美国制造业资产类别的投资逻辑:a16z 推出 Cosign 网络论坛 Discourse
The Case for the American Manufacturing Asset Class
a16z 在 Cosign 网络上推出策展论坛 Discourse,3000 人可直接发帖,其余用户可提交内容进入队列。文章指出,国防科技公司虽获大量风投,但真正的瓶颈在于规模化生产:2022 年经济普查显示美国 16,876 家机加工车间中 83% 雇员不足 20 人,且 61% 的二三级以下国防制造商将工装、自动化或产线限制列为扩张的前三大障碍。
今天,我们推出了 Discourse,这是一个建立在 Cosign 网络之上的精选论坛。3,000 人可以直接发帖,其他人则可以将帖子提交到队列中,有点像早期的 Product Hunt。来看看吧:https://discourse.cosign.co/

美国的国防科技复兴正在全面展开。如果你曾在 Gundo、硅谷,甚至华盛顿特区待过,这应该不会让你感到意外。
风险投资正以几乎无人能预料的方式涌入国防领域,为 SpaceX、Anduril、Castelion、Saronic、Covenant 和 K2 Space 等公司提供资金,这些公司已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、舰船和航天器。它们从设计到原型的速度极快,并且往往能交付更便宜、性能更高的系统,取代一次性的精良平台。
然而,对于伟大的国防公司来说,筹集资金和赢得开发合同并不是最终的关键。真正重要的是规模化生产和列装。没有这一点,美国最终得到的只是原型,而不是一支能够形成威慑的压倒性力量。这种规模化的推动正在向一个无法跟上步伐的老化工业基础释放出激增的需求。硅谷在很大程度上忽视了这一基础:我们没有为这些公司背后的制造商和供应链提供足够的资金。
这一缺口是一个国家安全隐患。它也是美国资本的一个世代机遇,可以建立能够产生可观回报的持久制造企业,同时释放高技能就业机会和工业能力,并对更广泛的经济产生积极的连锁反应。
这一机遇出现的时机,恰逢美国做出自上而下的政治决定,以减少对中国的依赖。电池、电机、执行器、涡轮机、稀土以及工业体系中的其他部分不能继续暴露在中国的杠杆之下。
美国无法在劳动力成本上竞争,也不应该尝试。相反,我们需要 利用我们最大的不对称优势——深厚的资本市场及其所推动的技术创新——通过工程手段找到出路。
这意味着要从头开始构建一个技术优先的工业层级体系。这个层级从顶端的波音,到其下的霍尼韦尔,再往下到制造精密部件的几层之下的机械加工车间。目标是建立一个与建立在其之上的先进系统同样现代化的工业基础。
现代国防科技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会有所帮助。当一种新的先进系统首次飞行、航行或行驶时——以Castelion 的 Blackbeard 为例——人们可以合理地问:你造出了几个。你能再做一万次同样的事情吗?
毫不意外,让一枚导弹通过飞行测试的单位经济性与规模化生产线的经济性完全不同。为了完成一个原型,公司可能为一个一次性零件支付荒谬的价格,等待供应商,或者购买永远无法收回成本的工装。当优先事项是为国防部证明某种真正新颖且具有变革性的东西时,这些都是理性的决定。
然而,一旦企业希望将产品投入大规模生产,挑战就从证明能力转变为在现有工业基础上构建可扩展的制造体系。Castelion 目前正通过近期的一项海军生产订单推动其“黑胡子”高超声速导弹完成这一转型,该订单要求每年生产数百枚导弹,并具备迈向数千枚的路径。
随着越来越多的企业寻求实现同样的规模化转型,这一产能爬坡将需要向下延伸至供应链的多个层级,涉及这些系统所依赖的数千家机加工车间、零部件制造商和工艺专家。2022 年经济普查统计了16,876 家机加工车间;在全年运营的车间中,83% 的雇员少于 20 人,95% 少于 50 人。这种小企业结构贯穿整个美国制造业,全国约四分之三的240,644 家制造业雇主雇员少于 20 人。
这些企业中的许多在其所从事的困难工艺上表现出色,但如此规模的企业无法随意为突然的产能爬坡增添机器、工人、鉴定批次和库存。而规模并非规模化的唯一制约因素。工业基础的分割是另一个因素。构建单一系统所需的能力分散在高度专业化的车间中,这些车间很少作为一个协调的网络运作。在许多关键工艺中,可能一开始就只有一两个合格供应源。强大的产业集群历来能产生更深厚的专业供应商、工人和技术知识储备。没有强大的工业网络,供应链下几层的一个供应商就可能对整个终端系统施加产能上限。
这些矛盾之所以存在,是因为美国的大部分供应商基础是围绕精美系统的小批量生产建立的,这些系统的使用寿命以数十年计。供应商因小批量完成专业工作而获得回报,而非为数千件订购的系统建设过剩产能。61% 的二层及以下国防制造商将工装、自动化或生产线限制列为扩张的前三大障碍之一。而且这项工作不能简单地转移到任何有空间的工厂,因为鉴定可能与特定的制造工艺和设施绑定。
因此,挑战并不像增加更多产能那么简单。我们国家现在所需的高低搭配要求现有供应商基础在维持精美系统的同时,还要为全新的低成本、大批量武器和系统类别进行产能爬坡。要做到这一点,需要在各层级实现更多合格生产,还需要一个能够真正作为一个工业体系协同运作的供应商基础。我们需要对工厂以及它们之间的工程关系进行现代化改造。
这不仅需要巨额前期资本,而且尤其是在国防领域,系统公司及其供应商往往被期望为产能爬坡做好准备,而政府却对其采购数量和采购时间态度不明。
工厂靠订单爬坡,而非靠“也许”
供应商缺口最终归结为两个制约因素:不确定的国防需求使得下一轮产能扩张难以获得资金支持,而技术和制造能力的差距限制了供应商实际能够规模化交付的产品。
私人资本可以建立这些业务,但它无法理性地为无限的国防专用产能提供资金,去应对政府尚未承诺的需求。大多数机加工车间建立时的目的是按图纸报价并完成采购订单,而不是无限期地承担投机性产能扩张所需的机器、工人、库存和资质认证成本。
在Anduril的Ghost-X项目中,供应商需要大约六个月来增加产能,但陆军无法承诺将购买多少套系统,迫使Anduril及其供应商在扩张成本与不确定需求之间权衡。这一问题如今正延伸到数十亿美元的CCA项目中,Anduril表示其已达到私人资本所能承载的极限,如果空军的11亿美元FY27采购请求未获拨款,就无法开始FQ-44 Fury的生产。卖方需要买方的资金。这算不上什么疯狂的主张。
如果我们希望最具创新性的国防公司打造世界上最先进的武器库,五角大楼就必须充当锚定客户。这些承诺起到两个作用:为投资者提供可信的需求信号以资助新产能,并为企业提供足够的确定性,使其能够在全面量产开始前就向供应商做出承诺。
然而,可靠的需求只能解锁产能决策。要将这些需求转化为数千套系统,仍然依赖于一个技术优先的供应商基础,具备工程深度和规模化交付的生产能力。
按图制造远远不够,未来的“需求与供应商”能力必须协同工程化
当今供应商关系的核心缺陷之一,是系统公司与零部件制造商之间缺少工程反馈回路。掌握这一点的公司将定义下一个世纪的制造业。提示:私人资本,在这里投资吧。
传统上,按图制造供应商拿到图纸,报价,然后制造零件。这个零件是容易制造还是会在量产中产生废品,不是供应商能决定的。供应商往往清楚知道某个零件为什么昂贵或难以制造,但他们无权重新设计,也没有理由去尝试。结果就是:生产知识从未回流到设计中,原型阶段的决策被冻结在旨在生产数万套产品的项目中。
更现代的方法从性能要求和系统约束出发,而不是从继承来的图纸出发。供应商应该能够告诉一家高性能导弹公司:
“我们可以用这种方式制造尾翼。它仍然满足性能要求。哦对了,我们能生产20,000个。而且还便宜得多!
这就是协同工程的核心:将零部件及其生产方法一起重新设计,质疑材料、几何形状、公差、接口、零件数量、测试、资质认证,甚至生产工艺本身。系统公司仍然可以保留其架构和最终集成,而供应商对零部件及其生产系统承担有限的责任。
归根结底,这是一次第一性原理的实践。它也很难,需要从零开始做真正的工作。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。但追问为什么这个零件需要以那种形式存在,则更好。
尽管这听起来很有启发性,但这根本不是一个新概念。事实上,我们已经知道了几十年。20世纪80年代一项对全球汽车行业的研究发现,供应商深度参与工程有助于解释在开发时间和成本上的巨大优势。
在整个产品开发生命周期中持续这种协作,将暴露出可能影响最终性能或可制造性的复杂且可能被忽视的细微差别。一个在纸面上看起来无害的公差,可能会在量产时导致废品,或者一个在原型中完美运行的设计,可能难以重复1万次。这种生产经验需要直接回流到下一个设计决策中。
在数千个零部件和广泛的供应商基础上运行这一循环,需要软件将需求、设计、测试和生产数据保持连接。像Nominal这样的公司连接此类数据流,并将Anduril五到六小时的测试审查周期缩短到接近实时。
掌握第一性原理协同工程,每个组件都会成为过程知识的另一个来源。将这些经验捕获到软件中,再将其应用到工厂车间,供应商就会成为下一代物理系统的关键基础设施。
主承包商之下的空白地带
埃隆有句名言:“工厂就是产品。”这一点在SpaceX体现得最为明显。
从早期开始,埃隆就决定在内部建造“几乎全部”的猎鹰9号和龙飞船。在600多次猎鹰9号飞行之后,他们将这一逻辑扩展到其先进的巨型火箭星舰上,约80%在内部制造。
对于解决真正千载难逢挑战的公司来说,垂直整合可能是必要的,以将设计、制造和测试保持在一个开发循环中。为什么?因为在整个次级供应链基础上进行协同工程,在技术仍在完善的过程中,需要太多信念的飞跃(本质上是在飞行中造飞机)。然而,大多数公司不是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,并将市场在所需性能、成本、产量或速度上根本无法提供的东西内部化。除此之外,在每个新主承包商内部重建工业基础意义不大。在某个时候,每个系统公司都需要一个更广泛的制造基础。
这就是空白地带。这就是投资机会。
即使是已将火箭发动机制造内部化的Anduril,仍然严重依赖其下方的制造基础。其低成本Barracuda-500M使用了70%的通用组件,其余30%通过来自多个供应商的竞争性开放架构设计来降低风险。而Castelion则更进一步深入商业制造基础,围绕汽车电子供应商和标准行业尺寸设计其低成本导弹导引头。
重点不在于这些公司应该外包一切。它们不应该。机会在于建立并投资那些能够拥有主承包商无需自己拥有的零部件和制造工艺的供应商。
重要的是,当同一能力可以服务多个项目时,供应商群体的经济效益会改善。当飞机项目共同采购通用航空电子设备时,它们可以将需求合并为更大的订单,从而获得规模经济。专有架构则恰恰相反,将项目锁定在难以竞争性采购的独特组件上。
当制造商不必将工厂押注在单一项目上时,它们就能建立更具韧性的业务。它为一位客户积累的工程知识、工装、认证和生产能力可以延续到下一个客户,同时长期降低供应商的风险。
但更广泛的工业网络也需要冗余。如果一家出色的制造商最终为五个导弹项目供应同一关键组件,该供应商可能拥有多元化的业务,但同时也引入了五个项目共担的单一故障点。目标是实现有韧性的制造能力,而不重新制造单一来源依赖。
这是硅谷在很大程度上忽视的工业空白地带。我们资助了构建系统的公司。现在我们需要资助它们之下的制造层,这样每个新主承包商就不必在自己的围墙内重建美国工业。
资本投入,能力产出
制造业是资本投入、能力产出。更多产出需要更多一切:工程、认证、机器、设施、库存、熟练工人,最重要的是大量资本。不存在软件式零边际成本的‘银弹’逃生通道。因此,这是少数尚未显而易见的风险投资和私募股权类别之一。如果美国想要更多工业产能,就需要有人为实体能力提供资金。
资本历来追逐拥有头条合同的主系统公司。二级和三级供应商——技术尚未触及的层面——估值严重偏低。
数千家合格供应商拥有数十年积累的资产:审批和认证历史、已在现役平台上飞行的组件、熟练工人、深厚的客户关系以及来之不易的工艺知识。由于软件、工程、工作流程和设备陈旧,大多数仅以其潜力的一小部分运营。先进技术的采用仍集中在最大的公司中;长尾几乎未被触及。
然而,我们要明确:机会不是买下这些工厂然后给它们套上AI。而是利用现代工程、软件和资本,让稀缺的工业资产产出更多。
这一机会的存在,部分得益于连接整个制造过程的智能和技术所带来的顺风。智能传感器、工业物联网、AI以及建模与仿真方面的进步如今让制造商能更清晰地了解生产过程内部实际发生的情况,而物理信息AI和数字孪生让工程师能够利用生产和检测数据来改进下一代设计和工艺。这种可见性可以延伸到供应商之间,暴露产能和瓶颈,以免某一家工厂成为整个系统的生产天花板。
但增加软件,无论多么先进,都无法改变一个基本事实:制造业需要机器在物理世界中制造真实、有形的产品。每一美元的技术投入仍然必须应对生产线上任何物理层面的限制。
进入两秒转移测试。如果一名工人能在两秒内将零件从一台机器移到另一台机器,那么增加一台机器人很可能只会增加成本而不会显著提高产量。制造商需要问,究竟是什么在制约生产。是数控铣床的切削周期、更换夹具所花的时间,还是零件闲置等待检验?这才是技术和资本应该发挥作用的地方。
两个证明技术和资本在工厂车间发挥作用的实例,分别来自不同方向:
Hadrian从零开始建造全新的、AI驱动的工厂。其Opus平台将客户设计文件转化为制造步骤和作业指导书,安排机器和技师,并通过检验监控生产。即使在2022年,Hadrian制造航天级零件的速度已比传统供应链快10倍,效率高出40%以上。随后,在RTX项目中,Hadrian制造的Javelin和TOW部件实现了98%的准时交付率。
Amca将基于AI的工程能力与现有制造产能相结合,交付新的关键部件。何必花数年时间重新建立客户审批、资质数据和工艺知识?其RAPID工程平台将数十年的经验知识数字化,并与定制仿真工具及内部原型制作和资质认证相结合,生成并验证新的、可制造的部件设计。在其六家工厂中,Amca每月出货超过50,000个部件,并且利用RAPID,将开发到生产的周期较行业标准缩短了67%。
一个从空白厂房开始建设新产能。另一个则对美洲已有的产能进行现代化改造并扩大。两者都展示了技术和资本如何扩展主承包商之下的供应商层,而不是迫使每家系统公司自己建设。
这正是使其成为投资机会而不仅仅是产业政策问题的原因。
那么,采用这种现代的、技术优先的方法,资本投入=能力产出,对吧?
是的,而且如今比以往任何时候都更能让这种能力成倍增长。
美国最大的战略优势之一是其异常深厚的资本市场,能够为再工业化提供融资,从第一条国防生产线到可复制的工厂扩张,再到更大的商业市场。政府资本必须充当锚点,并在能力具有战略必要性时填补缺口,因为私人资本并不总能独自承担。风险投资则可以承担早期技术和运营模式的风险。
一旦生产得到验证,成长型股权、私募股权、战略资本和信贷就可以为下一座工厂或下一阶段生产提供资金。在某个节点上,昂贵的风险股权会成为扩张的错误工具。当制造出的产品具有更广泛的用途时,盟友和商业需求可以维持产能利用率并支持下一轮扩张。这就是美国的资本市场与制造业协同运作,以强化国防最终所依赖的更广泛工业基础。
国防-工业飞轮
Hadrian 从风险资本支持的工厂发展到更大规模的股权和工厂扩张融资的进程,展示了这种交接的实际运作。在筹集 13.7 亿美元股权一周后,Hadrian 完成了一笔3.6 亿美元的循环信贷额度,专门用于制造基础设施、机械和硬件。随后,像Apollo和JP Morgan这样的机构进入者表明,工业生产可以吸引更大、更便宜的资金池。因此,与大多数风险资本支持市场的直觉相反,私募股权流入美国制造业可能是一个好信号。
批评者会说,这正是私募股权掏空美国制造业的方式。说得有理。标准应该很简单。资本是否留下了更强的工程能力、认证能力、设备、熟练工人、可靠产出和独立来源?如果是,那太好了!如果计划是买下一家老旧的工厂,用债务加杠杆,然后掏空其生产能力,那就不是工业复兴。那是为了现金而剥离工业基础。收购应该让美国拥有更强大的供应商,而不是更少的合格来源。目标是更多赢家,而不是更少所有者。任何相反的做法都对国家利益构成危险。
威慑始于工厂车间
要在任何大规模冲突中取胜,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科技复兴转化为压倒性的武器库——一个明确表明与美国的战争不值得发动的武器库。
为此,我们必须以技术为先重建我们的工业基础。我们不会为了追逐中国的劳动力成本而贬低我们的西方伦理,也不会模仿那种补贴不经济的过剩产能以主导关键供应链并在危机中将其武器化的模式。
我们将以不同的方式取胜,利用前沿技术和世界上最深厚的资本市场来建设自身在经济上可持续的生产能力。
这使得这次工业建设既是国家安全的当务之急,同时也是美国资本的巨大机遇。两者并不互斥。
我们正在进入一个制造业的新时代,它可能受到硅谷的启发,但将在美国中部各地建设,创造出一种全新的美国制造业资产类别。


本通讯仅供参考,不应作为法律、商业、投资或税务建议的依据。此外,本内容并非投资建议,也不适用于任何a16z基金的投资者或潜在投资者。本通讯可能链接至其他网站或包含从第三方来源获得的其他信息——a16z尚未独立核实,也不对此类信息的当前或持续准确性作出任何陈述。如果本内容包含第三方广告,a16z尚未审查此类广告,也不认可其中包含的任何广告内容或相关公司。所提及、引用或描述的任何投资或投资组合公司并不代表a16z管理的所有投资工具的投资;请访问https://a16z.com/investment-list/获取完整投资列表。其他重要信息可在a16z.com/disclosures找到。您收到此通讯是因为您之前选择了订阅;如果您希望退出未来的通讯,您可以立即取消订阅。
来源:a16z News · a16z.news