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破壞性創(chuàng)新的3D打印對生產(chǎn)和供應(yīng)鏈究竟會有什么影響 

2017-07-08 06:50
        3D打印資源庫訊:經(jīng)濟危機后的歐美國家需要制造業(yè)的回歸,奧巴馬在多個場合提及3D打印技術(shù),而這個重任之所以由3D打印擔(dān)當(dāng),是因為其需要的勞動力相對較少,以及明顯地削弱廉價勞動力國家小批量生產(chǎn)的優(yōu)勢。3D打印這種破壞性創(chuàng)新,與電子書和音樂下載一樣——能夠讓消費者在網(wǎng)上定制,以及讓企業(yè)能有效益地細分市場,這也意味著目前制造業(yè)的商業(yè)模式瓦解和重構(gòu)的可能。

        3D打印對組織變革的重要性在于:它能成為產(chǎn)品創(chuàng)新競爭中強而有力的武器——以低成本獲得戰(zhàn)略要素的能力,如產(chǎn)品研發(fā)周期和縮短設(shè)計到產(chǎn)品的交付周期,以及降低庫存和專用性設(shè)備的投資。這也使得3D打印擔(dān)當(dāng)起第三次工業(yè)革命的代表。 以往的工業(yè)革命都改變了人們生活方式、產(chǎn)業(yè)與組織的結(jié)構(gòu),那么3D打印會對組織變革產(chǎn)生哪些影響呢?

        基于經(jīng)濟原理、供應(yīng)鏈管理和消費者價值3個視角,綜述3D打印對組織變革的研究,最后以Christensen Clayton M.對破壞性創(chuàng)新的研究方式作為引子,提出學(xué)界應(yīng)該加強對3D打印的商業(yè)變革路徑的研究和關(guān)注。 基于經(jīng)濟原理的視覺:工廠和生產(chǎn)線是大規(guī)模生產(chǎn)相同產(chǎn)品的理想方式。但分工與專業(yè)化需要大量的技術(shù)人員以及專用性設(shè)備,增加了企業(yè)成本以及減弱了反應(yīng)能力。

        

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        Osterwalder & Pigneur認(rèn)為,以往的制造業(yè)邏輯建立在利潤來自少數(shù)生產(chǎn)線大批量制造以及受益于規(guī)模經(jīng)濟?,F(xiàn)在則轉(zhuǎn)變?yōu)槔麧檨碜院芏嗌a(chǎn)線的小量生產(chǎn)。 而見證這些轉(zhuǎn)變的正是3D打印與大規(guī)模定制。但3D打印更勝一籌的是:它打破了經(jīng)濟學(xué)連續(xù)生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)的約束,這樣突破了大規(guī)模定制依賴預(yù)組裝的模塊化部件,或依賴延遲差異策略的局限。 除此之外,3D打印也改變制造業(yè)的組織規(guī)模和創(chuàng)新模式。

        從交易理論上看,交易成本影響了組織的邊界。而3D打印大幅降低交易成本中的物質(zhì)專用性(模具)和地點專用性,不但使“開放性創(chuàng)新”難以進入制造業(yè)的瓶頸得到了解決,而且還允許組織將生產(chǎn)能力與產(chǎn)品研發(fā)相分離,這樣有利于更多規(guī)模更小的創(chuàng)業(yè)型組織的出現(xiàn),并耦合成具有發(fā)散風(fēng)險能力的知識密集服務(wù)型經(jīng)濟系統(tǒng)。這與商業(yè)界的實踐和學(xué)術(shù)界對眾包和云制造的研究亦有著重要的研究價值。 所以,這種技術(shù)有著改變組織和引發(fā)創(chuàng)新變革模式的潛力,而這種潛力將更可能是對目前傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的改造。

        

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        2  3D打印與供應(yīng)鏈的變革
        基于供應(yīng)鏈管理的視覺:供應(yīng)鏈管理的目的是將原始材料轉(zhuǎn)變?yōu)椴考蜓b配,最后將最終產(chǎn)品傳遞到消費者手上。但3D打印的興起或許會使供應(yīng)鏈理念和管理策略發(fā)生變革。因為3D打印蘊含著很多優(yōu)化企業(yè)的戰(zhàn)略資源的潛能,尤其在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)上,有提升營運資本和市場反應(yīng)的能力。 為了進一步探討這種技術(shù)對供應(yīng)鏈的影響,接下來我們結(jié)合目前供應(yīng)鏈的三個策略進行分析——精益供應(yīng)鏈、敏捷供應(yīng)鏈和精敏供應(yīng)鏈。

        (1)精益供應(yīng)鏈。主要在一定的水平安排下消除各種浪費,從而維持供應(yīng)鏈低成本營運和產(chǎn)品價格。而3D打印從營運資本水平上看,有兩個方面能提升精益供應(yīng)鏈的績效水平。

        降低資產(chǎn)專用性投資和制造專業(yè)技術(shù)的需要。與傳統(tǒng)閉環(huán)的流水生產(chǎn)線不同,3D 打印具有開源(硬件)的特征。硬件開源:允許用戶自行根據(jù)開源設(shè)計更改相關(guān)設(shè)備,滿足用戶個性化的需求;這種高度的自動化降低企業(yè)對機器控制和配置設(shè)計的難度和降低對技術(shù)人員以及特定制造技術(shù)的依賴。

        減少過度生產(chǎn)和零庫存的可能。3D打印與大規(guī)模定制模式都可以減少過度生產(chǎn)與最小化庫存風(fēng)險。但他們對物流的要求是不同的——大規(guī)模定制需要高度的供應(yīng)鏈整合來確保在正確的時間,有適當(dāng)數(shù)量和適當(dāng)部件;而無模具生產(chǎn)以及數(shù)字化特征使得基于3D打印供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)以一種接近于云制造的方式運作:通過由小規(guī)模、分布式節(jié)點組成來取代目前供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)和大規(guī)模生產(chǎn)方案。然而略為不足的是,精益供應(yīng)鏈以大規(guī)模制造產(chǎn)品為主,其附加值和個性化需求比較低。目前昂貴的3D打印原料不能滿足精益供應(yīng)鏈產(chǎn)品對價格的要求。

        

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        ( 2)敏捷供應(yīng)鏈。
        目前這種技術(shù)需要高價格的材料,3D打印也許更加適合通過快速的反應(yīng)把握市場機會的敏捷供應(yīng)鏈。因為敏捷供應(yīng)鏈以創(chuàng)新性產(chǎn)品和潮流產(chǎn)品為主,這些產(chǎn)品具有批量小、生命周期短和需求不穩(wěn)定特征,市場波動大。如服裝行業(yè),已有中國企業(yè)應(yīng)用3D打印進行生產(chǎn)。因為其優(yōu)勢除提升供應(yīng)鏈績效外,還能有效抵御這些市場潛在風(fēng)險。

        由于3D打印的產(chǎn)能缺陷在批量小的敏捷供應(yīng)鏈不再是一種限制,而且其打破了經(jīng)濟學(xué)連續(xù)生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)的約束的特點,使得社會分散的資源更容易被整合,即企業(yè)可以從小量供應(yīng)商購買到隨時可用的供給。這些小規(guī)模和分布式節(jié)點所組成敏捷型的社會化供應(yīng)鏈能有效地抵御較短生命周期和需求不確定的沖擊。

        雖然這些新的制造方式和商業(yè)模式未被廣泛應(yīng)用,但目前不少3D打印平臺,如Shapeways 和Ponoko已經(jīng)為設(shè)計者提供從生產(chǎn)到物流等整體解決方案。Reeves認(rèn)為,供應(yīng)鏈的模式將從“產(chǎn)品—配送—零售”轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲闶邸a(chǎn)品—配送”。Reade甚至宣稱,現(xiàn)在只要有想法和簡單的產(chǎn)品模型,就可以開始市場營銷運作,遠不需要考慮如何解決大規(guī)模生產(chǎn)的細節(jié)問題。

        

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        ( 3)精敏供應(yīng)鏈。
        其專注于傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈,調(diào)整客戶訂單分離點的位置的解決方案;3D打印給出了另一種可行的方案:改變近岸外包的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。 除了在應(yīng)對需求不確定性、產(chǎn)品多元化的方式與大規(guī)模制造不同,3D打印首先縮短了產(chǎn)品的上市時間。TSB認(rèn)為,無模具制造方式縮短了供應(yīng)鏈的長度(如圖一所示)—未來的產(chǎn)品制造將從目前的3個階段縮短為2個階段。

        Thymianidis et al.認(rèn)為,這種技術(shù)使得供應(yīng)鏈反應(yīng)時間的加快和節(jié)約供應(yīng)鏈中各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的成本,使得近岸外包的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)更具效率,從而改變傳統(tǒng)離岸外包的實踐。這種觀點主要體現(xiàn)了利用3D打印制造業(yè)的一種“物流”方式,精確地點打印。例如,以往需要更換零部件的時候后供應(yīng)商物流、配送、上貨等時間和成本;

        

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        而3D打印這個盒子里的彈性工廠,突破了模具專用性和傳統(tǒng)流程線作業(yè)的空間限制,允許企業(yè)在接近用戶的地方直接生產(chǎn)。如目前在戰(zhàn)場上的美軍軍備維修和中國某企業(yè)更換紡織軸承等實踐中悄然出現(xiàn)。 可見,相比精敏供應(yīng)鏈的解決方案,3D打印本質(zhì)上解決傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈過長、不利于企業(yè)與消費者的相互真實的感知的問題,使生產(chǎn)線更接近渠道和銷售中心。
        3  3D打印與商業(yè)變革路徑

        從經(jīng)濟學(xué)原理、供應(yīng)鏈管理和消費者價值綜述了3D打印對組織影響研究。但對于這種技術(shù)對商業(yè)模式產(chǎn)生何種的變革,以及有什么方法分析和預(yù)測其變革路徑顯然是十分重要的研究課題。 商業(yè)模式的變革:本文將學(xué)者稍微不同的觀點進行了排序:

        (1)Terry Wohlers認(rèn)為,快速成型制造將打開兩個不同的市場,即專業(yè)市場(如航天、醫(yī)療設(shè)備)和消費者市場(如潮流、生活用品);
        (2) Cautela et al.認(rèn)為,產(chǎn)品原型服務(wù)將從B2B模式轉(zhuǎn)換為B2C模式;
        (3)Anderson(2012)認(rèn)為,創(chuàng)意新階層(創(chuàng)客)得以進入生產(chǎn)領(lǐng)域,將自己的設(shè)計產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品。

        這些總的來說,與Berman(2011)提出3D打印的3個變革階段是類似的。 然而商業(yè)界和學(xué)術(shù)界似乎并沒有對如3D打印的破壞性創(chuàng)新技術(shù)將會在什么時候、什么領(lǐng)域、對組織造成多大的影響進行系統(tǒng)的研究分析?;蛘哒f目前學(xué)術(shù)界對于“破壞性創(chuàng)新技術(shù)對組織變革路徑的分析框架”是薄弱的。

        

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        (1)破壞性創(chuàng)新技術(shù)的市場博弈。
        在科技日新月異的洪流里,很多企業(yè)忙于應(yīng)對技術(shù)的變化,而忽略大量行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者常常在應(yīng)對破壞性創(chuàng)新技術(shù)時,遭遇挫敗的深層次原因。Christensen Clayton M.認(rèn)為,成熟的企業(yè)通過長時間的學(xué)習(xí)和知識的沉淀,成功地形成穩(wěn)定的企業(yè)文化、流程和基于客戶的價值網(wǎng)絡(luò)。這些元素確定了企業(yè)如何分配資源以及營運績效的標(biāo)準(zhǔn)。然而這些成功的要素并不總是一位正確的向?qū)А?

        不少企業(yè)常常輕視破壞性創(chuàng)新技術(shù)的原因是:

        無論破壞性創(chuàng)新技術(shù),還是那些成熟的技術(shù)都在改良。
        但在破壞性創(chuàng)新技術(shù)未能滿足主流市場性能要求時,企業(yè)的固有資源分配、流程和文化往往更傾向改良傳統(tǒng)的技術(shù)。而當(dāng)主流市場排斥破壞性創(chuàng)新技術(shù)時,其創(chuàng)新之處往往充滿資本的想象空間使得其在相關(guān)延伸市場得到初始資本累積,并為其破壞性埋下伏筆;

        行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者常常過分自信,認(rèn)為消費者的偏好是穩(wěn)定的和品牌的黏性讓其以為總有辦法采用保守策略(回避策略)來保護自身的市場地位。

        然而這種策略往往成為自己的掘墓人。 在科技日迅速發(fā)展的年代,新生和改良的技術(shù)所產(chǎn)生的性能供給過剩最終會導(dǎo)致消費者對產(chǎn)品的需求從功能性,到可靠性,再到便利性的轉(zhuǎn)變。而傳統(tǒng)技術(shù)的改良也許會在功能性和可靠性取得成功,但是在“創(chuàng)新”維度,如便利性(更小,更輕),卻無法更好地滿足。隨著消費者這種偏好的轉(zhuǎn)移,危機感的劇增,傳統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)往往最終采用回避競爭對手的保守策略來保護自己的市場份額。

        但這種方式正是企業(yè)的掘墓人,是因為傳統(tǒng)技術(shù)的企業(yè)往往以價格戰(zhàn)來維護高端市場而主動放棄低端市場,從而在回避競爭對手的直接沖擊時,阻止其進入高端市場??墒牵瑢τ谑褂闷茐男詣?chuàng)新的初創(chuàng)企業(yè)來說,這種策略給他們的是越來越高的利潤率和市場規(guī)模。這個時候,在相關(guān)延伸市場得到成長的初創(chuàng)企業(yè)則勢如破竹地涌向這個廣闊的發(fā)展空間。 所以這種市場博弈在短時間引起的劇烈變革,其“技術(shù)的破壞性”也就疊加了“結(jié)構(gòu)性破壞”的效果。從這個過程中看,破壞性創(chuàng)新技術(shù)在媒體烘托下,“雷聲大雨聲小”也許是正常的。

        

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        ( 2)變革路徑的預(yù)測:與學(xué)界普遍觀望的態(tài)度不同,Christensen Clayton M.從市場維度和管理維度提出了自己的分析方法:
        從市場維度上,通過技術(shù)的性能改善曲線與市場性能要求曲線預(yù)測市場變革的時間和影響程度。如上文所說,破壞性創(chuàng)新技術(shù)基本都是從相關(guān)延伸市場進入主流市場。這就需要滿足一個條件,即這種技術(shù)的性能改善曲線與市場性能要求曲線發(fā)生交匯(不是與傳統(tǒng)技術(shù)改善 曲線交匯)。因為市場最需要的是簡便而實用的產(chǎn)品,而不是性能最好的產(chǎn)品。相比傳統(tǒng)技術(shù),破壞性創(chuàng)新技術(shù)往往更簡單和更具易用性;

        從管理維度上,通過業(yè)務(wù)的相容程度和公司文化差異程度,來確立何種組織形式來執(zhí)行破壞性創(chuàng)新技術(shù)項目,并引導(dǎo)各種要素的分配和設(shè)置。 不過,這些分析方法是根據(jù)以往的數(shù)據(jù)和案例進行構(gòu)建的。其預(yù)測能力和擬合的程度有多高,還需要更多的實證研究。但至少Christensen Clayton M.在研究中發(fā)現(xiàn),似乎是最后救贖的保守策略卻往往是傳統(tǒng)技術(shù)的企業(yè)的掘墓人,以及企業(yè)內(nèi)部的博弈和其價值網(wǎng)絡(luò)決定了資源時候有效分配以及應(yīng)對市場和技術(shù)動蕩環(huán)境的能力。

        3D打印的突然興起與國內(nèi)甚少學(xué)術(shù)研究形成鮮明的對比,這可能是由于不少學(xué)者對其還存在大量的疑惑,甚至質(zhì)疑。為了引起管理學(xué)界對這種技術(shù)帶來組織變革的重視,本文從3個方面總結(jié)3D打印對供應(yīng)鏈組織變革的研究:
        (1)從經(jīng)濟學(xué)的視覺,3D打印降低了研發(fā)的交易成本,打破了經(jīng)濟學(xué)規(guī)模效應(yīng)的約束;
        (2)基于供應(yīng)鏈的視覺,3D打印更加適合敏捷型供應(yīng)鏈,因為沒有受到產(chǎn)量的限制,而且能夠提供快速的反應(yīng)能力。不過,3D打印更深遠的影響是有改變供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)的可能;
        (3)對3D打印的商業(yè)變革路徑還有待研究,特別是這類技術(shù)對組織變革以及供應(yīng)鏈的預(yù)測分析方法將在科技日新月異的現(xiàn)代有著重要的指導(dǎo)意義。

        最后,還有一些問題值得學(xué)者們繼續(xù)深入研究與探討:
        (1)大規(guī)模定制化和3D打印引領(lǐng)著運營精細化時代的來臨,是否意味著大規(guī)模制造的庫存時代的結(jié)束?這將會對傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈和商業(yè)模式產(chǎn)生如何種的影響?
        ( 2)無論3D打印這種破壞性創(chuàng)新技術(shù)是否“名副其實”,本文相信都是學(xué)界一個很好的學(xué)習(xí)和研究機會。因為這些研究本身就包括一個完善的評價體系和具有預(yù)測能力的分析模型,從而減小企業(yè)在日新月異的商業(yè)壞境中的不確定性。
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