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会员注册谁说美国制造业已经消亡？我们参观了三家美国工厂，它们利用尖端技术和完善的管理在激烈的全球竞争中脱颖而出。无论它们生产的是儿童汽车座椅、半导体还是光纤电缆，智能化生产是它们的共同特点
作者: Philip Siekman
生产更好的儿童汽车座椅
DOREL Industries
蒙特利尔
2004 年销售额: 17 亿美元
员工总数: 5,000
核心产品: 自行车、青少年用品、家具
为坐在车内的儿童提供安全的环境是 Dorel 公司（Dorel Industries）的主要业务，这家由加拿大人创办的公司是美国目前规模最大的儿童汽车座椅生产商。Dorel 公司的工厂位于印第安纳州哥伦布市，年产儿童汽车座椅近 600 万个（这个数字超过了美国每年新出生的人数），此外公司还生产尿布桶、儿童澡盆和便壶。
三年前，哥伦布的这家工厂简直就是一团糟。陈旧的喷射压模生产出大量塑料零部件，它们被堆放在占地 30 万平方英尺、可以俯瞰工厂车间的中层夹楼内，往往一放就是几个星期，等到组装成品的时候上面已经落满了灰尘。公司用卡车把产品运往 45 英里以外的库房，在沃尔玛（Wal-Mart）、Kids “R” Us 以及其他零售商提货之前，它们就一直堆放在那儿。难怪这家工厂的“财务状况无法令股东满意”。布鲁斯•卡泽纳夫（Bruce Cazenave）说，2002 年，Dorel 把他从 Black & Decker 请来掌管青少年用品部，以期调整这项业务。
与面前的许多消费品生产商一样，卡泽纳夫也曾考虑过把整条生产线转移到中国。这么做除了希望削减成本外，美国制造商还普遍认为自己必须把生产线转移至海外以挽留沃尔玛等大型顾客，否则它们会跨过太平洋直接从中国厂商手中购货。但是汽车座椅的情况比较特殊，因为它经常成为产品责任诉讼案件的焦点，大型零售商及其保险公司不愿意每次出现有儿童伤亡的车祸时都要与咄咄逼人的民事侵权律师对簿公堂。据卡泽纳夫介绍，Dorel 公司每年都要为很多起类似的官司进行辩护，而竞争对手也面临著同样的境遇。制造商经常以调解的方式来解决此类案件，因为他们知道陪审团多半会对失去孩子的父母产生同情，即使儿童安全座椅已经达到甚至超过了美国国家公路交通安全管理局（National Highway and Traffic Safety Administration）的严格标准，而且出现人员伤亡的原因只是因为车主未能正确安装座椅或者没有正确地把儿童安置在座椅内也无济于事。卡泽纳夫说，自 1990 年以来，美国的儿童安全座椅生产商的总数已从 15 家下降到了 4 家，而高昂的保险理赔成本和法律诉讼成本则是导致这一结果的原因之一。
Dorel 公司的一些竞争对手销售的是中国产的贴牌产品，因为这样做可以让大型零售商在不断涌现的法律诉讼案面前感到安稳一些。但是，Dorel 公司越来越关心的是送货时间，因为客户有时会坚持要求在一周内送货。卡泽纳夫说“我们觉得如果留在这里的话，一旦有了机会，我们可以更快地做出反应。（当）接到定单的时候，我们能立即调动整个工厂，而不需要再等上五个星期。如果某种座椅销路不畅，我们也可以关闭一条生产线。” Dorel 公司决定使用中国厂商供应的汽车安全座椅零部件，尤其是罩在座椅框架外的劳动力密集型的织物衬垫。此举让哥伦布工厂可以专心于资本密集型的喷射模塑过程。美国工人还负责产品的最后组装，为了把法律风险降至最低，他们认真检查每一个安全座椅，然后才装箱发货。（哪怕少贴一张警告标识，也足以让民事侵权律师以过失罪提起诉讼。）
Dorel 考虑过在美国新建一座工厂，而厂址很可能是印第安纳州以外的某个地方。这个想法引起了哥伦布市经济发展负责人布鲁克•塔特尔（Brooke Tuttle）的注意。自 1985 年以来，塔特尔已经说服了包括 20 家日本公司在内的 52 家企业落户哥伦布市。但是在 2003 年，他的主要工作则是阻止 Dorel 离开这座城市。哥伦布市以及印第安纳州政府为 Dorel 公司提供了包括贷款、税收减免、培训支持和补助在内的一揽子优惠措施，其中还有一项措施承担了 Dorel 公司修筑直达厂房的铁路支线的一半成本，这样公司的树脂原料可以直接从运输车辆上卸到料仓里，然后再送入铸模。
鉴于上述支持，Dorel 公司决定留在哥伦布市。从 2003 年年底开始，Dorel 公司在哥伦布工厂的累计投资已经超过了 2,600 万美元，其中包括用 1,000 万美元安装了 40 个全新的喷射模具，用 850 万美元在生产线旁边修建了一个占地 32.6 万平方英尺的新库房，公司还用 150 万美元建造了一个世界上最先进的产品测试实验室。在这里，公司把儿童模型固定在安全座椅上，然后以约每小时 30 英里的速度撞击障碍物，以检测产品的安全性能。
Dorel 公司还聘请了一位名叫奥斯卡•埃斯特拉达（Oscar Estrada）的生产效率专家，让他全权负责生产车间的工作。埃斯特拉达挑选八名工人参加了为期四周的集中培训，这八名员工在培训结束后获得了“Dorel 能手”的称号。Dorel 公司每个月都要更换 200 多次喷射冲压模具，为了减少变换模具所浪费的时间，埃斯特拉达组建了一个持续改善（Kaizen）小组，其中包括一名 Dorel 能手。“他们在三天内不断提高生产效率，”埃斯特拉达回忆道，“所需时间从两小时缩短到一个半小时、 1.25 小时，再到 45 分钟。”等到持续改善小组做好准备为卡泽纳夫演示整个过程时，他们已把更换模具的时间压缩到了 18 分钟。鉴于老板在场，大家不敢懈怠，结果又把这项工作的时间缩短了 4 分钟。
作为提高生产效率的措施之一，Dorel 公司安装了能在生产线需要帮助时发出灯光信号的安灯（Andon，一种视觉化的信号系统，将现场状况用视觉方式表示的电子看板─译注），并且在所有工作过程中推行“5S”计划。（“5S”这个术语来自日语，通常翻译为“分类、存储、抛光、标准化和补给”。）公司还安装了传送带，它可以把喷射模具压铸出的座椅框架直接送往 16 条组装生产线中的任意一条。在其中的一条生产线上，有 11 名操作人员负责检查前一道工序的员工所做的工作，并且完成自己负责的组装任务，然后再把座椅装入集装箱─所有工作会在五分钟之内完成。
对工作流程的改进触及工厂的方方面面，现在公司甚至已经没必要再在位于中层夹楼的库房里存放零部件了，于是公司拆除了这个库房。公司把零部件接收作业区安排在工厂的一端，并把成品出货区安排在另一端。2004 年春季，Dorel 启用新建的现场库房，从而省去了低效率的公路运输。
Dorel 公司采取的所有改革措施均取得了成效。现在，公司生产一个儿童安全座椅的时间，从购买树脂原料到最后包装完毕还不到 15 分钟。2003 年，Dorel 的组装生产线平均每小时生产的儿童安全座椅不到 60 个。2004 年上升到了 63 个。今年攀升到了 70 个，而且生产效率仍在不断提高。由于公司改进了产品设计和工程技术，同时进一步提高了组装线上的质量控制水平，2004 年公司召回的儿童安全座椅不足 1,700 个，而 2000 年召回的产品达 10 万个。当然，Dorel 公司仍有许多工作要做，生产经营的持续改善还要继续。埃斯特拉达计划培训更多擅长提高生产效率的工作能手。与此同时，他发现培训是个双向的过程。他说“没错，这些都是尖端的设备，库房看上去非常棒，但是我们还有 800 多名专家，他们时刻都在向我们传授知识，只要善于听取他们的意见。为他们提供一些工具。我们就能取得辉煌的成绩。”
蓝色巨人价值 25 亿美元的销售工具
IBM
纽约州 Armonk 市
2004 年销售额: 960 亿美元
员工总数: 31.9 万
核心产品: 计算机服务、芯片、硬件产品、软件
在半导体生产行业，获得自夸的权利可不是件轻而易举的事，但 IBM 公司位于纽约州 East Fishkill 的旗舰芯片生产厂却做到了这一点。IBM 得意洋洋地表示，这家工厂是全世界自动化程度最高的芯片生产厂。当然，这是一个值得参观的奇迹。它的生产区有两个足球场那么大，里面摆满了体积庞大的金属柜子。头顶上，一套单轨传输系统蜿蜒盘旋于整个工厂上方，绿色或红色的透明集装箱沿著传输轨道快速前进。这些集装箱不时停在某个地方，然后下降至一台机器前，这台机器会悄无声息地把集装箱吞进去。几分钟后，机器的柜门打开，集装箱自动滑出，过不了多久，就有悬挂在缆绳上的装置重新将它拉回传输轨道，随后迅速离开。 你无法看到机器内所发生的一切。集装箱运送的是成捆的玻璃晶片，每个晶片的直径为 300 毫米（约为 1 英尺）。这是半导体行业体积最大的晶片，这里也是 IBM 公司内唯一一家使用这种晶片的工厂。人们把运输这种晶片的盒子称作“前端开启式统一规格运输舱”（FOUP），每个货舱可容纳 25 个晶片，其总价值高达 200 万美元。人们通常把半导体工厂称作晶片厂（fab），这家晶片厂可以把每个晶片加工成 1,000 个芯片，每个芯片中安装有数百万个晶体管以及其他直径仅为 90 纳米（900 亿分之一米）的装置。这些晶片从不接触人的双手，它甚至不与周围环境中的空气分子发生接触。公司把它们从这里运往其他工厂，然后由这些工厂把它们封装为单独的芯片产品并送至 IBM 的设备工厂，或者送至微软（Microsoft）、索尼（Sony）等客户手中。
2002 年初，IBM 公司投资近 25 亿美元加高屋顶，改造了一座旧厂房，从而使 East Fishkill 的工厂能够生产 300 毫米晶片。但是，这座工厂的建立同样离不开半导体行业多年来的合作研究。世界著名的芯片生产商通过位于奥斯汀的制造业协会 Sematech 共同开发了把晶片从 200 毫米扩大到 300 毫米的技术，与此同时，它们还大幅缩小了芯片电路和零部件的体积。
让 IBM 晶片厂从其他 20 家世界领先的 300 毫米晶片厂中脱颖而出的关键因素，并非是工厂里的 FOUP 及设备。只有当你看到这家工厂对员工的著装规定后，才会明白它为何能够卓尔不群。由于所有生产设备都是密闭的，因此这里的员工根本不必穿著“兔子服”，即半导体技术人员通常穿著的全封闭式工作服，因为只有这样他们才能穿过密封舱，进入生产区。其他现代化的芯片生产厂根本无法克服这一技术障碍，因此它们的员工只能穿著厚重的工作服上班。但 IBM 的员工只要戴上头罩、穿上连体工作服、套上鞋套即可。加利福尼亚州圣克拉拉市负责研究分析芯片行业经济发展状况的 VLSI Research 集团总裁丹•哈奇森（Dan Hutcheson）说，IBM 宽松的著装规定“绝对是一个壮举”。这项举措为公司节省了大笔资金，同时也极大地提高了工厂的生产效率，对此哈奇森解释说，IBM 的员工进出生产区“最多只要五分钟，而同行们却要耗时 40 分钟到一小时”。
这家晶片厂计算机化的程度是它与其他晶片厂的另一个不太显眼的区别。在传统晶片厂里，技术人员负责来回运输成捆的晶片并且记录它们的标识符。是人就会犯错误。但是，由于工厂的加工速度在不断提高，而且电路系统的体积已经缩小到肉眼无法识别的程度，每个晶片的价值越来越高，因此工厂已经无法承担员工失误所造成的损失。于是，计算机在晶片厂的地位越来越重要。而 East Fishkill 工厂却实现了完全自动化，据 IBM 公司介绍，这里的数据信息通过无线网络以及长达 600 英里的光缆传输到 420 余台服务器上，这些服务器的计算能力比美国国家航空航天局（NASA）用于发射航天飞机的计算能力还要强。
这家工厂最重要的硬件是装有无线射频识别（RFID）异频雷达收发机的小玻璃瓶。这家 IBM 晶片厂的 5,000 个 FOUP 全都装有此类装置。此外，用于运输晶片或传送光罩（即投影到晶片上的集成电路图）的类似的集装箱内也有这些装置。每个异频雷达收发机都能发射信号，这种信号的传输距离为几英寸，沿著单轨系统安装的 60 个接收器以及工厂内的 1,500 台机器都安装了相应的接收器。当 FOUP 停靠在一台处理设备前的时候，计算机系统会告诉这台设备如何处理 FOUP 内所装的晶片。这台加工设备在工作时会不断鸣笛，以汇报自己的工作进度，当它准备好处理另一批芯片时，它也会向计算机系统发出警报。“许多人问我，｀你如何评价它？你如何（计算）RFID的投资回报？＇”负责管理这家工厂自动化运营小组的高级开发经理佩里•哈茨威克（Perry Hartswick）说。“这好像是在问:｀你如何计算铺设在墙体内的电线的投资回报？＇如果没有 RFID，我什么也做不了。”
East Fishkill 的服务器上运行著 12 个主要的软件以及许多小型应用程序，它们全部通过一个名为 SiView 的中央程序连接在一起。这个系统负责监督定单并安排生产流程。它负责记录各项工作的时间、地点及工作情况。它监视所有设备的运行情况，如果出现了需要加急处理的定单，它会迅速清除道路上的 FOUP。它能调整工作安排，以便按计划进行维护工作，它还能为客户提供观察系统的窗口，以便他们检查各自的定单。它甚至还能让设备供应商远程调试机器设备。它还能把海量的数据信息传输到全公司范围内的管理和财务汇报程序中。所有这些工作都是在实时状态下连续不断地进行的。
这个工厂的自我管理能力有时甚至让它的创建者都感到由衷的敬畏。晶片厂投入生产后仅几周，当地遭受了一场暴风雪。工厂经理让第一班工人提前回家，并且通知第二班工人不必再来上班。经理关闭了所有可能发生危险的设备，让其余设备自行运转，随后他们锁上大门，各自回家。哈茨威克到家后，立即登录互联网，开始监控网上的数据流以及各种图表，从中他可以了解工厂里发生的一切。“最让人感到惊奇的是，”他回忆道，“工厂里空无一人。所有的 FOUP 均按照指令行动，并且向指定的设备前进。那天晚上我根本没睡觉。看著工厂忙来忙去简直妙极了。工厂整夜都在工作，直到完成了所有任务。第二天一早我们上班的时候，所有设备都闲著呢。”
哈茨威克说，这家工厂提供了 IBM 的客户应得的服务。IBM 说，这家工厂还为其他制造商的自动化发展提供了样板。去年，IBM 公司创建了一个名为感应器与传动器解决方案（Sensor and Actuator Solutions）的部门。它的任务就是把 IBM 公司的软硬件产品以及专业经验汇集在一起，以便客户从中学习并运用到任何行业的经营管理中去，如石油精炼、制药，甚至是生产窗户。凡是认为自己的企业过于复杂和深奥以至无法实现自动化的怀疑论者，都可应邀参观 East Fishkill 工厂。
永远的革命
康宁公司
纽约州康宁市
2004 年销售额: 39 亿美元
员工总数: 2.5 万
核心产品: 光纤及光缆、液晶显示器玻璃、工业玻璃
光纤业有过很长的繁荣期。康宁公司（Corning）在研制出如何把光玻纤维应用于电信行业的方法之后，修筑了一道专利壁垒。1979 年，公司在北卡罗来纳州威尔明顿市开设了一家工厂，并最终建立了利润率极高的特许经营模式。到 20 世纪 90 年代末期，这家工厂的占地面积已接近一百万平方英尺。康宁公司的专利权到期后，竞争对手扩大了产能。即便如此，康宁还是买断了合作伙伴在海外合资公司的股份，公司在北卡罗来纳州康科德城开设了第二家美国工厂，并且计划在俄克拉荷马州再开一家工厂。几乎就在那个时候，电信泡沫破灭了。
2001 年下半年，市场对光纤的需求开始减少，价格开始滑坡。到 2002 年，全球光纤产量下降至 6,400 万千米，而就在一年前其产量还处在 1.2 亿千米的高点。新罕布什尔州纳舒厄市 KMI 研究所（KMI Research）的调查结果显示，普通型光纤的价格从 2001 年中期的每千米 32 美元降到了一年后的 22 美元，如今则在 11 美元左右徘徊。截至 2001 年年底，康宁公司的大多数光纤生产线进入闲置状态。公司放弃了俄克拉荷马州的项目，关闭了海外工厂，封存了康科德工厂。康宁公司的光纤销售额从 2000 年的 29 亿美元下降至 2004 年的 7.55 亿美元。
位于威尔明顿的大型工厂的产量连续几年下滑。尽管康宁关闭了其他一些工厂（除了中国的一家小型工厂以外），但是其光纤产量仍然与公司发展最鼎盛时期不相上下。与此同时，康宁依旧认为光纤行业是一个增长型的行业，而且公司也在按照这一设想开展各种经营。公司从未停止创造发明新设备的步伐，并藉此以较低的成本生产更好的光纤。康宁公司仿佛已经完全沉迷于对光纤业务的押宝中，而且乐此不疲，它应该参加由 12 个步骤组成的项目计划。
光纤生产对精度的要求已经达到次微米的水平。其初级原材料是挥发性四氯化硅，它和甲烷一起燃烧出明火，光纤的核心部分是少量的四氯化锗。明火烧出的烟灰是二氧化硅，这也是最纯净的玻璃，工厂通过安装在旋转的陶瓷棒上的密封车床来收集二氧化硅。收集起来的玻璃逐渐变大，形成一个圆柱体，从外表看去就好像妈妈清理冰箱时融化的冰霜。这种材料从车床中取出后熔结成晶莹剔透的固态玻璃，它将成为光纤中用以传输信息的核心部分。 在另外一台不同的设备上再次重复上述过程，从而在核心部分的外部覆盖一层玻璃外壳。接下来把被称作预制件的圆柱体放置在一个多层的塔式结构物的最上端并对其加热，直至熔化的固体开始滴落，接住这些熔化的固体并且开始向下拉拽，让其逐渐变薄直至成为纤维，整个过程就好像拿起一块比萨饼时带起的丝丝奶酪。在最底层，纤维被卷在线轴上以便接受测试，然后再把纤维送往另一个加工场所，在那里多根纤维被拧在一起制成光缆。 最初的预制件大约有干面杖那么长。生产流程的最大改进是制造出更大的预制件，这样就可以生产更多的纤维。如今的预制件长达数码，其中包含的材料足以拽出几百千米的纤维。但是随著圆柱体体积的增加，这个流程变得越来越难以控制。以前，每台车床由一名技术人员操纵。现在电脑已经承担了这部分工作，只需一名技术员就能监管一屋子的车床。工厂经理汤姆•内特尔曼（Tom Nettleman）说，“你不可能通过人工控制按钮来实现精密操作，这个道理很简单，所以我们取消了按钮。”
公司面临的下一个挑战是加快拉拽速度。在其他条件不变的前提下，拉得越快，纤维就越细。但是，纤维最终的直径必须是 215 微米（就像钉扣子的线），误差不得超过一微米。为了保持一致，康宁公司使用计算机系统对热纤维进行每秒数百次的测量，并不断调整速度和张力。康宁公司不愿透露纤维移动的速度究竟有多快，但是有人推断其速度足以引起美国大多数公路骑警的注意。
凭借日益普及的自动化，康宁公司不断缩短生产时间，降低失误。公司坚持对每一米纤维都要进行测试，从而确保其张力至少达到每平方英尺 10 万磅。但康宁公司过去是通过由每个预制件制成的纤维抽样来检查光纤的特性。如今，测试过程实现了自动化，每个线卷都要经过检查。即便如此，康宁公司还是把从拉拽纤维到最终产品入库的时间由原来的数周缩短到了几个小时。 自 2001 年以来，威尔明顿工厂每位员工按千米计算的纤维产量已经翻了一番，这完全得益于技术的升级。而评定产品质量的最佳标准──退货率也大大下降，1986 年公司每售出 100 万千米纤维，就会有超过 6,000 千米的退货，如今每百万千米产品只有 50 千米的退货。而且，尽管康宁公司的纤维业务尚未扭亏为盈，但其现金成本（扣除折旧及其他非现金开支之前）再次降至销售价格以下。
光纤业务也许终将迎来自己的曙光。光纤的价格似乎正在趋于稳定。市场需求正在增加，尤其是在美国。负责康宁公司光纤业务的副总裁埃里克•马瑟（Eric Musser）说，这个行业仍然有能力生产出相当于 2001 年全世界销量的光纤产品。但是，这些产能中有多少已经过时了呢？尽管康宁公司在不断升级产品、压缩成本，但马瑟怀疑公司的竞争对手是否也在这样做。“他们的一些产能即将过时，”他说，“它在未来究竟能发挥多大作用、节约多少成本还是个未知数。”但是，在威尔明顿，这根本不成问题。
译者: 萧艾