抵御风险的能力。
  以同性技术为基础,3M在不断向高端与多元化转型的过程中,利用胶带产品切开的行业口子,从同性技术发展接口,连接到其他领域上,这也使得3M创造出一个个细分领域的热销产品。3M有一款“高速胶带”,可以对飞机的接缝问题进行临时修补,并改善动力学性能,即使在高速飞行的飞机外壳上,这种胶带也不会脱落。3M还有一款反射型偏光增亮膜,可以循环利用被面板吸收的光线,使显示器的光亮度增加30%–40%。这种胶带主要是通过改变薄膜材料光的偏振方向来实现。
  行业弯道,正是考验一个企业的技术战略积累。只有对技术的深厚积累,才能从一种技术的应用方向,切换到另外一个应用方向。在进军新领域的同时,3M不断将过时的业务部门淘汰变卖,即便是那些业务还在盈利。通过新旧轮换的自我迭代,3M的小物件,做成大生意。2019年3M的收入超过300亿美元,净利润约46亿美元。它靠的就是复杂的技术组合。而技术向心力,则可以确保3M成功进入不同的赛道。
  进入光刻机
  中国芯片保卫战,让荷兰光刻机ASML成为最耀眼的半导体设备明星。一台10亿多元的设备,想不卖就不卖,想何时交货就何时交货,没人比它更牛、更拽了。然而,ASML也有它的软肋。它完全离不开一家公司的光学系统——那就是德国蔡司光学公司。目前,ASML正在跟蔡司紧密合作,研发3nm光刻机。
  但蔡司最初是做显微镜的,甚至连显微镜的发明者也不是蔡司公司人员,而是一百多年前的列文虎克。蔡司对显微镜生产的贡献在于:它首次将公式计算导入显微镜生产,从而大大提高了产品生产的效率。在此之前,显微镜生产全靠试错,那个时候成品率很低。而蔡司的公式计算则带来了生产效率的大幅提高。
  继续沿着公式研究往前走,蔡司的工程师提出了正弦成像理论,并计算出显微镜的理论分辨率。但当时的玻璃质量太差,无法满足理论条件,高品质显微镜可以通过理论计算出来,却无法投入生产。于是他们找到了玻璃化学家——肖特。经过几年的研发,玻璃品质得到极大提升,蔡司用自研的玻璃证明了自己发现的理论,而经过工程与科学的双突破,蔡司公司的新型玻璃为镜头开发开辟了一条新路。它后来相继开发出普兰纳、天塞等典型镜头,至今仍是相机镜头的基本结构。正弦成像理论是高品质镜头设计的基本条件,是普兰纳镜头和天塞镜头的设计基础。这种正弦成像理论的支点技术突破,使得蔡司具有强大的同性技术:高品质的玻璃生产,从而可以为无论是显微镜还是照相机的应用技术,都能提供源源不断的火力支援。
  1968年,蔡司首次为德国一家半导体商提供电路板印刷机镜头,这一年份距离第一台光刻机的诞生已过将近十年。在赢者通吃、快速迭代的芯片制造领域,蔡司起步就比对手迟了十年。蔡司真的来晚了么?没有,后进的蔡司依靠自己的技术积累实现了弯道超车。在1977年,蔡司推出S-Planar(普兰纳)镜头,这是第一款能够实现1微米的光刻技术的镜头,协助GCA光刻机成功取得当年光刻机市场的领导地位。2012年,蔡司的光学系统成为世界上第一个批量生产的采用EUV的光刻光学系统。而现在,它在第五代EUV光刻机中的相关专利数目,位列全球第一,甚至超过了ASML。它已经确定了自己在第五代光刻机光刻系统中的霸主地位。而从光刻机生态链底部,攀登到塔尖的一家独大,蔡司用了44年。下一代EUV光刻系统能进一步缩小光刻制程,是最前沿的技术,只给ASML公司的光刻机供货(当然,恐怕也只有ASML对此有需求)。
  从观察微生物的显微镜,到照相机镜头CONTROL ENGINEERING China版权所有,再到改变光路的光刻系统。蔡司光学事业部,靠着支点技术和同性技术,成功实现了产业的拓展。如果再往上,看看这家年收入64亿欧元的四大事业部,分别是工业测量、医学、消费光学和半导体制造,就会很容易找到它内在的技术向心力逻辑。

  图6  蔡司的四大事业部

  华为成为能源大赢家?
  对于光伏系统最核心的光伏逆变器,在今年两个权威机构评选的榜单中,华为均为第一名。实际上www.cechina.cn,华为已经连续五年保持这一位置。而安徽阳光电源、德国SMA也牢不可破地捍卫着第二和第三把交椅。根据美国市场调研公司IHS的数据,前三甲纹丝不动,是从2015年就形成的稳定格局。然而,华为其实是一支光伏新军,2013年才开始进军这个领域,主打组串式逆变器。仅仅用了三年时间,就得以成功登顶全球榜首,并延续至今。华为是如何创造了这样一个速度传奇?
  答案是:技术向心力的技术战略,回归极简主义。
  早在2010年,华为的信息技术已经开始冲顶,它就在寻找下一个蓝海(那个时候,华为牌手机还远远没有如今的江湖霸主地位),新能源被列入其中。宇宙之大,无非是信息、能源和物质三要素。从信息转到能源,看似惊险的转弯,但本质也是相邻。新能源的本质,带有强烈的信息属性,选择能源,这是第一个战略选择。
  而在选择风机和光伏的时候,华为做了一个独特的角度对比。风机的组件是机械转子(叶片)+发电机;而光伏是光伏电子组件(晶硅板)+逆变器。前者是机械+铜线,后者是半导体+半导体。显然,光伏更容易接近摩尔定律的发展而具有爆发力的特性,而且更符合华为的技术储备。与其说华为放弃风机而选择了光伏,不如说是华为选择了硅基。而硅基技术,正是华为最为熟悉的技术向心力。
  两个重大的战略选择,都是回归到了极简的战略原点。再往前走,就是排兵布阵了。当年的霸主是安徽阳光电源,早在2011年就已经上市。华为并没有发起正面攻击,而是对其产品进行详细分解。阳光的光伏电站都是按照传统的集中式,而华为决定采用差异化技术,强推分布式。这种以组串式逆变器为代表的分布式光伏,靠着出色的营销概念和体积小安装方便等特点,颠覆了大型地面的技术路线。后来者居上,组串式成为了地面电站主流,得到了广泛的认可,连阳光电源也不得不跟进。
  可以说,如果不另辟蹊径,若是采用相同的技术路线,华为未必能比阳光电源做的更好。而通过不同的技术流派,“分布式”大战“集中式”,华为把地面战引到了屋顶战。而分布式则把华为在信息技术的同性技术优势,发挥到淋漓尽致。与此同时,华为的供应链尖刀也发挥重大作用,跟芯片厂商多年的合作关系,让它在制造成本上占据优势。2019年底,华为光伏逆变器为基础的光伏累计出货量达110GW以上,成为全球第一家组串逆变器出货量超过百GW的厂商。
  在行业弯道上,硅基和铜基同时出现。而华为凭借着同性技术,重新定义了应用技术的方向,从而在光伏市场上大获成功。这样看来,只要出现弯道,无论是老选手,还是新赛手,都有机会利用技术向心力,重新切入到赛道中。
  每一次大的时代风云,都意味着行业弯道的出现。当下的新基建,带动了大数据中心的高速发展。出乎一般人的认知,数据中心其实是耗电大户,一个数据中心就需要一个30万千瓦的发电机组。而数据中心的不间断电源UPS,则是一个重要的保障。而华为,也是UPS的制造商。但在2019年全球UPS的Top10排行榜中,中国的科华排名第8,还没有华为的身影。但是随着UPS的体积越来越大,对电力电子转换装置有着巨大的需求。基于硅基的魔法或将卷土重来,硅进铜退,这又将是一个颠覆性的可能。华为UPS能源产品,凭借着技术向心力,或许会再次迎来硅的传奇。
  小记
  为什么一个企业能够持续转型成功?固然有着时代机缘和企业家精神,而那些老选手,则凭借着对深一层次的技术把握,在赛道切换的时刻,依然继续保持在轨状态。新赛手的出现,看似突兀,其实背后也有技术向心力的背景。IDC2020年第一季度的手环排名中,华米排名第五,而前四名分别是苹果、三星、华为和瑞士Garmi。其他几个品牌,都有各自多年的技术积累和借力产品。那么新面孔——华米,如何在手环市场上,仅凭单品,就可以异军突起呢?
  单独从地板与天花板所组成的商业空间,其实是很难找到答案。如果掀开地板看技术底蕴,就会发现这家公司的创始人一直在做摩托罗拉电路板的研究。低功耗,是这家公司的技术基因。而正是基于低功耗的同性技术,华米在手环的电池续航能力上,做到了极致。当其他品牌的手环每两天就需要充电的时候,华米手环可以做到一个月不用充电。这种低功耗的技术向心力,让华米异军突起,一炮打响,从2014年8000多万的收入,到2019年将近60亿。这就是一家企业技术战略的魅力。
  行业发展要转型,商业赛道会弯曲,市场永远存在着变换的挑战。没有技术向心力,弯道超车是不可能的。实际上在转弯处,技术切线带来的离心力,恰恰会甩出去许多新老赛手。只有对应用技术、同性技术和支点技术有战略储备的企业,才会在巨变来临之际,凭借技术向心力进入全新赛道。只卖豆腐,是很难做成百年老店的。
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