谁在搬走科学仪器的三座大山

2023-08-23 12:16:33     来源:知识自动化

科学仪器的企业家就是一个个愚公,有三座大山需要搬。第一座大山是系统性设计,第二座大山是不靠谱的供应链,第三座大山是产品可靠性。


(资料图)

第一座山:系统性设计

就第一座大山而言,仪器仪表正脸向前冲。复杂的设备,本身就对系统设计集成能力要求很高。波音飞机公司的总裁认为,波音就是一个系统设计公司,他要驾驭300万个零部件,所需要的知识几乎可以穷尽所有的物理和化学的基本原理。

科学仪器是精密计量的工具,它的精密性和可靠性,必须高出被测量对象一个量级。因此,仪器仪表的零部件虽然没有飞机那么多,但就系统性设计而言,也是超过想象。

科学仪器是一个小众市场,越高端,用量往往越少。成熟的仪器厂家,一般都会有长销品,经久不衰,这样才能真正赚到钱。例如丹纳赫旗下的AB SCIEX作为质谱仪市场的领导者,用于对未知化合物分析的三重四级杆质谱联用仪5600几乎畅销不衰。这就是一头青春永驻的现金牛。

再比如分析有机物成分的液相色谱仪,往往日本岛津、美国安捷伦的一个单品型号,就可以畅销15到20年。经过多年的磨练,一种型号的产品成本曲线早已平坦,剩下的全是利润。

显然,国内企业必须也要开发出长销的单一产品。至少使用十年以上不过时,而且保持住稳定、可靠性——进而保持住口碑——这才是企业长青的基本功。国外开发产品的周期并不短,往往需要三五年才能研发一个新品,后面还需要大量的工程实验数据。

然而在国内,似乎一两年就可以搞定一个新品。如果卖得不好,换一个再来。既然基本功没有时间打磨,那么市场也就没有机会开门。

这就引出来一个更高级的商业模式。美欧日的仪器基本垄断全球市场,它们的高利润就是依靠耗材、备件和服务维修。全球最大的仪器厂商,美国赛默飞是一年收入近450亿美元的体量,依然保持15%的增长。源自侵略性极强的收购策略,形成并购性增长。但是,四处并购并没有消耗它的现金成本,因为它有两大奶牛稳定供奶:一个是畅销品,一个是雷打不动的服务费用。赛默飞在生命科学领域,有一半的收入来自备件和耗材的复购。然而,如果仪器本身不稳定,这种钱根本赚不到。这就是一直在高速运动的中国仪器厂家,相对于看上去慢腾腾的国外仪器厂家,却无法赚到钱的原因。

在科学仪器的理化分析方面,液相色谱仪是非常重要的有机物分析仪器。液相色谱仪有将近3000个零部件,全是精细部件,个个管事、样样较真。要完成系统设计,需要考虑这些精巧的部件之间的相互配合度。需要很细的管道,液体在其中流动。要想避免液体在管壁上拉拉扯扯,难以移动,必须在两侧加上很高的压强差。而这样的管道四周,就很容易漏水。

而作为耗材的色谱柱,是一个分离中心,就像心脏一样。需要高压、密封性、流速稳定性。而且需要将柱温箱保持在恒定温度。防止泄露、保持恒温、加压流动,每一个环节,都不可以懈怠。对于材料、密封、流体力学,都需要很高的基础功底。

表面看上去平凡的机械物件,却蕴藏万千奥妙。

第二座山:不成熟的供应链

仪器仪表厂家,先要做好品牌,让用户认可,这是正面攻关。而扭过头来的反面攻关,担子同样不轻松,需要解决供应链短板。第二座大山,同样压得人喘不过气来。

对于很多高端仪器,大部分核心零部件都是进口的品牌。而这些国外零部件厂商,给国产企业的价格,一般会比供给国外仪器品牌商高出很多。这意味着国产仪器的物料成本,可能天生比国外的要高。其实也没有什么阴谋论,就是非常简单的市场原则:国外仪器出货量大,零部件的价格自然便宜。市场法则有时候看上去无情,但也有公平的成分在其中。

在液相色谱仪方面,悟空仪器、大连依利特等国内公司,正在艰难地撕开由日本岛津、美国安捷伦等占据的铁桶般的中高端液相色谱仪市场。高端沃特世暂时还难以撼动。上海磐诺则在气相色谱仪展开攻城战。这是正面战场的突破。但是,如果打开液相色谱仪的内部来看,则会发现还有着更加坚实的内核供应链堡垒。其中,真空脱气机的主要厂家是美国IDEX旗下的Systec;高压切换阀来自美国IDEX旗下的罗丹尼,或者美国VICI;氘灯、超宽光谱范围的硅光二极管厂家是日本滨松公司;而平场凹面光栅则需要由日本堀场来提供。

当人们在实验室里看到各式进口仪器的设备时,难免会有“万国仪器博览会”的感慨。然而,不容忽视的是,即使有国产仪器登台亮相,它内部的五脏六腑也难免是“万国器官”。

要想产生合理的利润,国产仪器厂家需要培育上游的国产供应链。问题就变得更麻烦。如果主机一年卖不了多少台,同时要开发零部件,难度自然很大。而供应商也会颇感吃力,或者有心无力。尽管中国的电路板PCB如此发达,占据全球80%的产能。但这些电路板想达到仪器仪表的要求,还差得很远。要么是大厂不愿意伺候事儿多、要求高、规格全的小订单,要么是小电路板厂家还得等着仪器厂家上门指导。结构件的金属加工,也是如此。

模具是制造仪器的关键一环,但愿意为仪器配套的模具厂商也很少。为老才臣豆腐乳提供模具的制造商,哪怕一个瓶盖只挣一毛钱,但是上百万个瓶盖也足以让模具的开发回本。可为一台仪器开一个模具,一年只有上千台,模具开发商根本赚不回来。这样的供应链自然无意为行业服务。

这就是供应链不成熟的行业幼稚症。最后这些本来行业应该承担的公共担子,重新回到志在创新突破的企业家身上。

类似一些探测器等标准件的提供商,在国外往往都是专精特新。祖辈三代,就做一个探测器。而这些产品的量并不多,正好可以支撑一个小的家族作坊企业。这些专精零部件的小厂家,不多不少地支撑了全球仪器行业的全部。再多一家供应商都盛不下。这是既定的秩序,新厂商的加入,由于得不到主流仪器厂家的认可,往往很难生存。这使得国内的突破非常困难。

而对于非标关键件,一些优秀的企业不得不自己制造。并非为了实现自主可控,而是迫不得已。因为台数少,最后自制零部件的价格反而更高。如果仪表整机还要求比国外价格低,那么整个商业逻辑就崩溃了。

如果说这些机械、电气电子等器件,还勉强可以解决的话,仪器配套的工业软件,就是最大的软肋。国内没有一家软件服务公司,可以为仪器行业提供软件配套。这是更加隐性的供应链软骨症。20年前,岛津、安捷伦即使是液相色谱仪的竞争对手,也都共用一家独立的第三方软件服务商。2000年前后,在安捷伦购买这家软件公司之后,供应链的平衡被打破。而岛津也不得不建立工业软件的自研团队。

如果有软件真懂这个行业,能够懂合规、懂算法,其实跟着科学仪器很赚钱。20-30人的公司可以活得很好。但是,这需要双方的打磨。

第三座山:产品可靠性

家电、手机、汽车等,由于直接跟消费者相关,一旦质量有问题,很容易被吐槽。因此,这些行业对可靠性的要求很高,需要做大量的可靠性实验室。可靠性,是设计出来的;而它的成效,则需要设计验证的大量试验。而仪器仪表行业,很多人甚至没有“可靠性是设计出来的”这种意识。一家企业做紫外分光光度计,销量很好,但却不做可靠性实验。打开外壳盖,四处都是肉眼可见的设计硬伤。例如电容放在芯片附近,完全不考虑芯片散热对电阻的影响。而这些低劣的设计,如果做可靠性试验,就会显出系统设计薄弱的原形。

可靠性有一套成熟的方法论,每一个电阻都要考虑高低温、振动、电磁等可靠性问题。然而有些企业,却直接无视这些基本功。最后的仪器,自然也很难持久。国外是专业选手,而很多中国厂家还是业余选手。只有理念先调整,才能真正追得上。

当然,可靠性试验的代名词就是“烧钱试验”。没有真金白银的投入,就没有真才实学的硬功夫。可靠性是软实力的建立,上百万的投入,看上去就是打水漂。完全不像硬件看上去那么直观。但这种投入是不可缺少的。而且,即使想烧钱也并非万事大吉,怎么烧钱也是商业机密。

日本岛津工厂的制造生产线,对用户开放,可以参观。对于可靠性实验室,则绝对不让参观。全球Top2的日本数控系统厂家发那科,其电路板测试实验室也是高度保密。很多可靠性试验就是窗户纸,一点就破。每个企业,都需要自己烧钱补知识,这正是竞争对手让追赶者流血的地方。这就是仪器仪表产业先后有序、难以超越的运行逻辑。

企业家愚公移山

液相色谱有几十家企业,很少能超过5000万。如此小的市场规模,还是高端技术产业,自然难以吸引行业人才。仪器仪表是高尖端设备,但却是一个工业化思维低、人员素质不高的产业。仪器仪表行业的企业家,在带动行业发展中起到至关重要的作用。这是一个由少数人手拉肩扛的产业,也是其他产业很少见的现象。有正向设计思维和精细管理的少数企业家,在这个行业显得光芒四射。他们担负搬走大山的重任。

这使得那些领先的国产仪器厂家,自然都是培育人才的黄埔军校。而那些企业家,往往就是行业园丁。悟空仪器,在内部培养设计师的正向设计思维,培养工程师的可靠性能力,以补足中国制造的大软肋;而在外部则需要培育供应链。向整个行业传递知识,成为优秀厂家的宿命。这也是很多优秀企业利润不高的原因,他们担负整个行业的成长成本,也背负将行业学习曲线拉平的使命。

很多地方,需要有人站出来教育行业。悟空仪器的液相色谱仪,一开始就开章明义,“不跟国内公司竞争”。就是要做中高端品质,采用最佳的零部件商。即使从下游开垦异常艰难,也要反哺供应链,甚至为供应商主动加钱。这种做法,就是为这些供应链打气,保留行业的火种。

很多科学仪器厂家,为了节省费用,往往舍不得投入服务。实际上,仪器的使用门槛一直很高,对于用户的培训、方法论、前处理等,都有大量的工作要做。而国内仪器厂商,如果只拼价格,就会省掉这部分费用,而这恰恰是用户最需要支撑的地方。国外品牌,就在这方面大量投入,跟用户一起成长。当年在日本岛津进入中国液相色谱仪市场的时候,行业只认沃特世或者安捷伦的品牌。但岛津花费大气力培育用户,最后终于跟安捷伦平起平坐。成长其实并没有太多的捷径,陪伴用户慢慢地成长,这正是仪器仪表行业最可能突破的地方。山东德州的海能科学仪器,就是采用高品质、高服务、看齐外商价格的策略,接受用户挑剔,一起慢慢成长。这就是公司的马拉松战略,韧性当先。

无论是仪器仪表行业,还是用户,都有大量需要培育的地方。行业需要补钙,领先的企业家不得不牺牲利润,哺育供应链公共品。

当我们看到一个国产仪器品牌厂商在用户扎根落户的时候,记得给这样的企业家以双重的尊敬。企业家不仅要埋头做好仪器的整机性能,同时还要拉扯那些不成熟的供应链,扶持行业人才,带着幼稚的行业一起闯地雷阵。一个个优秀的企业家,在为整个行业的不成熟而买单。

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