工程和研发报告
乍看上去
- 高管们预测，在数字工程投资的推动下，直到2026年，工程和研发支出的复合年增长率为10％。
- 经济衰退期间对工程和研发进行投资可以帮助公司在创新竞赛中取得进步。
- 在过去的低迷中，工程和研发支出的增长比GDP增长更具弹性。
本文是贝恩2023年工程和研发报告的一部分。BOB体育app
创新竞赛比以往任何时候都更加昂贵。自2016年以来，对工程和研发（ER＆D）的投资（ER＆D）已大大增加（见图1）。尽管贝恩与公司最近对500多名高级管理人员的调查显示，尽管经济衰退迫在眉睫，但高管预计ER＆D支出的增长将继续上升（见图2）。BOB体育app
与其他费用类别相比，工程和研发支出的份额急剧上升
尽管经济前景不确定，但高管计划增加工程和研发支出
ER＆D是许多大型公司的核心功能。从历史上看，这些公司一直专注于使产品更好，更便宜。如今，越来越多的数字将ER＆D视为一种战略能力，将决定其未来的成功并塑造新的业务模型。对ER＆D的投资不仅改善了产品，而且还越来越多地重塑或破坏业务的一部分。
ER＆D成本正在上升，部分原因是破坏市场（或对中断的反应）比改善现有产品更困难，即使数据和计算能力的可用性更大。一个很好的例子是摩尔定律。根据美国国家经济研究局的一份报告，2017年，2017年需要达到著名的计算机芯片密度每两年增加一倍的研究人员的数量，其数量是1971年公司所需的研究人员数量的18倍。
总体而言，在2022年至2026年之间，ER＆D支出的增长率为10％（见图3）。随着支出飙升，领导团队正在加倍努力，以获得可靠的回报。为了进行分析，我们将ER＆D定义为旨在开发新产品和服务并改善现有产品的广泛活动。这些活动包括早期的基础研究，产品的设计测试和验证以及开发基础设施（例如制造厂）以及后期制作的支持。
预计到2026年，工程和研发支出的复合年增长率预计为10％
数字工程的一个关键因素是使用人工智能（AI），机器学习和云计算等技术开发新，连接和数字化的产品和服务的学科。数字工程产品的例子包括自动驾驶汽车和工业4.0的生产工厂。高管预计，在2022年至2026年之间，数字工程能力的投资将更快地提高 - 复合年增长率为19％，几乎是ER＆D支出的速度的两倍。
实际上，在低迷期间对ER＆D进行投资可以帮助公司在创新竞赛中取得进步。根据贝恩研究（Bain Research）的数据，在过去的衰退中，例如2008 - 2009年全球金融危机，ER＆D支出比GDP增长更具弹性。BOB体育app在2014年至2021年之间，Global ER＆D支出增长速度是GDP的近四倍。一种解释是，大量的工程和研发工作通常跨越更长的时间范围，因此比其他类型的支出往往不那么宽松。最成功的公司甚至利用经济衰退的几年来超越竞争对手，通过收购较低倍数的公司，偷猎关键人才，投资于知识产权和R＆D；触发技术领域大规模裁员的低迷也为ER＆D公司提供了雇用急需的人才的机会。
我们的研究表明，针对ER＆D的公司面临的五个主要挑战正在助长创新竞赛，即缩短了上市时间。使新技术更实惠；将数字功能嵌入为以硬件为中心的工程团队；探索价值创造的新边界；并重新设计环境，社会和公司治理（ESG）策略。
1.缩短市场时间
工程公司面临越来越多的压力，要求将新产品更快地推向市场，并将尖端技术纳入研发过程，以产生更强的投资回报率（ROI）。例如，强大的芯片组和微处理器正在基于AI启用产品和解决方案。这种转变支持差异化，增加收入和利润，并加快上市时间。但这也需要新的功能。
漫长而复杂的药物发现过程说明了挑战。马萨诸塞州的新型技术研究所深度学习模型旨在识别候选药物分子的执行速度比现有计算模型快1200倍。在未来几年中，AI的AI进步可能会加速，而没有内部AI或深度学习能力的制药公司将不得不获得该能力。许多可能与有希望的生物技术初创企业合作，而不是从头开始建立自己的技术。
2.使新技术更实惠
当公司转移到新技术（例如基于云的软件或电动汽车）时，直接结果通常是更高的成本，因为产品需要从头开始重新设计产品。例如，大众市场电动汽车仍然比其燃烧引擎等效物更昂贵。但是导致降低新技术成本的公司获得了巨大的竞争优势。现代汽车和塔塔汽车等汽车制造商正在大力投资以建立更实惠的车型。现代汽车计划制造一辆小型电动汽车，价格不到20,000美元，而塔塔（Tata）最近为一辆售价10,000美元的电动汽车推出了预订。
3.将数字功能嵌入以硬件为中心的工程团队
数字技术是新业务模型的基础。它们还可以帮助组织从周期性的多年研发过程转变为连续的过程。在过去三年中，一家领先的德国工程公司将其数字培训预算提高了10倍，此举使下一代数字技能的工人人数增加了一倍以上。
4.探索价值创造的新边界
对于许多行业，寻找创造价值的新方法意味着重新定义业务模型以专注于结果而不是产品。例如，西门子建筑技术正在从销售建筑产品转变为提供建筑绩效管理系统，该系统将其传统产品与基于云的解决方案和边缘计算相结合，这是现场或附近的计算形式，从而消除了远程处理的需求。
5.重新设计ESG策略
随着政府和行业设定目标以实现净零排放的目标，工业公司正在重新思考其对资源的使用，以朝着可持续投入和圆形供应链。一家领先的欧洲金属加工公司正在越来越多地在其运营中部署数字双胞胎和热力学建模，以更好地校准设备并大大减少能源消耗。
在工程人才短缺和大量流失方面应对以上的五个挑战更加困难。我们的研究表明，超过70％的工程和研发公司报告了人才短缺，许多人将工程师输给了Alphabet和Meta等技术竞争对手。
最大化ROI的最佳实践
随着创新成本的上升，领导团队正在重新思考ER＆D策略，并加倍努力使他们尽可能高效。成功的公司通过遵循一些最佳实践来确保最高ROI：
- 重新定义核心与非核心功能。领导者定期评估哪些工程能力是核心或关键的，以区分业务并赢得新客户。某些功能正在成为关键的差异化者，例如用于机械和设备公司的工业4.0技术。例如，作为其ESG策略的一部分，专门研究泵，压缩机和涡轮机的领先工业设备制造商最近重新评估了其产品组合和工程活动，选择优先考虑组件的开发，这可以大大减少其压缩机和真空的能源消耗泵。
- 集中并民主化对战略技术的访问。确保整个组织都可以使用技术能力，而不是在一个部门内孤立的。一家以前具有嵌入特定部门机器人和数字功能的全球医疗技术公司现在创建了数字功能和机器人的医疗平台，将最佳功能结合在一个地方，所有部门都可以访问。这使公司可以利用这些技术用于手术设备，骨科和神经技术。
- 组织速度。部署持续开发模型。一家领先的欧洲汽车制造商正在采用更敏捷的过程来缩短其发展周期并更快地创新。第一步，汽车制造商将转向每个汽车型号的连续软件开发。随着时间的流逝，它将为开发过程的其他部分做同样的事情。为了为这种变化做准备，它正在重新训练成千上万的工程师。完整的迁移代表了一个范式转移：原始设备制造商将不断改进每个汽车型号并使用软件更新来保持数字功能的最新功能，而不是完成产品周期并开始新的产品周期。对于汽车制造商而言，向连续开发的转变意味着更大的灵活性和更快的市场时间。
- 成为人才磁铁。对于许多传统的ER＆D公司来说，吸引并保持工程学才能成为重中之重。一种解决方案是开发一些公司在城市中所说的技术枢纽所说的与技术专业知识有关的东西。第二种方法是将软件公司作为吸引技术人才的文化伞。一些公司拥护更大的转变，改变了工程和研发部门的文化，以吸引年轻工程师。为此，他们使层次结构变平，提供永久的学习机会，将团队集中在最激动人心的问题上，并允许远程工作。
- 在创新中发动进攻。与外部合作伙伴（包括初创企业和其他创新来源）合作，以加快步伐。通过并购获取新的能力和技术。例如，Verizon创建了一个新的业务孵化器来开发其产品生态系统，包括5G，并探索相邻的技术，例如位置技术和传感器智能。Verizon在这些新业务领域的投资旨在进一步帮助公司创新和超过竞争对手。
工程繁重的公司面临着一代一代的战略转变。数字技术提供了重塑传统ER＆D业务的机会，但部署它们带来了新的挑战。在未来十年中，获奖者将是那些利用这些技术加速推销时间，降低新产品成本并采用新颖的价值创造方法的获奖者。