“钢铁侠”的颠覆式创新

  “真正拥有巨大技术突破的颠覆性创新……往往来自那些初创公司。”——埃隆·马斯克

  SpaceX公司(美国太空探索技术公司)成立于2002年,创始人是备受争议的硅谷钢铁侠——埃隆·马斯克。在经历了最初的三次失败后,2008年由该公司研制的“猎鹰(Falcon)1号”火箭成功发射。2018年2月6日,由SpaceX公司制造的“猎鹰”重型火箭成功发射,并在完成任务后顺利回收,让全世界航天爱好者倍感震惊,它的造价远低于同类型火箭,但性能却高出许多。

  在火箭与电动汽车两个截然不同领域均取得如此巨大成就的人,正是埃隆·马斯克。马斯克还是一位颇具争议的人物,他一方面以其天马行空的构想闻名于世,另一方面又被人称为是用火箭和电动汽车到处兜售虚假“希望”的骗子。

  SpaceX的成功归纳起来,其核心是颠覆式创新和对优秀产品与服务的深刻洞察:寻找其他人认为不可能的机会;从失败中学习、永不放弃;创新和低成本竞争战略;创造市场需求、迭代创新。

  寻找其他人认为不可能的机会

  2002年1月,埃隆·马斯克来到里约热内卢过圣诞节。在沙滩上,他惬意地拿起一本有关火箭制造的书。其实,在海滩上看书也没什么稀奇,但在埃隆·马斯克看来,翻开的正是自己的梦想。在离开Paypal后,拿到2亿美元现金回报的马斯克参与了一个准备把小型温室送往火星的项目,并前往俄罗斯试图购买运载火箭,结果,对方报价让其无法接受。

  研究之后,马斯克发现,火箭燃料成本只占总成本的2%,而目前绝大多数火箭发射后都被扔掉了。“为什么太空火箭不能重复使用?”他回国后,于2002年成立了美国太空探索技术公司——SpaceX,并自掏腰包1亿美元,用于研发供私人使用的可回收运载火箭。

  接下来,马斯克招募了一些来自波音和洛克希德·马丁(洛马)等公司的优秀工程师,创建了一支世界级的团队。

  在停滞不前或退步的行业中,没有足够的竞争来推动创新,像马斯克这样的企业家却通过敏锐的观察挖掘出了真正的机会。航天工业是最典型的例子,“我们能够在1969年与‘土星5号’一起登上月球,通过航天飞机我们只能到达低地球轨道,如今航天飞机已退役,美国无法在没有俄罗斯人帮助的情况下让人类进入轨道。” 马斯克说道。

  当人们觉得私人探索太空是件浪费时间和不可能实现的事情时,马斯克看到了这个行业的机会,开启了SpaceX对传统航天业的颠覆之旅。

  从失败中学习,“永不放弃”

  面对马斯克的疯狂之举,一时间,人们都认为他疯了,而现实也如同大家所预言的一样,尽管马斯克招聘了很多来自NASA(美国宇航局)的科研人员,但是研发难度依然不容小觑。

  2006年,Space X第一次发射时因燃油箱问题导致火箭在空中直接爆炸。2007年的第二次发射又因燃油箱震动导致火箭发射失败。2008年8月,第三次发射再次失败,马斯克的人生跌落谷底。六年间,马斯克经历了长子夭折和婚姻破裂。与此同时,火箭研发也让他的个人资产所剩无几,他卖掉了豪车和别墅。

  除了SpaceX,连其在2004年投资的特斯拉汽车,也因为延期交货导致公关危机,面临着随时关门的可能性。随着第三次发射失败,马斯克只剩下最后一次发射机会。到2008年年底,在经历连续三次发射失利之后,马斯克从PayPal公司赚来的2亿美元也消耗殆尽,他已经没有退路。

  面对接二连三的失败,尽管承受着巨大的压力,马斯克并没有退缩。他认真地检查每一个引起火箭故障的原因(包括发动机传感器故障、液压油耗尽和节流阀粘性等),激励工程师们不断从失败中学习。2008年9月28日,只搭载了360磅货物的“猎鹰1号”火箭点火启动。在员工的欢呼中,“猎鹰1号”成功发射。

  马斯克成功了,但他却面临着一个更大的窘境。SpaceX和特斯拉两家公司都陷入困境,并且可能只有一家能幸存下来。“屋漏偏逢连夜雨”,正当马斯克一筹莫展苦苦挣扎时,美国爆发了震惊世界的“次贷危机”,这对于亟需资金的马斯克无疑是雪上加霜。

  此时,NASA伸出了援手,向SpaceX提供了一份高达16亿美元的订单,为正在研发中的“猎鹰9号”解决了资金问题。听闻这个消息后,马斯克哭了。此后四年,SpaceX陆续接下30多个商业发射合同。

  2018年2月,SpaceX公司的“猎鹰”重型火箭腾空而起,再次创造了历史。“重型猎鹰”是全球现役运载能力最强的火箭,该火箭的3枚助推器全部能够实现回收再利用,开启了超重型火箭廉价发射的新纪元。

  当地时间2014年5月29日,由美国太空探索技术公司研制的第二代“龙”飞船,在美国加州霍桑成功发射。第二代“龙”飞船将实现载人升空的功能

  创新和低成本战略

  SpaceX公司高度重视原始创新,坚持掌握核心技术。

  1. 推崇颠覆式创新

  依靠技术创新,SpaceX掌握了领先的火箭一级回收技术、整流罩回收技术、模块化组装技术和可重复使用技术。依托技术创新,研发团队研制出可重复使用动力着陆系统和低温储油装置等产品。

  2010年12月,“猎鹰9号”火箭成功将“龙”飞船发射到地球同步轨道。2015年12月,“猎鹰9号”第一级火箭在卡纳维拉尔角空军基地成功着陆,实现人类太空轨道运载火箭第一级完全可控回收,其技术难度之大犹如“在狂风中将扫帚柄直立于手掌之上”。

  2. 注重“关键路径”

  “关键路径”是指特定时间公司最紧迫问题所组成的路径。马斯克将大部分时间和精力投入到SpaceX中。如果工程师的工作在“关键路径”上,就可以得到马斯克的支持:“你需要多少人和多少钱才能解决它?”无论你要求什么,他都会为你提供。依靠创新战略,SpaceX几乎垄断了全球近一半火箭发射业务。

  3. 独辟蹊径降低成本

  一般而言,ULA(联合发射联盟)发射一枚大中型运载火箭的费用约为4亿美元;即使性价比颇高的中国“长征三号乙”火箭的发射费用也至少需要6000万美元,中国火箭已经足够便宜了。但SpaceX公司所研发的火箭的标准发射费用仅为5400万美元,无与伦比的价格优势使得SpaceX可以轻松击败任何竞争对手。

  为了使成本更具颠覆性,SpaceX采用了如下两种方式:    

一是内部垂直整合生产。公司制定了全面成本控制计划。火箭和飞船使用的全部零部件尽可能自己设计和制造。这种垂直整合模式是成本控制的基石,这样做同时也降低了从外部采购零部件带来的质量控制风险。为减少火箭生产线,尽可能在一条生产线上完成产品制造。此外,将大部分生产过程集中在霍桑工厂,能够即时共享信息和材料,从而降低了生产过程各个阶段的成本,加快了信息反馈。SpaceX自己制造了大约90%的火箭零部件,而洛马和波音公司则需与12000家供应商签订合同才能制造火箭。

  二是攻克火箭回收技术。除了自己承担制造环节外,SpaceX过硬的可回收火箭技术水平也大大降低了发射成本。SpaceX使用Grasshopper(设计、测试软件)进行了最成功的发射测试,这是第一个可完全重复使用的火箭,这意味着可大幅度降低太空旅行成本。最初,当马斯克看到太空旅行的限制和强制的性能标准,他面临着创新的困境。

  NASA几十年来一直试图但未能提供低成本的太空飞行——这是航天飞机失败的关键。航天飞机的复杂性及其对1970年代技术的依赖推动了成本上升。它与SpaceX今天所拥有的低成本和标准化思维方式存在根本不同。

  创造市场需求,迭代创新

  虽然SpaceX已经发展成为世界上最大的火箭发射公司,但世界航天发射市场和载人航天市场并没有想象中的那么大,即使它在2018年拿下全球近一半的订单,收入也仅有20亿美元。

  而转型建造庞大的卫星通信网络,SpaceX未来发射收入峰值每年可能达到50亿美元,而来自“星链”互联网的收入,可能接近每年300亿美元。相较于其他竞争者,SpaceX的优势在于它拥有世界上几乎成本最低的发射费用和运力最强的运载火箭,这决定了SpaceX的起点就比竞争对手高出一大截。因此,SpaceX提出了雄心勃勃的“星链”计划。

  2019年5月23日,搭载着首批60颗“Starlink (星链)”卫星的“猎鹰9号”火箭发射成功。这标志着史上最疯狂的互联网计划正式迈出了第一步。“星链”是SpaceX的一个雄心勃勃的项目,旨在将数量庞大的小型卫星发射到近地轨道。通过相互间的激光通信,建立覆盖全球的卫星网络,特别是它可为那些光缆和地面基站无法到达的偏远地区用户,提供低成本高性能的互联网服务。

  之所以说它疯狂,是因为除了项目从设计、建造到部署的时间至少需要10年,总成本近100亿美元外,还有它那巨大的卫星发射数量。

  SpaceX的最终目标是在近地轨道部署覆盖全球的12000颗卫星。这将是迄今为止,人类总共发射过的人造卫星数量的1.5倍,目前在轨运行的人造卫星数量(2063颗)的6倍。

  预计“星链”系统全面建成后,地球上几乎任何地点、任何时间将至少有三颗“星链”卫星在头顶运行,真正做到宽带互联网遍布世界,全球无死角,它将为目前无条件上网或无法正常上网的全球近42亿人口提供低价、高速的上网服务。其网速将远远超过地面上现行的4G、未来的5G无线网络,甚至绝大部分有线网络,这些都无疑意味着全球互联网的大变革和电信业的大洗牌。

  同时,SpaceX也创造了独特的迭代式创新模式,极大激发了创新活力。2008年,“猎鹰1号”火箭第4次发射成功。2015年,“猎鹰9号”火箭第一级箭体成功回收,将火箭发射成本降到了“白菜价”。

  2018年,“重型猎鹰”成功发射,它是全球现役运载能力最强的火箭,其3枚火箭助推器全部能够实现回收再利用,将开启超重型火箭廉价发射的新纪元。基于“猎鹰9号”和“重型猎鹰”取得的成就,SpaceX正在开发下一代完全可重复使用的火箭——“大猎鹰”火箭,它承载着将人类和货物运送月球、火星以及更遥远星球的希望。

  2019年,伴随着“星链”计划首批60颗卫星的升空,SpaceX开启了空间通信的新时代。从猎鹰火箭的可回收技术,到“重型猎鹰”,再到“星链”计划,SpaceX依靠迭代创新,不断积累技术,正迈向人类的火星探索之旅,“让人类成为多行星物种”。

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