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2020-04-09 14:30
病毒“测出”美国制造业空心化?三十年离岸外包让美国制造栽跟头

文章来自微信公众号:机器之能(ID:almosthuman2017),作者:微胖,编辑:四月


享受了几十年生产制造外包带来的红利后,一场病毒测试,让美国制造“栽在”了口罩和呼吸机产能上。


然而,疫情什么也没有改变。中国制造依然是那个最大的世界工厂,先进制造依赖的核心技术仍然掌握在美国手中。


不过,疫情对汽车、电子甚至药品制造等供应链的破坏,再次提醒美国将先进制造带回本土的重要性,特别是掌控制造业的技术优势。


美国“备胎”的忧虑


先从一个有些悲伤的故事开始。在大家都在“忘我”、“奉献”生产的大背景下,它多少显得有些“不合时宜”。


“我们无法帮助所有人,这是最难的部分。”在拒绝了包括一位唐氏综合征患儿母亲在内的个人求购需求后,Prestige Ameritech CEO Mike Bowen 感到更加无奈。



Prestige Ameritech 是美国本土一家规模较大医用外科口罩、N95 口罩等其他医疗产品制造商,供货对象包括美国医院、政府部门等机构单位供货,并不包括个体。


不过,如果你以为 Mike Bowen 会跟中国企业一样,开足马力全天候生产口罩,那么,你错了。工作日的晚上和周末,员工的停车场没有车。


需求是供给的 200 倍、电话每两分钟响一次、每隔一分钟我就会收到一封电子邮件,Bowen 对这一切似曾相识,不过,那还是十多年前,美国遭遇 H1N1 猪流感侵袭。


当时的 Bowen 忙着买设备、扩产、招人,员工一天三班倒、努力工作,新产线调试好,产能上去后,等待他的结局是什么呢?


猪流感消退,曾经承诺支持他的客户将他抛弃,寻求更便宜的中国产品:他的口罩价格一毛钱,中国制造的口罩可能只要两美分。


如果美国人寻求更便宜的价格,将口罩和呼吸器制造转移到墨西哥和中国等国家,将会发生什么?Bowen 一直四处讲述着这个美国制造的故事,但是,没人听。


当年的“警告”在今天变成实现。不过,这位本土制造商已经对“备胎”角色感到厌倦。


忧虑背后:一场三十年前的美国制造业大迁移


Bowen 的公司正位于曾经的行业老大金佰利(Kimberley-Clark)最初用来制造医用口罩的建筑物中,不过,金佰利早已将其业务转移到了墨西哥。


雾霾让人很多中国人知道了 3M 和霍尼韦尔,但是很少有人知道,成立了一百三十多年的金佰利在呼吸防护口罩也颇有建树,相关全球专利申请数量仅次于 3M。



刘诗诗的鸭嘴型口罩出自金佰利,一度让网友笑裂。


十五年前,大多数美国口罩制造商开始迁移海外,足迹遍布中国、印度、新加坡、墨西哥等国家。迁移厂商包括佰利、3M 和霍尼韦尔等在内的美国最大口罩生产商。也有的大型厂商干脆关闭口罩生产线。


比如,十年前,工业安全装备制造商 MSA 停止了位于北卡罗来纳州的 N95 口罩生产,理由也很简单,又不是公司的核心主业务,为什么还要留着这些设施和设备?


据说,美国的医用口罩从 90% 美国产变到 95% 外国产,仅用了一年时间。如果我们将时间的焦距拉得更长,就会发现,这场迁移只是一个更为宏大“地质运动”的一部分,而这场重塑美国制造地貌的“地质运动”,早在三十年多前就开始了。


二战后,美国凭借汽车、钢铁、飞机等领域的绝对优势成为世界制造业霸主,制造业消化了近三分之一就业人口。在那个辉煌年代,福特、美国电话电报公司、杜邦、3M 等公司成为美国制造业的标杆,也代表了美国制造业的一种极致做法——垂直一体化:


从源头创新、原型的生产再到大规模商业化,都在企业内部完成,不借助外来资金,而是依靠市场垄断地位获取的大量利润。福特甚至还有自己家的矿。


然而,随着上世纪八十年代反垄断等监管条例出台,企业架构开始变化。与此同时,金融市场自由化发展也让一种观点逐渐获得共识:


“企业是为股东创造价值而存在”。市场估值迫使制造业开始“减肥瘦身”。


他们开始专注“核心”专长(比如创新研发),生产设施被认为是拉低股票市场估值的不良资产,生产制造也成为这些企业首先急于摆脱的环节,企业架构趋于“轻资产”模式,“轻资产”也往往被给于高估值的奖励。


不过,孤掌难鸣。


就在美国发达的制造业寻求外包生产制造的同时,上世纪八九十年代,中国也开始改革开放,随着改革不断深入,取之不尽的高性价比劳动力和巨大的市场缓缓打开,当然,还有生产能力,中国成为美国生产制造迁移的最重要的“接盘侠”之一。


于是,口罩生产随着 Levis 牛仔裤、耐克鞋、热水器、冰箱和手机一并来到了中国。尽管医用口罩属于医用品,甚至特殊时期还有战略物资意义,但是,从主要成分(无纺布)和重量(非常轻盈、易于运输)来看,和尿布、卫生巾没多大区别,非常适合外包。


1984 年,3M 成为第一个在上海设立外商独资企业的外企。1986 年霍尼韦尔(中国)有限公司成立,1994 年金佰利进入中国市场。如今,他们在中国都有自己的生产基地。


不过,带着最强工业制造基因而来的企业并不是为了争夺低端口罩市场。


3M 如何“以一抵十”?


据外媒《连线》报道,美国卫生与公共服务部数据显示,美国使用外科口罩的 95%和呼吸器的 70%是在国外制造,中国是最大生产国之一。


如果这里的外科口罩,仅指一次性普通医用口罩,那么,美国本土制造商的担心并不多余。


据媒体统计,截至 4 月 4 日,我国经营范围包含口罩且在业存续的企业共计 6.9 万家,其中,有 1.9 万家企业是在 1 月 25 日疫情爆发后新增的。而 2019 年全年,新增口罩经营范围的企业才 458 家。


1 月底,我国口罩日产能为 2000 只。三月初,数字已经突破 1 亿只。一个月后,也就是现在,日产量保守估计已经达到了 2 亿只。


虽然口罩生产并不复杂,但是把制造业产能短时间内翻好几倍,也充分展现中国完整产业链的巨大优势,中国也是目前全球唯一拥有全部工业门类的国家。


比如上游,中国熔喷布用的聚丙烯产量很大,占全世界产能的 40%;但是,熔喷布的产能并不高,面对急剧扩张的需求和口罩原材料短缺的矛盾,央企纷纷“跨界护盘”,中石化甚至临时公关技术、增产增量;下游口罩机严重不足,作为世界最大家电、汽车、3C 电子制造国,转产设计、生产自动化口罩机也不是太难,毕竟,很多硬件设施存在共通之处。


灵活、执行力极强,产能大的优势,中国制造的传统优点在这次疫情中再次得到彰显。


不过,如果 Bowen 这些美国本土制造商担忧的相对高端 N95,那么,他的忧虑有些多余。


首先来看产量和规模。3 月初,当中国普通医用口罩日产能突破 1 亿时,KN95(相当于 N95)产能不到 200 万只,算下来,月产量大约 6000 万只,而且,这里还包括美国公司 3M 的产量数字。



3 月 22 日,仅 3M 一家公司,其全球 N95 月产量接近 1 亿只。公司 CEO Mike Roman 还说,预计未来 12 个月内,公司可以将其全球口罩产能再度翻番,达到年产 20 亿只的规模。


就美国本土产量而言,据《华尔街日报》4 月 3 日消息,3M 加上六家美国本土制造商,N95 口罩月产量大约在 5000 万只。如果这些企业都实现一周七天、三班倒,数字可能还会大幅增加。


其次,再看质量。前不久,荷兰曾召回采购自中国的 KN95 级别(KN 是中国标准,相当于 N95 级别)的口罩,原因之一在于滤芯不能有效阻隔含有病毒的细微颗粒物。在美国 CDC 认可的 N95 口罩供应商采购目录中,位于前十的仅有两家中国公司,正好都位于 3M 中国总部所在的上海。


无论是产量规模还是质量,究其根本,差距还是在于中国材料技术的落后。具体到 N95,是对纤维丝的粗细和驻极处理。


N95 口罩最大特点是可以预防由患者体液或血液飞溅引起的飞沫传播。这一级别的医用口罩必须采用驻极熔喷无纺布。


熔喷无纺布作为纤维最细的无纺布品种,适合作为过滤材料使用,这指的是机械过滤的方式,比如布朗扩散、截留、惯性碰撞、重力沉降,也是熔喷法生产的无纺布自然具有的特性,但仅凭这些物理因素,滤材的过滤性约为 35%,达不到医用口罩要求。


因此,还要对材料进行驻极处理,让纤维带上电荷,用静电捕获新冠病毒所在的气溶胶,事实上,滤材达到 95% 以上的过滤效率(BFE95%),大部分由静电提供。


问题在于,一般的纤维材料带上静电后,能否一直保持呢?答案是否定的,比如:潮气,不能沾水。所以,口罩商要想办法提高纤维材料带电的稳定性。但是,如果对气流阻力过大,又会影响呼吸。这里存在一对似乎很难解决的矛盾。


正是围绕如何调和这一矛盾,这些巨头布下了专利的天罗地网。比如,3M 公司也正是基于无纺布和静电纤维滤棉的专有技术,从 1967 年开始设计和生产防尘口罩。


目前,熔喷层的制备工艺专利大多集中在了 3M 公司、金佰利公司等国外申请人手中。


国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心一位工作人员研究显示,N95 口罩的其它组件,如鼻封部件、固定带组件、口罩主体结构等与口罩密封性能相关的专利也大都集中于 3M 公司、金佰利公司、美戴斯迈公司、兴研株式会社、霍尼韦尔国际公司手中,导致在全球通过 NIOSH 认证的半面罩和 1/4 面罩生产商中,中国企业屈指可数。



通过对中国专利文摘数据库(CNABS)以及德温特世界专利索引数据库(DWPI)对呼吸防护口罩进行专利检索发现,截至 2020 年 1 月,全球范围内该领域专利申请量排名前五位的申请人分别是 3M 公司(US)、金佰利公司 (US)、美戴斯迈公司 (US)、兴研株式会社 (JP)、霍尼韦尔国际公司 (US)


更为重要的是,口罩不过是 3M 核心技术乐高游戏的牛刀小试。比如,在多孔材料的技术平台上,通过控制薄膜材料中的孔隙尺寸,除了造口罩,3M 还可以制造空气过滤膜、污水处理膜、隔热涂层等多种材料。


事实上,这些巨头公司最擅长的是围绕自己的核心技术,将各种应用连接起来,打造出千变万化、而又不离其宗的产品矩阵,在布局广泛同时,又能把握住每个制造领域关键环节,这才是中国口罩制造真正难以望其(比如 3M)项背的地方所在。


这样的策略在 ECOMO 得到最为淋漓尽致的体现。有创呼吸机中最为高级、也最为昂贵的 ECMO,被视为治疗新冠肺炎危重病患的“最终希望”,其核心部件——膜肺的原材料聚 4-甲基-1-戊烯,全球仅有美国 3M 公司旗下的 Membrana 公司有供货能力。


疫情过后,回流的不会是口罩制造


美国制造确实是在大规模迁移,但也不要忘记一个基本历史事实:“美国在上世纪 70 年代后期提出的去工业化,是建立在他们已是全球第一工业强国地位上。”曹德旺开口评《美国工厂》时曾提醒道。


在美国,虽然农业产值+工业产值只占其GDP的20%,而服务业产值占GDP的80%,但高端制造业的崛起才是GDP保持世界第一的基石。


离岸外包三十年后,2018 年美国制造业实际附加值比历史最高的 2007 年高 3.5%,主要靠计算机与电子产品、汽车和其他交通设备等高端耐用产品带动。这些行业也是各国制造业升级和新工业革命的重点。



2019 年美国制造业产出概况,2009 年以来有一个非常明显的提升。数据来自 NAM(美国制造业协会)网站。



2019 年美国制造业概况,主要贡献来自诸如化学、电子、汽车等制造门类。数据来自 NAM


2019 年美国制造业概况,就业岗位增速最快的是制药。数据来自 NAM


事实上,真正拉开中美制造差距的核心技术、高端产品、新产品创新和研发,甚至包括一些生产制造,一直被保留在美国本土。


之所以如此,一方面是为了过程的保密性,以及掌控各种不确定因素。从创新实验到原型制造、测试和试生产,这些过程都被留在了企业生产设施附近进行。另一方面,这样也有利于靠近自己的客户,这些客户往往也处在新技术的前沿。


无论是霍尼韦尔还是 3M,仍然在美国拥有自己的生产基地。比如,南达科塔州的阿伯丁工厂也是 3M 最大的基地之一。即使在竞争对手将大部分产品移至海外之后,3M 仍在美国每月生产数百万只口罩。


那些真正被外包到远离创新地方的产品,主要针对一些传统、成熟产品。通过外包到人工、土地等成本更低、更靠近市场的地方,能就以更具性价比的价格与亚洲对手竞争,以维系亚洲客户。


或许,这也是为什么我们会看到 3M 1862 会被放在新加坡生产,供货全亚洲;3M 9132 完全出自 3M 中国本土,也只在中国生产和销售。


正是基于这一背景考察,我们很难将此次疫情中的口罩和呼吸机产能尴尬,与所谓美国制造“空心化”言论画上等号;也很难认同,既有的口罩创新和生产制造格局会因为这次疫情而被打破,甚至悉数回归美国本土。


正如一些美国经济学家所谈到的,口罩这样的相对低端的产业,特别是中国有优势的地方,美国要其“回归”,成本上不划算,供应链也不配套。口罩和医疗供应短缺的问题,可以借助战略储备来解决,美国制造业只要保持短时间实现转产的灵活性就可以。


很多东西都一去不复返。比如,Levis 曾经在国内设有 60 多家工厂,专门生产牛仔裤。如今,他们转包出去 16 家,自己一个也没留。很难想象这些生产大路货的成衣制造厂会大批回归——技术含量太低了。


那么,这次疫情到底敲响了什么警钟?


苹果的中国代工受疫情威胁,复工但不能立刻悉数恢复产能、菲亚特·克莱斯勒因为拿不到中国零部件不得不停止在欧洲的部分生产。更为触目惊心是药品,近年来,中国制药公司向美国供应了 90% 以上的抗生素、维生素 C、布洛芬和氢化可的松,还有 70% 的乙酰氨基酚和 40% 到 45% 的肝素。


冠状病毒对这些供应链的破坏,也许会再次提醒美国将先进制造带回美国的重要性,特别是,掌控制造业的技术优势。


事实上,所谓的创新并不仅仅停留在实验室、原型成产阶段,而是分散在整个生产制造过程。


包括大规模制造在内的经验都很宝贵,产品的不断发展需要对产品认知,而真正深刻的认知离不开生产。一旦把生产环节移出去,美国制造商也就失去了一种内在的了解过程。


另外,低成本、高效率的规模化生产,并不是什么低技术含量的事情,而是一项竞争能力。


不过,对于 Bowen 这样的本土口罩供应商来说,这次疫情面临的命运结局,与十多年前不会有本质区别。既然决定投资疫情过后即将报废的口罩机器,那么,现在唯一能做的就是,优先供货与和自己签订五年合同的医院合作。


这样,至少可以保证疫情消退过后,不会再度上演曾经的悲剧——当这一百多名新员工贡献了产能帮助国家度过危机后,立刻面临被裁的结局。


文章来自微信公众号:机器之能(ID:almosthuman2017),作者:微胖,编辑:四月

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