美国制造业资产类别的案例

a16z（A16z）

https://a16z.com/the-case-for-the-american-manufacturing-asset-class/

美国防务科技的复兴正在进行中。如果你在Gundo、硅谷，甚至华盛顿特区待过一段时间，这并不会让你感到惊讶。

风险投资正在以前所未有的方式涌入国防领域，资助像SpaceX、Anduril、Castelion、Saronic、Covenant和K2 Space这样的公司，他们将曾经看似不可能的想法变成了先进的导弹、自主系统、飞机、舰船和宇宙飞船。他们从设计到原型的转换速度极快，并且通常能够提供比单一精致平台更便宜、性能更高的系统。

然而，对于伟大的国防公司来说，筹集资本和赢得开发合同并不是最终重要的。重要的是大规模生产和部署。没有它，美国最终得到的是原型而不是能够进行威慑的强大武力。现在，这种向规模扩张的推动力正在向一个老化且无法跟上节奏的工业基础发送大量的需求。硅谷在很大程度上忽视了这个基础：我们没有为这些公司的制造商和供应链提供足够的资金。

这个缺口是一个国家安全问题。同时，对于美国资本来说，也是一个千载难逢的机会，可以建立能够产生可观回报的持久制造业公司，同时解锁高技能工作和工业能力，对整个经济产生积极的连锁效应。

这个机会出现在美国做出自上而下的政治决定，减少对中国依赖的精确时刻。电池、电机、执行器、涡轮机、稀土和其他工业堆栈的部分不能继续暴露于中国的影响力之下。

美国不能在劳动力成本上竞争，我们也不应该尝试。相反，我们需要利用我们最大的不对称优势，即深厚的资本市场和它们所推动的技术创新，并通过工程手段解决这个问题。

这意味着从头开始建立一个以技术为中心的工业层级。这个层级从波音公司开始，到霍尼韦尔公司，再到制造精密部件的几个层级以下的机械车间。目标是建立一个与建立在其上的先进系统一样现代化的工业基础。

现代国防技术已经超越了其生产基础

在重新设计制造基础之前，了解现代国防公司如何构建系统是有帮助的。当一个新的先进系统首次飞行、航行或驾驶时——以Castelion的Blackbeard为例，人们可能会合理地问：你们只建造了几个。你们能再做10,000次吗？

毫不奇怪，完成一次导弹飞行测试的单位经济与大规模生产线的经济是完全不同的。为了完成一个原型，公司可能会为一个独一无二的部件支付荒谬的价格，等待供应商，或者购买永远无法回本的工具。当优先事项是证明对战争部真正新颖和变革性的东西时，这些是合理的决策。

然而，一旦公司想要将产品投入大规模生产，挑战就从证明能力转变为在整个现有工业基础之上建立可扩展的制造。Castelion目前正在通过最近的海军生产订单，将他们的Blackbeard高超音速导弹推向这一过渡阶段，该订单要求每年数百枚导弹，有途径达到数千枚。

随着更多公司寻求进行同样的规模转变，这种生产提升将需要延伸到供应链的几个层级，进入数千个机械车间、零部件制造商和工艺专家，这些系统依赖于这些。2022年经济普查统计了16,876个机械车间；在那些全年运营的车间中，83%的雇员少于20人，95%的雇员少于50人。同样的小企业结构也延伸到整个美国制造业，大约四分之三的240,644家制造业雇主的雇员少于20人。

许多这些公司擅长他们执行的困难过程，但这么小的公司不能随意增加机器、工人、资格运行和库存，以应对突然的生产提升。而且，规模并不是唯一的限制因素。工业基础的碎片化是另一个。构建单一系统所需的技能分布在高度专业化的车间，这些车间很少作为一个协调的网络运作。在许多关键过程中，可能只有一个或两个合格的来源。历史上，强大的工业集群产生了更深层次的专业供应商、工人和技术知识的储备。没有一个健全的工业网络，位于下游的某个供应商可能会对整个终端系统施加生产上限。

这些紧张关系的存在是因为美国的供应商基础大多是围绕着精美系统的低速生产建立的，这些系统的使用寿命以十年计。供应商因为进行小批量的专业工作而得到奖励，而不是为成千上万的订单建立过剩产能。61%的二级及以下国防制造商将工具、自动化或生产线限制作为他们扩展的三大障碍之一。而且，这项工作不能简单地转移到任何有空间的工厂，因为资格认证可能与特定的制造过程和设施相关联。

因此，挑战并不像简单地增加更多产能那么简单。我们国家现在所需的高低端混合，要求现有的供应商基础在维持精妙系统的同时，还要全面启动全新的低成本、高产量武器和系统类别。要做到这一点，需要在各个层级上都有更多合格的生产，同时也需要一个能够真正作为一个工业系统协同工作的供应商基础。我们需要同时现代化工厂和它们之间的工程关系。

这不仅需要巨额的前期资本，特别是在国防领域，系统公司及其供应商往往需要在政府对其将购买多少或何时购买仍持保留态度的情况下，准备生产提升。

工厂是根据订单而不是可能性来提升产能的。

供应商差距最终归结为两个限制因素：不确定的国防需求使得下一个生产提升难以得到保障，而技术与制造能力的缺口限制了供应商在规模上实际能提供的产品。

私人资本可以建立这些企业，但它不能合理地为政府尚未承诺的需求提供无限的国防特定产能融资。大多数机械车间是为了报价图纸和填写采购订单而建造的，而不是为了无限期地承担机器、工人、库存和资格认证成本的投机性提升。

在Anduril的Ghost-X计划中，供应商大约需要六个月的时间来增加产能，但军队无法承诺将购买多少系统，迫使Anduril及其供应商权衡规模成本与不确定的需求。而现在这种情况正在延伸到价值数十亿美元的CCA计划中，Anduril表示，它已经达到了私人资本所能承担的极限，并且在空军的11亿美元27财年采购请求得到资助之前，无法开始FQ-44 Fury的生产。卖家需要买家的钱。这显然不是一个疯狂的提议。

如果我们希望最具创新性的国防公司建造世界上最先进的武器库，五角大楼必须作为主要客户行动。这些承诺可以做到两件事：它们为投资者提供了一个可信的需求信号来资助新的产能，它们也给了公司足够的确定性，在全面生产开始之前就向他们的供应商做出承诺。

然而，可靠的需求只解锁了产能决策。将这些需求转化为成千上万的系统仍然依赖于一个以技术为先的供应商基础，这个基础拥有足够的工程深度和生产能力来大规模交付。

仅靠建造到打印是不够的，未来的“需求和供应商”能力必须共同设计。

当今供应商关系中的一个核心缺陷是在系统公司和组件制造商之间缺少工程反馈循环。掌握这一点的公司将会定义下一个制造业的世纪。提示：私人资本，投资这里。

传统上，按图制造的供应商会收到一张图纸，对其进行报价，然后制作零件。无论该零件是否易于制造，或者在大量生产时会产生废品，都不是供应商的决定。供应商通常确切知道为什么零件成本高昂或难以制造，但他们没有权利重新设计它，也没有理由尝试。结果是：生产知识从未回流到设计中，原型决策被冻结到旨在生产数万单位的程序中。

更现代的方法是从性能要求和系统约束开始，而不是从继承的图纸开始。供应商应该能够告诉高性能导弹公司：

“我们可以这样建造尾翼。它仍然能满足性能要求。哦，顺便说一下，我们可以生产20,000个。而且成本更低！”

这就是共同工程的核心：重新设计组件及其生产方法，质疑材料、几何形状、公差、接口、零件数量、测试、认证，甚至是生产过程本身。系统公司仍然可以保留其架构和最终集成，而供应商则对组件及其生产系统承担有限的责任。

最终，这是一个基本原则的练习。这也很难，需要从头开始做实际的工作。使用3D打印或其他新方法更快地制造同样的旧零件是有帮助的。但质疑零件为何必须以那种形式存在则更好。

尽管这听起来很有启发性，但这绝非一个新概念。事实上，我们几十年前就知道这一点。对80年代全球汽车行业的一项研究发现，供应商在工程中的积极参与有助于解释开发时间和成本上的巨大优势。

在产品开发生命周期中持续这种合作将揭示可能被忽视的复杂细节，这些细节可能会影响最终性能或可制造性。在纸面上看似无害的公差可能会在大量生产时导致废品，或者在原型中表现完美的设计可能在重复10,000次时会很痛苦。这种生产学习需要直接回流到下一个设计决策中。

在成千上万个组件和广泛的供应商基础上运行该循环需要软件来保持要求、设计、测试和生产数据的连接。像Nominal这样的公司连接这些数据流，并将Anduril的五到六小时测试审查周期缩短到接近实时。

掌握第一性原理共同工程，每个组件都成为另一个过程知识的来源。将这些学习成果捕捉到软件中，再将其应用于工厂地面，供应商就成为了下一代物理系统的关键基础设施。

素数下的空白区域

埃隆曾有名言：“工厂就是产品。”在SpaceX，这一理念体现得尤为明显。

从早期开始，埃隆决定“几乎全部”内部制造猎鹰9号和龙飞船。在猎鹰9号飞行超过600次之后，他们将这一逻辑扩展到他们的先进巨兽——星际飞船，大约80%的制造是内部完成的。

对于解决真正一代一次的挑战的公司来说，垂直整合可能是必要的，以保持设计、制造和测试在一个开发循环中。为什么？因为在整个次级供应链中进行共同工程将需要太多的信任跳跃，而技术仍在完善中（基本上是在飞行中建造飞机）。然而，大多数公司并不是SpaceX，不应该像它们那样组织自己。

大多数系统公司应该拥有真正定义产品的东西，并将市场无法按要求的性能、成本、体积或速度提供的任何东西内部化。除此之外，在每个新的主要公司内部重建工业基础几乎没有意义。在某个时刻，每个系统公司都将需要一个更广泛的制造基础。

那就是空白区域。那就是投资机会。

即使是Anduril，它也将火箭发动机制造内部化，仍然严重依赖于其下的制造基础。其低成本的Barracuda-500M使用了70%的通用组件，其余30%通过多个供应商的竞相开放架构设计来降低风险。而Castelion正在进一步深入商业制造基础，

设计其低成本导弹寻的器，围绕汽车电子供应商和标准行业尺寸。

重点不是这些公司应该外包一切。他们不应该。机会在于建立和投资于那些可以拥有主要公司不需要自己拥有的组件和制造过程的供应商。

而且，当相同的制造能力可以服务于多个项目时，供应商基础的经济效益会得到改善。当航空项目共同购买通用航空电子设备时，它们可以将需求合并为更大的订单，并获得规模经济。专有架构则相反，将项目锁定在独特的组件上，这些组件更难以竞争性地获得。

当制造商不必将所有赌注都押在一个项目上时，他们就能建立起更具韧性的企业。为一个客户建立的工程知识、工具、资格认证和生产能力可以转移到下一个客户，同时长期降低供应商的风险。

但是更广泛的工业网络也需要冗余。如果一个出色的制造商最终为五个导弹项目提供相同的零部件，那么这个供应商可能拥有一个多元化的业务，但它也引入了一个五项目单一故障点。目标是建立具有韧性的制造能力，而不是重新创造独家依赖。

这是硅谷迄今为止在很大程度上忽视的工业空白地带。我们资助了那些构建系统的公司。现在我们需要资助它们下面的制造层，这样每一个新的主要承包商就不必在自己的墙内重建美国工业。

资本投入，能力产出

制造业是资本投入，能力产出。更多的产出需要更多的东西：工程、资格认证、机器、设施、库存、技术工人，最重要的是大量的资本。没有“银弹”软件式的零边际成本逃生出口。因此，这是为数不多的尚未显而易见的风险投资和私募股权类别之一。如果美国想要更多的工业产能，就需要有人为这种物理能力提供资金。

资本历来追逐拥有头条合同的系统公司。二级和三级供应商，技术尚未触及的层次，其价值被严重低估。

成千上万的合格供应商拥有数十年来积累的资产：批准和资格认证历史、已经在活跃平台上飞行的组件、技术熟练的工人、深厚的客户关系以及来之不易的工艺知识。由于软件、工程、工作流程和设备过时，大多数供应商的运营能力仅达到其潜力的一小部分。先进技术的采用仍然集中在最大的公司中；长尾部分几乎没有被触及。

然而，让我们明确一点：机会不在于购买这些车间并给它们贴上人工智能的标签。而是利用现代工程、软件和资本使稀缺的工业资产产出更多。

这个机会部分是因为推动整个制造过程连接的智能和技术的顺风。智能传感器、工业物联网、人工智能以及建模和仿真方面的进步，现在让制造商对生产过程中实际发生的情况有了更清晰的了解，而基于物理信息的人工智能和数字孪生技术则允许工程师使用生产和检验数据来改进下一个设计和流程。同样的可见性可以延伸到供应商，暴露产能和瓶颈，在一个车间成为整个系统生产上限之前。

但是，无论软件多么先进，都无法改变一个基本事实，即制造业需要机器在物理世界中制造出真实、有形的产品。每一美元的技术仍然必须面对限制生产线的任何物理因素。

进入两秒转移测试。如果工人能在两秒内将部件在两台机器之间移动，那么增加一个机器人可能会增加成本，而不会显著提高产量。制造商需要询问实际限制生产的是什么。是CNC铣床的切割周期、更换夹具所花费的时间，还是部件等待检查的时间？技术资金应该投向这些地方。

两个证明点将技术和资本在工厂地板上发挥作用，两者来自不同的方向：

Hadrian从零开始构建新的、由人工智能驱动的工厂。其Opus平台将客户设计文件转化为制造步骤和工作指导，安排机器和技师，并通过检查监控生产。即使在2022年，Hadrian制造的航天级零件的速度已经是传统供应链的10倍，效率提高了40%以上。然后，在RTX项目上，Hadrian制造的标枪和TOW组件实现了98%的准时交付。

Amca将基于人工智能的工程与现有的制造能力相结合，提供新的关键组件。为什么要花费数年时间重新创建客户批准、资格数据和已经存在的过程知识？其RAPID工程平台将数十年的部落知识数字化，并与定制的仿真工具以及内部原型制作和资格认证相结合，以生成和验证新的、可制造的组件设计。在其六个工厂中，Amca每月发货超过50,000个组件，并且使用RAPID，将开发到生产的周期缩短了67%，与行业标准相比。

一个从空白的地板计划开始构建新的能力。另一个现代化并增加美国已经拥有的能力。两者都展示了技术和资本如何扩大供应商层，而不是迫使每个系统公司自己建造。

这就是为什么这是一个投资机会，而不仅仅是一个工业政策问题。

因此，采用这种现代的、技术优先的方法，资本投入=能力产出，对吗？

是的，而且现在比以往任何时候都更有可能，这种能力可以被指数级放大。

美国最大的战略优势之一是其独特的深厚资本市场，能够从第一条国防生产线开始，通过可重复的工厂扩张，一直延伸到更大的商业市场，为再工业化提供资金。政府资本必须作为锚点，填补私人资本无法单独承担的战略能力缺口。风险投资随后可以承担早期的技术和运营模式风险。

一旦生产得到证明，增长股权、私募股权、战略资本和信贷可以为下一个工厂或生产阶段提供资金。在某个时刻，昂贵的风险股权投资将不再是扩展的合适工具。当制造产品有更广泛用途时，联盟和商业需求可以维持产能利用率，并支持下一次扩张。这就是美国资本市场与制造业协同工作，加强国防最终依赖的更广泛的工业基础。

国防工业飞轮

Hadrian从风险投资支持的工厂到更大股权和工厂扩张融资的进展展示了这一过程的实际操作。在筹集了13.7亿美元股权一周后，Hadrian为制造基础设施、机械和硬件专门关闭了3.6亿美元的循环信贷设施。然后，像Apollo和摩根大通这样的机构投资者进入，表明工业生产可以吸引更大、更便宜的资金池。因此，与大多数风险投资支持的市场本能相反，流入美国制造业的私募股权可以是一个好信号。

批评者会说这正是私人股权削弱美国制造业的方式。公平地说。标准应该是简单的。资本是否留下了更强的工程能力、资格能力、设备、技术工人、可靠产出和独立来源？如果是，太好了！如果计划是购买一个陈旧的车间，用债务杠杆使其负债累累，并削弱其生产能力，这不是工业复兴。这是为了现金而剥离工业基础。收购应该让美国拥有更强的供应商，而不是更少的合格来源。目标是更多的赢家，而不是更少的所有者。任何其他情况都对国家利益有害。

威慑始于工厂地板

为了在任何大规模冲突中取得胜利，美国必须建立一个持久的工业基础，能够将过去十年的国防技术复兴转化为压倒性的武器库——这将明确表明与美国开战不值得。

为了实现这一目标，我们必须首先重建我们的工业基础技术。我们不会降低西方的伦理标准去追求中国的劳动力成本，也不会模仿那种通过补贴非经济过剩产能来主导关键供应链，并在危机中利用这种依赖性的模式。

我们将以不同的方式取胜，通过利用前沿技术和世界上最深的资本市场来建立自身经济上持久的生产能力。

这使得这次工业建设成为国家安全的必要之举，同时，对于美国资本来说，也是一个巨大的机遇。这两者并不相互排斥。

我们正在进入一个新的制造业时代，这一时代可能受到硅谷的启发，但将在美国中部地区建立，创造出一个全新的美国制造业资产类别。

美国制造业资产类别的案例

常见问题