了不起的MEMS发明人

了不起的MEMS发明人,第1张

一滩墨渍为2019年IEEE荣誉勋章获得者库尔特•彼得森开启了终生研究微型装置的大门。

1975年,库尔特•彼得森(Kurt Petersen)还是一名年轻聪明的研究员,当时他刚拿到麻省理工学院电气工程专业的博士学位,在位于美国加州的IBM阿尔玛登研究中心工作。他是该中心光学研究小组的一员。不过,他时常觉得很无聊,有一天,他漫步于巨大的建筑群中,然后发现了一条普普通通的走廊的油毡瓦上有一大块黑色污渍。就是这滩污渍改变了他的生活和整个行业。

为了找到污渍来源(他也是闲来无事),彼得森走进了最近的实验室。最后他发现,这块污渍是由溢出的墨水形成的。这是一家研发喷墨打印机喷嘴的实验室,研发过程中需要在硅材料上打孔。

在硅材料上打孔?彼得森从未听说过,但他想起了之前看过的一则有关硅基微型加速的广告。突然间,一个更大的场景浮现在他的脑海中:人们实际上正在制造微型机械配件,各种部件只有几微米,都是用硅材料制成的。今天,我们将这类装置称为微机电系统(MEMS)。彼得森也想制造MEMS。

于是,他开启了全新的职业道路——专攻MEMS技术,包括现在用来扫描美国境内所有邮寄信件以防炭疽病菌的装置,并创建了MEMS企业。正是因为在这方面作出的贡献,彼得森在2019年获得了IEEE荣誉勋章。

发现那滩墨渍后不久, 彼得森开始阅读他能找到的所有有关使用硅材料制造微型机械装置的资料,包括各类期刊杂志,如《IEEE电子器件会刊》(IEEE Transactions on Electron Devices)、《应用物理学快报》( App lied Physics Letters)和《电化学会会杂志》(Journal of the Electrochemical Society)。当时这类装置还没有具体的名称,市场上也只有几种MEMS产品。他发现“世界各地有很多人已经用硅制成了不同的机械装置,但是还没有形成相关群体。研究这类装置的大部分人相互之间并不了解。”

而后彼得森开始着手制造他的第一个装置。看着显微镜下的那些喷墨打印机喷嘴,他说道:“如果有缺陷,我一眼就可以看到。显微镜下有一些微小、独立且非常细的二氧化硅柱。我就想,这些微小的机械结构也许可以四处移动。它们也许能让光转向,我可以做一个调光器。”他的研发过程与今天MEMS的制造过程类似,首先在外延硅牺牲层上铺一层二氧化硅,然后将牺牲层蚀刻掉。最后只剩下二氧化硅悬臂,顶部是薄金属层。

他花了3个月时间制造出好几个微型调节器,每个调节器长约100微米,厚约0.5微米。他将这些调节器带到配有IBM扫描电子显微镜的实验室,那里的一位技术人员帮他安好了电线,然后他给这些装置接通了电源,观察它们的运转情况。

“她都着迷了。”彼得森回忆道,“她说从未见过在显微镜下运行的装置。”

后来,彼得森又花了5年时间,利用硅材料制造了尽可能多的各种微型机械装置,包括加速和电子开关。他离开光学研究小组,进入了一家特别定制实验室,只能容纳他和一名实习生。

根据对文献的深入研究和自己所做的工作, 彼得森撰写了一份关于新兴技术的内部报告。“很多机械结构对IBM而言可能都有价值。”他说,比如光学和机械磁盘驱动器的读写头以及更复杂的喷墨打印机喷嘴,但是IBM并不感兴趣。

彼得森很失望,但他也意识到,这类装置不属于IBM的关键业务。于是他修改了报告,删除了IBM专有信息,并将其提交给了《IEEE会报》,足足占满了整个会报的50页版面。文章题为《作为机械材料的硅》(Silicon as a Mechanical Material),成为了1982年5月的封面文章,使MEMS确立为一个单独的技术分支。

这篇论文涉及的内容很全面,对集成电路材料的机械性能以及将这类材料蚀刻成相应形状和结构的各种方式都进行了论述。“文章对未来可能出现的事物进行了推断,例如深反应离子刻蚀(DRIE),这项技术为该领域带来了彻底变革。”他说,“即便是在今天,也有很多人对我说,正是那篇文章使他们对MEMS产生了浓厚兴趣。”

“读研究生时我们就都读过这篇文章。”现任斯坦福国际研究院首席技术官的格雷格•科瓦奇(Greg Kovacs)说,该研究院位于美国加州门洛帕克。“他在MEMS领域发挥了巨大作用。他所完成的工作比开创这一领域更为重要,他推动了这一领域的发展。于我而言,他是一位超级英雄。”

《IEEE会报》论文一经发表,彼得森就被邀请到世界各地的 会议 上发言,而且研究员纷纷来阿尔玛登想一睹作者尊容。“进行各种疯狂研究的人都会以某种方式与我取得联系,比如微流体低温致冷器的研究人员。”他说。他似乎在一夜之间变成了MEMS技术掌门人。

这一领域在20世纪80年代一直稳步发展。彼得森的论文发表时,全球约有三四十个人在研究这项技术。到 1990 年,他估计研究这项技术的人约有600名。市场上出现了用于一次性血压监测仪和新型燃油控制化油器的压力传感器。航天工业中也开始采用基于MEMS的加速。第一个微型机械喷墨打印机打印喷头进入量产。当时出现了很多 创业 公司,它们渴望与这项技术一起发展。彼得森说,1987年美国国家科学基金会研讨会对该领域进行了正式命名。

不出所料,有几家公司联系了彼得森。最后他接受了邀请,于1982年与吉姆•克纽蒂(Jim Knutti)联合创建了Transensory Devices公司,进行MEMS装置的研发与制造。

他回忆说,放弃企业内稳定的研究工作让他感觉“紧张不安”。他有两个年幼的儿子,因此经济保障很重要。约100万美元的 创业 资金最后来自外州的石油投资商,而非硅谷投资商。“当时硅谷也有一些 创业 公司,但完全不是今天这个样子。那时候筹资是件很困难的事情。”他说。

他们的团队后来搬到了加州费利蒙市一个280平方米的实验室,并建造了一些自己的设备,包括用于封装和保护硅晶圆的晶片键合设备。他们与大公司签订合同,为其生产样品,包括彼得森在IBM制作的那种调光器。同时,他们开始研发自己的MEMS装置。

“我们当时论证了很多装置,”彼得森说,“但是都没有投入生产。”有一次,用于卡车运输业的一种胎压传感器几近成功,但与他们合作的那位主管人员却去世了。彼得森认为,正是由于自己和克纽蒂都缺乏制造经验,他们的研究成果才没有能够实现商业化。

合同制生产使Transensory公司运转平稳,但是彼得森仍希望将自己的MEMS装置推向市场。他认为是时候成立第二家公司了。

在1985年,彼得森与詹科斯基•布瑞泽克(Janusz Bryzek)和约瑟夫•马龙(Joseph Mallon)一起创建了NovaSensor公司, 500万美元的启动资金来自油田服务巨头斯伦贝谢。布瑞泽克之前与人合办过两家研发MEMS压力传感器的公司。“詹科斯基和他的合伙人拥有生产和制造经验”,而这正是Transensory公司所缺少的,彼得森说。

NovaSensor成立后开始制造3种压力传感器:一种用于航空航天业,另有一种用于石油工业,还有一种是未针对特定市场的高温压力传感器。事实证明,最后一种取得了最大的成功,甚至航天飞机的轮胎中都采用了这种压力传感器。“我们发现了一种运用MEMS工艺将电阻器与基质隔离的方法。我们将单晶硅片粘合在带有压力传感器膜片的氧化硅片上,然后将上部硅片的大部分蚀刻掉,只保留电阻器。”彼得森说。他认为此款传感器是首款硅晶绝缘体设备,这种设备从那以后得到了普遍运用。

1991年,卢卡斯工业有限公司收购了NovaSensor,此举使彼得森跻身“MEMS百万富翁”之列。NovaSensor公司的生产线现在由安费诺公司销售。

随后的几年内,彼得森所持股权份额继续增加。其间,他专注于融熔接合,这一过程需要对两个不同模式的晶片进行蚀刻,然后将二者连接在一起。这一工艺可以制造非常复杂的装置,例如陀螺仪。他的名片上就一直印有采用该工艺制成的第一批设备的照片。

1995年彼得森离开NovaSensor时,MEMS压力传感器已在多种系统中得到了广泛应用,包括潜水设备和暖通控制系统,MEMS加速则刚开始用于 汽车 安全气囊中的碰撞感知系统。

彼得森离开NovaSensor公司时未作任何安排。 劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的一名研究员阿伦•诺思拉普(Allen Northrup)曾向他 建议 ,MEMS装置可 大大 加快聚合酶链式反应(PCR),PCR是一种相对较新的复制DNA序列的方法。

彼得森妻子的朋友、从事生物技术领域工作的比尔•麦克米伦(Bill McMillan)确认了PCR的发展前景。随后,彼得森开始着手拟定一项降低PCR机械体积和成本的计划,目标是制造出医生在办公室内就能使用的手持设备。

他和麦克米伦在帕洛阿尔托的白玉兰咖啡厅共进午餐。“我给他大概介绍了一下我的想法,他就开始在纸质餐垫上描绘商业计划。”彼得森说。他至今仍保存着那个餐垫。

彼得森1982年发表的论文中就暗示了深反应离子刻蚀的可能性,与传统的芯片生产流程相比,这一技术能够在硅材料中刻出更深的孔洞和凹槽。他开始将深反应离子刻蚀应用在微流体芯片中,将微量液体送入精确的通道内。

“我们当时有个想法,可以利用MEMS技术和微流体快速加热和冷却样品,以制成体积小但响应快的PCR设备,让医生可以在办公室内用它进行诊断。”彼得森说。

为实现技术的商业化,彼得森在1996年与他人共同创办了Cepheid公司,并从劳伦斯•利弗莫尔国家实验室获得了基础技术的许可。到1997年,该公司已从美国国防部筹得320万美元资金,国防部希望该公司能够研发出生物武器探测器。Cepheid公司研发的第一个设备叫Smart Cycler,它采用MEMS结构实现了几微升液体的快速加热和冷却,同时利用荧光传感器监测反应的进度。它不是手持设备,但这并不是问题。更重要的是,它使PCR过程实现了自动化。

Cepheid公司的第二个产品是GeneXpert,旨在进一步简化PCR。它可以自动从生物样本中提取DNA,然后添加测试所需的试剂。

该公司于2000年上市,当时正值 科技 泡沫破灭。在市场萎缩前,“我们是最后一批成功IPO的公司之一。”彼得森说。

通过公开发售股票,该公司获得了足够的资金,团队将Smart Cycler投入生产。2001年夏季接近尾声时,该公司已经完成80套设备的发货。在2001年12月第一台样机产生后,GeneXpert的研发工作仍在逐步推进。

后来美国发生了炭疽恐怖袭击事件。 2001年9月下旬和10月,携带炭疽孢子的信件被邮寄给了美国 新闻媒体 和美国参议院成员,最终导致20多人感染,5人丧生。

当时,Cepheid公司已经确定其技术能够快速检测炭疽细菌,于是一夜成名。“我们和桑贾伊•古普塔( Sanjay Gupta)博士一起通过《早安美国》节目和美国有线电视新闻网进行了现场PCR试验。”彼得森回忆道。

美国邮政部门担心未来再出现信件携带的生物袭击,于是邀请所有掌握生物传感器技术的公司展示其产品。Cepheid公司的装置于2001年12月通过测试。“当时运行完美。,”彼得森说。

经过几个月的额外测试,该公司与诺斯罗普格鲁曼公司合作研发了PCR生物传感器,该传感器可以轻松地与邮件分拣机连接。这款产品于2003年推向市场,今天,美国的所有信件仍然要通过Cepheid机器进行炭疽筛查,彼得森说。现在,该公司的系统主要用于链球菌、诺瓦克病毒、流感、衣原体等相关的医疗诊断。该公司所销售的经美国食品药品监督管理局批准且适用于Cepheid机器的测试超过20项。

到了2003年,彼得森已经做好了开启事业新篇章的准备。 这次,他想开发硅质谐振器,这种设备能够产生恒定频率,可用于精确定时。“在IBM的时候我就制造了部分第一批MEMS谐振器,但不是很理想。它们无法与石英晶体振荡器媲美。”他说。

汤姆•肯尼(Tom Kenny)、马库斯•鲁茨(Markus Lutz)和亚伦•帕特里奇(Aaron Partridge)3位研究员提出了更好的方案。“他们采用单晶硅制造谐振器,这是世界上最完美的材料。”彼得森说,“多晶材料受到压力时会在晶界处产生微小的移位。随时间的推移,即便只有一两个原子产生位移,也会导致机械性能发生变化。”而单晶硅不会随时间发生改变,但是其谐振频率会随温度的变化而变化,因此,难点在于如何解决其温度依赖性的问题。

彼得森、肯尼、鲁茨、帕特里奇及乔•布朗(Joe Brown,彼得森在IBM的同事,曾与他在Transensory 和NovaSensor两家公司共事过)又一次在白玉兰咖啡厅共餐,再次在纸质餐垫上起草了一份商业计划。罗伯特•博世股份有限公司拥有部分核心知识产权,因此除了吸引投资者以外,彼得森还必须说服博世公司在德国的高管,以获得技术许可。

“在斯图加特,我与他们的董事会召开了一次大型 会议 。”他说,“我告诉他们,‘我做的事就是这些。我创办了公司,我们公司的设备负责全美国所有信件的炭疽筛查。’他们的董事会不仅同意了技术许可,还对我们公司进行了重大投资。”

新公司SiTime成立于2004年12月,目标是将定时行业所用的数十亿美元的材料从石英变为硅。该公司的首批谐振器于2007年交货。今天,该公司的MEMS振荡器被广泛用于移动设备及其他电子仪器的定时系统。

2008年,正当SiTime经营良好的时候,彼得森在Cepheid公司的合伙人之一麦克米伦向他提出了另一个 创业 想法:研发一种可植入式连续血糖监测仪。“人们已经为之努力了 30 年,但是没有人获得成功。”彼得森说。一旦传感器植入身体内部,“身体就会使用胶原将其隔离,最终阻止血糖接触传感器。”他解释说。

因此,麦克米伦与杜克大学的研究员纳塔利•维斯尼斯基(Natalie Wisniewski)合作,并提出了一种解决方案:使用结构化水凝胶来避免异物反应,并采用荧光读数的方式测量血糖浓度。彼得森利用之前所学的光学知识为该产品的开发提供了帮助,并在 创业 公司Profusa呆了一年。这家公司现在约有 30 名员工,资金总额为1亿美元。

彼得森说,经营这家公司将成为他的最后一份全职工作。“我只是不想继续处理公司的日常业务。我开始进行天使投资,这更有意思。”

他也无法抗拒再建一个团队的诱惑。伯克利分校的两名学生开发了MEMS谐振器相关技术,但是一直苦于无法实现该技术的商业化。彼得森和K.G. 加纳帕蒂(K.G. Ganapathi)加入了这两名学生的公司,之后,该公司改名为Verreon,彼得森担任公司的首席技术官,帮助协调该公司2010年针对高通的销售业务。

这是彼得森第三次担任首席技术官或类似职务。在他所有的 创业 公司中,他只在SiTime公司担任过首席执行官。“在NovaSensor公司时,其他两个人想做董事长。”该公司的营销顾问罗杰•格雷斯(Roger Grace)说,“库尔特并不在乎,他担任了首席技术官。他不是个自以为是的人。”

“在MEMS领域,人们都对库尔特称赞有加,他非常和蔼、体贴、乐于助人。”格雷斯说,“聪明的人很多,但他是独一无二的,他很谦逊。与他相处,你会感到轻松自在。”

加纳帕蒂也很赞成:“像库尔特一样成功且深受大家喜爱的人很少见。”

目前,彼得森又回到了天使投资的大业中,他的投资目标是MEMS公司、医疗器械和生物技术领域。 他说他投资的公司约有70家,其中近一半都取得了成功,投资回报率为350%,这一纪录很出色,因为最近的一项研究表明,一般而言,投资范围较广的长期天使投资人的投资回报率是250%。

“他仿佛有种神秘的力量,能够察觉出有发展前景的产品。一种产品需要3年或15年才能取得成功,但是他在这方面有着敏锐的嗅觉。”加纳帕蒂说。

2012年,彼得森加入了硅谷天使投资帮,这是一家邀请制组织,约有200名投资人,他们会定期会面,了解和分享信息。现在,他是该组织硬件分部的负责人。同时,他还是两家公司的董事,并在其他几十家公司担任顾问。他每天会与数名前来咨询的人会面,并与加拿大及美国东部沿海地区的公司电话联系。

彼得森今年已经71岁,但他并没有要退休的意思。“企业家们富有活力、充满干劲并且雄心勃勃,与他们打交道是一件乐事。”他说。

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日本人对美国汽车和美国汽车市场,是两种心态:

对美国汽车工业充满了恐惧。

对美国汽车市场充满了渴望。

1950年,丰田英二曾在美国参观学习,当时福特的罗格工厂每天能够生产8000辆汽车,而丰田的Koromo工厂每天只能生产40辆,因此光从规模来讲,这两家公司实在是蚂蚁和大象的对决。

日本“非小说作家”野地秩嘉在《丰田物语》里面说,战前,有人问大野耐一对德国和美国生产效率的看法,大野耐一说:“日本与德国的生产效率是3:1,日本需要3个人做的工作,德国人只要一个人就能完成。美国人的效率比德国还高,德国3个人做的工作,美国只需要一个人就能完成。”日本人同美国人比,就是9:1。“如果美国汽车企业进来的话,日本汽车企业绝对无法抗衡。”

当时担任举母工厂制造系系第二机械工场主任的大野耐一认为:这并不是美国人付出了日本人10倍的体力,一定是日本人在生产中存在严重的浪费和不合理现象。只要消除了这些浪费和不合理现象,劳动生产率就应该成为现在的10倍。

野地秩嘉在《丰田物语》中说:“大野耐一之所以如此拼命地落实丰田生产方式,不只是出于对工作的使命感,更是因为他打从心底对美国企业来到日本之后可能会将丰田彻底摧毁这件事感到恐惧。”

当时日本汽车的质量也非常让人不好意思。1950年8月,极度困难中的丰田公司收到美军10亿日元的军用卡车订货,公司立即扭亏为盈。日本制造的卡车本来质量就很差,为了满足突如其来的大量订货更只能是“萝卜快了不洗泥”:车箱是用粗木拼凑的,车门也关不拢。日本人自己也感到有些有些过意不去,但美方却说:“没关系,没关系,我们只要求开一个单程,把给养运到前线后,就把卡车烧了,不要了。”居然是一次性汽车。

1950年,神谷正太郎与亨利·福特二世谈判技术合作的全新合作伙伴关系。根据神谷的建议,双方一致同意在最初阶段,福特将会提供技术指导,而在第二阶段丰田则可以以授权的名义制造福特的小汽车。福特方面表示出了积极认可的态度,并希望以此作为建立全方位合作伙伴关系的第一步。

神谷立刻赶回日本,向丰田喜一郎汇报了这些消息,喜一郎顿时深感欣慰,派丰田英二飞去底特律签署合作协议。就在神谷从东京羽田机场准备飞往美国的那一天,朝鲜战争爆发。神谷从报纸上得知了这一消息,但他没有料到这个事件竟然会影响到丰田与福特的合作。

就在战争爆发的当天,美国政府采取了极端措施,终止美国在国外的一切投资,并且不允许那些在特定行业内的技术专家去往国外,当初计划派往东京去提供技术指导的四位工程师当然包括在内。而这时丰田英二已经在来美国的路上。

神谷不甘心“竹篮打水一场空”,向福特提出“由于特殊情况,这次谈判的失败应该是情有可原的,双方都不应该承担任何责任。但是协议草案的第二条明确指出‘福特同意让来自丰田的两个工程师接受培训’,至少我们双方应该能够让这一点得以执行。”

福特也觉得丰田“很可怜”,就同意了。丰田英二考察之后,认为美国汽车工业没有什么了不起的,“福特做的,没有丰田不知道的。”

早在1945年8月28日,日本宣布投降以后仅仅13天,通产省官员就召集各汽车公司负责人开会协商汽车工业再建问题。由于当时是美国占领时期,日本不可能实行市场保护,当时有人提出:美国生产的轿车都是大排量发动机,基本没有1500毫升以下的小型轿车,日本生产排量1500毫升以下的小型轿车,就可以避开与美国汽车厂的直接竞争。

这一战略,本来是被动防御,但是在石油危机之后,居然成为日本汽车占领美国汽车市场的关键武器。

丰田汽车始终把出口作为一项带有根本性的战略。从1955年起,丰田公司就积极开拓海外市场,重点首先放在东南亚、中南美和中近东各国。当时确立了 3 项原则:

(1)必须把建立售后服务体系放在首位。

(2)直接开辟市场,不让一般商社插手,避免中间环节。

(3)要尽量避免同美国汽车发生竞争。

1957年(有的资料说是1956年),丰田销售公司经理神谷正大郎赴北美、中南美洲考察,亲眼看到了欧洲的小型汽车象潮水般涌进美国市场,美国消费者出现一种购买小型车作为辅助车用的苗头。1954年进入美国市场的欧洲汽车是3.2万辆,到1957年达到20万辆,占到整个美国市场的4%。神谷回国后,曾谈了如下的观感:“这次访美时,在纽约和洛杉矶看到了欧洲小型轿车在各处跑来跑去的情景,相当引人注目。所以我想,美国是不是也正在出现小型汽车的市场。”他指出,欧洲轿车已大量涌人,丰田公司如不抓住这一时机,一旦今后美国对小汽车进曰采取限制措施,丰田公司则将失去进口美国市场的机会。

但是丰田的干部们对神谷看法的反应非常冷淡,副经理大竹回忆当时的情形时说:“神谷先生说想要向美出日皇冠牌轿车,全体干部都被吓得目瞪口呆,我也感到吃惊,都发言表示反对。”

但神谷正太郎的决心是坚定的。

1957年8月25日,首批两辆皇冠牌轿车装上停泊在横滨港码头的APL克利夫兰总统号轮船,丰田汽车销售公司负责在美销售业务的加藤诚之后来回忆说,“目送汽车离开码头,我心里充满了喜悦和焦急。”大约两周后,两辆皇冠车运抵美国,在洛杉矾“进口小轿车展览会”上展示,受到当地媒体的广泛关注。

同年10月,丰田公司又在美国设立了美国销售公司,委托美国当地的代理广告公司康普顿公司,以1个月3万美元的预算,进行广告宣传活动。

丰田的国内工厂开足马力生产,准备迎接大宗的订单。但是生产线很快就被迫停了下来。

皇冠售出去了,但是使用不到1个月,就暴露出严重的问题:动力不足,最高时速太低、无法上高速公路、油耗大、发动机过热……

与此同时,通用汽车公司的雪弗莱·柯尔贝亚、福特汽车公司的小鹰、克莱斯勒汽车公司的勇士等一批小型车相继投放市场,使进口车遭受到沉重的打击。

"我们的梦想,就像一个有洞的气球,慢慢没气了。到1958年底为止,丰田在美国只卖出287辆小轿车。1960年,丰田公司又把1500CC的光冠轿车运往美国,仍然失败。”

丰田决定暂停向美国出口轿车。神谷经历了其一生当中最痛苦的时期。

重整旗鼓,卷土重来。1963年8月,丰田汽车制订了“丰田出口五年计划”,1968年出口要达到8.4万辆。1965年丰田公司把新推出的 RT40 型光冠轿车出口到澳大利亚,受到好评。1966年,这种车出口美国,获得了成功。丰田公司一鼓作气,1967年又将花冠轿车(1600CC)推向美国市场。

1965年,丰田公司出口汽车10.5万辆,超过了日产的出口规模(1964年是4000辆)。

1969年15.5万辆。

1971年40.4万辆。

1977年49.3万辆。

1981年是多事之秋。

中国有一句成语上屋抽梯:原意为等人上了楼之后,却把梯子搬走,使人无法再下来。但是美国人是另外一种意图:不想让别人也跟着上楼。李斯特曾在《政治经济学的国民经济体系》一书中提出了著名的“踢开梯子”理论,大致意思就是“一个人攀上最高峰以后,转身把身后的梯子逐一踢倒,以防后人追赶,用这种方式让自己永远处于第一”。美国人一直是这么干的。

日本奇迹般的迅速崛起,超越传统西方国家,一跃成为第二大经济体,这一点是美国始料不及的。

1979年,日本汽车在美国市场的占有率为17%,1980年快速上升到24%。丰田名车"花之冠"在1980年生产达到鼎盛,在高冈工厂中,三条组装流水线以65秒一辆的速度推出新车,年产85.6万辆。从这一年开始,丰田轿车每年生产总量均超过300万辆。

与此相反,美国的三大汽车公司经营业绩直线下降。克莱斯勒接连三年亏损,1978年亏损2亿美元,1979年亏损扩大到11亿美元,1980年亏损更是高达17亿美元。福特公司1979年亏损10亿美元,1980年亏损增加到15亿美元,均创下历史最高亏损记录。通用1980年出现自大萧条以来第一次亏损,总裁羞愧辞职。

来源:《繁荣与衰退》

1980年也是美国媒体对日本汽车企业发动猛烈攻击的一年。

哥伦比亚广播公司(CBS)制作了一个"丰田入侵"的新闻特别节目,把底特律的停滞和丰田的繁荣兴旺做了详细的对比报道,节目以大量篇幅描绘了美国工厂的悲惨景象,25万美国工人被裁减:"底特律的辉煌时代已经成为过去。"

艾伦·格林斯潘和阿德里安·伍尔德里奇合著的《繁荣与衰退》里说:“美国人最明显的问题就是自满:久居世界之巅的美国管理者没有意识到,他们下面的世界已经发生改变。……通用汽车西海岸公司的公关经理罗恩·哈特维希给他在底特律的上司说,他看到公路上有越来越多的日本汽车。然而,他的上司在回信中嘲笑道:‘我刚刚从通用汽车公司大楼的窗户向外看,没有看到什么日本汽车。’当他们最终意识到落后的时候,却玩起了书本上最廉价的把戏:指责对手欺诈,要求政府为美国汽车工业提供保护。”

美日贸易战进行了“六大战役”

一、纺织行业战役(1957年-1972年)

结果:日本妥协“自愿限制出口”。

二、钢铁行业战役(1968年-1978年)

结果:日本妥协,“自愿限制出口”。

三、彩色电视机战役(1970年-1980年)

结果:日本妥协,“自愿限制出口”。

四、半导体行业战役(1987年-1991年)

结果:美国不战而胜。早在1986年9月,美日两国就签署了《半导体协定》,美国的核心策略是让日本的相关企业内斗的方式,拆散了日本牢不可破的芯片产业联盟,所以半导体战役还没开始打的时候,日本就已经失败了。

五、电信行业战役(1980年-1995年)

结果:日本妥协,“自愿限制出口”。

六、汽车行业战役(1979年-1987年)

这场战役是“六大战役”的主战场。结果:日本妥协,“自愿限制出口”。

有人说:美日贸易战中最壮烈的一场战役就是在汽车行业,日本汽车彻底惨败。我觉得不是这样,日本汽车工业不但没有“惨败”,反而占了便宜。

首先是UAW向美国国际贸易委员会申请使用201条款的保护。根据1974年贸易法201-204条款的规定,美国国际贸易委员会对进口至美国的产品进行全球保障措施调查,对产品进口增加是否对美国国内产业造成严重损害或严重损害威胁作出裁定,并在120天-150天内向总统提交报告和建议。总统根据法律授权,在收到USITC报告后140天内做出最终措施决定。总统批准与否还是其次,最多290天的流程走下来,一年的汽车出口就“颗粒无收”了。

1981年1月,参议院下属贸易子委员会的两位挂名议员约翰·丹佛斯和劳埃德·本特森于提出了一项配额法案。里根决定与日本开展VER谈判。

日本朝野为之震动,一旦美国国会通过这个法案,日本汽车产业将遭受严重打击。更为麻烦的是,欧洲各国也可能起而效仿。通产省还担心日美汽车贸易摩擦可能把其它产业也牵连进去,这将对整个以对外贸易为主导的日本经济带来致命打击。

日本首相铃木贯太郎

日本首相铃木亲自出面调解。他一方面措辞谨慎地向卡特政府表示:此事的发生日本应承担一定的责任。另一方面,铃木要求日本的汽车厂商发扬"团队精神",无论如何作出些让步,以避免贸易战的发生。时任丰田公司社长丰田英二对此十分不平地说:"我们成了美国企业不景气的替罪羊!"。

日本政府于1981年5月主动宣布执行VER,将日本对美乘用车出口量限制在不超过每年168万辆,从1981年4月1日开始为期三年,至1984年3月31日。到期后,日本方面为了避免与美国业界的冲突,又独立做出更新VER一年的决定,将最高限额上调到185万辆。在1985年4月1日之后,VER以230万辆的上限再次延长,并最终于1994年取消。

那个时候,有一张著名的照片:美国汽车工会的工人正在砸一辆丰田卡罗拉汽车,周围的工人拍手叫好,车前立了一个牌子:“如果要在美国卖车,那就得在美国生产!”。

这里面的潜台词太多了。

美国人并不讨厌日本车,日本车还是有市场机会的。

美国汽车工人要就业。

最好在美国生产日本车。

1988年美国加州大学教授罗伯特·芬斯阙建立了一个质量选择的理论模型,通过比较自愿出口限制协议生效前后的变化,他发现:自愿限制出口后,日本汽车公司在美国市场所销售汽车转向了更高质量和价格的车型,价格有所上涨高。在1983和1984年的自愿出口配额水平下,每进口一辆小汽车,美国实际支付的福利成本超过1000美元。以丰田在美国的销售额为例,在4500-6000美元价格范围内的新车销售份额,从1981年的36.5%下降到1982年的24%,而超过12001美元的新车销售份额,从0.5%增加到12% 。

80年代日系车集体“品牌升级”:1993年丰田创建雷克萨斯、1989年日产创建英菲尼迪;1986年本田成立创建讴歌,各公司将本就不多的进口配额更多分配给自家豪车。

出口到美国的日本汽车数量是下降了,但赚到的钱比之前更多。

彼得森国际经济研究所的哈夫鲍尔指出:事实上,VER通过控制销售量在美国和日本的生产商之间创造了一个“卡特尔” (指生产类似产品的企业通过集体协调,达到限产提价的目的)。VER对日本生产商产生了有利影响,因为VER迫使他们提升产品质量并使产品品种多样化,以便提高利润。最大的输家是美国消费者,因为VER迫使他们支付高价并缩小可选的产品范围。

根据哈夫鲍尔的估算,美国进口和国产汽车的价格分别上涨了11%和4.4%。生产者从约束措施中获益26亿美元,而消费者则损失了58亿美元。约束措施削减了55000个工作岗位。提高回报并缩减成本。估计对美国社会福利造成的成本为24亿美元。他们还展示了一个非常有趣的数字,估计1984年通过约束措施保住美国经济岗位的单位成本为100700美元;这一数字显著高于当时美国男性的中位数收入24000美元。这些调查结果表明,出口约束给美国经济造成了巨大成本。他们还估算日本汽车生产商获益22亿美元。

塞万提斯说:"每个人的命运都是由自己的性格决定"。

而领导人的性格就决定了一个企业的风格。

丰田英二决策方式比较“肉”,需要深思熟虑各种因素,衡量各种方案的利弊,权衡各方面的利益,如果条件不成熟,就耐心等待时机。

佐藤正明在《丰田领导者》一书中说:“在英二担当丰田社长的岁月里,他可以称得上是我所遇到的难度最大的被访者。他回答任何一个问题都需要考虑很长时间。而当记者开始丧失耐心,心想这位社长可能不想回答这个问题时,同时因为担心采访时间不够,准备赶紧切换到下一个问题时,英二却突然开始回答起第一个问题了。一开始双方都会因此而感到颇为尴尬,大多数采访过他的记者都有过同样的经历。但是,一旦你意识到英二这么做是因为他天性就习惯要认真严肃地思考每一个问题的话,那么再次采访他时,事情就会变得非常顺利了。你所需要做的无非就是闭上自己的嘴,甚至可以偷偷地望望窗外,静静地等待他开始回答。”

这就是丰田英二的性格。

1950年,丰田因为经济危机,不得不制定重建计划,其主要内容就是销售公司独立经营,这个计划的主要内容是:

(1)新设的销售公司承兑丰田汽车工业公司发出的票据。日本银行把这种票据看作商业票据,而且作为日本银行再兑现的合法票据。

(2)销售公司凭限期约两个月的期票,把车辆批发给经销店。经销店以按月付款形式出售,在接受买主交来的按期付款票据上背签后,转让给销售公司。销售公司以此作为抵押担保,凭专用票据从银行借款。

(3)丰田汽车工业公司只生产销售公司能够售完的辆数。

(4)精简过剩人员。

这个计划,实际是福特汽车金融公司的“仿制”,但是当时丰田根本不可能成立自己的金融公司。1950年4月3日,丰田汽车销售公司正式成立。

丰田英二

在实际运行当中,丰田英二感到非常“痛苦”(两个单位,协调不易),但是由于他当时负责的是技术部门,对公司体制不便“多嘴”,而且销售公司的负责人是元老级的神谷正太郎。丰田英二曾多次提出产销合并的问题,每次神谷正太郎都不同意。经过 32 年的分离之后,直到1982年7月,丰田汽车工业公司和丰田汽车销售公司重新合并。这一年,丰田英二当选为会长,社长为丰田章一郎。丰田英二怀着异常激动的心情说:“丰田的‘战后’结束了。”

本田公司被称为独行侠,是第一家在美国投资建厂的日本汽车公司。1980年12月,本田投资2.5亿美元在俄亥俄州建厂,这使本田在第二年率先冲破了美国对日本产品进口配额的限制。

据说本田花了二百万美金,请兰德公司研究可行性。兰德公司只说了一句话:你来美国设厂吧。本田就根据这句话在美国建起了汽车工厂。

实际上没有那么简单。本田1977年就在马里斯维尔建立摩托车厂,建厂选址极其慎重,甚至租了直升机从空中盘旋,看厂区周围的情况。本田在建摩托车厂时,就和州政府打招呼:把旁边的地给我留着。而后来的汽车厂就建在摩托车厂的旁边。

1981年日产也在美国建厂。日产耍了一个小心眼,美国工厂一开始生产的产品是皮卡。

丰田英二说:“我们在等待时机,我们的行动并没有落后。”

丰田的小心谨慎是有原因的。1980年6月,美国众议院贸易委员会发表一份报告,指出日本汽车企业不愿意在美国设厂的七大原因:

1.美国工资水平太高;

2.美国工人劳动生产率低;

3.美国劳资纠纷频发;

4.整车企业与零部件生产企业联系少;

5.汇率不稳定;

6.投资额巨大,回报无法保证;

7.美国三大汽车集团开始生产小型车,美国汽车市场可能出现供大于求的局面。

1975年12月,美国总统吉拉德·福特签署了企业平均油耗法,该法令于1978年开始实施。为了符合这一法令标准,美国三大汽车公司投入800亿美元,相当于阿波罗登月计划投资额的三倍,福特董事长考德维尔称:“这是和平年代规模最大,程度最深的工业革命。”通用公司将开发一系列小型车:以3000cc的X型开始,接着是1500cc的T型车,最后是1000cc的S型,每款车的规划产量都是100万辆。这些车型不仅在美国生产,还会在世界其它地区生产。

媒体开始用“日美小型汽车大战”这里的标题耸人听闻,这不能不让日本汽车企业神经紧张。当时丰田汽车的销量只有通用汽车的1/5。

丰田自动车工业社长花井正八(1978-1982年任社长)在干部大会上说:“最初我以为所谓的大战不过是小型车市场竞争而已,但是后来我的看法变了,这就是一场战争,你死我活的战斗,等待被征服者的是令人毛骨悚然的后果,要么彻底破产,要么成为别人的分公司。”

“我觉得这场战争是丰田发展的极好时机。小型车是丰田的强项,没那么容易被打垮。”

佐藤正明(日经新闻社资深记者)在《丰田领导者》里说:“小型车之战在尚未结束之前,就以日本汽车压倒性的胜利告终,媒体一片哗然。三大巨头的失败不在于它们投入了多少资金,而是始终未能在生产成本上与日本汽车匹敌。”

虽然三大汽车公司都与日本汽车企业有合作关系,但是与通用合作的五十铃主要业务聚焦在卡车而不是乘用车,铃木的核心车型是轻四轮车,对美国市场来说又太小了。马自达公司内部许多人对和福特的合作持怀疑态度,因此双方合作没有多大成果。

三菱确实竭尽所能为克莱斯勒提供支援,但是按照双方的协议,三菱公司不能同时在美国销售自己品牌的产品,三菱公司的领导也感到非常痛苦。而克莱斯勒亏损额逐年增加:1978年2000万美元,1979年11亿美元,1980年17亿美元,克莱斯勒不得不聘请被福特逐出家门的亚科卡来力挽狂澜,但是亚科卡也没有起死回生之力,只能厚着脸皮求美国政府援助,豪无惭色地说:“克莱斯勒倒闭了,你们会过得更好吗?”

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

是真的。具体是这样情况:

美国对中国的知识产权调查可能导致对中国的电信和半导体产品的经济制裁,而中国则可能对美国的农业部门实施“报复”。

12月5日华盛顿美国企业研究所的贸易问题专家史剑道说,美国正在进行的301调查可能为美国对中国的电信和半导体产品、包括消费电子产品“实施大规模制裁提供依据”。史剑道说,美国总统可以单边宣布对中国对美出口产品实施6个月的制裁或配额限制,包括零配额。

美国贸易代表根据总统唐纳德·特朗普的要求,于今年8月启动这项调查,这是美国针对中国采取的可能加剧关系紧张的贸易行动的一部分。在美国贸易代表结束调查并公布结论之后,如果双方不能谈判达成协议,美国就可能对中国提高关税。

特朗普政府还发起了旨在减少双边贸易赤字、审查中国钢铁进口是否威胁国家安全的政府调查。这两项调查都可能导致美国对中国采取单边行动。

在特朗普上月初首次正式访华后,白宫正在考虑6项“从根本上挑战中国贸易行为的”单边行动,并有望于明年初作出正式决定。

在2017年即将结束之际,美国在过去两周内进一步就贸易和经济问题对中国施压。

美国商务部于上月底对从中国进口的铝合金板启动新的调查。美国26年来首次对中国自主发起反倾销反补贴调查,引发中国商务部的“强烈不满”。

随后,美国又向日内瓦的世界贸易组织提交书面陈述意见,拒绝承认中国的市场经济地位,这一立场如果得到世贸组织支持,美国就可以继续对中国进口产品征收高额反倾销关税。

但史剑道说,美国大部分单边行动规模太小,不足以引发“贸易战”。他说:“中国去年对美国的贸易顺差超过3000亿美元,中国的损失可能更大。”

位于华盛顿的彼得森国际经济研究所高级研究员加里·赫夫鲍尔在接受采访时说,全世界最大的两个经济体在未来数月内不太可能爆发全面贸易战。他说,如果美国对全部中国进口商品征收10%的关税,而中国实施报复,那么“我们马上就会进入贸易战”。特朗普在竞选总统时说,他将对中国产品征收45%的关税。


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