江苏先进制造业企业自主创新路径研究
2021-01-05陆芳
陆芳
提升自主创新能力是先进制造企业增强竞争力,实现在新常态下可持续发展的根本途径,本文通过对江苏徐工集团的企业案例研究,探索并总结了企业自主创新路径,提出江苏先进制造企业自主创新发展的对策和建议。
在经济全球化背景下,我国经济的转型发展为江苏先进制造企业提供了发展机遇。推进江苏先进制造业由大变强必须考虑新发展阶段,高质量发展国情,加快从要素驱动向创新驱动转变。自主创新及自主创新路径选择影响着先进制造业的可持续发展和竞争力提高。在这种背景下探索研究江苏先进制造企业自主创新路径具有重要的意义。
本研究采用案例研究法来探索江苏企业的自主创新路径的形成过程。探索性纵向单案例分析法最适于尚未被充分理解的现象,以及“情境化、生动的描述、动态的建构和人的价值观”对研究有重要影响的情况。本研究试图通过探索性纵向单案例分析法探讨江苏企业自主创新路径模式,挖掘出一些对江苏企业在不确定環境中把握创新过程、提升创新水平具有积极的启发意义的自主创新实践及自主创新路径模式。
一、案例背景及发展历程
(一)技术模仿引进阶段
徐工集团位于五省通衢的徐州,主要从事筑路、铲运、路面机械的开发、生产与销售,是我国工程机械行业规模最大的大型国企,我国制造业500强第55位,在《2021 YellowTable》排行榜中位居全球工程机械行业第3位。2020年徐工集团的销售收入达739.68亿元。
上世纪九十年代,工程机械行业迎来快速发展时期,但行业技术门槛较高,国内市场上充斥着德国、日本、美国、韩国等外资品牌,本土品牌只能在夹缝中求生存,面临市场和技术的双重劣势,徐工集团结合自身的资源特点与所处产业背景进行原始资源要素的积累。徐工集团一方面进行自主研发,一方面采取“市场换技术”的策略。1995年,徐工集团与美国卡特彼勒成立合资企业。徐工集团还与德国、日本、瑞典等企业成立了12家合资企业。徐工集团引进标准化技术,理解技术诀窍,以便掌握技术和对设备的操作能力。徐工集团依托工程机械研究院进行自主研发,企业的技术引进有利于模仿创新,企业在“干中学”积累,在跟随中突破,经验学习带来技术溢出效应。1989年,徐工集团成功研发国内第一台高等级沥青摊铺机,1995年,研发出160吨全地面起重机。1996年,徐工集团在深交所挂牌上市。在这一阶段,徐工与国外企业合资,已经无法再获得曾抱有较高期望的核心技术,因为这些合资企业的外方控制着核心技术,不轻易转移给中方伙伴。徐工集团具有一定规模的生产能力,能够对合资企业中进口的零部件进行熟练的组装,并在国内外进行销售。这一阶段积累的技术能力较多停留在生产能力的基础上,企业处于经验学习阶段,企业拥有较少的核心技术,主要依靠成熟技术引进模仿的方式进行生产,并进行初步的技术探索,对现有技术进行的创新不足。
(二)产品改进创新阶段
随着我国城市化和房地产市场发展速度加快,徐工集团迎来了行业发展速度最快的时机,同时,徐工集团所面临的市场环境不断发生新的变化,日立、小松、卡特彼勒的产品在我国工程机械设备市场占据大部分市场份额,同时,三一重工、中联重科、柳工等企业纷纷加强对中高端工程机械设备市场的开发力度。随着全球化浪潮的深入,徐工集团的经营得到了全球市场、资源和人才的支持,开辟了“自主研发+并购消化”并举的自主创新道路。确立“高端、高科技、高附加值和大吨位”的“三高一大”产品战略,采用动态学习、创造性模仿提高自主研发能力,通过并购消化,进行关键零部件与整机协同创新。
2004年,企业推进实验室建设,建成液压、结构、传动等9个实验室。2008年,构建以徐工研究院为技术研发中心,以二级公司技术研发为产品开发中心的研发布局。徐工集团建立一流创新人才队伍,根据现代工程技术创新要求,广辟招聘渠道,采取“全球猎鹰计划”,引进优秀人才,包括引进全球顶级人才15人、精英人才68人,为攻克技术难题,占领技术前沿创造有利条件,采取国际培养、创新激励及跨文化融合等措施进行研发人才的培养与管理。建立以业绩为导向的薪酬分配机制和股权多元化激励机制。
1.徐工确立“三高一大”产品战略
2000年,国际产业上,一线强势企业已经在发展500吨、800吨的全路面产品。在整个中国百吨级以上市场均被国外进口产品垄断,每年国家要进口一、二百台的市场形势下,徐工全面发展全路面技术,成功生产500吨的全路面产品。
2.进行动态学习,提升自主研发能力
一是采用“干中学”和“试错中学”的方法。徐工进行第一台QAY25全地面起重机的研发时,技术人员为了攻克“U”形截面吊臂这一核心技术,制定了几十个方案,进行试验与计算修正,终于攻克了这一技术难关。油气悬挂技术是全路面起重机的关键技术之一,经历了从理论研究、试验研究到运用研究的艰辛历程,确定了系统原理、元件选型和管路布置,完成了工程机械道路模拟振动实验和反复改进过程,最终试制成功我国第一台全路面起重机,并获得2004年中国机械工业部科技进步一等奖及当年“国家重点新产品”称号。徐工分析市场,围绕客户需求,拓展起重机产品线深度,2007年,时隔6年,徐工起重机生产线增加了QAY200等7个新产品,不仅取代进口产品,满足国内需求,而且实现了出口,2007年产业规模达到100亿元,并打破了国内起重机市场被德国机械垄断的局面。同年,徐工的全地面起重机核心技术研究与产业化获得中国机械工业科技进步一等奖。为进军利润丰厚的挖掘机市场,徐工采取并购的方式快速进入该市场,通过“干中学”和不断探索,进行产品的功能改进和功能拓展,形成1吨到700吨近100个机型的产品,满足全球客户多样化的需求。
二是徐工集团在与科研机构和大学的合作研究中学习。徐工集团与装备再制造国防科技重点实验室、燕山大学建立了产学研合作,徐工集团还与德国亚琛工业大学、英国南安普顿大学、清华大学、同济大学等知名高校建立了密切合作关系。徐工集团有一定的产业化、市场运作和企业管理经验,科研院所和大学则具有丰富的技术、智力、知识和信息资源,尤其在前瞻性、基础性的研究领域和对行业内前沿技术的跟踪方面具有优势。企业和科研机构、大学之间的合作,有利于徐工集团弥补自身的知识缺口,加快学习速度和自主研发速度,降低了新技术和新产品的开发风险。
三是徐工集团在与客户交流中学习。徐工集团重视技术与市场的结合。注重市场调查,认为科研活动从市场开始,坚持市场开拓与技术创新相结合。积极鼓励技术人员与市场接轨。了解客户的需要,提供客户需要的产品以帮助其解决问题。例如,针对俄罗斯、中亚低温酷寒天气特点,研发出高寒起重机,以设备的优良性能,获得了客户的赞誉。
四是在徐工集团企业内部的知识共享中学习。对于一些技术骨干学习和掌握的技术知识,需要在企业内部进行知识共享和传播后才能实现有效的组织学习。第一,公司以研发团队的方式实现技术知识的快速共享和相互学习。第二,徐工集团建成了集团级标准件和通用件数据库,建立了产品三维模型并实现同步共享和标准知识库共享。第三,ERP系统的建立,不仅对公司内外信息资源整合、运作流程优化、物流和管理效率的提高起到积极的作用,也增强了各部门之间信息和知识共享的能力。
3.并购消化,进行关键零部件与整机协同创新
多年来,核心零部件始终是制约我国工程机械主机自主发展的瓶颈,如果没有核心零部件支撑,无法从根本上掌握关键技术壁垒。徐工集团通过关键零部件的自主创新,再造供应链和成本体系,并开发出了更多整机设备新产品。第一,徐工集团通过联合开发,致力于工程机械设备关键零部件的自主创新。2015年徐工与收购的德国混凝土巨头施维英合作,联合开发出了具有自主知识产权的新产品“螺旋减速机HNR03S”,技术水平达到行业领先水平。从此,徐工施维英公司也逐渐崛起,成为全球最有影响力的混凝土机械成套设备和一体化解决方案供应商。第二,徐工集团进行并购消化,开发整机新产品。徐工引进收购的荷兰AMCA公司的液压阀成熟技术,同时利用自身的技术积累,进入高端液压阀制造领域。建立并完善液压多路阀示范生产线。在一举突破挖掘机油缸技术后,生产出国内超大型360吨挖掘机,在起重机液压油缸的自主配套下,徐工集团生产出8吨至3000吨全地面起重机。在掌握液压油缸、液压阀等核心零部件高端技术的基础上,徐工集团不断优化和丰富“三高一大”整机产品体系,规避了与国内外竞争者的同质化竞争。
(三)核心技术创新阶段
我国城乡基础设施建设潜力大,城际铁路、城市轨道交通等需要加速建设的领域,为机械工程设备销售提供更为宽广的新兴市场。徐工抓住国内及全球市场机遇,开拓海外市场、完善研发体系、构建人才体系、研发核心技术。这一阶段,企业以核心技术自主研发为主,优势专利技术使企业提升了竞争力。
2011年下半年到2016年上半年,工程机械市场处于持续5年的锐降期。徐工不断完善全球化研发体系。徐工构建了三级技术创新体系,国际一流的研发平台。企业的工程机械研究所形成了以研究院、事业部及分公司技术中心,主攻专业产品研发设计和制造技术研发的技术创新体系。2013年,总投资10亿元的徐工集团研究总院启用,以此为平台,企业创建国家级研究实验室及工程机械综合实验场;建设南京研究院,上海、长春工程机械先进技术研究院。同年,投资3亿多元的欧洲研究中心重点攻克了一批核心零部件和新型主机关键技术。目前,包括欧洲、美国等研发中心在内,一个以徐工各产业技术中心为基础,融合研究院、道路工程技术与装备研究所、高端工程机械创新中心在内的全球协同研发平台已经建成。
在人才队伍建设方面,公司培养和引进研发人才、信息技术人才和管理人才,构建多元的人才体系。多年来,徐工坚持研发费用占收入比重5%以上的投入,研发人才总数达6000多人,建立了硕士博士占比55%的研发团队和高级工程师以上人员占比超过50%的年轻的研发队伍。在核心技术研发成果方面,截止到2021年6月,徐工拥有国内有效授权专利8147件,其中发明专利1832件,国际专利105件。制定并发布国际标准5项。累计获得国家科学进步奖5项。拥有近千项关键核心技术,其中32%处于国际领先水平。徐工掌握了一系列高端装备制造产品系列的核心技术,公司旗下的起重机全线产品和挖掘机是拳头产品,市场供不应求。XC9350超大吨位装载机打破国际技术垄断,跻身全球超大吨位装载机领导者行列。矿业机械营业收入持续增加,旋控钻机国内市场份额占首位,XTR260隧道掘进机在国内外市场获得良好声誉。
在海外市场开拓方面,2017年国内外工程机械行业走出低潮,市场需求激增的情况下,徐工通过海外建厂,不断开拓海外市场。徐工目前拥有15个制造基地和KD工厂、70家分公司、子公司和办事处,300多家经销商的全球化产业布局。目前,徐工海外收入占比30%。年出口总额和海外收入持续居于国内行业首位。
徐工集团依托全球协同研发平台,推动以客户为中心研发模式创新,凝聚国内外顶级科研人才及智力资源,发挥德国、美国研发中心的作用,加快事业部走出去,以智能化与大型化创新突破世界级难题,推出欧洲版、北美版新产品,进入全球中高端市场。徐工的G一代轮式起重机轻量化、智能化等性能指标超出国际标杆企业,达到国际领先水平。
2018年,徐工探索与开展智能化、信息化建设,使工程机械设备超智能化、无人化方向转型。企业的智能应用扩大到产品全价值链环节中。建设全生命周期质量大数据系统,提升质量控制水平;构建精益智造信息系统,优化业务流程;突破产品关键智能技术,探索应用人工智能技术,应用于开发特种作业机器。对标国家标准,提升智能化产品附加值。2016年,作为国内首个工业互联网平台,徐工汉云工业互联网平台启动,为客户提供精准服务,进行产品故障的自诊断,维修工单的自派生等,实现零距离的全球服务。
二、案例小结
徐工集团自主创新路径主要反映了M-T协同导向型实现路径的特征,这里的M代表市场(Marketing),T代表技术(Technology),徐工集团在进行自主创新时市场和技术并重,实现市场和技术的协同发展。徐工集团二次创新到一次创新的演化过程,也反映出徐工集团自主创新路径的新技术轨迹主要包括三个阶段,第一阶段主要依靠成熟技术引进模仿的方式进行生产,并进行初步的技术探索,在战略与资源准备阶段的技术能力处于经验学习阶段。第二阶段是在市场发展阶段,探索根据核心技术和市场需求,进行产品改进。处于低级阶段的企业,凭借后发优势在原有技术范式下进行资源要素投入,布局主动创新战略,进行零部件和产品改进,进行消化吸收和技术积累,加大研发投入,进行持续的技术创新,形成研发能力,后发国家依靠消化、吸收,通过提升质量和降低成本,二次创新能够获得后发优势。发达国家高端装备制造商技术创新速度加大,新技术对旧技术的替代加快,如果技术引进国的技术能力不强,则后发优势不明显。因此,自主创新成为企业发展的关键,需要强化核心关键技术研发,实施重大专项的科技攻关。在第三阶段,即市场转型阶段,企业对核心技术进行探索,突破核心技术壁垒,进行企业自身的重大技术创新和开放式创新,进行核心技术的自主研发。徐工属于装备制造企业,高端装备技术累积性强,复雜性较高的行业中,技术体制决定了模仿创新比较困难,核心技术难以通过引进获得,国外企业技术封锁严密,相对于我国企业优势明显,因此,应加大对这些领域的投入,加强自主创新,以促进企业技术水平的提升。徐工集团的自主创新水平和技术能力提升很快,已能满足全球中高端市场需求。
三、徐工自主创新的路径动态性
徐工集团自进入行业之初,就以自主品牌为自主创新决策的核心要素,以主机和零部件技术学习和能力累积为主线,通过持续的自主研发,开辟了以自主品牌为核心的自主创新发展路径。由徐工集团自主创新路径的发展过程可见,主要存在如下特征:
徐工集团的自主创新路径是建立在差异化的技术轨迹之上,主要表现在:以我国中高档用户为目标市场,从目标市场所处的经济环境、服务条件,徐工研发出“三高一大”产品系列。打破全路面起重机、挖掘机等工程机械设备国内市场被美日等国外品牌垄断的局面,填补国内市场的国产品牌空白。企业在持续技术创新的同时,重视成本控制,高性价比的设备为企业赢得了竞争优势。
徐工集团自主创新路径发展过程中,创新程度、自主知识产权和创新速度呈现动态发展的特征。从自主创新路径的发展过程中,徐工集团以发展自主知识产权为基础,没有因为仿造而陷入所谓的“技术陷阱”,徐工集团保持开放性创新的特征,在引进技术、并购消化以后,着重技术的自主研发和联合研发,借助开放式的创新网络,徐工集团快速实现了技术能力的初始积累,始终保持很快的创新速度。2020年徐工集团的市场份额居同行首位。从自动化流水线到智能制造,徐工集团的创新程度和自主知识产权、创新速度经历了由低到高的发展过程。
四、企业自主创新发展对策建议
(一)通过动态学习加强企业自主创新能力建设
徐工从模仿创新到自主创新的演化路径是清晰的,徐工早期囿于有限的技术能力,采用技术引进和消化的方式进行模仿创新,为提升企业竞争力,企业并不满足于模仿创新,实施了改进创新,同时在技术能力的培育上进行了巨大的投入和努力,在动态学习过程中迅速提高了自己的吸收能力,最终成功实现了从模仿创新到自主创新的转化。
企业要实现从模仿创新到自主创新的转化,需要逐渐提升技术能力,而技术学习起到至关重要的作用,在技术学习上投入巨大努力的企业更可能在相对较短的时期内实现向自主创新的转化。因此,江苏企业要想从引进-落后-再引进-再落后的怪圈中走出来,必须加大技术学习的力度。技术学习需要企业的长远战略布局和长期努力,追求长期利益最大化的战略眼光。否则,只能始终停留在对他人技术成果的模仿上,无法实现技术能力的飞跃。因此,在技术创新能力成为企业竞争力基础的经济全球化背景下,需要企业在技术学习上进行不懈地努力,加强技术学习网络建设,通过供应商、顾客、国内高校、国内外科研院所等多种渠道组织动态学习和联合研发,形成与内部研发相互支持的研发组织形式,从而占据全球产业链附加值较高的环节。
发达国家的先进制造企业在发展过程中,独立自主的技术创新发挥了重要作用。江苏先进制造企业应加强科技研发体系的建设,通过研发组织和研发机制创新提高自主创新能力,发展具有自主知识产权的核心技术,开展二次创新和一次创新,切实提高技术水平和产品创新水平。
(二)政产学研合作,培育核心技术
自主创新活动需要政府、产业、大学、科研院所四方在创新活动中密切合作,优化社会资源配置,促进产业的自主创新能力提高。
建立政产学研合作模式。一方面通过发挥地方政府的导向和服务功能,与企业在人才培养、技术开发、信息交流等方面进行广泛合作;另一方面通过校企联合、技术转移等,共同探索建立多角度、深层次的政产学研合作模式。构建联合实验室、企业研究开发中心等多种形式的技术创新合作平台,企业能为高校提供科研项目来源,高校和科研院的研发人才开展企业的相关课题研究,能为企业提供新技术和科技信息,技术创新合作平台为企业提升技术创新能力、培养创新技术人才、科研成果转化起到重要作用。
(三)重视先进制造业共性技术与关键技术的创新
“高附加值、高技术、低消耗”的先进制造业发展,自主创新路径可以依循“二次创新(引进、消化、吸收、再创新)——一次创新”的升级路径。关键技术的突破往往会导致制造业的重大进步,推动产业技术升级。由于自主创新能力不足,导致我国先进制造业核心竞争力不足。先进制造业的共性技术、基础技术涉及产品设计数据、技术标准、材料应用、制造工艺等方面,具有公共产品的屬性,共性技术和基础技术是提高产业整体创新能力和竞争力的基础。先进制造企业应该依托科技进步使关键技术或共性技术取得突破,只有突破先进制造业的关键技术瓶颈,才能摆脱对国外技术的高度依赖性。因此,一方面企业要组织研发机构、设计部门、制造部门、顾客等各方面的力量,实现共性技术、关键技术的突破;另一方面,政府应加大对产业共性、关键技术研发的扶持力度,重大装备国产化计划等应优先支持先进制造业共性技术研究,集中力量解决一批行业和企业的共性技术、基础技术难题,增强先进制造企业的发展后劲。
(四)培育江苏先进制造的国内和国际名牌
目前江苏先进制造业缺乏一批具有世界级竞争实力的大公司,要改变这种局面,必须推动先进制造企业加快品牌的国际化建设,改变产品的同质化竞争,在具有规模和数量优势的同时,提升基于自主创新和开放式创新形成品牌差异化竞争能力,进而打造优质国际名牌。
企业在投资国际化的同时,注重获取、吸收和转移国际先进的制造和设计技术,开拓国际营销渠道,通过动态学习建立具有自身特色的国际品牌,增强先进制造品牌的国际声誉。以华为集团为例,企业实施自主创新的知识产权战略,有力支持了华为国际品牌的差异化竞争,是华为在全球通信设备制造竞争中获得成功的关键。徐工同样走自主创新发展的道路,目前拥有有效授权专利的32%处于国际领先水平。徐工的“走出去”战略成效卓著,产品出口全球187个国家和地区,构建形成涵盖全球300多家经销商、40个海外办事处和40个海外大型备件中心的国际规模,在东南亚、俄罗斯、德国等国家和地区,徐工设备获得较高的品牌知名度和美誉度。
(五)加强信息化建设,推动先进制造模式创新
创新先进制造企业应通过信息化建设与供应商、客户、科研机构、服务提供商等形成基于信息化管理的敏捷制造系统,通过数字化的管理软件平台,实施业务流程重组、优化和结构的扁平化,与上下游伙伴建立信息化的供应链管理、企业资源管理和客户关系管理模式,降低经营成本,缩短市场响应时间,提升经营效率。例如,美国提出了精益思维、敏捷制造、知识网络化企业等一系列现代制造模式。这些现代制造模式依托信息、微电子和自动化等高新技术,实现技术、组织和人员三大资源的有机集成,能快速响应市场需求。
结语
本文运用案例研究方法对先进制造企业自主创新路径进行了初步研究,反映了江苏先进制造企业通过自主创新提升核心竞争力的发展历程。然而本研究仍然存在以下局限性:首先,单一案例研究虽然有助于复杂现象的深入,但是其研究结论在可推广性方面存在一定的局限。因此需要进一步进行跨案例研究来深入挖掘结论的有效性。其次,本文给出了企业自主创新的M-T协同导向型实现路径,它并不是封闭的,今后,需要继续研究随着环境的动态变化而发生的自主创新路径的演化。