北京時間2020年5月31日凌晨3點22分，美國太空探索技術公司SpaceX旗下的龍飛船，載著兩名宇航員成功上天。此舉還讓“鋼鐵俠”馬斯克執(zhí)掌的SpaceX正式成為了第一家擁有載人飛船發(fā)射能力的商業(yè)公司，甚至還“一步到位”實現(xiàn)了太空對接。
可以說，“獵鷹”火箭、龍飛船、載人登月、登火星，是馬斯克帶給21世紀人類的最大夢想，而伴隨載人飛船與空間站的成功對接，馬斯克邁出了私人航天商業(yè)化的第一步。
而在商業(yè)化的背后，到底是哪些因素幫助馬斯克一步一步實現(xiàn)飛天之夢的？他是如何在高風險的航天領域不斷建立自己里程碑式的據(jù)點？又是如何在超高投入的航天領域進行成本控制的？在成本控制的背后，SpaceX的哪些做法可以為創(chuàng)新性公司帶來更多可借鑒的價值？
當然，即使再低的成本控制，要想讓私人航天找到商業(yè)化的路徑，除了技術的成熟之外，經濟性、資金的來源，與投入的平衡都是重要的問題。從SpaceX身上，不同的企業(yè)或許可以從中學到不同的內容，進而找到其中包含的巨大的商業(yè)機會。
1。成本控制
用Paypal和特斯拉的經驗節(jié)省成本
如果要把舉國體制下超高投入的航天產業(yè)拉入商業(yè)化的軌道，毫無疑問，首先要解決的是經濟性和成本可控的問題。
作為資深的產業(yè)顛覆者和創(chuàng)新企業(yè)家，馬斯克早在電子支付工具Paypal和電動汽車特斯拉的打造上積累了足夠的經驗，只不過，這一次，他更具理想情懷，將商業(yè)化的觸角伸向了浩渺的星空。公開信息顯示，對于航天飛機的運營成本，NASA（美國宇航局）算過一筆賬：1972年以來，美國政府一共為航天飛機項目花費了1960億美元，分攤到135次發(fā)射飛行，每次成本是14.5億美元左右。
然而，對于SpaceX來說，第一代龍飛船總共進行了22次發(fā)射任務，其中成功21次，僅有一次因火箭爆炸導致船體被毀。但由于可以重復使用，發(fā)射成本被降至航天飛機的十分之一不到，而載貨能力卻能達到航天飛機的三分之一。
事實上，也正是因為SpaceX在控制成本上的能力，讓NASA的態(tài)度發(fā)生了變化，當馬斯克提出可重復使用火箭這一概念后，NASA表示出很大興趣，并且開始對這一項目進行投資。
那么，馬斯克是如何把研發(fā)費用砍到只有NASA或者美國空軍的10%的呢？
美國科羅拉多大學物理系研究員萬維鋼在《第一性原理》中總結了馬斯克在SpaceX上使用的六大方式：“第一，盡量不外包，80%的零部件都由自己生產。既然航天工業(yè)還沒有市場化，那自己生產就比外包便宜。比如說外包定制一個發(fā)動機的氣門，報價是25萬美元，時間要一年；SpaceX 自己做只要幾個月，成本只要幾分之一。
“第二，采購的方式更加靈活。SpaceX 甚至會到 eBay （相當于中國淘寶）去買材料，到廢品廠去買二手零部件。
“第三，可能也是關鍵的一點，是要和大市場對接，從而有效降低了NASA定制商品的價格。比如宇航員系的安全帶，NASA定制價格都非常貴 —— SpaceX 直接采購最高級的賽車上的安全帶，不但使用更舒適，而且比 NASA 定制便宜得多。再比如電腦，NASA 火箭上用的電腦，一臺報價要 100 萬美元 —— SpaceX 直接用街頭 ATM 機上的電腦，一臺只要 5000美元。
“第四個辦法是回收，盡量重復使用火箭。
“第五是以市場化人才取代專門的航天人才。
“第六是被稱為‘奧卡姆剃刀’的流程再造，即盡量將不同的產品協(xié)同量產，盡量簡化制造流程。”
對這些看似抽象的概念，其實舉例來看就會非常清楚。以飛船與空間站的對接為例，我國天舟一號實現(xiàn)過6個小時的快速對接，俄羅斯最快的一次對接是4小時15分鐘，可以說這種對接無論是理論還是技術實現(xiàn)都不存在問題。但對商業(yè)公司來說，要想讓兩個高速飛行的航天器在空中實現(xiàn)交互和對接，最大的難度體現(xiàn)在對控制技術實現(xiàn)的成本把控上。
資深航天專家李紅（化名）告訴記者，“一般而言，控制技術的問題分為三大類，一類是測量，即要測量高速飛行的航天器的位置，不僅是相對于地面上的位置，還要知道他們兩個飛行器相互之間的位置。第二類是制導，就是控制系統(tǒng)在知道了目標的位置時，需要基于軌道力學，尋找一條滿足經濟性、安全性要求的路，從而找到目標。第三類是如何才能走上這條路，以及在路上保持何種安全姿態(tài)。”
所以，對SpaceX來說，首當其沖的就是測量方面的成本控制，要知道，太空測量的精度要求是非常高的，飛行器在空中每秒都是七八公里的速度，同時還要考慮粒子反轉的問題，這也是航天級器件能否用工業(yè)級器件替代的核心問題。
“舉例來說，在地球上空30多公里的地方，飛行器每穿越高能粒子層運行一圈就會發(fā)生50次的反轉，非常頻繁。”李紅表示
因此，要想讓計算機，尤其是CPU具備對高能粒子的抵抗能力，就要在表面加一層材料，業(yè)內管這種器件叫加固器件。“單就加固器件本身的成本來說并不是特別貴，貴的主要是測試，加上上天的器件是非常少的，由此支撐設備的研制、維護、升級、員工的費用就不可能便宜。”
一方面是元器件的技術精度要求，一方面是缺少批量優(yōu)勢下的高昂成本，都把航天推向了一個舉國體制下才能完成的事業(yè)。而要改變這一次，首先要改變的是思維。
耗資巨大的測試工作，SpaceX一方面引進了3D打印技術，通過3D模型進行產品的預測試，在極大程度上降低了測試的成本。同時，在產品開發(fā)層面，馬斯克也引入了互聯(lián)網的“迭代”思想，SpaceX 采用的是工程師們熟悉的持續(xù)集成 （CI） 理念，甚至可以根據(jù)模擬測試的結果，把新代碼和配置每天加入到生產環(huán)境（也就是真要上天的飛船）里。這種開發(fā)方式能夠縮短開發(fā)測試發(fā)布的周期，顯著提高 SpaceX 的效率。
不僅如此，重復回收使用的火箭和飛船，極大地降低了發(fā)射的成本，公開數(shù)據(jù)顯示：“獵鷹 9 號火箭總共分兩級，70%的成本在第一級上，帶有 9 個發(fā)動機。如果能把一級火箭回收，發(fā)射價格就已經降了一大塊。”
“同樣是把載人飛船發(fā)射到空間站，SpaceX 報價只要 1 億 3300 萬美元，NASA 做則需要 4 億 5000 萬美元，等于是一下子省掉了 2/3。”
此外，當火箭不能回收時，一級火箭掉落區(qū)的居民經常被支付疏散費用，甚至如果毀壞財物砸到房子都要賠錢，這都是火箭發(fā)射的隱性成本，當SpaceX首次實現(xiàn)了火箭的可回收之后，這些支出就節(jié)省下來了。
2。創(chuàng)新路徑
轉換解決問題的思路
對于SpaceX的成本控制來說，無論是萬維鋼的《第一性原理》還是眾多媒體公開報道的成本控制方式，都還僅僅停留在技術方法的層面，比如采用通用的、成熟的技術產品等等。但是，對于大多數(shù)的行業(yè)企業(yè)來說，這些方法還很難為其創(chuàng)新提供直接的路徑指導或帶來借鑒價值。舉例來說，以工業(yè)品的部件代替航天級的部件，并沒有多少行業(yè)會遇到類似問題。
那么，到底怎樣才能撥開層層迷霧，看到SpaceX從馬斯克身上不斷因襲的創(chuàng)新模式呢？
某資深航天專家告訴《中國經營報》記者，SpaceX的創(chuàng)新路徑上有兩個非常值得關注的做法，可以為更多的行業(yè)企業(yè)帶來啟發(fā)：“一是轉換問題思路的創(chuàng)新模式，二是指標協(xié)同下的效率最高模式。”
先來看轉換問題思路的創(chuàng)新模式：
關注SpaceX的人通常都看到過以下這個案例，即NASA 發(fā)射火星探測器用的阿特拉斯-5型運載火箭總共分三級，每一級使用的發(fā)動機都不一樣，但SpaceX 的做法不同，獵鷹 9 號火箭只有兩級，第一級 9 個發(fā)動機，第二級 1 個發(fā)動機，這 10 個發(fā)動機都是一模一樣的。一樣就容易量產，不但降低成本而且增加可靠性。
萬維鋼在《第一性原理》里認為這個案例充分體現(xiàn)了SpaceX對制造流程的簡化，但奧秘并非僅僅如此，“更重要的是，轉移了問題的側重點，改變對抽象問題的解決思路，進而實現(xiàn)了創(chuàng)新性的突破。”李紅告訴記者。
“傳統(tǒng)飛船往往需要一臺進行總體操控任務的發(fā)動機，這臺發(fā)動機要履行多元化的職能，精益求精，但技術難度非常之高，而SpaceX將這樣一臺發(fā)動機換成了九臺小發(fā)動機來解決，這九臺小發(fā)動機的技術實現(xiàn)路徑變得簡單，這時技術不再是最重要的問題，管理成為了最重要的問題，也說是說如何管理并協(xié)同這些小發(fā)動機最終實現(xiàn)大發(fā)動機的目標變得突出。”李紅表示。
事實上，這種轉換解決問題思路的模式在SpaceX的火箭和飛船中都得到了普遍性的應用，比如原來一個元器件上只能放一個芯片上去，人們就只能把它做得特別好，但隨著技術發(fā)展，一個元器件上可以多放好幾個芯片，這就像原來只能帶一瓶水上天時你只能把瓶子做得特別結實，但當瓶子的成本逐漸降到很低的時候，就可以帶上很多個上天，加上集成度的提高，每一個芯片成指數(shù)級增長，給商業(yè)化的模式提供了解決的機會、途徑、冗余和備份。
通過技術進步，通過批量生產、低成本的技術手段，SpaceX降低了航天可靠性、安全性的成本。
“這就像一扇門一樣，可能沒有鑰匙很難打開，但是如果你能繞到屋子的旁邊，那里也許有一扇窗戶。所以，企業(yè)在創(chuàng)新過程中要學會的是不斷轉換問題的重點。當技術上面臨難度挑戰(zhàn)和高昂成本時，是不是可以通過批量產品的替代轉換成管理協(xié)同的問題，最終讓問題在現(xiàn)實中找到更容易的解決方案。”李紅表示。
如果說SpaceX轉換問題思路的創(chuàng)新模式可以幫助到那些做基礎創(chuàng)新、顛覆性技術創(chuàng)新的企業(yè)找到創(chuàng)新的模式或路徑的話，指標協(xié)同下的效率最高模式或者可以幫助到很多擁有“大企業(yè)病”的企業(yè)跨越創(chuàng)新藩籬。
同樣還是以SpaceX的本次發(fā)射為例，無論是火箭的發(fā)射控制系統(tǒng)，還是駛上空間站的飛船的操作系統(tǒng)，它們執(zhí)行的都是完全一致的一個大目標，即實現(xiàn)龍飛船與空間站的對接。這個目標，簡單，直接，明了，所有的產品設計、測試以及系統(tǒng)運行都以此目標進行衡量，沒有多余的指標或成分。
但反觀舉國體制下的航天產業(yè)來看，“很多子系統(tǒng)都承擔著多種多樣的不同的任務，由此帶來各種精度、計算、測量上的要求，也就是說，在大的目標之下，還有各個子系統(tǒng)承建部門的子目標，這些子目標參差不齊，往往在無形中增加了巨大的成本，同時也降低了效率。”
這就像很多大的企業(yè)或公司一樣，他們在創(chuàng)新的奔跑過程中，往往要受到部門利益或多年慣性的限制或拖累，在創(chuàng)新的大目標之下還要完成部門原有的各種各樣的小目標，最終的結果往往拖垮了大目標的實現(xiàn)進程。
“所以剝離不必要的子目標，或者至少要與大目標實現(xiàn)方向上的協(xié)同，是企業(yè)在創(chuàng)新模式和組織管理上需要處理的重要問題。”李紅表示。
3。 容錯機制
高風險下的容錯機制
對于馬斯克來說，他為航天事業(yè)帶來的改變，不僅僅是在產品層面重新定義了火箭，將航天從神話事業(yè)變成了民間市場，更多的是，他把更多的機制層面和精神層面的東西帶入了航天領域，為航天產業(yè)打開了商業(yè)化的大門。當然，他勢必也將借由“航天”的產業(yè)制高點，影響更多的產業(yè)企業(yè)。
“比低成本控制更為重要的，支撐SpaceX 不斷走向成功的首要原因是它的風險偏好和高風險下的容錯機制。事實上，也正是這一機制的缺失，一度導致了資金相對充裕的舉國體制下的航天事業(yè)總難有大的突破。”李紅告訴記者。
的確，對于中、美、俄來說，傳統(tǒng)航天都害怕失敗，這是成本（尤其是測試成本）居高不下的重要原因，同時也導致了很多探索上的止步不前。
來看一下SpaceX一度遭遇的挫折與失敗：
2016年9月，一枚獵鷹9號火箭在發(fā)射臺上添加燃料的過程中發(fā)生爆炸，為了解決這個問題，SpaceX花了一年多時間重新設計系統(tǒng)。
2019年3月2日，SpaceX的獵鷹9號火箭搭載龍飛船與國際空間站實現(xiàn)順利對接并在一周后成功重返地表。但僅僅一個月后，一艘龍飛船在卡納維拉爾角空軍基地進行靜態(tài)試點火的過程中發(fā)生爆炸，太空艙幾乎完全被毀。
同樣地，即使在本次載人龍飛船載著兩名宇航員成功上天之前兩個小時，SpaceX星際飛船原型機在美國得州研發(fā)基地進行測試后發(fā)生猛烈爆炸。這一歷史性的載人航天的民間商業(yè)性突破可以稱得上一波三折。
不僅如此，在SpaceX對火箭進行回收利用的突破性嘗試中，SpaceX發(fā)射火箭以來總共試圖11次回收火箭，獵鷹9號有5次回收未能成功。這意味著整個試驗的失敗概率還非常之高。
事實上，這種大失敗概率從一開始就已經注定，成立于2002年的SpaceX，直到2006年3月24日才迎來了第一次發(fā)射，但凝聚了SpaceX團隊多年心血的火箭——獵鷹1號在點火25秒后就重重地砸在了發(fā)射場地上。
此后，2007年3月21日，獵鷹1號再次發(fā)射，再次以燃燒、爆炸失敗告終，直到2008年， SpaceX在8月和9月連續(xù)進行了兩次獵鷹2號發(fā)射實驗后，終于在9月28日進行的發(fā)射中，獵鷹1號成功發(fā)射。
對此，美國的軍工巨頭洛克希德輕蔑地稱：“這不過是小屁孩兒過家家，發(fā)射個火箭和在耳邊的蚊子嗡嗡叫沒啥兩樣。”
但是，背負互聯(lián)網基因的馬斯克及其SpaceX卻在這一次次失敗中建立了屬于自己獨有的容錯能力、糾錯機制以及快速進行技術迭代的本領。
“由于不懼怕失敗，也不會有太多的人為失敗而擔責，這樣的機制讓SpaceX能從失敗案例中快速總結教訓，并為下一次發(fā)射積累寶貴的經驗財富。”一位業(yè)內人士如此評價。
然而，這種失敗在舉國體制的航天實驗中卻往往難以容忍。已故的阿波羅15號宇航員Al Worden說：“和50年前相比，我們對風險的容忍度太低了，我不認為這完全是好事。”
在Al Worden看來，“馬斯克現(xiàn)在就在一點點改變這個現(xiàn)實，他發(fā)射他想發(fā)射的東西到太空。”
“顯然，這種容錯機制的存在，對在關鍵技術領域、顛覆性技術領域、卡脖子技術領域的創(chuàng)新突破同樣意義非凡。”一位關注SpaceX的技術創(chuàng)新型企業(yè)家告訴記者。
深度
私人航天的商業(yè)化路徑
最近十多年以來，太空探索的初創(chuàng)公司并不少見，私人航天也并不是什么新名詞，但為什么馬斯克的SpaceX會如此石破天驚呢？
公開信息顯示：亞馬遜CEO貝佐斯曾在2000年創(chuàng)辦的藍色起源，大洋彼岸的英國富豪理查德·布蘭森則在2004年創(chuàng)辦了維珍銀河，推銷商業(yè)太空旅行計劃。就在去年，維珍銀河已經首度載客，實施商業(yè)太空飛行；藍色起源也雄心勃勃地公布了在2024年重新將美國人送上月球的計劃。但所有這一切，都沒有SpaceX的載人飛船與空間站的對接更受關注。
對此，分析人士認為，除了馬斯克本人的名人效應之外，更重要的是，馬斯克探索出了從舉國體制到私人航天的商業(yè)化路徑。當SpaceX一舉擊敗波音，接過了美國載人航天的接力棒后，一個商業(yè)化的航天時代開始了。
需要注意的是，航天商業(yè)化時代的開啟，有三個非常重要的前提，一是大規(guī)模的資金投入 ，二是技術進步和產品成熟帶來的成本降低 ，三是更多應用場景的設計和應用帶來的更廣泛的用戶基礎。
首先，從資金的投入來看，美銀美林之前發(fā)布研報稱，到2040年太空行業(yè)的規(guī)模將達2.7萬億美元，大概是20萬億元人民幣，未來幾十年的發(fā)展將超過過去所取得發(fā)展的總和。
僅以SpaceX為例，除了自有資金和馬斯克私人投入外，NASA的合同金額支持同樣不可忽略。公開數(shù)據(jù)顯示，SpaceX成立于2002年，早在2005年就贏得了美國空軍1億美元的太空發(fā)射合同，并在2006年獲得了NASA商業(yè)軌道運輸服務（COTS）合同，盡管獵鷹I型火箭的首次軌道任務直到2008年才完成。
同樣地，早在獵鷹1號首次飛行之前，美國空軍就在2008年初又授予SpaceX一份價值10億美元的合同。在載人航天領域，SpaceX已成為NASA事實上的研發(fā)部門。到目前為止，NASA 2014年與龍飛船的合同已經成功地與國際空間站對接。
雖然沒有明確的公開信息顯示NASA為這次載人飛船所支付的費用，但可以想象到費用不菲。當然，這還不包括一些隱性的技術支持，比如，有分析就指出， SpaceX一直能夠利用美國政府對太空發(fā)射設施的巨額投資。它不僅可以在卡納維拉爾角空軍基地和肯尼迪航天中心運作，甚至可以在范登堡空軍基地運作。
同時，SpaceX公司能夠開發(fā)、測試和部署幾種不同的新型火箭發(fā)動機，也可能是因為它有特權獲得了為NASA和軍事太空項目開發(fā)的技術。
其實，在技術進步和產品成熟帶來的成本降低方面，SpaceX的火箭和飛船顯然是典型代表，工業(yè)級產品對航空級產品的替代，引發(fā)成本降低到原來1/10的水平。
再次，伴隨全球80多個國家投資了這個行業(yè)，應用場景正變得越來越豐富，除了天空飛行之外，馬斯克的星鏈計劃（Starlink）也正在為人們帶來更多的商業(yè)想象空間。
“這是一個由10000顆左右的微型衛(wèi)星組成的擬議網絡，其目標是為整個地球提供寬帶互聯(lián)網服務。通常人們常把5G比作‘地基’，而把星鏈計劃比作‘天基’，它對網絡傳輸帶寬、速度的改變很可能將帶來超越互聯(lián)網的工作方式和生活方式的變化，進而改變大多數(shù)行業(yè)企業(yè)進行商業(yè)運作的模式。”李紅告訴記者。
當然，這有賴于更多企業(yè)的參與，當成本控制和經濟可行性得到進一步推動的情況下，企業(yè)就會本能地創(chuàng)造顧客的需求。這也正是德魯克對企業(yè)定義的內涵。