第四章 外部技术整合的理论模型:“双链模型”
企业的技术整合是一项复杂的活动,它表现在:(1)整合的方式复杂,包括合资、合作、外包、逆向工程等;(2)工作流程复杂,包括技术搜寻、技术选择、合作谈判、组织实施等;(3)所涉及的技术内容复杂,就汽车产品而言,可能涉及产品开发技术、制造技术、零部件技术等。为了从这些纷繁的表象中提炼出技术整合的本质,完整描述外部技术整合的概念内涵、过程及整合内容,并解释技术整合与企业自主创新能力之间的关联,本书构建了“双链模型”。这既是本书的理论创新,也是分析汽车企业技术整合行为的逻辑主线。本章首先给出“双链模型”的完整架构,然后分别就其中的“学习链”和“技术链”进行阐释。
第一节 “双链模型”的整体框架
一、“学习链”维度的提出:基于对技术特性的剖析
对于发展中国家而言,外部技术整合更多地体现为技术学习与二次创新的过程。那么,技术学习表现为哪些层次,怎样的技术学习才能够成为二次创新的基础,本章基于对技术特性的剖析构建外部技术整合中的“学习链”,从而对外部技术整合中组织学习的层次进行阐述。在第二章的文献综述中,我们看到学者们对技术的定义有着不同的表述,这些表述体现出技术的三个特性,即:技术有载体、技术具有知识特性、技术具有动态能力特性。
(1)技术的载体性
技术中所包含的知识必须有其嵌入的载体,这些载体通常包括机器设备、技术资料以及人体的大脑等。本书将这些载体分为物力载体与人力载体两大类。
物力载体是指承载技术知识的物理介质,例如设备、零部件、产品原型、技术资料(图纸、说明书、配方、文件、软件等)。设备、零部件、产品原型中的技术知识是内嵌的,必须通过进一步挖掘(例如逆向工程)才能够获得。技术资料中的技术是被记录并编码的,更易于直接学习。企业整合物力技术载体的方式通常是购买,并将其内化于生产流程或产品,从而快速提升企业的生产效率、工艺水平或产品品质。然而物力载体中所嵌入的技术知识存量是不变的,如果仅通过引进物力技术载体的方式来提升技术水平,企业必须不断购置更加先进的物力载体,技术进步的成本将十分高昂。
人力载体是指掌握技术知识的人力资源,例如技术专家、工程师等。个体的大脑中排列着各类专业知识。这些知识当中一部分是既有知识,个体可以通过学习的方式从外部获得;另一部分则是新创知识,是个体将所获得的既有知识和自身的实践相结合,通过脑力思维活动创造的新知识。第二类知识具有个体的独创性,比第一类知识更为宝贵和重要。企业整合人力载体的方式包括人才引进、合作研发或研发外包。无论采用哪一种方式,企业都可以获得这部分个体知识,并将其内化于产品中,从而提升产品品质。
(2)技术的知识性
知识是技术内容的体现,学者们对知识从不同视角进行了分类。
1)基于知识可表述性的分类
英国哲学家波兰尼(Polanyi)于1958年在《个体知识(Personal Knowledge)》中首次提出了缄默知识的概念,他把知识分为显性知识(explicit knowledge)和缄默知识(tacit knowledge)两种形式。显性知识是指可以用书面文字、图表、数学公式等来表达的知识,缄默知识是指以整体经验为基础的只可意会不可言传的知识,也称为隐性知识(implicit knowledge)。波兰尼的核心观点是“我们所知道的多于我们能够言说的(We know more than we can tell)”。缄默知识和显性知识的区别在于:①显性知识是规范的、系统的、公共的,而缄默知识是难以规范的、零星的,并常常具有浓厚的个人色彩,与个体的个性、经验以及所处的情景交织在一起。②显性知识所陈述的内容往往得到了科学的证实或检验,而缄默知识背后的科学道理还不甚明了。③显性知识是明确的、能够复现的,而缄默知识难以捉摸,含糊不清。④显性知识通常已经被编码,可用公式、定理、制度、法规、软件程序和说明书等方式来表达,而缄默知识不能被编码,更多地以一个人特技、习惯、信念等形式呈现。⑤显性知识容易被储存、理解、传递和分享,而缄默知识不易被保存、传递、掌握和分享。波兰尼(1969)进一步将知识分为三个层次:能够意识到且能够表达的知识(conscious and verbally described knowledge),能够意识到但无法表达的知识(conscious but non-verbal knowledge)和无意识的知识(unconscious knowledge)。
一些组织理论研究者如温特(Winter)、尼尔逊(Nelson)、斯班德(Spender)等,进一步将个体层面的隐性知识扩展到对企业能力的研究中,认为企业内部存在着隐含性的组织知识。国内学者张庆普、李志超(2002)对企业的隐性知识进行了界定,认为企业隐性知识是指存在于员工个体和企业内各级组织(团队、部门、企业层次等)中难以规范化、难以言明和模仿、不易交流与共享、也不易被复制或窃取、尚未编码和显性化的各种隐性知识,以及通过流动与共享等方式从企业外部有效获取的隐性知识。其中群体(包括项目组、团队、部门等)层次的隐性知识是指为群体所掌握的技艺、操作过程以及群体成员的默契、协作能力等;企业层次的隐性能力是指企业文化、价值体系、企业惯例、共同愿景,以及企业层次掌握的诀窍、经验和协作能力等。
2)基于实际应用的分类
世界经济合作发展组织(OECD)将知识分为四类:事实性知识(knowwhat)、技能性知识(know-how)、原理性知识(know-why)和来源性知识(knowwho)。事实性知识是指关于事实的陈述性描述;技能性知识是指蕴含于技术流程中的知识,通常涉及到专有知识和技术诀窍;原理性知识是指关于技术原理、逻辑的知识;来源性知识是指了解什么人掌握所需要知识,以及为获取企业所需要的知识而与特定组织、群体建立密切关系的社会网络能力(于惊涛,2007)。
3)基于知识分布层次的分类
野中郁次郎(Nonoka)和竹内弘高(Takeuchi)等研究者从知识在企业中分布层次的不同将知识分为个体知识、团队知识、组织知识和组织间知识。个体知识是指存在并内化于个体的知识。团队知识是指存在于组织内部某一个团队或小组内部的知识,例如小组内部成员进行合作的规则、小组内部的规章制度、了解小组成员能力的知识等。组织内知识是指存在于组织层面的内部知识,例如组织文化、组织章程、工作手册等。跨组织知识是指存在于组织之间的知识,例如行业产品标准、组织间的交易流程规范、行业的执业道德规范等。
(3)技术的能力性
技术是组织能力的表现。从这个角度说,技术不仅仅表现在组织所拥有的静态知识,而且表现在组织创造动态知识的能力。组织的技术能力与个体技术能力密切相关,但并不等于个体技术能力的简单加总。组织的技术能力取决于:①个体的知识(这个在技术知识整合中可以解决);②个体的知识创造能力;③组织的研发惯例,即研发活动中个体间相互配合、作用的良性机制,包括制度、流程、文化、甚至个人工作习惯等。在不同的研发惯例下,个体学习和创新的动力、效果,以及个体技术能力转化为组织技术能力的效率是不同的。
基于以上对技术特性的分析,本书认为外部技术整合可从以下三个层面进行描述:第一,组织从其边界之外获得技术载体,将技术载体引入产品开发和生产过程;第二,吸收并内化技术载体中的显性和隐性知识,并将这些知识从个体层面扩散到组织层面,实现技术知识的转移;第三,在技术整合过程中,组织不仅能够获得技术本身的知识,而且能够获得有关技术开发组织管理与流程方面的知识,从而改善组织原有的研发惯例,使组织具有持续的知识创新能力。可以看出,技术整合本质上是一个个体与组织向外部学习的过程:第一个层面涉及对技术成果的学习;第二个层面涉及对技术知识的学习;第三个层面涉及对知识创造机制的学习。根据此描述,本书将这三个相互关联的环节定义为技术整合的“学习链”,并将这三个环节称为技术载体整合、技术知识整合以及研发惯例整合。需要说明的是,这三个层次并不是依次实施,而是在时间上有重叠,在过程上有互动。
技术载体整合是获取技术物力和人力载体的过程,技术载体整合能力表现在组织搜寻、锁定技术载体,并使该技术载体介入企业生产、研发流程的成本和效率。在整合过程中,技术载体可能发生产权转移,此时外部的技术载体转化为企业的内部资源(例如购置先进设备或生产线、招募技术专家、收购其他企业等),也可能并不发生产权转移,甚至不发生物理位移(例如企业将研发项目外包给专业公司),这样技术载体不转移至企业内部,企业只将技术载体本身(例如先进的发动机)或由技术载体产生的研发成果(例如车型设计方案)整合至自身的产品,从而提升产品品质。因此,技术载体整合的本质并不在于技术载体的产权或物理位置是否发生转移,而在于该技术载体是否介入企业的技术活动。
技术知识整合是指通过学习,将技术载体中的内嵌知识转移并内化于组织员工个体的头脑中,随后在组织内部扩散,最终形成组织知识的过程。技术知识整合能力表现为个体和组织对技术知识的获取、消化、吸收、并进行二次创新的效果和效率。
研发惯例整合是指在外部技术整合的过程中,组织吸收外部组织的研发惯例知识,并在本组织各层面(包括个人、小组、团队、部门、组织)扩散,使各层面的研发惯例逐渐优化的过程。技术研发惯例整合能力表现在个体对外部组织的研发惯例进行学习,并在组织内部各层面扩散,形成组织研发惯例的效果和效率。
二、“技术链”维度的提出:基于对整车企业技术特征的剖析
外部技术整合的目的是为了更加有效地进行技术创新,因此技术整合应全面涉及企业的技术体系。技术体系中任何局部的缺失,都将制约企业当前或未来技术能力的进一步成长。因此,技术整合不仅需要从技术学习的深度进行评价,也需要从技术学习的内容方面进行考察。
汽车产品由成千上万个零部件构成,涉及的技术领域众多,关联企业也为数众多。严格来说,汽车不是由某一家企业开发和制造的,而是以整车企业为核心的“企业群”共同合作的产品。为了明晰整车企业技术体系的内容,需要首先对汽车产品所涉及的技术领域进行全面描述,然后界定整车企业的技术边界与技术核心,并从产品技术链视角定义整车企业的技术体系。
汽车是一种技术关联度高的复杂产品,涉及诸多相关行业。汽车产品的品质不仅取决于汽车工业的技术水平,而且取决于产业上下游技术的协同发展。例如车身轻量化与材料工业技术的发展密切相关;电动汽车的市场化进程取决于电池技术的发展;汽车加工精度的提高取决于装备制造业的技术进步等等。汽车产品的技术领域分布如图4-1所示。
图4-1 汽车产品涉及的技术领域
图4-1将汽车产品的技术领域分为汽车工业技术以及相关工业技术。其中,相关工业技术主要包括:材料(车身与零部件材料)、机械(汽车加工)、电子(汽车电子产品)、冶金(汽车材料的品质)、仪器仪表(汽车仪表)、化工(汽车涂料、轮胎等)、电池(新能源汽车的动力)等。它们是汽车产业的上游产业,其技术创新通常在本产业内完成,然后在汽车产业中应用。不过,一些跨国汽车企业也可能参与这些领域的技术创新,有时甚至涉及其中的前沿研究。例如丰田公司的基础和前沿研究涉及能源技术、环境技术、信息技术、电信技术、材料技术等[1]。汽车工业技术可分为零部件技术与整车技术,是本节分析的重点。
(一)零部件技术
汽车由十万种零件组成,整车的技术水平与零部件的技术水平紧密相关。汽车零部件可分为三类:核心部件、特性部件和标准件。
核心部件是决定车型成败的关键部件,如底盘、发动机、变速箱等,这些部件决定着整车最为关键的技术参数,技术最为复杂,研发难度最大,部件产品利润率高。世界主要的整车制造公司通常自制这些核心部件,或者从关联公司采购。
特性部件是指那些价格较高、通常需要作出大量专用资产投资的部件,如汽车内饰件、保险杠、汽车空调、汽车座椅等。整车制造企业通常会向长期合作的战略供应商采购这些部件,有时也参与其中一些重要部件的研发。
标准件主要包括汽车紧固件、玻璃、轮胎、蓄电池等。这些部件标准化程度高,供应商数量众多,整车制造商通常外购这些部件。
(二)整车技术
整车技术包括架构技术和制造技术,是整车企业核心竞争力的体现。
(1)整车架构开发技术
汽车是由多种零部件组成的复杂产品,在整车开发不仅需要并行的设计核心元件及辅助元件,而且还需充分考虑在特定使用条件下各零部件之间的匹配关系,以实现各部件的有效集成和产品整体系统最优。关于如何将构成产品的核心零部件装配起来的基本概念称为产品的架构(Architecture)(藤本隆宏,2007)。如何策划、设计、开发产品功能的技术称为架构技术,它解决的是“确定目标产品”的问题,具体涉及产品策划、产品设计与开发两个阶段。以下以在特定平台(底盘技术)上的产品开发模式为例来说明[2]。
产品策划的环节包括:市场调研→可行性分析报告→开发指令→草图→草图评审→渲染→渲染评审→油泥模型→油泥模型评审→铣销模型→铣销模型评审确定等环节。
产品设计与开发的环节包括: A Surface发放→CAD工艺数模→CAE分析→样车→对样车的试验等环节。在整车的设计开发阶段,需要紧密结合零部件(尤其是核心部件)的开发,就是说车身、底盘、发动机、电控等必须同步开发(或外购)和布置,并不断进行匹配性调校,以便实现要求的产品功能。
(2)整车制造技术
经过产品策划和产品设计与开发阶段之后,“目标产品确定”的任务基本完成,接下来将进入工艺设计与开发、流水线生产的制造环节。
工艺设计与开发是为了确定“把设计转化为产品”的方案,这是介于产品设计开发与大规模流水线生产之间的环节,具体包括:开正式的模具[3]→试组装→试验→下线[4]→进行生产准备。工艺设计与开发完成之后,生产任务就可以交给车间。一个成型的产品在生产过程中仍可能存在对原设计的持续改进和提高,而这种改进和提高仍然主要由设计部门来完成。
完成工艺设计与开发之后,产品进入流水线生产环节。这一过程通常包括冲压、焊接、涂装、总装四大工艺。
从上文的分析可以看出,汽车的生产和研发体系是一个以整车企业为核心、各级零部件供应商协同合作的网络,整车企业与各零部件企业存在各自的技术边界和产品边界,共同完成汽车的生产制造,如图4-2所示。
图4-2 整车企业与各级零部件供应商的关联图
从产品角度看,汽车是由一系列元件组成的产品系统;从技术角度看,则是一系列复杂的技术集成,整车企业是技术的最终集成者。在图4-2所示的网络中,整车企业负责整车研发与制造,也可能涉及部分核心元件(例如发动机)的开发与生产,大型跨国汽车公司还进行车身轻量化、新能源应用、主动安全技术等方面的前沿性研究;各级零部件供应商则负责零部件的研发和制造。
从本书第二章中关于产品技术链的理论综述可以看出,学者们以产品为分析对象,将产品技术链划分为基础技术、核心元件技术、架构技术以及制造技术,这恰好与整车企业技术体系所涵盖的内容相吻合。因此,本书运用产品技术链理论,将整车企业的技术体系识别为整车架构技术、整车制造技术、核心元件技术和前沿研究开发,这也是企业外部技术整合所应涉及的技术领域。
三、“双链模型”整体结构及描述
以上本书对外部技术整合的学习层次和内容范围进行了阐述,在此基础上将二者结合,形成了描述汽车企业外部技术整合的“双链模型”,如图4-3所示。
图4-3 技术整合概念模型:双链模型
“双链模型”将汽车企业的技术整合从技术链(刻画技术整合的广度)和学习链(刻画技术整合的深度)两条线索加以描述:从技术链整合的视角看,包括整车制造技术、整车架构技术、核心元件技术与前沿研究开发;从学习链整合的视角看,涉及技术载体、技术知识与研发惯例。学习链和技术链并非相互独立,而是相互渗透的:每一个技术链环节的整合都贯穿学习链的全部环节;每一个学习链环节也包含技术链各环节的内容。各环节的相互交叉形成了11个节点[5],其涵义如表4-1所示。
表4-1 “双链模型”中各节点的涵义说明
“双链模型”扩展了以往学者们对技术整合概念内涵的表述,表现在:(1)将技术整合中的学习过程从技术知识本身延伸到技术研发惯例,认为研发惯例企业可持续创新能力的制度保障。企业通过技术整合活动形成良好的研发惯例,从某种程度上说,比技术知识整合的意义更加长远。(2)借鉴产品技术链理论,在技术整合概念内涵中增加了技术整合内容的维度。提升产品自主创新能力是我国企业技术整合的重要目标之一,而如果不站在产品技术链的角度审视自身的技术短板,则无法清晰地解析我国汽车企业的技术整合的路径,也难以说明我国企业自主创新能力存在的缺陷以及缺陷形成的原因。
“双链模型”构建了企业技术整合分析的理论框架,也表达出企业技术整合的理想情形。通过该模型,我们能够较为清晰地对企业的技术整合活动进行分析,并预见其对企业未来自主创新能力的影响。尽管“双链模型”的技术链是基于汽车产业的产品技术特征而设置的,但对其他产业仍然具有强烈的借鉴意义。
第二节 “学习链”解析
一、技术载体整合
(一)技术载体的整合方式
组织可以通过多种方式整合外部的技术载体。许多研究者根据企业外部技术获取的实践,对外部技术获取方式进行了分类和总结(见表4-2)。
表4-2 不同学者对外部技术获取方式的观点
续表
资料来源:于惊涛(2007)
①注:内旋方式(spin-in)是指企业在看中一家收购对象,但目前又不宜收购时,先安插一些自己员工在目标企业中担任要职,并授意他们按照自己的意图开发技术或产品,进行公司运作,条件成熟后进行收购。
从表4-2可以看出,技术载体的获取方式多种多样,组织可以通过合资、设备购买、技术购买或许可使用、企业并购、雇用技术人员、逆向工程等方式将各种物力和人力技术载体转移至企业内部,也可以通过合作开发、研究外包、咨询等方式使外部技术载体在不进入企业边界的情况下参与企业的技术活动。
我国汽车制造企业外部技术载体的整合方式主要包括合资、合作开发、研发外包、技术购买或许可使用、设备和核心元件购买、引进技术专家、逆向工程等。
(二)技术载体整合的过程
Phillips(2001)将外部技术获取的过程分解为扫描(scanning)、筛选(screening)、选定(selection)、获取(acquisition)四个环节。Phillips认为,企业的科学家、技术管理者和技术分析师首先在企业外部对可用的技术进行扫描,然后从成本效益、竞争优势和技术成熟程度等方面对技术进行筛选,最终选定某些技术,并设法获取这些技术。
本书借鉴上述研究,将技术载体的整合过程分为技术载体选择和技术载体导入两个阶段。技术载体选择阶段的具体活动包括:战略制定、技术搜寻、技术评价、技术载体选定。技术载体导入阶段的具体活动包括:导入方式选择,导入成本谈判、导入实施组织(见图4-4)。
图4-4 技术载体整合的过程
(1)技术载体选择过程分析
首先,企业必须根据市场需求现状及未来可能的趋势,制定企业近期、中期和远期的发展战略,包括产品战略、市场战略和技术战略。企业战略将影响企业技术起点的选择,例如近期战略是发展面向中国农村市场轻型卡车的企业,将不会选择高端重型卡车技术作为技术整合的目标。
其次,企业将根据既定的战略展开技术搜寻。技术信息的渠道很多,Phillips总结了公司在不同阶段的技术创新活动中技术信息可能的来源,如表4-3所示。
表4-3 外部技术资源的信息渠道
资料来源: Phillips(2001)
最后,当企业搜寻并锁定了备选的技术载体时,就需要对这些技术载体进行进一步评估,并进行选择最终需要的技术。技术评价包括两个方面:技术的特征(例如技术的先进性、技术与战略的匹配性、技术的竞争性、技术的经济性等)和技术转移双方的关系特征。Cummings&Teng(2003)认为,技术转移双方的关系特征是决定技术转移能否成功的因素之一。这种关系特征包括技术转移双方的组织距离[6]、地理距离、知识距离以及惯例距离。关系特征越接近的企业,技术转移成功的可能性越大。
(2)技术载体导入过程分析
首先,技术载体导入方式的选择。由于不同的导入方式对导入方企业技术能力的要求以及知识转移的层次并不相同(见表4-4),因此导入方企业需要根据自身能力与技术整合的目的进行权衡。
表4-4 技术载体导入方式的选择
在合资、研发外包、技术购买方式中,技术的研发过程通常置于企业之外,企业参与研发的程度非常低,甚至完全不参与。因此,这些方式不需要企业具备强大的研发能力,却能够使企业比较快速地形成产品竞争能力。但是企业获得的仅仅是设备、操作流程等方面的显性知识,对自身技术研发能力的提升有限,无法形成持续的竞争力,适合于企业技术发展的初级阶段,或非核心技术的开发。
在合作研发中,技术导入企业通常会参与研发的过程,这要求企业具备一定的技术基础。在合作的过程中,企业不仅可以获得技术原理等显性知识,还可以获得大量关于技术开发的隐性知识。隐性知识的转移不仅发生在个体层面上,也发生在研发团队的层面上。即企业的研发团队通过与外部的合作,可以学习到团队研发的工作方式,从而形成自身的团队研发惯例。通过合作研发,企业的研发能力将得以逐步提升。
企业并购不仅能够使收购方获得被收购企业全部的技术,而且能够获得被收购企业的研发能力、研发惯例以及外部网络关系。如果整合得当,企业并购能够全面提升收购方的技术水平与能力。但与研发合作相比,并购中的技术整合更加复杂,需要收购企业具备更强的先前技术基础与管理能力。
其次,技术载体导入的谈判。包括对技术载体导入成本、导入方式、转移的技术内容、企业参与研发的程度等方面的谈判。成功的谈判可以使技术导入方以合理的成本获得所需要的技术,或通过争取更大程度的研发参与,最大限度提高自身研发能力。
最后,当谈判结束后,技术载体的导入将进入实施阶段,这个阶段是指从谈判结束到技术载体导入完成(例如机器设备安装调试完毕,技术合作正式启动,合资项目建设完成,技术并购完成等)所经历的时间。实施阶段的效率取决于技术导入企业的内部组织管理能力以及对合作方的协调管理能力。
二、技术知识整合
(一)技术知识的整合过程
整合嵌入在外部技术载体中知识的过程,本质上是一个知识从外部载体向企业内部转移的过程,这个过程包括两个阶段: 1)知识从企业边界之外转移到企业边界之内(即企业之间的知识转移); 2)知识在企业边界之内转移和扩散(即企业内部各部门之间的知识转移)。虽然我们进行了这样的划分,但知识从来源方溢出,进入知识接受方并被其消化吸收是连续和重叠的,并没有明确的界线。
Nonaka(1994)从知识性质转换的角度进行分析,认为知识转移过程中包含了四种知识转换模式,分别是:“从隐性知识到隐性知识”、“从显性知识到显性知识”、“从隐性知识到显性知识”和“从显性知识到隐性知识”。Nonaka把这四种模式分别称为社会化(socialization)、组合(combination)、外化(externalization)、内化(internalization)。组织知识的转移和创造,是这四种模式交互循环、螺旋上升的动态过程。
Gilbert&Cordey-Hayes(1996)将知识转移过程分解为获取(acquisition)、沟通(communication)、应用(application)、接受(acceptance)和消化(assimilation)五个阶段。首先,组织通过各种渠道获取知识;之后,知识通过书面或口头的方式在组织内部交流和扩散;接着,组织开始应用这些知识,知识应用的过程就是一个学习的过程;接下来知识将进入被组织“接受”的阶段,这是个体知识向组织知识转化的必经环节。知识只有被组织接受,才能融入组织惯例。不被接受的知识不可能被组织真正地消化吸收。最后,知识转移进入消化吸收阶段。消化吸收是一个学习积累和创新的过程,个体、团队和组织的知识结构、行为方式等都可能随着新知识的应用而发生改变。
Szulanski(1996)对知识转移的过程也进行了类似的描述,认为这个过程包括四个阶段:起始(initiation)、实施(implementation)、调整(ramp-up)、整合(integration)。起始阶段是指知识转移的决策过程,即企业识别并选择技术的过程。实施阶段是指知识从来源方流向接受方的过程,即知识引进的过程。调整阶段是指企业应用新知识的过程。这个过程可能开始时不顺利,会遇到各种问题,但通过调整和磨合,企业能够越来越好地应用新知识。整合阶段是指当企业能够很好地应用新知识之后,新知识逐渐成为企业惯例的过程。
综上所述,本书认为技术知识整合是一个知识从技术载体中溢出、被接受方引入、应用、逐步适应、消化,并向组织内其他部门扩散的过程(见图4-5)。
图4-5 技术知识整合的过程
以整车合作开发中的知识整合为例。首先,企业派出技术人员参与汽车开发委托项目,与专业汽车设计公司的人员共同工作,学习整车开发知识。在此过程中,汽车专业设计公司关于整车开发的显性和隐性知识将逐渐被企业技术人员获取并掌握。其次,掌握整车开发知识的员工通过一定的沟通机制以及与团队其他成员共同工作,逐渐将知识在团队中扩散,团队可以应用这些知识进行整车开发。当团队成员完全接受这样的工作模式,并掌握这些知识后,团队就可以在此基础上进行知识创新。同时,这些开发知识除了在本部门得以应用,还可能通过类似的过程扩散到其他部门。例如重型卡车的开发知识可能扩散到轻型卡车部门。当然,这个过程并非一次循环就可以完成。我国的汽车制造企业往往要经过与专业公司多次合作之后,才能掌握整车开发的全部知识。而且知识在企业内部的沟通,也是一个反复实践的过程。
(二)技术知识整合的影响因素
知识整合是基于知识接受方视角的概念,但也是知识转移双方相互作用的动态过程。知识整合的效果,不仅取决于知识接受方的行为和能力,还取决于知识的性质、知识来源方的行为、知识接收方的状态以及知识转移双方的关系情境。
(1)知识的性质。隐性知识难以表达和编码,因此转移难度大显性知识。这种难度体现在: 1)隐性知识难以表达,通常需要知识转移双方经过长期的密切接触,才可能被知识接受方理解、领悟和掌握,知识转移时间较长,学习成本较高; 2)由于隐性知识难以编码,因此不可能在短期内广泛传播,知识转移的范围将受到限制。在汽车制造业,整车装配环节中的操作技术中包含的显性技术较多,短时间内容易被掌握,因此我国汽车企业在装配生产线引进不久,就建立了庞大的汽车制造能力。而汽车研发过程则包含了大量的隐性知识,需要长期的经验积累。因此汽车开发能力的培育要困难得多。
(2)知识来源方的行为。知识来源方的转移意愿将影响知识转移的效果。在组织之间的技术转移过程中,技术来源方由于担心失去技术优势,往往不愿意转让核心技术,或者在技术转让过程中消极被动,使得知识接受方很难获得学习的机会。例如在我国轿车行业的合资过程中,外方始终将整车及关键零部件的研发活动保留在自己的母公司,使得中方在汽车研发方面的知识积累非常缓慢。在企业内部的知识转移中,拥有知识的成员担心失去内部竞争优势,也可能不愿意与团队成员分享知识。
(3)知识接受方的状态,具体包括以下几个方面。
1)学习意愿。缺乏学习意愿表现在行为被动,假意接受,消极怠工,或者直接拒绝使用新知识(Zaltman,Duncan,and Holbek,1973)。知识接受方不愿意接受外部知识,或者学习上的惰性,都会阻碍知识的转移。
2)先前知识。知识接受方原有的知识基础与结构是影响吸收能力的关键变量(Cohen&Levinthal 1990,Lane&Lubatkin 1998)。知识接受方和知识转移方必须具备类似的知识基础,同时还存在一定差异性,才能有利于接受新的专业知识。
3)技术桥梁人物。处于企业与外部环境边界的技术团队,以及企业内部各部门边界的技术团队中,往往有一些技术核心人物,Allen(1986)称之为技术桥梁人物(technological gatekeepers)。技术桥梁人物非常关键,他们不仅有接受外部思想的意愿,而且具备跟踪外部环境变化的能力,还能够将外部知识转化为企业内部团队能够理解的形式。Rothwell&Dodgson(1991)也强调,企业获得外部know-how的能力取决于内部是否雇用了合格的技术专家、科学家和工程师。
4)内部研发。Cohen&Levinthal(1990)提出“吸收能力(absorptive capacity)”的概念时,强调既有知识存量对吸收技术溢出的重要性,而内部研发就是增加知识存量的重要途径。技术溢出的研究文献同样认为公司内部的R&D能够提升公司识别、消化、利用现有外部技术的能力(例如Harabi,1995)。公司内部研发活动越多,吸收利用外部技术的效果越好(Jaffe 1986,Eaton et al.1998,Griffith et al.2000)。
5)组织内部知识转移环境。技术引进方内部的知识扩散机制和环境将影响技术知识内化的效率。Szulanski(1996)认为,组织内部环境是否支持知识转移,组织内部各单位之间的关系是否融洽,将会影响到知识转移的绩效。刘帮成(2009)通过对中国某汽车零配件公司技术合作的实证研究认为,组织内部不同部门之间的有效合作和沟通是确保技术合作与引进效果的关键,组织与技术输出方的垂直沟通与互动的效果,最终将通过组织内部的水平整合才能表现出来。
内部转移环境既包括组织内部的相关机制,也包括组织成员之间的关系。Chi-Cheng Huang(2009)通过研究发现,团队成员之间的信任将有利于知识共享。他认为技术研发团队的成员来自于不同领域,具有不同的背景,所以即使他们同属一个团队,但可能相互并不熟悉,并不经常交谈;如果团队中存在信任,成员就可能更多地交流并了解谁知道什么(who knows what);当他们了解who knowswhat时,团队成员就会发现知识很容易编码并获取,这样就促进了知识的共享。Mitton(2007)对影响组织知识转移和交流(Knowledge Transfer and Exchange,KTE)的组织环境情境因素进行了更为详细的分析(见表4-5)。
表4-5 KTE主要的有利和不利因素(Main KTE Barriers and Facilitators)
续表
资料来源: Mitton(2007)
(4)知识转移双方的关系情境,具体包括以下几个方面。
1)双方知识结构的差距。双方知识结构的差距将影响知识转移的效果和效率。Lam(1997)通过对日本和英国企业合作中知识转移的研究发现,两国工程师知识结构的不同导致了合作中知识转移的障碍。日本企业重视工作经验,工程师的知识积累主要是通过干中学(learning by doing)的模式,而且他们经常轮换岗位,因此知识结构多元化,知识边界宽泛而模糊。通过这种模式积累的知识具有高度的默会性,并与知识应用的环境密切相关。而英国企业则看中工程师的职业化水平和执业资格,因此工程师往往通过正式的高等教育和在学习机构中培训的方式积累知识,以便获得执业资格。
同时,英国工程师分工明确,只从事某一领域的专门工作。通过这种模式积累的知识更加显性和标准化,与环境的联系程度也较低。不同的知识结构导致了两国工程师在合作过程中难以相互适应,影响了知识转移的效果。
2)知识转移双方的沟通机制。技术转移双方之间的有效互动和沟通可以及时解决与转移技术有关的问题,技术资料和文件的及时传递及有关信息的共享能够转移更多的显性知识;双方的经常性的沟通则有助于隐性知识的转移。
三、研发惯例整合
(一)组织惯例及其特征
“惯例(routine)”最初的概念定义在个体层面,Stene(1940)将惯例定义为稳定的个人习惯。随着研究的不断深入,学者们逐渐将这个定义发展到组织层面。Nelson&Winter(1982)在其演化理论中将惯例界定为“组织固定的做事方式”,也就是组织所具有的标准操作程序和稳定的行为模式。他们认为组织将按照一定的模式对环境进行自动的反应,强调了惯例的固定性、自动执行性和重复性,而没有考虑惯例参与者可能根据环境变化而进行改变的主观能动性。Pent-land&Rueter(1994)则认为虽然组织惯例具有一定的规律性,但并不是单一的固定模式,而是一系列可能模式的集合,组织的员工可以根据环境变化选择不同的行为。这样,通过亚惯例(subroutine)的重新组合,组织可能形成新的惯例。
Becker(2004)对组织惯例进行了较为全面的文献综述,在此基础上概括了组织惯例的8个特征,其具体内涵如下。
(1)模式性(Patterns)。从组织惯例早期的定义开始,惯例的模式性特征就一直被强调,许多学者都将惯例定义为组织的行为模式。但模式并不意味着一成不变,Winter(1964)认为惯例是一种可重复的行为模式,但如果环境改变,惯例也将随之改变。
(2)重复性(Recurrence)。重复性是惯例的关键特征。只发生一次的事情显然不能称之为惯例。
(3)集体性(The collective nature of routines)。惯例是一种集体现象,表现为组织惯例的形成涉及多个主体,是组织中多个主体相互作用形成的,与个体的行为准则、兴趣以及行动密切相关。正因为如此,组织惯例通过个体之间的影响和相互作用,可以在不同地域、不同组织之间扩散。
(4)自发性或自觉性(Mindlessness vs.Effortful accomplishment)。在组织惯例的影响下,员工究竟是按部就班进行下意识操作,还是具有一定的主观能动性,是惯例研究中具有争议的问题。持第一种观点的学者(以Ashfort&Fried,1988为代表)认为,组织中的个体会按照惯例的规定不假思索地进行各种活动,换句话说,惯例是被下意识地执行,是个体的自发行为。持第二种观点的学者(以Pentiand&Rueter,1994为代表)认为,组织惯例并不是简单的服从或重复,个体可以发挥主观能动性,判断是否应该遵守惯例,还是应该对惯例进行改进。
(5)过程性(The processual nature of routines)。演化理论(Nelson&Winter,1982)从惯例的视角来解释组织变革和经济演化。通过观察惯例的渐进性演化过程,我们可以观察到组织变革的细节。演化是一个过程,因此惯例具有过程属性。惯例的过程特征可以通过多个维度进行刻画,包括惯例减弱的速度(Cohen 1991; Grant 1991; Hannan&Freeman 1989; Giddens 1984)、执行惯例的速度(Cohen 1991)、惯例的反应速度(Cohen&Bacdayan 1994; March 1994a)、时滞和延误(March 1994a)、惯例重复的频率(Ginsberg&Baum 1994)、惯例转变的频率和方式(Hannan&Freeman 1989)等等。
(6)情境依赖、嵌入性和专门性(Context-dependence,embeddedness and specificity)。惯例是嵌入于组织的,往往针对于某个具体情境(Teece&Pisano 1994; Inkpen&Grossan 1995)。当惯例从一个环境转移到另一个环境时,大多数都失效了(Elam 1993)。惯例失效的原因通常包括:被转移方仅仅看到了惯例的表象,而没有理解该惯例的实质(Lippman&Rumelt 1982; Nelson 1994);惯例不适应新的环境(Madhok 1997);惯例中的一些要素属于隐性知识,不可复制(Hill et al.1990; Nonaka&Takeuchi 1995)。因此,不存在普遍适用的最好的惯例。
(7)路径依赖性(Path dependence)。研究表明,惯例的变化是路径依赖的(David 1997)。组织惯例建立在过去的经验和知识的基础之上,尽管会随着环境变化不断演化,但这种演化将始终基于其先前的状态(Levitt&March,1988)。因此,组织惯例的初始状态将影响惯例未来的演化过程。
(8)触发性(Triggers)。惯例是被触发形成的(Nelson&Winter 1973; Winter 1986; Cohen 1991等)。触发因素有两类:外部环境触发因素和与行为者相关的触发因素。Cyert&March(1963)、Levinthal&March(1981)等学者认为,行为者的抱负水平能够有力地触发惯例的形成。组织通常会有一个绩效的满意值(不是最优值),这个满意值与组织及其成员的抱负有关。如果组织绩效达到满意值,组织将不会采取任何行动来进一步提高绩效;如果绩效低于满意值,组织将会采取一些补救行动(被触发形成),而许多补救行动今后都会成为组织惯例。
通过以上对组织惯例特征的分析可以看出,惯例是一种比较稳定的组织行为模式,在一段时间之内具有重复性。但随着组织内外部环境、个体的抱负水平、个体知识结构等因素的改变,组织惯例也将发生演化。惯例演化是路径依赖的,与组织惯例先前的状态密切相关;惯例演化还是情境依赖性的,这使得惯例在组织之间转移存在一定的困难。
(二)研发惯例整合的过程及其影响因素
根据组织惯例的概念,本书将研发惯例定义为组织有关技术和产品研发活动的思维与行为方式以及相关制度的总称。研发惯例对于保障企业的研发绩效非常重要,良好的研发惯例有助于企业的开发经验和数据的积累,个别研发人员(甚至技术骨干或专家)的流失将不会影响研发团队的整体研发能力及企业研发活动的进展。如果不注重研发惯例的培育和优化,没有形成长远的研发目标和完善的研发流程,将导致开发数据积累缓慢,许多宝贵的经验教训白白流失。没有完善、合理的开发流程,知识不能在组织层面形成积累,技术骨干一旦离开,整个研发队伍将没有能力继续项目。
本书对研发惯例整合给出的定义是:组织在整合外部技术的过程中,通过主动学习技术载体(例如合作企业、合作专家等)的研发惯例,吸收惯例知识,在内外部各种触发因素的诱发下,组织现有的研发惯例发生演化,逐渐形成新的研发惯例的渐进性变革过程。如图4-6所示。
图4-6 研发惯例整合的过程
研发惯例的改变可能首先从个体层面开始(自下而上),也可能首先从组织层面开始(自上而下)。自下而上的模式往往是一个自发的过程。个体在与外部进行多次研发合作或经常性交流的过程中,外部组织或外部专家的惯例(例如思维方式、行为方式等)自然溢出,对组织中的个体产生潜移默化的影响。在组织内部和外部各种因素的触发下,个体的思维方式、行为方式逐渐改变。个体层面惯例的改变在组织中不断扩散,组织惯例最终发生改变。自上而下的模式往往是一个自觉的过程。在这个模式中,由于组织内外部各种触发因素的作用,管理层首先意识到组织惯例变革的紧迫性,在主动学习外部惯例的基础上,变革组织内部的既有惯例(例如推行新的研发制度和流程,改变激励机制等)。在新型组织惯例的约束和影响下,个体惯例逐渐改变。
影响研发惯例整合的主要因素包括:
(1)内部知识、经验及研发投入。这是企业既有研发惯例的决定因素,也影响着组织对新惯例的理解和执行。
(2)与外部技术源的惯例知识距离。这个因素将影响组织对外部惯例的接纳程度。外部技术源的研发惯例与组织的惯例越相近,惯例整合越容易完成。
(3)组织内外部的各种触发因素。例如市场需求变化、企业绩效恶化等。各触发因素越强烈,惯例整合效果越明显。
(4)组织的其他制度因素和企业文化。例如企业现存的组织结构、管理认知、企业文化(创新导向的文化有利于惯例整合)、行政障碍等,这些因素将影响研发惯例的演化过程。从另一个角度看,这些也是企业既有惯例的表现形式。
四、“学习链”三个环节的相互关系
外部技术整合“学习链”的三个环节是相互关联的,并对企业技术创新能力的培育起到不同的作用,如图4-7所示。
图4-7 外部技术整合“学习链”三个环节的相互关系
技术载体整合是“学习链”的第一个环节。企业通过整合外部技术载体,可从以下三个方面提升产品品质和研发能力:(1)外购高品质零部件,可直接提升产品的品质或形成产品创新;(2)引进先进的制造设备,可带来制造工艺水平的提升,从而提升产品品质或降低制造成本;(3)引进先进的研发设备和技术专家,或与外部技术专家合作,企业将具备更加强大的技术创新物质基础。
在技术载体整合的基础上,技术知识转移得以发生。一方面,通过对技术载体中嵌入知识的学习和消化,企业的专业知识逐步增加,从而提升独立研发能力;另一方面,更强大的知识基础能够使企业具备更强的研发主导能力。例如对于汽车这样的复杂产品,整车企业不可能也不必要掌握产品的全部研发知识,大量的零部件相关知识存在于零部件企业中。但是当整车企业掌握了整车设计与开发的系统知识后,便可主导整个产品的研发,包括决定采用何种零部件并使各类零部件合理匹配,最终实现产品的既定功能。比如北汽福田公司的欧曼卡车采用的是康明斯公司的发动机,发动机的研发知识及其知识产权属于康明斯公司,而福田公司掌握整车的设计开发知识及整车设计系统的知识产权,因此福田公司将决定是否采用康明斯发动机,以及采用哪一型号的发动机。其他的零部件也是如此。所以说,在掌握了整车自主设计与开发知识后,整车企业将处于产品研发体系的主导地位。目前我国整车企业的产品开发能力总体来说还不够成熟,许多车型的开发需要借助外部资源(例如专业汽车设计公司等),需要在共同开发的过程中不断学习、吸收并内化整车设计与开发的系统知识。知识的转移是一个渐进的学习和积累过程,隐性知识更是需要从“研发中学”或“干中学”中才能获得,不可能一蹴而就。技术知识学习的效果需要较长的时间才能显现,这取决于个体的学习意愿、学习能力、先前的知识基础,以及个体之间的知识扩散。因此技术知识整合的难度高于技术载体整合。
在大量的技术合作或大量的人才引进之后,企业原有的研发体制、流程及文化或多或少将受到外部新思维或新信息的影响,可能发生潜移默化的渐进式改变。这种渐进式的改变开始往往只是一些个体的自发性、偶然性行为,难以察觉,但新的个体惯例逐渐形成之后,组织层面的惯例将发生突破式改变,表现在形成新的研发体制和流程(当然,如前所述,惯例的改变也可能从组织层面开始)。良好的研发惯例是组织持续技术创新的制度保证,对于组织技术创新能力的持续提升十分重要。由于惯例的改变在个体层面涉及个体的观念、思维方式及行为方式的改变,在组织层面涉及文化、制度、流程甚至组织机构的调整,因此惯例整合比知识整合更加缓慢,整合难度也是最大的。
以上本书阐述了外部技术整合“双链模型”中“学习链”的内涵,认为技术整合本质上是一个组织学习的过程,这个过程由技术载体整合、技术知识整合和研发惯例整合三个呈现递进关系的维度构成。完成技术载体整合,将带来产品品质提升;完成技术知识整合,将带来技术基础和研发能力的提升;完成研发惯例整合,将带来组织研发惯例的优化,为组织形成持续的创新能力提供制度保障。
第三节 “技术链”解析
一、前沿研究开发
前沿研究开发是面向新兴技术和关键技术的前沿性研究,构成了推动产业技术持续发展、升级乃至跃迁的原始性技术体系。依据产业技术的未来方向,前沿研究开发可以分别从新兴元件、整车前沿技术、新开发手段、新兴材料和新加工技术等“产业技术基础”开展技术积累和技术组织。(1)新兴元件:新兴元件既可以采用从科学原理发现到技术发明逻辑形成再到可行技术路线实现的原始创新,如在纯电动系统的开发中实现从电池原理、材料到单体电池再到电池包的发明;也可以以较为成熟的技术原理和技术路线乃至具体零部件为基础,实现其在汽车产品的探索应用。而全新的核心元件则为新能源汽车代表的新兴整车创新创造了技术可能。(2)整车前沿技术:主要指令整车功能实现突破式创新的前沿技术,例如汽车主动安全技术、无人驾驶汽车技术等。(3)新型开发手段:由于整车产品及其构成元件的开发是多学科、多技术的知识工程,需经历复杂繁琐的造型设计、结构设计和实验验证。而新型开发手段的发展可以充分的利用已有的开发数据、知识,低成本地提升研发效率和研发质量,如基于海量数据库及专用软件的虚拟设计、数模计算、实验仿真等虚拟现实技术。(4)新兴材料:新兴材料也是汽车产品基础研究的关键方向,可以采用低密度材料对高密度材料、特性材料对普通材料的替代,在改进材料性能的同时实现整车的轻量化并降低成本。(5)新加工技术:新加工技术也构成了汽车前沿发展方向之一,可以显著提升汽车产业的工艺能力和生产效率,如工业机器人、激光加工的应用。
前沿研究开发通常处于产业技术发展的最前端,技术发展的不确定性较高,短期内取得的直接市场效益也较小,但是其技术成果将构成支持后续竞争性产业技术发展的基础性、公共性技术。例如燃料电池及其动力系统的开发一旦取得突破进展,将引发新能源汽车对传统燃油汽车的大量替代,这有可能改变一家公司的业务结构、利润结构乃至市场竞争地位。在产业发展中,前沿研究开发不仅能够激发产业技术的突破式创新,并形成原始性的基础专利锁定产业主导设计,更为后续的渐进式创新提供了途径和手段。
二、整车架构技术
本书所定义的整车架构技术,是指包括产品规划、设计、布置在内的产品开发技术。汽车是由多种零部件组成的复杂产品,在整车开发中不仅需要并行的设计核心元件及辅助元件,而且还需要充分考虑在特定使用条件下各汽车元件间的匹配关系以实现整车产品的有效集成和系统最优,从而掌握整车架构(Prencipe 1997,刘学等2006)。由于汽车具有“整体型”、“一体化”架构,各产品元件间的微妙搭配对于产品功能的实现具有关键作用(藤本隆宏,2007),即使内置相同的元件,不同的整车架构也会产生相异的整体性能。例如,先进的发动机如果未能匹配合适的变速箱,将影响发动机的动力性和节油效果,甚至可能影响发动机的寿命。发动机与底盘的匹配也十分重要,汽车开发中如果仅仅提高发动机的性能,而不将发动机与底盘视为整体进行合理匹配,整车性能将不能获得应有的改进。因此,学习架构技术必须了解各种元件间的相互作用关系,以及一些系统性的改变会触发整个系统或者个别元件的许多其它结构性的变化(Schilling,2005)。这些知识需要在大量的“试与误”的过程中积累。
即使核心元件没有任何实质性的改变,架构优化也能够提升整车性能,如渐进的架构改进能够使汽车“舒适”(例如低噪声、低振动)程度得到改善。同时,在相同的产品平台下,通过外围的架构设计和辅助元件的开发,可实现整车产品的系列化发展,如德国大众研发了著名的PQ34平台,在此基础上通过架构创新,衍生开发了高尔夫、宝来、甲壳虫、斯柯达欧雅等车型。
三、核心元件技术
核心元件是产品系统中的关键构成部分,承担着产品系统的关键技术功能,包含了相对完整的设计理念,通常是由诸多零部件或零部件组合构成的亚系统。发动机、底盘等属于汽车产品系统的核心元件。以发动机为例,其技术原理是通过机体内液体燃料的燃烧来获得动能驱动的核心设计,其特定技术路线形成了曲柄连杆、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、起动系和结构部件的零部件构成及连接关系,决定了整车产品的动力性、经济性和环保性。
本书所定义的核心元件技术是指核心元件的设计开发与制造技术的总称,是由一系列的研发知识、开发手段和实验条件组成的,关于内在零部件及其之间组合的技术原理、技术路线和技术方法。核心元件技术的开发通常需要控制不同的因素或变量进行重复的“因果关系”实验及模拟,在“研中学”中实现知识积累。专有的制造技术也是核心元件技术的重要内容,因为设计信息只有通过制造过程才能准确地表达于产品。制造技术决定了核心元件的品质,具体包含专有制造方案、特定生产工艺和加工技术(通用设备、专用设备和专用工艺装备)等方面(蒋兵等2010)。在技术内容上,核心元件技术常表现为多种单项技术的集成,需多领域科学类、技术类和工程类知识的支撑(Prencipe 1997,刘学等2006),如发动机的研发制造涉及到了计算流体力学的燃烧计算、有限元分析、发动机性能模拟、电脑辅助设计/生产、控制仿真与代码生成、标定与优化等多种工具。
从整车企业的角度来看,尽管大量的零部件是通过外购获得,但企业仍然需要掌握发动机等核心元件技术,因为核心元件开发与整车开发必须密切匹配,并在很大程度上决定了整车性能。国际主要的汽车制造企业均拥有强大的核心元件研发能力[7]。
四、整车制造技术
整车的制造包括冲压、涂装、焊接、总装四个工艺环节。
冲压是制造工序的第一步。汽车制造中有60%~70%的金属零部件要经过冲压加工,如车身上的各种覆盖件、车身内部结构加强件、车架、车厢,以及大量的汽车零部件(如车轮钢圈、消声器、发动机排气管、油底壳、副车架、保险杠和座椅骨架等)。冲压制造工艺水平与模具技术水平,对汽车质量和制造成本有较大影响。冲压工艺的合理与否决定了模具调试的难易程度;模具技术决定了模具制造的精度和制造管理过程,因而直接影响模具制造成本和周期。目前我国许多整车厂都拥有自身的冲压模具制造厂,从事冲压模具的研发和生产,为整车厂提供冲压件。与我国的情况不同,欧美的冲压模具厂只有少数隶属于整车厂体系,大部分都是独立的专业公司。
焊接是将冲压成型的汽车零部件与车身板件进行连接的工艺方法。焊接技术的研究与创新主要体现在新材料焊接技术、新型焊接方式、车身尺寸精度控制、车身柔性化生产装焊技术和工业机器人应用等方面。
涂装是防止车身腐蚀和增加汽车美观度的工艺环节。涂装工艺的技术进步主要体现在涂装材料、涂装工艺和涂装设备三个方面。新型涂装材料的应用是涂装技术进步的先导,目前的研究主要围绕着改善涂层性能、降低VOC(挥发性有机化合物)排放和降低涂装成本来进行。涂装材料技术的进步将导致涂装工艺与装备的改进,主要体现在提高涂装质量、降低涂装成本、柔性化生产、安全生产及节能减排等方面。
总装是将各种零件、部件、合件或总成,按规定的技术条件和质量要求联接组合成完整产品的生产过程,主要包括物流存放、输送上线、紧固连接、油辅料加注、功能调整、性能检测等。总装技术主要涉及到总装工艺布局、总装工艺装备和工厂物流等三个方面。
总体来看,整车制造技术是科学技术与管理技术的综合应用,其技术水平的提升和制造成本的控制取决于科学技术和管理技术的共同进步。科学技术主要包括材料技术(例如涂装材料)、工艺技术和装备技术等,其技术水平主要取决于材料工业、装备制造业的技术水平和研发能力。汽车行业作为下游产业,仅仅是上游技术和装备的使用者。当然,在整车制造的过程中,整车企业可能对某些工艺环节进行局部调整和改造,也有可能通过外包或与外部机构联合的方式进行研发。例如奇瑞从2007年开始与哈尔滨工业大学联合研发点焊机器人,目前第一批机器人已应用于奇瑞的焊装生产线。尽管如此,整车制造中所涉及的大量复杂的专业技术并不是整车企业技术研发的核心和重点内容。管理技术主要涉及生产线与工厂管理、生产链协同等,这取决于整车企业的管理能力。
五、“技术链”四个环节之间的相互关系
汽车开发与制造中的四个技术环节并不相互独立,其技术联系见图4-8。
图4-8 汽车产品中四个技术链环节的相互关系
第一,整车架构开发是整车开发的首要环节。从整个汽车产品的流程中可以看出,汽车产品的技术体系是存在等级结构的,产品设计与开发(主要体现为整车架构技术)位于最高端,它不仅体现出企业对汽车产品设计、布置、调校、制图、模拟、试验等技术知识的掌握,还体现出企业的战略决策能力和执行战略决策的组织能力。产品开发能力之所以是汽车产品技术能力体系中的首要环节,因为:(1)掌握产品开发技术,意味着对企业能够拥有产品设计的“确认权”,从而掌握了核心元件“确认权”。如果不拥有产品设计的“确认权”,企业便无权自主选择核心元件的配置,核心元件的研发也是没有意义的。例如东风汽车早在2001年就以富康汽车平台为基础开发出纯电动轿车。但是由于富康产品平台的知识产权属于法国雪铁龙公司,而雪铁龙公司不允许使用富康平台开发东风纯电动汽车,致使这款纯电动汽车至今还处于概念车阶段,摆放在东风电动车公司的大堂内[8]。(2)从理论逻辑上和操作过程上看,产品开发是产品制造的先决条件。只有掌握产品开发,才算真正意义上拥有产品的自主知识产权。(3)如果企业不具备产品架构知识,不拥有产品开发能力,不拥有自主品牌和自主知识产权的汽车产品,也就不会产生对核心元件技术和前沿研究开发的追求。
第二,核心元件技术是整车开发的重要匹配。核心元件开发实际上是与整车架构开发紧密相关的,例如底盘就限制了整车的大量参数(车长、轮距、动力特性等)。一方面,核心元件的开发和选择要考虑能够整车性能的目标参数,另一方面,在确定目标产品的过程中,也需要考虑是否已有的部件相匹配。正因为如此,国际上主要的汽车制造商都拥有发动机、底盘、变速箱等核心元件的开发技术和能力。
第三,整车制造是整车开发的后续实现。整车制造是将汽车设计方案转化为大量实物产品的过程。在生产目标(产品图纸和成本控制)已确定的前提下,对生产手段(生产流程以及所采用的设备)的改进,以及对整车制造四个环节效率和精密度的提高属于整车制造技术创新的过程。可以看到,站在发展中国汽车工业自主技术的角度上,企业生产目标的确定是产品大规模制造的先决条件,如果没有产品开发过程(即不确定生产目标),制造技术的提升是没有意义的,至多是成为国际品牌的优秀加工厂。
第四,前沿研究开发是整车研发制造的长远支撑。前沿研究开发通常并不对当期的产品开发或制造工艺改进提供直接技术支持,而是为企业保持长期技术优势进行的知识储备。例如奇瑞汽车2011年联合全球最大的聚合物生产公司之一的德国拜耳材料科技(中国)有限公司创建了“奇瑞—拜耳汽车轻量化联合实验室”,将在聚氨酯复合材料、聚碳酸酯塑料车窗用材料、新能源锂电池材料、吸引降噪等材料在汽车上的应用等前沿领域展开共同研究,以便未来将能够开发先进的汽车轻量化技术,推动汽车轻量化技术的创新。
小结
本章给出了“双链模型”的完整理论框架,认为企业的技术整合应从两个维度进行描述和评价:从学习链的角度,技术整合应涉及技术载体整合、技术知识整合与研发惯例整合的过程;从技术链的角度,技术整合应涉及前沿研究开发整合、整车架构技术整合、核心元件技术整合与整车制造技术整合的集合。一方面,只有经历技术载体、技术知识与研发惯例的全过程整合,企业利用外部资源的行为才能够促进内部研发能力的持续提升,进而增进自主技术创新能力;另一方面,企业只有在前沿研究开发、整车架构、核心元件和整车制造四个方面均拥有技术创新能力,才能够真正实现产品和工艺的自主创新,提升产品的国际竞争力并实现技术追赶。
【注释】
[1]资料来源: Annual Report2009,Toyota Motor Corporation
[2]该说明参考路风,封凯栋.发展我国自主知识产权汽车工业的政策选择[M].北京.北京大学出版社.2005
[3]开正式模具,指根据生产目标制造大规模生产所需的模具。
[4]下线,指布置大规模生产流水线。
[5]需要说明的是,双链模型对制造技术整合与研发惯例整合没有设交叉节点,是考虑到汽车企业通常不把生产制造工艺技术的改进或创新列为研发活动(属于技改)。研发活动只涉及整车开发、核心元件开发和前沿研究。
[6]组织距离是指双方是否具有一定的组织联系,比如拥有共同母公司的两家企业,或战略联盟网络中的两家企业,他们之间技术转移成功的可能性要高于没有任何组织联系的两家企业的技术转移。地理距离反映了技术转移双方面对面交流所需花费的时间和成本。知识距离是指技术转移双方拥有共同知识的程度。惯例距离是指技术转移双方组织文化和价值体系的共享程度。
[7]例如,美国权威汽车杂志《Ward’s AutoWorld》2010年的排名显示,全球排名前十位的汽车发动机分别由是:宝马3.0L DOHC L6 Turbo diesel、奥迪2.0L TFSITurbocharged DOHC L4、丰田1.8L DOHC L4 Hybrid、斯巴鲁2.5L Turbocharged DOHC H4 Boxer、大众2.0L Turbocharged DOHC L4 Diesel、现代4.6L DOHC V8、福特2.5LDOHC L4 HEV、奥迪3.0LTFSISupercharged DOHCV6、福特3.5L Twin-Turbocharged DOHC V6、通用2.4L DOHC L4。可见,世界主要汽车制造商均掌握先进的发动机技术。
[8]根据2011年1月对东风电动车公司的调研访谈。
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