轨道交通装备制造业模块化产业组织形式研究

顾珊珊

(广西大学商学院，广西 南宁 530000)

1 引言

模块化产业组织生产形式逐渐成为工业生产的主导模式，高端装备制造业成为又一个受其深刻影响的产业部门，特别是轨道交通装备制造业已经实现高度模块化。在该生产领域中，按照模块化的系统设计规则分解，形成一系列相互独立、功能价值确定的模块，实现独立设计、制造、创新。这种平行化的操作，保证各个单独模块的变化和升级，实现系统的最佳运行效率和效果。零部件子模块也具有一定的市场规模，能够发展形成独立的产业部门，具备组织生产优势。

轨道交通装备制造是跨国企业之间的竞争，核心技术模块是各国博弈争夺的主要目标，其持续创新性是保持国际竞争力的关键。我国轨道交通装备制造业经历了引进、消化、吸收、再创造的过程。第一阶段学习吸收庞巴迪CRH1、川崎CRH2、阿尔斯通CRH5、西门子CRH3C，第二阶段产生CRH380，第三阶段实现自主创新——复兴号。本文对轨道交通装备制造业模块化分析，旨在对我国轨道交通装备制造业发展提出合理建议。

2 轨道交通装备制造业模块化分析

2.1 整车设计模块化

模块化设计是一种生产设计方法，能够满足市场的差异化需求。经历“功能分析-分解-选择组合”三个步骤。首先对产品进行功能分析，将功能模块分解出来，再选择模块进行组合成不同产品。把模块化设计方法应用于轨道交通装备生产中，分析各个部分功能，产品被分解、组合成为一系列的模块总成(子系统)，这些模块总成相互独立、有其独特的功能，实现轨道交通装备产品的整体功能。轨道交通装备的整车系统可分解为车辆内部设备和驾驶室设备模块、通信信号技术模块、车端连接模块、制动装置模块、牵引传动系统模块、转向架模块、网络控制技术模块、车体结构模块8类完整的子模块系统，这些子系统进一步分解为更细的零件模块。众多原材料供应商、其他零部件供应商为各模块系统提供材料支持。

牵引传动系统模块是动车系统最核心的模块之一，由高压电器、牵引装置等构成。转向架模块由构架组成、轮对轴箱组成、驱动装置等构成；网络及监控系统模块由烟火报警器、列车通讯网络、车载无线传输装备、列车通讯网络等构成列车网络覆盖和监控；车体结构模块包括车身壳体、车前板制件、通风和暖气等构成。

2.2 产业组织模块化

模块化生产方式的发展促进轨道交通装备制造业技术创新和组织变革，最终形成了基于产品和价值模块的模块化生产网络。该网络组织模式加强了整车厂商与供应商之间协作，核心企业起到组织调节作用。整车厂商制定模块之间结构、界面和生产标准，设计整个系统，各个供应商遵守规则独立进行各自模块设计和制造。这个模块化产业组织体系以整车制造商为顶层系统集成商，大部件、子系统供应商为一级模块集成商，其他各级供应商形成二级模块集成商，原材料和标准件供应商形成三级模块集成商。整车厂商只制定标准化的产品接口，保证其兼容性，各模块的生产细节在不受其干涉的情况下由各个供应商自行负责。整车厂商支持模块供货商自主创新设计配件,甚至制造主要配件。在整个模块化产业组织系统中，整车厂商是系统设计师，直接与一级模块集成商接触，再由一级模块集成商直接与二级集成商协作，这样分层技术分解方式，使整车厂商在生产与流程控制方面的压力得到缓解。

目前国际市场上，轨道交通装备制造主要集中在西门子、阿尔斯通、庞巴迪、GE、川崎等集团。整车制造企业从事整车研发、制造与系统化集成，拥有核心能力的子企业在关键模块领域内能进行专业研发。以西门子为例，西门子作为整车厂商只进行研发和制造动车组，包括整车生产和系统集成。与其合作的其他模块供应商负责生产动车组的其他核心模块，如转向架、牵引系统、控制系统等。这些子企业并非只为一个整车厂商生产，如奥地利格拉茨转向架公司是西门子整车厂商的转向架模块供应商，为集团内所有整车厂商的所有轨道交通装备提供转向架，并进行集中的研发。法国阿尔斯通的交通事业部由整车制造企业和核心模块制造企业构成，转向架子公司研发所有车辆所需的转向架，这些转向架还同时供应给其他60多个国家的整车厂商。

除转向架模块以外，其他模块由形成合作关系的其他独立、专业的生产厂商负责制造。这些厂商专业从事制动系统、空调系统、卫生系统、车门等模块生产研发，同时与多个企业形成合作关系。科诺尔公司同时为各大集团提供专业化的制动系统生产服务；日本的新干线列车、普通列车和城市轻轨及地铁虽然由不同的整车厂商生产，但是其挡风系统都由日本成田公司提供。由于整车厂商不负债小部件组装，模块化供应商需要将各个小部件预装、集成再提供给整车企业，因此各个模块化供应商也是模块集成商。例如空调模块是由空调机模块、控制系统模块和车内顶风道模块组成，空调模块供应商需要将这些模块集成，然后提供给整车企业。

轨道交通装备制造业模块化组织形式，提高整车生产集中度和产品多样化程度，适应客户多元化、细分化需求，并且降低产品制造成本，缩短了新产品设计开发周期。

3 轨道交通装备制造业模块化产业组织的市场行为

3.1 垄断与竞争

模块化生产方式下，知识、信息、技术、能力等无形要素是决定市场结构的主导力量。模块化生产网络的垄断和竞争主要存在于整车企业和模块供应商之间。整车企业掌握竞争系统规则的设计权，并希望实现垄断；模块供应商为了与整车企业形成长久的合作关系，它们在模块系统层面进行技术竞争。

3.1.1 整车企业之间的垄断和竞争

整车厂商是整个模块化系统的“总设计师”，制定系统产品接口标准、系统集成，控制核心产品生产和新产品研发并形成自有品牌，处于产业价值链顶端。整车厂商之间的竞争体现在对唯一的产品系统规则设计者位置的争夺。由于模块化产业组织形式，提高该产业市场结构的垄断性，加剧了整车企业之间的竞争关系。开放性的模块化系统，又形成了有利的竞争环境。如果某个厂商能够设计出优于现有的行业产品系统标准，将成为新的市场垄断者。

3.1.2 供应商之间的垄断和竞争

现如今轨道交通装备制造业在全球模块化网络内生产，采购方面也形成全球范围内模块化采购。例如原来各大整车企业是向多个汽车零部件厂商采购，而现在则直接向少数模块集成供应商采购。全球范围内的模块化采购，要求零部件供应商必须具有竞争优势，只有技术实力雄厚、综合能力强的零部件供应商才能成为整车企业长期紧密合作的专用模块供应商。这一转变提高了零部件市场集中程度，市场结构呈现强者恒强的寡头垄断特征。

这使得零部件供应商之间的竞争加强，每个模块供应商都基于整车企业的设计图纸进行激烈的“开发设计竞赛”，形成公平竞争市场。竞争胜出者才能与整车企业形成长期稳定的供给关系。这种方式激励零部件供应商进行模块技术创新，甚至领跑整车技术水平。

3.2 价格行为

在零部件模块采购成本方面，整车企业抛弃原来的成本加成法，使用逆推计算的目标成本法。当产品受到市场接受，确定最终的市场支付价格，结合模块化组织形式，各系统层层分摊，得出各部件系统价格。整车厂商与供应商企业之间，不断优化供应流程，减少中间成本，实现整车和零部件生产规模扩张的同时平均成本降低。

3.3 组织调整

模块化企业通过组建虚拟企业，实施战略联盟和业务外包，实现整个行业模块化发展。工业生产组织从单一的垄断直线发展，减少联系，转变为模块化组织。

4 轨道交通装备制造模块化产业组织的市场绩效

4.1 资源配置效率

企业传统的直线一体化生产方式受到模块化组织形式的冲击，企业和市场开始融合，市场科层化取代企业科层化，轨道交通装备制造业受到市场激励和企业权威的影响，资源配置效率得到优化。模块化的网络组织形式，缩短信息在内部成员之间传递时间，提高信息传递效率。因为系统中主要信息是系统设计规则、模块供应商处理和反馈“可见信息”，整车厂商和模块供应商在信息和交易网络中横向接受、传递这些信息，摒弃以往纵向层级之间传递，防止人为干预，改善各主体信息处理和运用能力。企业外部模块化横向协调整合取代了原来企业内部之间协调，降低交易成本，企业组织结构呈现扁平化化趋势。提高生产效率，实现轨道交通装备制造产业资源全球优化配置。

4.2 规模结构效率

整车制造商专攻高附加值的整车研发、营销以及传动牵引装置、转向架等核心模块环节，掌握行业核心模块，经济规模得到保证，对市场的影响力和控制力加强。模块化生产中的通用界面，使得原来规模经济范围进一步扩大。各模块供应商只需深耕自身专业领域，致力于专项创新，就能很快实现规模经济，跟随整车企业步伐，成为零部件跨国公司。随着中国轨道装备制造业大力发展，中车集团产品全球销量领先，成为全球最大整车厂商。其他跨国零部件企业纷纷投资中国市场，在中国设立独资、合资企业，进行全球规模化生产。

4.3 技术创新效率

轨道交通装备制造模块化产业组织网络取得了突破性创新，主要体现在架构、元件、模块化三个层次创新，相互促进，进一步加快整体创新。差异化市场需求引导产品生产，根据产品模块化特征，制定通用标准；各子模块相互独立，负责完成各自的任务，实现特殊价值功能；在通用标准允许范围内，支持各模块供应商自由设计、开发产品，生产出优质子模块产品；最后由整车企业实现模块化整合，在一系列模块升级中，整个产品迅速升级。同时，整车设计规则以明示知识形式推广方式明确各模块任务范围和交流界面；各零部件模块拥有自己隐藏的内部知识，是模块基于模块产品生产形成的，这使得模块内部知识的学习成本降低，提高知识创新效率；整车企业与零部件模块供应商借助信息同化机制，不断的相互传递、反馈系统信息和模块信息，推动整车系统和模块部件设计规则进步。模块化生产中，整车企业作为模块化生产网络的领导者，根据市场需求，依次传递给各级模块供应商其产品开发战略；模块供应商收到“看得见的规则”，结合自身内部“隐含信息”创新模块产品，实现产品在该模块上的增值；一系列的模块供应商生产研发的新知识需要再反馈给整车制造企业，经过系统集成商的整合，实现产品系统多方面的功能升级，连续性创新产品价值实现多次增加。

5 结论

我国轨道交通装备制造业的发展经历了引进、消化、吸收、再创造的过程，目前处于再创造的第三阶段。随着国际化交流越加频繁，我国轨道交通装备制造业拥有巨大进步。中车成为全球销售量第一的整车厂商。但在模块化生产组织形式中，拥有核心技术才能制定系统规制，所以核心技术是市场竞争的关键。中国中车集团在销售量上占据国际市场，但还需进行技术研发和提升，争取成为模块化系统设计者。追求稳居模块化产业组织高位，必须不断的技术创新。

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[2] 柯颖.基于模块化的产业价值网治理与价值创新[J].软科学，2013,(12).

[3] [日]青木昌彦，安藤晴彦编著.模块时代：新产业结构的本质[M].上海：上海远东出版社，2003.