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通用电气、Local Motors 以及一群 DIY 发明家如何重振美国制造业
Justin Blair, a maker at FirstBuild, operates the Maxiem waterjet
FirstBuild 的创客 Justin Blair 在通用电气微型工厂的车间里操作 Maxiem 水刀,该工厂生产小批量产品。Jonathan Robert Willis

今年二月,在肯塔基州路易斯维尔市中心附近一栋不起眼的工业建筑里,通用电气电器部门的几位高管着手举办该部门 首次黑客马拉松。路易斯维尔是该电器制造商的总部所在地,但高管们决定不在这里举办比赛,而是与当地的黑客组织 LVL1 合作,在异地举办。在过去的四年里,这几十名成员——艺术家、机械师、IT 人员、退休爱好者,甚至还有几位通用电气的工程师——聚集在一个脏乱的车间里,制作从气象气球到喷火机器人马的一切东西。在那年的二月周末,他们将以一种不同的方式发挥他们的创造力。

比赛中,通用电气电器部门向 LVL1 捐赠了冰箱、炉灶和其他设备,在 48 小时内,黑客团队竞相为这些设备注入复杂的新功能。尽管该部门在研发上投入了大量资金,但技术和研发负责人 Kevin Nolan 和 Venkat Venkatakrishnan 希望看看这些普通人会有什么出人意料的想法。

结果五花八门,有的很搞笑,有的很有用。一台改装后的冰箱像自动售货机一样,可以通过滑槽分发苏打罐。另一台使用氮气罐进行家庭式速冻。(“它有一个大牌子写着‘此产品危险’——这就是它的卖点,”Nolan 说。)但获胜者是一台带条形码扫描仪的烤箱,能够读取并完美执行包装食品上编码的烹饪指令。为了演示产品,团队负责人 Chris Cprek,一位路易斯维尔大学的员工和 LVL1 的创始人之一,创建了一个带有树莓派烘焙指令的条形码,并用他改装的烤箱在车间现场烘焙了这份甜点。

通用电气为什么不能建立一个更灵活的产品开发流程,以及聪明的创客们为什么不能扮演一个持续的角色?

对通用电气的高管们来说,Cprek 的这次黑客行动让他们如梦初醒。条形码扫描烤箱的想法在内部创意会议中出现过,他们知道它有巨大的潜力。在退休社区或城市食物荒漠,这样的电器可以帮助人们吃上更健康的饭菜,而无需花费太多时间和专业知识。然而,这个概念从未在通用电气走出头脑风暴阶段。这是因为,对于大型制造企业来说,将某个产品投入生产是一个巨大的赌博。导航研发、设计、原型制作、市场研究、制造等各个部门的障碍过程可能需要数年时间,而改造一条生产线可能要花费数千万美元。现在,高管们面对的是他们已经喜欢过的想法的一个工作原型——而且不是他们自己提出的——这让他们开始思考有多少创新被他们白白放过了。为什么他们不能建立一个更灵活的产品开发流程?再说,像 Cprek 这样的聪明黑客为什么不能扮演一个持续的角色?

活动六个月后,Nolan 和 Venkatakrishnan 在通用电气新开设的名为 FirstBuild 的黑客空间里向我讲述了黑客马拉松的故事。FirstBuild 部分受到了 LVL1 比赛的启发,并在美国创客运动的一些大人物的帮助下启动——主要是开源汽车制造商 Local Motors,还有 3D 打印公司 MakerBot创客空间连锁店 TechShop。FirstBuild 将充当黑客运动和大众市场之间的桥梁。该组织将一个全球在线社区与一个占地 33,000 平方英尺的公共黑客空间和小规模工厂相结合。当想法从群众中涌现,无论是来自在线社区还是黑客空间本身,创作者都可以与通用电气的设计师和工程师合作,构建原型。如果这些原型在网上获得了足够的兴趣,FirstBuild 将把它们投入有限的生产,以其品牌销售。如果这些产品销售良好,它们可能会晋升到通用电气,进入大规模生产。

Engineers Justin Brown and Tim Gillespie talk in front of an audio speaker
Jonathan Robert Willis

FirstBuild 社区于五月上线,当 Cprek 发布他的条形码烤箱时,它迅速成为该网站上评论最多的概念。他现在正与通用电气工程师合作,将其开发成一款真正的产品。这对于 Cprek 来说是一件大事,但更重要的是,这对通用电气来说也是一件大事。如果公司能够 harnessing 全球创客们的才智,并加速他们的想法进入测试和生产,它就有可能成为行业中最快速、最具创新性的家用电器制造商。而且,如果 FirstBuild 的模式对电器有效,它是否可以应用于通用电气其他规模更大的部门,如航空、医疗保健以及石油和天然气?对于一个被广泛视为美国制造业缩影的公司来说,这样的实验可能意味着远不止于改善利润。它可以帮助加速美国工业的新运动,使就业和创新得以回归并持久。

美国制造业复兴

美国制造业的故事,在很多方面,就是通用电器公园的故事。该工厂建于 20 世纪 50 年代战后繁荣时期,位于路易斯维尔郊外,为快速城市化的人口提供了一系列闪亮的冰箱、炉灶、洗衣机/烘干机和洗碗机。作为美国工业实力的象征,这个工厂大到拥有自己的邮政编码和邮局。在 20 世纪 70 年代初的鼎盛时期,它拥有 600 万平方英尺的建筑面积,每天有 23,000 名员工。从停车场的一端到另一端是一英里,还有红绿灯。

三十年后,电器公园只有 1,300 名员工。建筑物空置,屋顶塌陷,管道无法使用。“这很令人沮丧,”Nolan 说,他在通用电气工作了 25 年——他的整个职业生涯——其中 17 年在电器公园。“二号楼已经关闭了大约 15 年。那里又黑又可怕;你不想再回去了。”其他建筑里则是一些生产过时的生产线,制造公司最不复杂的机器。

“我们认为新的知识产权是速度。能够快速行动的人将获胜。”

在很大程度上,这种衰落可以归结为一个根本原因。在 20 世纪 80 年代和 90 年代,数百万美国制造业工作岗位流向海外。由于低廉的劳动力成本和税收优惠的吸引,许多公司纷纷撤离底特律、克利夫兰、匹兹堡以及路易斯维尔等美国制造业中心。否则,它们将失去竞争力,这是股东们不愿看到的。

然而,随着时间的推移,那些提高竞争力的举措本身却开始侵蚀它。为美国公司进行合同制造的厂商——例如三星和 LG——开始自己制造高质量、有竞争力的产品。更重要的是,不断上涨的燃料和劳动力成本开始侵蚀外包节省的费用,而创新和上市速度则受到影响。由于美国的设计和工程团队与制造部门相隔 5000 英里,公司陷入了缓慢、低效的运营模式,产品质量也常常不尽如人意。

FirstBuild's TouchFlo Disposer; Chillhub, a USB/Wi-Fi-connected fridge
Jonathan Robert Willis

对于通用电气电器部门来说,情况变得如此糟糕,以至于在 2008 年,通用电气首席执行官 Jeff Immelt 考虑直接出售该部门。相反,他决定加倍投入。Immelt 承诺投入 10 亿美元振兴电器公园,利用其熟练的劳动力和靠近客户的地理优势。自 2010 年以来,超过 3,000 人在焕发活力的工厂园区找到了工作,每栋建筑都充满了现代化的生产线。

与所有通用电气工厂一样,新的电器公园被设计成“精益思维”的堡垒——一种由丰田公司推广的、致力于效率、持续改进和快速迭代的严谨方法。但精益思维只是通用电气电器部门困境的部分解决方案。为了避免丢弃条形码烤箱这样的想法,通用电气电器部门还需要更像一家初创公司。“如果你想构建最小可行产品并快速失败,而你却在试图制造数百万台洗碗机……那是不可能实现的,”Nolan 说。

与此同时,Nolan 和 Venkatakrishnan 第一次与 LVL1 的黑客们接触时,通用电气母公司的首席营销官 Beth Comstock 开始思考创客运动可能为大型制造商带来哪些好处。Comstock 拥有轻松的笑容和镇定的自信,是一位天生的社交家,她会特意将 Immelt 与非传统的思想家联系起来,以激发他的好奇心。有一次,她将亚利桑那州一家名为 Local Motors 的汽车制造商创始人 Jay Rogers 介绍给了 Immelt。Rogers 以其基于社区的产品开发和小型、分布式制造模式给 Immelt 留下了深刻的印象。Rogers 曾是一名伊拉克战争老兵,拥有哈佛 MBA 学位,他看起来和说起来都不像一个“商业嬉皮士”。他以海军陆战队员般的专注,讲解了一个高度严谨的流程,而这恰恰与通用电气一贯的做法完全相反。

奥巴马:“[快速原型制作] 可以为纳税人节省数十亿美元——但它也能更快地将技术投入战场,从而挽救生命。”

Local Motors 利用一个在线平台众包车辆设计和工程理念,然后将其在小型、开放式工厂(目前有三家,公司计划在未来 10 年内开设多达 100 家)进行原型制作。这个过程本不应该成功——委员会式设计通常是扼杀想法而不是激发想法的秘方——但 Local Motors 取得了一些令人瞩目的成功。通过利用内部专业知识来引导公众智慧,该公司推出了世界上第一款开源汽车——一款合法上路的越野拉力赛车,内饰舒适,堪比通勤车——一系列特殊兴趣摩托车,以及世界上第一辆 3D 打印汽车。这比传统汽车制造商花费的时间要少得多,而且由于 Local Motors 不需要改造大型工厂,因此成本要低得多。

在此过程中,Local Motors 还建立了几个知名的合作伙伴关系,最引人注目的是与国防部高级研究项目局 (DARPA) 的合作,为此它号召其社区设计和原型制造一种用于战斗场景的高速恢复和补给车辆。在最后期限前四个月,该公司交付了一款名为 FLYPmode 的车辆。在看到原型车后,奥巴马总统兴致勃勃地说:“想想看:如果我们能够缩短 10 年的设备开发周期,如果我们能够压缩制造过程的速度,那将为纳税人节省数十亿美元——而且还能更快地将技术投入战场,从而挽救生命。”

不出所料,这种成功引起了通用电气的注意。“我们想,如果这对国防部来说足够好,对我们也足够好,”Comstock 说。于是,通用电气电器部门向 Local Motors 提出了一项正式合作的提议,希望能同时节省数十亿美元并变得更加灵活。对 Rogers 来说,这次合作将是在最大的舞台上证明他的模式不仅仅是昙花一现。但在签署之前,他有一个条件。通用电气电器部门必须完全复制 Local Motors,而不是只采用 Local Motors 模式的某些部分,就像 DARPA 和卡车制造商 Peterbilt 等其他合作伙伴所做的那样。“除非你们全力以赴,否则我什么都不做,”Rogers 对 Immelt 说。FirstBuild 就这样诞生了。

创新的未来

在 FirstBuild 盛大开业的前夜,路易斯维尔市中心 21c 酒店的酒吧里人头攒动,创客运动的“超级朋友”们聚集在酒吧中央。MakerBot 的创始人 Bre Pettis 留着浓密的胡须,一头盐棕色的头发,戴着一副厚重的极客眼镜。Jay Rogers 则穿着一件印有 Local Motors 标志的飞行员夹克站在他对面。TechShop 的首席执行官 Mark Hatch 也在这里。他们刚刚参加完与 Nolan、Venkatakrishnan、Comstock 以及通用电气其他几位高管的晚宴。

大约一个月前,在白宫的首届创客博览会上,通用电气宣布将与 Local Motors 一起,将 MakerBot 和 TechShop 纳入 FirstBuild 体系。MakerBot 的 3D 打印机将使 FirstBuild 工作空间的成员能够快速制作原型。“但真正令人兴奋的是让现有的 MakerBot 用户参与进来,”Pettis 说。通过在公司流行的社区网站 Thingiverse 上发布项目,FirstBuild 将极大地扩展其影响力。反过来,成千上万的 MakerBot 用户将获得新的、真实的实际项目来完成。

对于 TechShop 来说,它在旧金山、奥斯汀、匹兹堡和底特律等城市经营着一系列创客工作室,这次合作也是一种与社区互动的方式。在每个 TechShop 地点,一个专门的终端将为创客提供 FirstBuild 项目的访问权限。“这给了社区一个目标,”Venkatakrishnan 说。“我们公开 CAD [计算机辅助设计] 模型,说:‘这是我们在做什么,这是我们面临的问题或疑问。我们该如何解决?’”

Maker Keith Wait at work
Jonathan Robert Willis

这种开放的精神对创客社区很有益。“FirstBuild 对我们来说是一个很好的资源,”Cprek 说,他每周花大约一个下午的时间在他那台条形码扫描烤箱上。“他们有许多受过正规培训的人,比如前通用电气工程师或现任通用电气员工。他们了解制造业的方方面面,他们是我们可以一起交流的非常棒的人。”

但这种开放精神也带来了一些问题。如果 FirstBuild 是一个有潜力产生重要创新的孵化器,那么这种透明性是否会泄露给竞争对手?“这是公司必须纠结的问题,”Nolan 说。“但实际上,知识产权的未来是什么?知识产权(IP)体系是为了促进创新而建立的,但现在有一种观点认为,恰恰相反——由于官僚主义和过多的诉讼,它反而阻碍了人们创新。整个创客运动都面临着这个问题。我们不能躲在屋子里,对正在发生的事情视而不见。我们认为新的知识产权是速度。能够快速行动的人将获胜。”

为了奖励贡献者(他们的想法是 FirstBuild 赖以快速发展的动力),该组织采用了 Local Motors 的支付方式。贡献者将获得他们工作产品销售收入的 1% 的收益,为期三年,并且他们保留知识产权;如果三星在他们将想法交给 FirstBuild 的第二天想购买他们的想法,没有人会阻止他们获利。为了管理这个系统,FirstBuild 会追踪那些成为最终产品一部分的贡献,并单独评估它们的价值。由于大多数贡献者将设计产品修改而不是全新产品,他们将获得特定修改价值的 1%,而不是整个产品的 1%。

通过这种方式,除了通用电气自己,不太可能有其他人因此致富。但另一方面,一个独立的创客也很难获得训练有素的设计师和工程师,以及通用电气电器部门的生产线。“听着,每个发明家都梦想着他们的想法会大放异彩,”Nolan 说,“但在自己尝试,规模化是极其困难的。这正是我们知道如何做的事情。就在 FirstBuild 附近五英里,我们有六百万平方英尺的工厂。”

“如果我们能在这里做到,我们就能做到任何地方。”

从表面上看,管理成千上万贡献者的付款似乎是一项艰巨的工作,但通用电气电器部门可以从中获益良多。如果一个成功的 FirstBuild 产品进入电器公园的生产线,该部门仍然需要花费数百万美元来建立供应链、制造模具和冲压件,以及配置重型设备。但是,该产品将已经在一个低产量工厂进行了市场测试和改进——这是一个巨大的优势。“大公司没有在低产量情况下工作的办法,”Nolan 说。“初创公司习惯了,但它们难以成长。大公司习惯了高产量,但它们难以起步。”

以 Cprek 的烤箱为例。Venkatakrishnan 说,要让它投入生产需要两年时间和高达 1200 万美元。相比之下,他估计开发产品并制造 20 台测试烤箱通过 FirstBuild 进行销售,最多只需要六个月和 30 万美元。最终大规模生产的投资(如果发生的话)仍然会很昂贵,但可能会提前一年半以上完成,并且失败的风险要小得多。正如 Jay Rogers 所说:“我们将尝试看看能否让一头大象跳舞。”

挑战与机遇

九月,通用电气同意将其电器部门出售给瑞典公司 Electrolux——FirstBuild 也随之被出售。这对支持者来说是个打击,但并非对这个想法的否定。如果 Nolan 将 FirstBuild 视为可以推广到电器公园的产品创新实验室,那么 Comstock 则将其视为“将推广到通用电气其他部门”的流程创新实验室。此外,尽管 FirstBuild 本身被出售,但与 Jay Rogers 和 Local Motors 的实际合作关系是与通用电气公司层面进行的,因此扩大合作关系的努力仍在继续。“FirstBuild 结合得如此之快,它已经成为一个漂亮的证明点,”Comstock 说。“通用电气其他许多工程团队都去路易斯维尔考察,希望能借鉴它的模式。”她说,该公司可能会在今年年底前在其他部门推出 FirstBuild 模式。

Rogers 在通用电气 1500 亿美元的业务的每个领域都看到了机遇。但他表示,众包创新和制造的模式远不止于一家公司。任何受困于缓慢且昂贵的生产模式的企业都可以从低成本、快节奏的创新中受益。事实上,如果说过去 30 年外包是竞争优势的主要来源,那么在未来 30 年,快速创新、低风险制造和靠近市场可能将取而代之。这对美国制造业来说是个好兆头。这个国家仍然是世界上最大的市场和制造商的所在地,仍然拥有一些最聪明、最具创业精神的人才。FirstBuild 模式将这些要素整合到一个适用于任何组织的系统中。正如 Rogers 所说,以通用电气电器部门为例:“如果我们能在这里做到,我们就能做到任何地方。”

如何众包一台电器
FirstBuild 将创客汇集在一个在线社区和一个占地 33,000 平方英尺的工作坊中。目标:在群众的帮助下重塑研发。
想法 创客可以在以下三个地点之一提出新产品或现有产品改进的建议:位于路易斯维尔的实体 FirstBuild 创客空间;FirstBuild 网站;或合作伙伴公司 TechShop 和 MakerBot 的实体设施或在线论坛。
社区 一旦一个想法被发布到 FirstBuild 网站上,成员就可以为喜欢的想法投票,改进想法,或者(如果在路易斯维尔)在工作室里使用 3D 打印机和木工工具帮助构建早期原型。
项目与原型 当一个设计在 FirstBuild 社区和通用电气领导层中获得认可时,它可以被命名为一个正式项目。然后,通用电气工程师和设计师将利用激光切割机和大型 3D 打印机帮助创建更复杂的高级原型。
小批量生产 如果原型显示出潜力,它可以在 FirstBuild 总部车间后面的微型工厂进行有限的生产。可以生产数十台,然后在 FirstBuild 陈列室和网上销售。
电器公园 如果小批量生产顺利,这个想法可以被送到电器公园进行大规模生产。通用电气仍然需要花费巨资来改造大型工厂,但产品失败的风险会大大降低。

至于 FirstBuild,自五月在线社区启动以来,它已经吸引了几千名会员——远超预期——并且反响良好。“对创客来说,如果你想把某件事提升到新的水平,”Cprek 说,“要精益求精,并打算将其推向一个更宏大的事业,那么 FirstBuild 就很棒。”为了更好地引导大众的能量,它甚至发布了两个官方挑战。一个是为城市密集地区的小型公寓设计一个功能齐全的微型厨房,另一个是构思一种新的室内烧烤方式,不会让房子充满烟雾。两者都已产生了有希望的设计。

与此同时,Nolan 也向 FirstBuild 社区提出了自己的想法。他想创造一个机器人披萨,可以精确测量餐厅级披萨烤箱内的条件,以便公司在家用烤箱中重现这个过程。作为一名受过训练的工程师,他放下了身段,追逐着一个他认为很酷的想法——这肯定是他多年来从未做过的事情。“我来自纽约,布朗克斯区的披萨最好吃,”他说。“那些烤箱真的很热,而且关于其中的热对流有很多传说。所以我们想去最好的披萨店,把一个数字披萨放进烤箱里,得到读数。到底发生了什么?”更重要的是,他说,“我们为什么不能建造这个?”

本文最初发表于《Popular Science》2015 年 1 月刊,标题为“Maker, Inc.”。

 

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