Глава 3
«Подрывные» технологические инновации в производстве механических экскаваторов
Среди основного оборудования, которое покупают строительные организации, львиная доля принадлежит экскаваторам и их предшественникам – паровым землеройным машинам. Эту отрасль вряд ли можно назвать быстро изменяющейся и технологически динамичной, но кое в чем она все-таки похожа на индустрию производства жестких дисков. На протяжении ее истории ведущие компании успешно внедряли в компоненты и архитектуру множество постепенных и радикальных поддерживающих технологий, но почти все производители механических ковшовых машин были вытеснены с рынка «подрывной» – гидравлической – технологией, которую лидеры отрасли вначале игнорировали под давлением потребителей и своих финансовых подразделений. Хотя в отрасли жестких дисков атаки «подрывных» технологий на устоявшиеся рынки происходили каждые несколько лет после появления очередной инновации, для победы гидравлической технологии в отрасли строительной техники потребовалось двадцать лет. И все же производителям экскаваторов было так же трудно отразить атаку «подрывной» технологии, как и производителям жестких дисков.
Лидерство в поддерживающих технологиях
С тех пор как Уильям Смит Отис в 1837 г. изобрел паровую землеройную машину и до начала 1920-х годов механическое землеройное оборудование приводилось в действие паром. Из центрального парового котла пар по трубам подавался к небольшим паровым двигателям, установленным в тех узлах, где требовалось приложение силы. Через систему тросов, блоков и рычагов двигатели манипулировали движущимся ковшом (см. рис. 3.1). Поначалу паровые машины ездили по рельсам и их использовали для землеройных работ при строительстве железных дорог и каналов. Американские производители экскаваторов в основном находились на севере штата Огайо в районе Милуоки.
В начале 1920-х годов, когда в США более 32 компаний производили паровые землечерпалки, в отрасли произошел мощный технологический подъем: паровые двигатели уступили место двигателям внутреннего сгорания, работавшим на бензине. Переход на бензиновое горючее, по классификации Хендерсона и Кларка, – радикальный технологический скачок. При этом изменилась фундаментальная технологическая концепция ключевого компонента (двигателя): вместо парового появился двигатель внутреннего сгорания, соответственно изменилась базовая архитектура продукта. В паровых машинах давление пара заставляло работать несколько двигателей, которые разматывали и вытягивали тросы, манипулировавшие ковшами. В бензиновых же экскаваторах стоял только один двигатель и совершенно иной была система механизмов, блоков, рычагов и лебедок для смотки и размотки тросов. Однако, несмотря на радикальный характер технологических перемен, влияние бензиновой технологии на отрасль имело поддерживающий характер. Более мощные экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания быстрее перемещали грунт, были надежнее и дешевле по сравнению с любыми, даже самыми большими паровыми землеройными машинами.
Первыми освоили новую технологию лидеры отрасли, такие как Bucyrus, Thew и Marion. Из 25 крупнейших производителей паровых экскаваторов 23 успешно перешли на двигатели внутреннего сгорания. Как показано на рис. 3.2, среди лидеров отрасли, производивших экскаваторы на бензиновой тяге, в начале 1920-х годов было очень мало компаний-новичков: в переходе на новую технологию доминировали развитые компании отрасли.
С 1928 г. ведущие производители экскаваторов с двигателями внутреннего сгорания начали осуществлять следующий важный, но менее радикальный переход к другой поддерживающей технологии – к машинам с дизельными двигателями и электромоторами. После Второй мировой войны была изменена стрела подъема: теперь у экскаваторов был больший радиус действия, более емкий ковш и они могли копать на бóльшую глубину. Признанные компании продолжали лидировать во всех этих инновациях.
Сами землеустроительные компании первыми внедрили несколько важных поддерживающих инноваций: вначале они в полевых условиях модифицировали собственное оборудование, а затем выпускали экскаваторы с новыми возможностями, расширяя рынок.
Влияние «подрывной» гидравлической технологии
Следующее технологическое изменение привело к серьезному кризису в отрасли. Этот процесс начался вскоре после Второй мировой войны и продолжался до конца 1960-х годов. Основным источником мощности оставался дизельный двигатель, а для управления перемещением ковша появился новый механизм: тросовые системы стали уступать место гидравлическим. Только четыре из 30 признанных производителей тросовых экскаваторов 1950-х годов (Insley, Koehring, Little Giant и Link Belt) успешно перешли на гидравлические системы к 1970-м. Кому-то удалось выжить, наладив производство огромных тросовых драглайнов для горных и мелиоративных работ. Большинство компаний разорилось. Все компании, которые с этого момента производили экскаваторное оборудование, были новичками в гидравлике: J. I. Case, John Deere, Drott, Ford, J. C. Bamford, Poclain, International Harvester, Caterpillar, O & K, Demag, Leibherr, Komatsu и Hitachi. Почему же так случилось?
Технические характеристики, нужные рынку механических экскаваторов
Экскаваторы – это всего лишь один из видов землеустроительных механизмов. Некоторые машины, например бульдозеры, грейдеры и скреперы, толкают, разглаживают и поднимают грунт. Экскаваторы использовались при рытье котлованов и траншей в основном на трех рынках: первый и самый крупный составляли компании, которые рыли котлованы для фундаментов или общественных сооружений, например каналов; второй – компании, проводившие канализационные и водопроводные работы, при которых нужно было рыть длинные траншеи; и третий – компании, работавшие в открытых карьерах или шахтах. На каждом из этих рынков строителей интересовали дальность радиуса действия механических экскаваторов и объем грунта, поднимаемого ковшом за один раз.
В 1945 г. компании, производившие водопровод и канализацию, применяли машины со средней емкостью ковша около 0,8 м³ (наилучшая емкость для прокладывания узких траншей), в то время как строительные компании приобретали экскаваторы со средней емкостью ковша 2 м³, а горнопроходчики – около 4 м³. Средняя емкость ковша, используемого на этих рынках, увеличивалась примерно на 4 % в год, скорость роста ограничивалась некоторыми факторами инфраструктуры. Например, производители не могли быстро увеличить объем ковша до нужных подрядчикам размеров, потому что большие машины трудно было транспортировать к месту их эксплуатации и увозить оттуда.
Появление и траектория совершенствования гидравлических экскаваторов
Первый гидравлический экскаватор был разработан английской компанией J. C. Bamford в 1947 г. Похожие машины появились одновременно у нескольких американских компаний, среди них были Henry Company (Топека, штат Канзас) и Sherman Products, Inc. (Ройал-Оук, штат Мичиган). Эта технология была названа HOPTO (аббревиатура Hydraulically Operated Power Take-Off – гидравлическая технология выбора грунта), как и третий гидравлический экскаватор, появившийся в конце 1940-х годов.
Эти машины были смонтированы на основе строительных или сельскохозяйственных тракторов. Выбор грунта осуществлялся следующим образом: растягивался рычаг ковша, затем ковш опускался и вгрызался в землю, подцепляя пласт грунта и поднимая его из ямы. Емкость первых гидравлических экскаваторов ограничивалась мощностью гидравлических затворов и составляла в среднем 0,2 м³ (см. схему на рис. 3.3). Их радиус действия не превышал 1,8 м. Лучшие тросовые экскаваторы могли поворачиваться на гусеничной платформе на 360 градусов, а большинство гибких экскаваторов типа «обратная лопата» – только на 180.
Поскольку их емкость и радиус действия оказались слишком маленькими, гидравлические экскаваторы не годились для горнодобывающей промышленности и строительства крупных объектов, где требовались машины с объемом ковша от 0,7 до 3 м³. В результате компаниям-новичкам пришлось находить новый рынок. Они начали продавать свои экскаваторы как дополнительное оборудование – его можно было монтировать на небольших строительных и сельскохозяйственных тракторах, которые производили Ford, J. I. Case, John Deere, International Harvester и Massey Fergusson. Мелкие городские строительные компании приобретали гидравлические экскаваторы, чтобы рыть узкие траншеи на улицах при проведении водопровода и канализации к фундаментам реконструируемых домов. Это были мелкие работы, и для них было невыгодно использовать гусеничные экскаваторы типа «обратная лопата» – слишком дорого обходилась их транспортировка, на которую к тому же уходило бы слишком много времени, – поэтому такие канавы обычно копали вручную. Гидравлические экскаваторы, смонтированные на высокомобильных тракторах, отлично справлялись с такой работой (на один дом уходило меньше часа) и стали необыкновенно популярными у компаний, занимавшихся прокладкой труб во время строительного бума, который начался после Второй мировой и Корейской войн. Эти первые экскаваторы продавались через дилеров, которые торговали тракторами и привыкли иметь дело с мелкими заказчиками.
Первые пользователи гидравлических экскаваторов существенно отличались от основных потребителей рынка тросовых машин с точки зрения объема, потребностей, каналов распространения. Они сформировали новую сеть создания стоимости для механических экскаваторов. Интересно, что точно так же, как технические характеристики маленьких дисков оценивались по другим параметрам, чем больших (вес, прочность и энергопотребление в отличие от емкости и скорости), и первые гидравлические экскаваторы оценивались иначе, чем тросовые. Самыми важными техническими характеристиками гидравлических экскаваторов, с точки зрения авторов первых публикаций о них, были ширина ковша (рабочим нужно было рыть узкие мелкие траншеи), скорость и маневренность трактора. На обложке брошюры компании Sherman Products, посвященной ее первым гидравлическим экскаваторам (см. рис. 3.4), изображен экскаватор Bobcat. Он недаром назван «землекопом»: как утверждается в брошюре, Bobcat может работать в условиях плотной застройки и при движении минимально повреждает дорожное покрытие. Bobcat монтировался на тракторе компании Ford. (Впоследствии Ford приобрел линию продуктов Bobcat.) Однако эти возможности не были нужны компаниям, которые зарабатывали на крупных проектах землеустройства. Такие различия в предпочтениях тех или иных технических характеристик определили границы сетей создания стоимости в отрасли.
Сплошная линия на графике рис. 3.3 показывает скорость, с которой конструкторы увеличивали объем ковша гидравлического экскаватора. Максимальный объем ковша к 1955 г. был 0,28 м³, к 1960-му – 0,4 м³, а к 1965-му – 1,5 м³. К 1974 г. самый большой гидравлический экскаватор мог поднимать 7,5 м³. Технические характеристики гидравлических экскаваторов улучшались быстрее, чем нужно было всем рынкам экскаваторов, поэтому эта «подрывная» технология со своего исходного рынка начала завоевывать основной рынок больших экскаваторов. Новая волна спроса на гидравлические экскаваторы среди строительных компаний, работавших на крупных объектах, поднялась после того, как в 1954 г. немецкая компания-новичок Demag представила гусеничную модель, способную вращаться на 360 градусов.
Реакция признанных производителей экскаваторов на появление гидравлической технологии
Так же как Seagate Technology была одной из первых компаний, разработавших модель 3,5-дюймовых дисков, Bucurus Erie, ведущий производитель тросовых экскаваторов, знала о разработках гидравлической технологии. К 1950 г. (примерно через два года после появления первого такого экскаватора) Bucurus Erie приобрела Milwaukee Hydraulics Corporation, компанию, производившую гидравлические экскаваторы. Однако перед Bucurus Erie встала та же проблема, что и перед Seagate Technology в связи с 3,5-дюймовыми дисками: основным потребителям не был нужен новый продукт.
Тогда Bucurus Erie разработала в 1951 г. экскаватор Hydrohoe. Вместо трех гидравлических цилиндров в нем было только два: один поворачивал ковш в грунте, а другой тащил ковш к кузову. Поднимался ковш тросовым механизмом. Таким образом, Hydrohoe оказался гибридом тросовой и гидравлической технологии, что-то вроде первых океанских пароходов, оснащенных и парусами. Однако не существует доказательств, что конструкторы Bucurus находились как бы под гипнозом тросовой концепции. Скорее на том уровне развития гидравлической технологии только тросовый механизм подъема мог обеспечить емкость ковша и радиус действия, которые, по мнению маркетологов Bucurus, нужны были основным потребителям.
Посмотрите на рекламу из брошюры о первом экскаваторе Hydrohoe (рис. 3.5). Обратите внимание, насколько различаются маркетинговые стратегии двух компаний – Bucurus и Sherman (рис. 3.4): Bucurus называет Hydrohoe экскаватором типа «обратная лопата», показывает, как он работает на открытом месте, и отмечает, что Hydrohoe «каждый раз набирает полный ковш», – все это должно вызвать интерес у крупных строительных подрядчиков. Вместо того чтобы найти подходящий рынок для «подрывной» технологии, на котором будут по достоинству оценены ее преимущества, Bucurus пыталась адаптировать новую технологию к своей сети создания стоимости. Тем не менее емкость ковша и радиус действия Hydrohoe не устраивали основных потребителей Bucurus и машина не пользовалась спросом. Bucurus выпускала Hydrohoe более десяти лет, периодически пытаясь усовершенствовать его технические характеристики, но к коммерческому успеху это так и не привело. В конце концов Bucurus вернулась к тросовым экскаваторам, нужным ее основным потребителям.
Bucurus Erie единственная из производителей тросовых экскаваторов выпустила гидравлическую машину между 1948 и 1961 гг. Все остальные производители продолжали работать на своих потребителей и процветали. Фактически крупнейшие производители тросовых экскаваторов Bucurus Erie и Northwest Engineering, получали рекордные прибыли до 1966 г., то есть до тех пор, пока «подрывная» гидравлическая технология устраивала только компании, занимавшиеся водопроводом и канализацией. Именно так при появлении «подрывной» технологии развиваются события во всех отраслях: лидеры, приверженцы поддерживающей технологии, остаются финансово сильными до того момента, как «подрывная» технология начинает атаковать основной рынок.
В 1947–1965 гг. гидравлические машины на экскаваторном рынке предлагали 23 компании. На рис. 3.6 отражено общее число активных новичков и признанных компаний, поставлявших гидравлические экскаваторы (не считая тех, которые ушли из отрасли). Очевидно, что новички доминировали на рынке гидравлических экскаваторов.
В 1960-х годах некоторые самые крупные производители тросовых экскаваторов разработали машины, в конструкции которых была применена гидравлическая технология. Почти во всех этих моделях-гибридах, как и в Hydrohoe компании Bucurus Erie, ковш поворачивался с помощью гидравлического цилиндра, а поднимался тросом. Внедряя гидравлику в тросовые экскаваторы, конструкторы находили очень интересные решения, но все их таланты были направлены на удовлетворение нужд основных потребителей.
Стратегии, которым в этот период следовали производители экскаваторов, особенно наглядно показывают, что, противопоставив себя компаниям, развивающим «подрывные» технологии, они сознательно сделали свой выбор. В целом достигшие успеха новички в 1940-х и 1950-х годах оценили достоинства гидравлической технологии и создали новый рынок приложений для нее. Как обычно, признанные компании смотрели на ситуацию с других позиций: они руководствовались потребностями своего рынка. Они пытались адаптировать или усовершенствовать новую технологию так, чтобы ее можно было представить основным потребителям как технологию поддерживающую, и вкладывали средства в новые разработки, нужные их рынкам. В последующих главах будет показано, что признанные компании чаще всего именно так и действуют при появлении «подрывной» технологии. Они последовательно приспосабливают «подрывную» технологию к завоеванному рынку, в то время как новички создают для нее собственные рынки.
Гидравлическая технология в конце концов усовершенствовалась до такой степени, что стала соответствовать нуждам основного рынка. Заслуга в этом принадлежала компаниям-новичкам, которые первыми нашли рынок для этой технологии, накопили на нем конструкторский и производственный опыт, а затем с прочных коммерческих позиций атаковали более высокий сектор рынка. Зрелые компании проиграли в этом соревновании. Уцелели только четыре производителя тросовых экскаваторов – Insley, Koehring, Little Giant и Link Belt. Поставляя экскаваторы крупным строительным компаниям, они успешно, хотя и с опозданием, выпустили линию гидравлических экскаваторов, чтобы удержать свой рынок.
Однако, кроме этих компаний, ни один из ведущих производителей больших тросовых экскаваторов для основных рынков не смог предложить коммерчески успешную гидравлическую машину. Хотя какие-то из них и внедряли гидравлику, например для поворота ковша, им не хватало конструкторского и производственного опыта и их экскаваторы заметно уступали моделям, предлагавшимся на рынке. К началу 1970-х годов все эти компании были вытеснены с рынка экскаваторов для крупного строительства, а также водопроводных и канализационных работ новичками, которые в основном работали тогда на рынке малого строительства.
Новички и зрелые компании в условиях перемен следуют принципиально разным стратегиям во многих других отраслях, в которых появляются «подрывные» технологии, достаточно вспомнить сталелитейную промышленность, производство жестких дисков, компьютеров и электромобилей.
Выбор между тросовой и гидравлической технологиями
Судя по графику на рис. 3.3, когда объем ковша гидравлических экскаваторов стал соответствовать потребностям компаний, прокладывавших водопровод и канализацию (можно построить график и для радиуса действия), динамика конкурентной борьбы в отрасли изменилась и у подрядчиков с основного строительного рынка изменились критерии выбора экскаваторов. Даже сегодня у тросовых машин больший радиус действия и более высокий подъем, чем у гидравлических: траектории этих технологий почти параллельны. Но как только оба типа экскаваторов – и тросовые, и гидравлические – начали удовлетворять потребностям основного рынка, строители при выборе перестали руководствоваться такими параметрами, как объем ковша и радиус действия. Оба они были одинаково хороши, и тот факт, что у тросовых машин эти показатели были выше, больше не имел значения.
Однако строители обнаружили, что гидравлические экскаваторы реже ломаются, чем тросовые. Особенно это достоинство оценили те, кто не понаслышке знал, как опасен резкий обрыв троса, когда ковш с грунтом находится высоко в воздухе. Строители с удовольствием перешли на более безопасную гидравлику, когда она стала соответствовать их нуждам. Как только основные технические характеристики обеих технологий выровнялись, критерий выбора изменился – теперь самой главной стала надежность. Строители, проводившие водопроводные и канализационные работы, применяли гидравлические экскаваторы с начала 1960-х годов, а подрядчики общих экскаваторных работ перешли на них чуть позже.
Последствия и влияние атаки гидравлической технологии
Что же пошло не так у производителей тросовых экскаваторов? С высоты нашего времени ясно, что им следовало вкладывать средства в гидравлические машины, выделять подразделения для разработки новой технологии и создавать для нее рынок. Но в том-то и кроется главная опасность «подрывных» технологий: когда они появляются, у зрелых компаний отлично идут дела. Гидравлические экскаваторы не были нужны основным потребителям, да они и не могли бы ими пользоваться. Тросовые экскаваторы производило около 20 компаний, и каждая стремилась отнять потребителей у конкурентов. Если бы они отвлеклись от нужд потребителей, для которых совершенствовали каждое следующее поколение экскаваторов, то поставили бы под удар свое дело. Кроме того, все более мощные, быстрые, маневренные машины не только привлекали клиентов основных конкурентов, но и обеспечивали прибыльный рост гораздо надежнее, чем гидравлические экскаваторы, учитывая, каким небольшим был их рынок в 1950-х годах. Таким образом, эти компании потерпели неудачу не потому, что новая технология была им недоступна. И не потому, что не знали о появлении гидравлики и способах ее использования – лучшие из них освоили ее, как только она могла удовлетворять нужды их основных потребителей. Их провал нельзя объяснить вялостью или невежеством руководства. Они потерпели крах потому, что внедрение гидравлики не имело для них смысла – до тех пор, пока не стало слишком поздно.
Эти схемы успеха и провала, типичные для компаний в условиях поддерживающих и «подрывных» технологических перемен, – естественный результат принятия правильных управленческих решений. Именно поэтому «подрывные» технологии ставят перед инноваторами такую дилемму. Работать лучше, больше и энергичнее, внимательнее прислушиваться к нуждам потребителей – вот от чего зависит успех поддерживающей технологии. Но эти правила бесполезны – и даже во многих случаях вредны, – когда речь идет о «подрывной» технологии.