重复是被低估的创新
最近美国能源行业出现了一条很有意思的新闻。
美国计划通过一项175亿美元的贷款计划,
推动建设:
10座AP1000核反应堆。
AP1000并不是一个全新的设计。
美国已经建过。
中国也已经有多台投入运行。
但美国这次的思路有一点不同:
不是建完一座,
过几年再讨论下一座。
而是希望:
把核电站当成一个Fleet来建设。
也就是一批一批地建。
这听起来只是项目管理方式不同。
但背后其实涉及一个非常重要的工业问题:
为什么人类明明已经会做一件事情,
第二次做的时候,
却经常又从头开始?
第一台东西通常都是最贵的
制造业里面有一个非常常见的现象。
First of a Kind。
FOAK。
第一台。
第一套。
第一条生产线。
第一座工厂。
通常都是最贵的。
因为第一次做的时候,
所有问题都会同时出现。
设计需要修改。
供应商不熟悉。
工人没有经验。
安装顺序不合理。
图纸有错误。
设备之间接口有问题。
测试方法还没有成熟。
很多事情甚至根本不知道会出问题。
所以第一台产品实际上承担了两种成本:
制造成本
和
学习成本。
第二台通常就开始不一样了
第一台安装的时候发现:
这个管道最好提前装。
第二台就改了。
第一台发现:
某个零件公差太严格,
其实没有必要。
第二台修改设计。
第一台用了三天完成某项安装。
第二台工人已经知道顺序,
一天半完成。
第一台供应商需要开发工装。
第二台工装已经存在。
于是成本开始下降。
这就是:
Learning Curve。
学习曲线。
这个道理在普通制造业非常明显
假设让一家工厂制造一个从来没有做过的复杂零件。
第一件:
可能需要10个小时。
工程师不断调整程序。
换刀具。
测量。
修改参数。
第二件:
6个小时。
第十件:
可能只需要2个小时。
到了第1000件,
可能变成:
自动生产。
所以制造业真正强大的地方,
并不是:
“我们曾经做出来过。”
而是:
我们连续做过很多次。
这两件事情差别非常大。
但大型工程经常失去这种优势
核电站。
高铁。
大型桥梁。
军舰。
大型工业设备。
这些项目有一个共同问题:
数量太少。
一座核电站可能建设十年。
等下一座开始的时候,
上一批工程师已经:
退休。
换公司。
换岗位。
供应商也可能已经关闭生产线。
标准改变。
设计改变。
项目团队重新建立。
结果是什么?
第二座看起来像第二座,
实际上又变成:
“第一座”。
学习曲线被重置了。
这可能是大型项目成本失控最容易被忽略的原因之一
我们通常把超支归因于:
设计太复杂。
监管太严格。
材料涨价。
项目管理不好。
这些当然都重要。
但还有一个非常基础的问题:
项目之间没有连续性。
如果一家汽车公司:
生产一辆车。
停产五年。
重新招聘团队。
再生产第二辆。
成本一定高得离谱。
但很多大型基础设施项目,
某种程度上一直就是这么做的。
核电尤其典型
一座核电站投资巨大。
政府批准困难。
建设周期长。
于是很多国家往往:
讨论几年。
批准一座。
建十年。
观察几年。
再讨论下一座。
从政治角度看,
非常谨慎。
从制造业角度看,
却可能是最昂贵的建设方式。
因为每一次都在重新建立供应链。
所以“一次建10座”的真正逻辑,并不是单纯扩大规模
而是:
不要让学习停止。
第一座遇到的问题,
马上反馈给第二座。
第二座的改进,
进入第三座。
供应商知道未来还有订单,
就愿意:
购买设备。
培训员工。
开发自动化。
扩大产能。
年轻工程师也愿意进入这个行业。
因为他们知道:
这不是一个做完就消失的项目。
供应商最怕的其实不是订单少
而是:
不知道下一张订单什么时候来。
假设你是一家企业,
生产核电站专用大型锻件。
现在客户告诉你:
今年需要一套。
下一套什么时候?
不知道。
可能八年以后。
你会不会投资一条新的自动化生产线?
大概率不会。
你甚至可能想:
这个业务还有没有必要继续?
但如果客户说:
未来15年需要20套。
情况完全不同。
你可以:
招聘。
培训。
投资设备。
改进工艺。
建立库存。
优化质量体系。
于是成本自然下降。
所以长期订单本身也是一种工业政策
很多时候政府发展一个产业,
首先想到的是:
补贴。
给企业钱。
减税。
但制造业真正需要的有时候不是补贴。
而是:
确定的需求。
如果企业知道未来十年有市场,
资本自然愿意进入。
如果不知道,
即使政府补贴一座工厂,
企业也会担心:
补贴结束以后怎么办?
这也是为什么军工、航空、铁路、核电这些行业,
采购节奏本身就会影响整个产业能力。
这和人才培养其实完全一样
一个国家突然决定:
我们需要核工程师。
大学可以增加专业。
企业可以招聘。
但一个年轻人会想:
我花五年学习以后,
这个行业还有项目吗?
如果只有一座核电站,
项目完成以后怎么办?
所以产业能力不是:
需要的时候打开开关。
不需要的时候关闭。
它更像一团火。
一旦完全熄灭,
重新点燃非常困难。
英国其实也面对类似问题
英国拥有非常强的核工业历史。
但过去几十年新建核电项目并不连续。
于是每一次建设大型新项目,
都需要重新建立大量能力。
供应链。
监管经验。
工程团队。
施工能力。
如果未来:
Hinkley Point C。
Sizewell C。
SMR。
甚至更多项目
能够形成连续建设,
真正的价值可能不仅是增加多少GW电力。
还包括:
重新建立一个可以重复交付的工业体系。
中国过去在很多基础设施领域的优势,也和重复建设有关
为什么中国高铁建设速度可以越来越快?
当然有很多原因。
但其中一个非常重要的因素就是:
连续建设。
一条线路完成以后,
团队不是解散。
而是去下一条。
供应商不是生产100个零件以后停产五年。
而是持续生产。
设计逐渐标准化。
施工逐渐标准化。
设备逐渐标准化。
于是经验不断累积。
这就是规模真正可怕的地方。
规模带来的并不只是:
采购便宜。
更重要的是:
学习不会中断。
这也解释了为什么标准化特别重要
假设美国准备建设10座核反应堆。
如果每一座都要求:
重新设计。
不同设备。
不同接口。
不同施工方式。
那么10座仍然可能是:
10个First of a Kind。
真正降低成本需要的是:
尽可能重复。
同一个设计。
同样的设备。
相似的施工方式。
相同的供应商。
然后持续改进。
这其实就是制造业最普通的逻辑。
但工程师有时候天然不喜欢完全复制
因为第二个项目开始以后,
大家总会说:
既然重新做,
我们顺便优化一下。
换一个更好的泵。
改变布局。
升级控制系统。
修改结构。
每一个改变单独看都非常合理。
最后却可能发现:
整个设计已经完全不同。
于是:
重新计算。
重新验证。
重新采购。
重新认证。
学习曲线再次被破坏。
这就是为什么成熟产品经常看起来没有那么“先进”
Toyota不会每生产一辆车,
就重新设计发动机。
波音也不会每生产一架飞机,
就修改整个机翼。
真正的大规模工业,
需要接受一个有点违反工程师直觉的原则:
足够好的标准设计,重复100次,有时候比完美设计一次更有价值。
因为重复本身会创造效率。
软件行业其实也一样
第一版系统最难。
第二个客户来的时候,
很多代码可以复用。
第三个客户,
平台开始形成。
如果每一个客户都完全定制,
公司永远停留在项目公司。
如果能够把共同部分标准化,
才可能变成产品公司。
这和核电站听起来距离很远。
本质却完全一样。
数字孪生也是如此
如果每做一个Digital Twin项目,
都重新:
设计数据库。
重新建立接口。
重新写Dashboard。
重新定义数据结构。
重新开发仿真连接,
那么永远很贵。
真正能够规模化以后,
应该逐渐形成:
标准数据架构。
标准接口。
标准部署。
标准模型连接。
标准Dashboard组件。
新项目只修改真正不同的20%。
剩下80%重复使用。
这时候Digital Twin才从:
Research Project
变成:
Industrial Capability。
所以“重复”其实是一种被低估的创新方式
我们总觉得创新意味着:
做新的东西。
但工业世界里面,
很多巨大进步来自:
把同一件事情做1000次。
然后每一次改进一点点。
丰田生产方式如此。
半导体制造如此。
航空发动机如此。
精密加工也是如此。
很多真正世界级的制造能力,
并不是来自某一天突然出现一个天才设计。
而是来自:
几十年持续生产。
这也是为什么失去一个产业以后,很难重新建立
工厂可以买回来。
机器可以买回来。
图纸也可能找到。
但如果:
供应商消失。
老师傅退休。
年轻人没有进入。
工程经验中断。
质量体系不存在。
那么产业真正丢掉的是:
Learning Curve。
重新开始的时候,
不是从当年停止的位置继续。
而是需要重新学习很多已经忘记的东西。
这也是今天很多国家谈:
Reshoring
时最容易低估的成本。
美国这次核电计划最终能不能成功,现在当然还不知道
大型核电项目仍然面对:
融资。
监管。
施工。
供应链。
成本控制。
公众接受度
等很多挑战。
美国此前建设AP1000的项目也经历过明显延期和超支。
所以宣布一次建10座,
并不意味着成本问题自动解决。
真正需要观察的是:
它能不能真的形成连续订单。
设计能不能保持稳定。
供应链能不能建立起来。
第二座是不是比第一座便宜。
第五座是不是比第二座更快。
如果做不到,
Fleet只是一个名字。
如果能够做到,
那才真正说明工业能力正在恢复。
这件事其实给很多行业一个非常简单的启发
第一次做一件事情,
证明的是:
我们能做到。
第二次做,
证明的是:
我们还能做到。
但做到第十次以后,
才可能证明:
我们真正拥有这项能力。
这三者不是一回事。
Demo可以成功。
Prototype可以成功。
一个项目也可以成功。
真正的工业化却要求:
重复。
稳定。
持续。
越来越便宜。
越来越快。
越来越少出错。
这才是制造业最难的部分。
所以一座核电站真正昂贵的,也许不只是钢筋、水泥和反应堆
还有第一次犯的错误。
第一次建立的供应链。
第一次培训的人。
第一次开发的工装。
第一次写的流程。
如果这些经验在项目结束以后全部消失,
下一座还要重新付一次学费。
但如果连续建设,
这些成本就可以被:
第二座。
第五座。
第十座
慢慢摊薄。
这就是为什么规模真正重要的地方,
可能并不是:
一次做得更多。
而是:
终于有机会把同一件困难的事情,连续做很多遍。
感谢大家阅读!
你觉得核电、高铁、大型飞机这类复杂工程,降低成本最重要的是技术突破,还是保持长期稳定的订单、标准设计和连续建设?你的工作中有没有哪件事情,第一次特别困难,但重复几次以后突然变得非常简单?
