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先进制造技术与高端制造

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先进制造技术与高端制造

先进制造技术与高端制造范文第1篇

自国际金融危机爆发之后,工业发达国家重新意识到了制造业的重要性。美国、德国纷纷确定了重振制造业的目标。作为制造大国,中国也正在起草相关规划。其中,优先推进制造业网络化、数字化、智能化发展是重要内容之一。

“现在多数企业在数字化上面有误解,认为用了ERP系统,在管理、采购、报价、营销上达到数字化就够了,这是对数字化制造的片面理解。”中国工程院院士柳百成告诉《中国经济和信息化》(以下简称CEI)记者。

柳百成认为,数字化制造的核心在于设计过程的数字化和制造过程的数字化。中国未来发展数字工厂,重点也应该放在数字设计和制造这两个实体的过程上。

CEI:我国正在大力推进先进制造业的发展,先进制造业的内涵究竟是什么?

柳百成:这个可以参考美国是如何重振制造业的。2011年,美国奥巴马总统提出并启动了先进制造伙伴计划(Advanced Manufacturing Partnership,AMP),并将投入5亿~10亿美元来推动这项计划。美国对先进制造的定义包括两个方面。一方面是原有的产品和工艺采用了新方法、新技术;另一方面是用新材料、新技术或新方法,生产新产品。

为确保美国制造业在全球的领导地位,2013年,美国总统执行办公室和国家科技理事会联合了“国家制造创新网络-初步设计”。

美国国家制造创新网络是由15个制造创新研究院组成的。第一批已建立了4个创新研究院,其中,第一个是增材制造创新研究院,第二个是数字化制造与设计国家创新研究院,第三个是轻量化材料制造创新研究院。最近,又在启动第二批4个制造创新研究院的组建。

从这里可以看出,数字化制造是先进制造的一个重要部分,但并不是先进制造的全部。要将中国的制造由中低端产品发展到中高端产品,除了数字化技术外,还要与高新技术集成、融合。

美国建立的制造创新研究院集中了全国之力,例如,增材制造创新研究院由85个企业、13个研究型大学、9个社区学院和18个非营利机构组成。

CEI:你理解中的未来制造强国应该是什么样的?需要具备什么样的特征?

柳百成:什么样的国家才能够称为制造强国?对中国而言,我认为需要具备5个特征。一是要有雄厚的产业规模。二是要有很强的创新能力。三是要有一批知名的品牌和企业。例如,汽车企业有像美国的通用或日本的丰田那样的品牌。四是要有良好的质量和经济效益。五是要具有可持续发展能力。

CEI:应该如何实现上述提到的未来制造强国的五个特征?

柳百成:这需要强调两个方面。第一,要发展基于网络的数字化、智能化制造。核心内容是设计过程的数字化和制造过程的数字化。其中,设计的数字化不要理解为绘图的数字化,不是用了3D造型软件就达到了设计数字化。真正的数字化设计,在设计全过程都要采用有限元等计算机辅助工程分析(CAE)。

第二,要加强制造业的基础。什么是制造业的基础?首先是基础材料。我们在制造大飞机时用到的很多材料,还要靠进口。其次是轴承和液压件等基础零部件。例如,目前工程机械中用的很多液压件等元器件仍依赖进口。最后是基础工艺。很多产品和装备我们做出来了,但工艺稳定性和可靠性都达不到用户要求。例如,有些高档数控机床,在出厂的时候,能够达到国外同类产品的精度和性能,但是用不了多久,跟国外的差距就表现出来了。

CEI:机器人的应用如今在工厂里越来越普遍了,现在制造业已经掀起一股机器人热,应该如何看待机器人在未来先进制造业中的作用?如何看待制造业中机器人对人的影响?

柳百成:机器人的发展当然很重要,但是,也不要一拥而上。对于机器人的发展,要有正确的定位。在制造工厂里,机器人是高端装备中的一个重要组成部分,但不是高端装备的全部。智能化装备或智能制造单元是由先进装备如高端数控机床和机器人集成组成的。我国已是机器人消费大国,但80%左右的机器人仍依赖进口,远不是机器人强国。

在数字化工厂里,人的作用不可能完全被机器人取代。数字化工厂不等于无人工厂,而是需要更高水平的高级工程科技人才和高级技术工人。

CEI:制造业目前出现了服务化的趋势,应该如何看待这个趋势?

柳百成:服务化是一个很重要的发展趋势。罗尔斯・罗伊斯公司是英国著名的航空发动机公司,其发展历程经过三个阶段。第一阶段是卖发动机给用户。第二阶段是提供发动机租赁业务。第三阶段是服务化,卖发动机的工作服务时间。例如约定5万小时的飞行时间,只要在该时间之内,出现任何问题都由企业全权负责服务。这就是一个从卖产品到卖服务的过程。

CEI:和西门子这种百年企业相比,中国制造业企业差距在哪儿?中国制造业发展的软肋何在?

柳百成:长期以来,我国很多制造企业光搞生产,而忽略了创新。以往国内很多汽车企业,靠引进国外技术及图纸生产汽车。他们没有也不需要研发队伍,时间长了,也就缺乏自主创新的研发能力。

现在中国想要成为制造强国,企业一定要有一支能力强的研发队伍,而且要加强研发投入。目前,国内企业的研发投入还远远不够,制造企业的研发投入占销售比例平均只在1.5%左右。而国外企业的研发投入占销售比例在3%~5%左右。

CEI:中国应该如何发展先进制造,来弥补与发达国家的制造业差距?

先进制造技术与高端制造范文第2篇

先后被列为全国老工业基地技术改造试点城市、全国制造业信息化示范工程试点城市、全国技术创新试点城市。近年来,是西北重要的工业城市、全国老工业基地之一。市认真贯彻落实《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》和《省振兴装备制造业行动计划》紧紧抓住国家建设经济区的历史机遇,大力实施工业强市战略,调整产业结构,整合优势资源,推动技术进步,逐步形成了以机械制造、电工电器、电子信息、食品医药、建筑材料、能源化工等为主的制造业体系。截至年底,全市规模以上制造企业有166户,实现工业增加值27.67亿元,主营业务收入45.11亿元,利税3.86亿元,分别占全市规模以上企业的97.6%50.5%59.6%80.3%

市制造业发展具有四个方面的比较优势:

一)具有一定的行业优势。市是省两个装备制造业基地之一和全国电器基地之一。数控机床、风动工具、锻压机床在全省乃至全国具有明显优势;电子信息产业方面,封装测试的能力和水平均居全国前列;电工电器方面,石油钻机电控装置、中高压开关领域位于国内同行业前列。

二)具有一定的技术优势。市现已建成省级以上企业技术中心和工程技术研究中心25家。技术中心的建设水平和数量均居全省市州首位。有高新技术企业33户,省级以上“创新型企业”11户,其中国家级“创新型企业”2户、国家级“创新型试点企业”3户。有25项新产品达到国际先进及以上水平。长城电器试验研究所是西北唯一的国家级工业高低压电器检测中心。

三)具有一定的产品优势。出口50多个国家和地区。国成功发射的神舟”飞船、卫星等空间高端技术领域,市高低压电器、集成电路、电子元器件、数控机床、风动工具、滚子轴承、通讯电缆、精密数控机床、智能开关、工业控制电器、凿岩工具、试验机等60余种产品。均有我市企业提供的集成电路和电子器件产品。十五”期间,每年开发省、市级新产品100余项,新产品产值率达到40%以上。

四)具有一定的品牌优势。市有中国名牌产品1件、省名牌产品39件,有工业类著名商标45件,其中中国驰名商标9件,省唯一的国家商标战略实施示范城市,培育壮大了星火”机床、长城”电器、永红”集成电路、海林”轴承、燎原”凿岩机、213接触器等一批装备制造业品牌产品。

二、推进先进制造业与地区融合发展的措施

一)加强区域协作。积极融入经济区先进制造业发展。主动加强与地区的交流与合作,加大与经济区城市间先进制造业的对接力度,积极吸引经济区内企业参与我市企业改革重组,参股、控股现有企业,力争尽快形成一批集中度大、关联度强、集约化水平高的产业群,增强我市制造业的整体实力和配套能力,使我市先进制造企业在经济区内的配套率达到70%以上。坚持“引大引强、强强联合、强弱互补、互利共赢”思路,积极推进我市企业与西电集团、有色集团、陕汽集团、电子信息集团、电力集团、西飞集团、中化集团、酒钢公司、通号集团、兵器工业集团及工信部行业管理企业集团项目合作。依托兰洽会、西洽会、西交会、伏羲文化旅游节等重大节会提供的平台,推动经济区内重点企业、基地及园区之间的交流与合作,提升经济区先进制造业整体发展水平。

二)加大资源集约。着力打造优势产业集群。按照“融合、独立、辐射、发展”总体要求,全力推进我市先进制造业与地区融合发展的同时,立足老工业基地优势,采取大企业引领、大项目支撑、集群化推进、园区化承载”产业发展模式,围绕核心骨干企业,以知名品牌为纽带,优化整合区域内装备制造企业,实现产业集群式快速发展。加快国家级经济开发区建设步伐,着力抓好星火机床工业园、华天电子科技产业园、长城电工电工电器产业园和县区工业园区建设,打造园区功能品牌,不断夯实先进制造业发展基础。进一步优化产业区域布局,引导企业和项目向工业园区集聚,促进产业集中集约发展,整合和合理配置现有资源,提高制造业的配套协作能力和关联度,延伸产业链,提升产业优势。积极推进经济区内资源集聚集约,做大做强数控机床、电工电器、新一代信息技术、新材料、食品医药、能源装备及新型化工六大特色产业集群,努力形成经济区先进制造业分工合理、相互推动、协调共进的发展格局。

先进制造技术与高端制造范文第3篇

关键词:江西;先进制造业;生产业;融合

0 引言

随着经济全球化和信息技术革命的推动,国际制造业生产方式正在发生重大变革。促进传统制造业转型、加快先进制造业的发展成为国际制造业发展的主流。在这一过程中,现代服务业,特别是生产业的发展和导入成为先进制造企业发展的重要动力,生产者业与先进制造业呈现“融合发展”的态势。

“十二五”时期是我国能否实现产业结构由高消耗、高污染的传统产业向高附加值、高技术、低消耗、低污染的先进制造业转型的关键时期,也是全面构建以服务经济为主的产业结构的关键时期,充分发挥生产业的作用,加快生产业和制造业的融合互动无疑对这一进程具有十分重要的推动作用。对处于中部地区的江西而言,江西已进入工业化中期,正处于加快推进新型工业化的重要时期。面对国际国内经济发展态势和产业融合趋势,江西如何加快发展先进制造业和以生产业为代表的现代服务业,是实现中部崛起和建设现代区域经济的两个重要战略支点。

1 先进制造业与生产业的融合机理

先进制造业是制造业广泛吸收和采用先进制造技术,并与现代服务业互动为特征的新型产业。由于制造业部门的扩大、分工的细化以及专业化协作的深化,制造业部门将更多的资源分配给关系其核心竞争力的方面,相应的,也随之出现越来越多的“服务外包”行为。生产业实际上是制造业企业内部职能外部化的结果,它顺应了制造业部门生产活动的中间投入服务需求。由于具有高附加值、高人力资本、高技术的特点,生产业极大地提高制造业部门的生产效率。随着经济发展程度的提高,制造业和生产业彼此依赖的程度不断加深,边界越来越模糊,两者融合发展成为现代产业演进的客观规律。

产业融合使得制造业和服务业两大产业及其支撑体系形成彼此相互依赖、相互渗透、相互促进、协同发展的新型产业体系。先进制造业的发展扩大了对生产业的需求,并进一步带动和促进生产业发展。生产业向先进制造业价值链的延伸、渗透和整合,能够降低先进制造业的交易成本,提高先进制造业的附加值和生产效率,提升先进制造业的竞争力和整体水平。

2 江西先进制造业与生产业融合发展存在的问题

制造业的发展状况在区域产业体系工业化进程中对区域产业结构的演进、区域经济的发展发挥着基础性的影响。先进制造业的发展更是对区域产业结构的优化升级及其竞争力不断提升起到关键性的推动作用。江西一直重视先进制造业对产业和经济发展的引领作用,从重点培育汽车航空及精密制造、特色冶金和金属制品、中成药和生物制药、电子信息和现代家电产业、食品工业、精细化工及新型建材等六大支柱产业到光伏、风能核电、新能源汽车和动力电池、航空制造、半导体照明、金属新材料、非金属新材料、生物、绿色食品、文化及创意等十大战略新兴产业的出台,以高新技术产业为代表的江西先进制造业发展良好,优势产业、优势企业和特色工业园区进一步壮大。先进制造业的发展进一步带动了生产业的发展。交通运输、仓储、金融、租赁和商务服务业等传统生产业快速发展,科学研究、技术服务、信息服务等新兴生产业也获得了显著发展。

总体而言,江西先进制造业和生产业的发展与国内发达地区相比,都还存在较大的差距。先进制造业发展基础较为薄弱、自主创新能力较差以及高附加值产业比重偏低的现状仍未改变。生产业的发展也受制于比重偏低、结构不合理、知识密集程度较低、市场化与开放程度不高、高端服务人才匮乏等因素的制约。特别是,先进制造业与生产业之间融合发展程度不高,先进制造业水平内部分工专业化程度较低,限制了其非核心业务外包和对生产业的需求,反过来又使先进制造业利用专业服务来整合自身的技术与服务平台,进而做大做强自己的核心业务的能力受到限制。生产业的质量、类型、效率及整体水平滞后于先进制造业的发展,未能给先进制造业的发展提供足够的支持,不能满足先进制造业的迅速增长对现代服务业的需求。

3 促进江西先进制造业与生产业融合发展的对策

江西正处于承接国际和东部沿海发达地区产业转移、打造先进制造业基地的关键时期,大力发展生产业,提升产业结构,推动经济增长方式转变和实现江西制造业与生产业融合发展,对促进江西进位赶超具有重要的意义。

3.1 制定有利于先进制造业与生产业融合发展的政策

政府应改变以往单一的促进政策,而是以优化资源配置,促进先进制造业与生产业融合发展,提高二、三产业总体竞争力为目标,制定融合发展的规制,营造良好的宏观政策环境。一方面,应制定有利于技术创新和管理创新的政策体系,积极鼓励先进制造企业在价值链上的提升,支持先进制造企业加快技术创新步伐,建立以先进制造企业为主体、市场为导向、产学研相结合的自主创新体系,引导和推动先进制造企业将非核心的生产环节剥离为社会化的外部专业服务;另一方面,应改革当前的生产业体制,破除垄断,放宽生产业市场准入条件,引入竞争机制,允许更多外资、民营企业参与生产业的发展,构建以市场为主的生产市场体制。

3.2 促进生产业集群发展

目前,江西以先进制造业为依托的产业集群发展迅速,其对生产业的需求数量和档次明显提升,生产业的集聚发展则显得相对滞后。为此,依托制造业集聚扩大对生产业的有效需求,加大对生产业发展的资金投入,建立生产业创新基金,围绕我省优势产业和重点发展产业,重点建设一批为生产业发展提供载体的基础项目和科技含量高、产业带动性强的功能项目,培植一批具有较强竞争力的大中型生产企业,实现先进制造业和生产业的“群对群”对接。

3.3 加快生产业的人力资源建设

生产业是一种高智力、高集聚、高成长、高辐射、高就业的服务产业,生产业发展需要多层次的人才队伍。这就需要发展多层次教育体系、就业创业培训体系以及在岗人员培训体系,健全人才激励机制,推动人才加速集聚和有序流动,为加快生产业发展提供人才支持和智力保障。此外,应着力引进生产业急需的高端人才和通晓国际规则、熟悉现代管理的高层次管理人才,促进高端人才的空间集聚。

3.4 通过承接产业转移促进先进制造业与生产业的融合

从产业融合的高度审视产业转移的承接,改变以往孤立引资的做法,注重有利于促进先进制造业与生产业融合发展的协同引资。进一步加大生产业的扩大开放,促进先进服务技术和标准、先进的运作方式和管理经验的引进,着力吸引国内外知名生产企业尤其是跨国公司来江西投资;积极承接国际服务外包,加快培育具备国际资质的服务外包企业,建立一批外包产业基地。

参考文献:

[1] 周晔.先进制造业与现代服务业的融合发展及其启示[J].开发研究,2010,(6):118-121.

先进制造技术与高端制造范文第4篇

【关键词】测量技术 高端制造领域 应用

【正文】

随着近几年世界经济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势,测量技术的先进程度成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。测量技术的发展水平及其在机械制造中的应用程度, 是衡量制造科技水平、 提高国家支柱产业核心竞争力的一个重要因素。因此,对于机械制造中测量技术应用的探讨有其必要性。

一、三坐标测量技术在汽车制造中的运用

从上个世纪50年代第一台坐标测量机的诞生到今天各类坐标测量设备的广泛使用,坐标测量已经成为当今工业无可替代的一个重要组成部分。在过去近一个世纪的历程中,工业和实验用坐标测量机经历了多个突破性的飞跃。在已经进入信息时代的今天,三坐标测量技术更是飞速地向前发展着,为工业制造提供着巨大的支持。 汽车制造业属于新兴的高科技产业,对科技技术的含量要求非常高。社会的发展要求汽车制造业不断提高自身的技术,同时也要求来自其它各个领域的技术支持。其中,三坐标测量技术是一个很重要的方面。

汽车车身,以及汽车车身的覆盖件大多数呈自由曲面状,自上世纪90年代中后期起,为了提高测量效率,尤其是为了强化对生产过程的监控,利用先进的光学测量系统,在车间现场实施在线检测的方式已越来越多地进入现代汽车业。一种以结构光学三维传感器为基础的高效“检测站”,被测工件首先由传输装置自动送入生产线上的测量工位,定位传感器将工件的真实位置输入计算机控制系统中,后者根据已编制好的测量程序自动控制安装在框架上众多光学三维传感器中的每一个,对工件上的各关键部位进行检测。一般固定的传感器数量为10-30个左右,完成测量仅需40s左右,效率很高。

二、数字化精密测量技术在机床制造中的应用

数字化精密测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器,提高环境适应能力,增强鲁棒性,使精密测量装备进入生产现场,集成到加工机床和制造系统,形成先进的数字化闭环制造系统,是当今精密测量技术的发展趋势。数控机床的精度和性能检测领域中,国外著名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中,无论在机床制造厂还是机床使用厂,都得到了广泛的应用。

随着MEMS、微纳米技术的兴起与发展,人们对微观世界探索的不断深入,测量对象尺度越来越小,达到了纳米量级;另一方面,由于大型、超大型高端系统、机电工程的制造、安装水平提高,以及人们对于空间研究范围的扩大,测量对象尺度覆盖范围越来越大,目前已达91m~102 m的范围,相差11个数量级之巨,高端制造中从微观到宏观的尺寸测量范围不断扩大。在此背景之下,微纳制造、超精密制造、巨系统制造等系统中,传统的测量方法和测量仪器受到极大挑战,出现了纳米尺度表征以及参数量值的统一和溯源等许多新的科学问题和工程技术问题亟待解决。

三、精细测量技术在发动机制造中的运用

发动机是由许多各种形状的零部件组成,这些零部件的制造质量直接关系到发动机的性能和寿命。使产品质量的目标和关键渐渐由最终检验转化为对制造流程进行控制,通过信息反馈对加工设备的参数进行及时的调整,从而保证产品质量和稳定生产过程,提高生产效率。降低企业的测量成本,计量人员的培训费用,测量设备的使用和维修费用,达到提高测量检测效率的目的,使企业具备生产过程的实时质量控制能力,这将关系到企业在市场活动中的应变能力,对帮助企业建立并维护良好的市场信誉,具有重要的决定作用。

例如各种尺寸类型的 齿轮专用检测仪器,凸轮检测仪器等。这样往往导致企业的计量部门需要配置多类型的计量设备和从事计量操作的专业检测人员,计量设备使用率较低,同时企业负担较高的计量人员的培训费用和计量设备使用和维护费用;企业无法实现柔性、通用计量检测。因此,降低企业的测量成本,计量人员的培训费用,测量设备的使用和维修费用,达到提高测量检测效率的目的,使企业具备生产过程的实时质量控制能力,这将关系到企业在市场活动中的应变能力,对帮助企业建立并维护良好的市场信誉,具有重要的决定作用。

四、CAD测量技术在钢箱梁制造中的应用

主塔劲性骨架为主塔施工定位的基础,只有劲性骨架定位准确后,相应的钢筋、模板、预应力波纹管才能根据劲性骨架的位置来进行定位。每次劲性骨架的安装高度平均比每次将要施工的塔柱高度高1~2m,以利于下一节劲性骨架的安装; 安装第2节劲性骨架时,先将劲性骨架的现状标高测定,然后利用CAD将劲性骨架将此标高的坐标求出,在劲性骨架节与节之间设置定位连接钢板,在定位钢板上放出所求坐标,将所要安装的劲性骨架安装定位。此方法有利于主塔定位,保证了主塔的施工准确性,从而解决了主塔空间定位难度大的问题。

根据钢箱梁的结构特点,结合国内钢材的供货及运输现状,将节段组装采用立体、阶梯方式进行,即以预拼装胎架为外胎,横隔板为内胎,依次组焊各粱段的底板单元、斜底板单元、横隔板单元、锚箱风嘴单元、顶板单元及附属件,完成钢箱梁节段的制作。横向对称设计,以底板、斜底板外形为基准面确定胎架形状,利用型钢制作支承钢架与基础预埋件焊接,每个预埋件处的基础承载力不小于30t,支承钢架分横向钢架和纵向连杆,纵向连杆将横向钢架连接起来,形成网架结构,使其具有足够刚度。

随着时代的发展与技术的进步,高端制造行业对测量技术的要求越来越高,依赖性也越来越大,在此背景下,大力发展测量技术,加强对测量技术的研制开发和推广应用,以及研究测量技术的规范化与安全性, 是测量技术工作者一直关注的问题。因此,测量水平的高低,对先进制造技术的生产质量有很大影响,因此在施工中必须对测量技术的运用有足够的重视。

【参考文献】

[1]孙贤标 机械制造领域中对测量技术的应用探讨[J] 城市建设理论研究 2012年第24期

先进制造技术与高端制造范文第5篇

【关键词】模块化;价值网;传统制造企业;先进制造企业;转型升级

【中图分类号】F270 【文献标识码】A 【文章编号】1002-736X(2013)04-0105-05

一、现状与问题

当前,世界制造业生态体系是一个复杂且融合度很高的全球价值网络;该网络除了涵盖高新科技、创新、人才、可持续设计、系统工程、供应链优化及一系列广泛的智能服务外,还涉及节能、可持续和低碳的制造方式。近年来,世界主要工业国纷纷制定各种发展计划,促进传统制造业向先进制造业转型;我国许多省份都把先进制造业作为提升本地区经济的重要抓手,近期出台的一系列国家级区域规划政策中都要求相应区域发展先进制造业。2008年国家发改委的《珠江三角洲地区改革发展规划纲要2008-2020年》指出,珠三角地区要构建现代产业体系,加快发展先进制造业;国务院2009年公布的《关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》指出,要建设成为东部沿海地区先进制造业的重要基地;而浙江省早在2003年就出台了国内第一部先进制造业基地建设规划纲要;天津滨海新区的先进制造业产业区也已初具规模。近年来,随着生产成本的上升,各种相关政策及金融危机的影响,东部沿海地区原有附加值比较低的劳动、资源密集型传统制造业开始向中西部欠发达地区转移,进入了新一轮的以资金技术密集型产业为主导的产业结构调整。如广东省从2008年5月开始实施的“双转移”战略,已经成为促进广东省经济发展模式转变、带动产业升级、实现区域全面科学协调发展的重要路径。珠三角专业镇传统制造业转型升级采用了“就地升级”、“外延发展”、“自主创新”、“增量调整”、“金融催化”、“两化融合”等模式,较好地实现了传统产业先进制造,促进了传统生产经营模式向现代产业模式转变。

但值得注意的是,目前出现了一些难点问题正在阻碍着传统制造业的转型升级进程。例如,我国中西部欠发达地区一些传统制造业落后的全能型企业生产组织方式,区域产业结构趋同,没能形成有效的分工与协作体系,导致交易效率的低下和承接产业转移能力的薄弱,在一定程度上制约了该地区产业升级;一些传统行业至今也无法找到专业化、柔性化生产的产业集聚表现形式和有效载体。特别是在全球价值网络中被低端锁定的一些我国传统制造企业,近几年来一直致力于通过技术创新、市场拓展以及品牌运营等实现价值链条上的高端升级,虽然一些企业已经努力上升至研发设计、生产运营以及营销服务区段,却发现再次陷入“被俘”的尴尬境地。本文运用模块化价值网理论力求破解我国传统制造企业转型升级进程中的一些难点问题,以期为传统制造企业向先进制造企业转型升级提供有效的路径和运作模式。

二、制造业模块化价值网

由于产业发展的集群化、融合化和生态化趋势已经从根本上改变了制造业传统的生产组织形式,模块化、网络化和虚拟化的产业组织已经存在并显示出较强的环境适应性和市场竞争优势。特别是近年来,随着新一代使能技术在企业管理及商务领域的应用扩展,以及对象管理组织、企业应用集成和信息门户、物联网和云计算等关键技术驱动,进一步加速了企业价值模块的整合、价值链的解构和重建,促使企业业务模式被整体纳入了价值网范畴,基于企业模块化的跨组织虚拟合作得到进一步加强,企业与合作者之间结成的战略联盟和一体化的“竞合”商务关系以及由此形成的协同增值动态网络特征更为显著(季六祥等,2010)。模块化价值网集聚了各成员企业的优势资源,将各种能力要素协同在一个网络平台上,通过不同组织模块之间的协作、创新和竞争,产生新的竞争优势,使成员企业共享模块化经济、增强自生能力;企业以价值模块化为基础,对自身价值链进行整合,融入价值网,能够分享网络成员的优势资源和技术创新成果,增强核心竞争能力和抗风险能力(余东华等,2007)。如丰田汽车的价值网具有动态性的模块化组织结构和灵活的调节机制,网络中的每个环节都分别由效率相对较高的节点企业的核心子能力单元整合而成,其中丰田公司的核心能力单元处于主导地位;而核心能力的内核是知识创新能力,网络内不同节点企业之间知识的整合、创新、流动、共享和利用促进了丰田汽车网络价值的增值。戴尔公司利用价值网创新自己的组织,将戴尔计算机作为模块核心,将供货方式创新和市场开拓作为自己的核心能力要素,从外部选择可靠的产品模块供应商并与之建立战略伙伴关系,使之成为以戴尔为品牌核心企业的价值网成员,与之共享数据库、技术、信息和资源,节约了交易成本,形成了以“快捷供应和完善维修”为特性的企业定位,满足了消费者多样化的需求,同时企业收益率也远高于惠普、IBM等竞争对手。海尔公司通过“一流三网”的构建实现了低成本运作的高绩效海尔价值网。华为公司构建先进制造模式的路径总体特征表现为:从以产品开发为龙头,实施集成产品开发流程体系、价值链的模块化,最后构建面向全球的模块化价值网。

关于模块化价值网的系统结构,是以网络组织的存续环境和利益关联为前提,以信任、共享、合作与竞争结盟为内涵,并以网络化、虚拟化、敏捷化实现和动态性整合为标志,甚至覆盖一个跨行业、跨区域或全球化的商务社区。架构上,包含了品牌核心企业(一般作为系统规则设计商)、模块系统集成商(在一些行业中,与品牌核心企业为同一企业)、专用模块供应商、通用模块供应商、其他配套企业、各类中介及生产组织、政府机构、客户、消费群体以及彼此结成的价值网络,是基于网络、Web界面和应用软件支持(包括ASP方式),有效运用使能技术,通过松散耦合方式实现无障碍沟通,进而搭建基于Web的信息、知识和价值共享的虚拟化网络组织,其具有自反应、自组织、开放性与无边界、高协同等系统特性,能够获得并保持敏捷响应、快速合作和协同增值的核心能力(盛革,2007)。

在模块化价值网中,网络成员通过电子化契约实现虚拟合作,或进一步结成互相依存的实体性网络组织,从而最大限度地挖掘利用、优化配置与共享资源;另一方面,在价值网内,有可能形成核心团队,聚合价值网中最为重要的核心能力,以及由此确立基于核心能力核心产品业务单元最终产品的关键策略和产品竞争力导向;相应地,处于价值网高端的品牌核心企业作为系统规则设计者,它以横向资源供应链连接的合作伙伴和纵向行业价值链(价值模块)为对象,编织和推动价值网络的形成,并致力于重组包括自身和网络成员的组织结构、运营机制、知识管理模式,使之整体纳入网络一体化和虚拟运作的系统平台,以满足合作伙伴、协力者与其自身的充分信息、知识和价值集成;而处于价值网低层的模块供应商,其作为网络节点,根据自身的能力和核心资源,融入价值网中,就某一方面做精做强。图-1为本文描绘的制造业模块化价值网系统结构。

三、先进制造业的模块化价值网构建

(一)先进制造业

《上海优先发展先进制造业行动方案(2005)》指出,先进制造业是指能够不断吸收国内外高新技术成果,并将先进制造技术、制造模式及管理方式综合应用于研发、设计、制造、检测和服务等全过程的制造业,具有技术含量高、经济效益好、创新能力强、资源消耗低、环境污染少、服务功能全和就业比较多等特点。它不仅包括高新技术产业,也包括运用高新技术和先进适用技术改造的传统产业。先进制造业是与传统制造业相对比,先进制造业不是非高新技术产业莫属,传统产业只要采用现代管理手段和制造模式,通过运用高新技术或先进适用技术改造,实现两化融合,在制造技术和研发设计方面保持先进水平,同样可以成为先进制造业。

由于制造业不断吸收电子信息技术、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新成果,并将这些成果综合应用到制造业的生产、制造模式、运营管理和市场网络组织中,因而,先进制造业体现了技术先进性、制造模式先进性、管理模式先进性和市场网络组织先进性的特征。此外,先进制造业利用先进技术,包括信息技术、新环保技术等,把数字化或者更加环保的技术、产品和服务嵌入传统产品和服务中,增强产品的信息传输、存储和处理功能,或者提高资源的使用效率、降低环境污染,从而形成先进制造产品。因此,先进制造业的内涵包含了微观产品和技术工艺层面、中观企业经营管理层面和宏观市场网络三个层次,以及产品/服务、技术/工艺、制造模式、运营管理和市场网络结构5个维度(郑大庆等,2010)。

(二)模块化运作

企业模块化包括产品模块化、价值模块化和组织结构模块化。产品模块化是把复杂的产品系统拆分成各个模块,使这些模块之间能够在标准结构中通过标准化接口实现接插即用。价值模块化是将产品价值链上的产品研发设计、制造、配送、市场网络管理等业务能力要素分离、独立出来,形成具有自组织特性及核心竞争力的价值模块过程。组织结构模块化是将企业组织解构成若干个模块化单位,并使其实现关系契约化。产品模块化、价值模块化和组织结构模块化是一个依次递进的过程,随着产品和价值的模块化,一体化的层级组织正在被非层级实体所替代,形成模块化组织形式。

模块化使先进制造业更具竞争优势。首先,随着模块化分解,先进制造企业可以专注于单个子模块,无需顾及其它子模块工序,使企业效率更高;其次,通过良好的模块化结构分工,各模块企业能够处理更加复杂的事务;其三,由于模块化结构能够产生更多的选择余地,因而它能减少子系统的不确定性,降低风险;其四,模块分解深化了先进制造企业和其它合作企业间的关系,使得各企业由合作变成了一种共生关系。借助于模块化,先进制造企业可以在全球范围内寻找成本更低的模块制造商将附加价值低的模块外包出去,自身则专注于核心模块,强化其在核心模块上的控制地位,使核心模块附加价值持续提升,进而在产业链超额利润分配中获得更大的份额,占据价值链高端环节,形成核心竞争优势(李放等,2010)。

(三)构建模块化价值网

以上分析可知,企业为了不断提高运作效率,优化资源配置,通过对传统的集合型价值链进行解构、裂变、整合与重建,形成了具有兼容性、可重复利用、符合界面标准的价值模块,再将这些价值模块按照新的规则和标准在新的界面上进行重新整合,形成新的模块化价值链。具有不同模块化价值链的企业通过相互间的合作把各自的价值链连接起来,转化为企业之间的价值星系,进而演变成企业价值网。价值网涵盖了企业内外众多价值节点或“接口”,是一个十分庞大而且纷繁复杂的网络系统,并处于一个不断演化的动态过程(赵晶等,2008)。

企业以价值模块化为基础,对自身价值链进行整合,融入价值网,能够分享网络成员的优势资源和技术创新成果,增强核心竞争能力和抗风险能力;价值网为企业融入全球供应链、参与全球竞争提供了新的平台。

先进制造企业在研发设计、生产运营以及营销服务模块等方面向价值链微笑曲线两端升级的同时,利用所构筑的价值网,带动整条价值链体系的跃迁。其通过构建价值网将众多合作伙伴团结在一起,资源得到优化配置,网络整体实力增强,进而提升了先进制造企业抵抗外部风险能力。一方面,先进制造企业通过网络联结产生的巨大实力对抗环境风险,甚至改变环境,使其更加稳固;另一方面,借助网络的知识积累和研发能力,提高化解风险和应对环境不确定性的能力,这可使网络整体的营运风险大幅降低。当客户需求发生较大变化时,先进制造企业可以利用网络力量进行自我调节,保证客户获得稳定的价值让渡(李放等,2010)。

四、传统制造企业向先进制造企业转型升级

在产业模块化背景下,多数传统制造企业仍然是处于价值网低层的模块供应商位置。品牌核心企业(系统规则设计商)对模块供应商进行价值网低端锁定是为获取长期网络租金中的高额知识垄断租金,并约束模块供应商的知识创造与能力提升,迫使其长期居于价值网的低层位置。对于模块供应商而言,不会只满足李嘉图租金和能力租金,都想突破低端锁定,成长为有控制力的模块系统集成商或系统规则设计商,获得垄断性决策权和垄断租金。因此,价值网上的企业成长路径表现为:从各区段价值网低端的模块供应商向模块系统集成商再向系统规则设计商的纵向转型升级。其中,由于价值网的网状结构相对于价值链条的链状结构来说更加复杂稳固,难以模仿,因而价值网升级的本质特征表现为“创造新价值”,并将其让渡于消费者,赢得关注和认可,从而获取更多的市场份额(宗文,2011)。

在模块化背景下,当模块供应商融入价值网后,虽然专业化程度得以提高,但由于系统规则设计商和模块系统集成商的约束,其自主性大大降低。多数传统制造企业的升级,其实是在“代工”所形成的信息不对称性中寻求突破,以获得长期发展。信息不对称性导致了利润不对称以及议价能力的缺失,但其带来的风险不对称在一定程度上也成为传统制造企业可利用的一种成长机会。由于模块供应商不提供最终产品,无需直接面对市场,相对于集成商而言,虽然利润较低,但其获利能力稳定,因为不需要过多地考虑市场风险。作为模块供应商的传统制造企业要突破“被俘”现象,一是提升自身核心能力,在标准化生产上进行创新,增加自主性。企业可以在模块内有所创新,增加模块内的集成性,从而提高其它模块供应商进入价值网的壁垒,提高自身的不可模仿性和不可替代性;与此同时,在不违背系统设计规则的前提下,拓宽模块的界面标准,提升自身的网络接口适应能力,尽力摆脱单个价值网的束缚,在降低自身依赖性的基础上提高灵活性,以自身的核心能力切入到多个价值网中,拓展获利范围。二是在获得一定自主性的同时,还需要进一步提升自身的议价能力,即在最终产品的利润分割过程中拥有话语权。在夯实自身制造能力和模块产品质量的基础上,自主选择参与一个或多个颇具市场竞争力的最终产品价值网,凭借消费者对最终产品的认可,强化自身模块产品的宣传,提升市场认可度和品牌美誉度。三是通过横向联盟或纵向兼并垄断,进一步加强其议价能力和巩固其市场地位,并将驱动模块内部创新的隐性知识显性编码化,凭借其市场影响力吸引其它模块主动参与集成并适应开发新的市场架构,从而取代模块系统集成商,完成第一步转型升级。

第二步转型升级,是从模块系统集成商到系统规则设计商的转型升级,实际上是一种规则的重新设计过程。相对于模块供应商与集成商的竞合关系,集成商与规则设计商更多的是一种合作关系,规则的制定是创造产品和获取利润的依据。模块的集成是最终产品和利润的实现过程。在现有的规则体系中,二者的合作机制已经相当完善,只有在规则重构中,集成商才能转型升级为规则设计商。在现有规则体系中,利润增长达到极限前,最终利润在集成商和规则设计商之间的分配表现为一种博弈过程;当利润增长达到极限后,新规则的设计在集成商和规则设计商之间体现为竞争状态。在获取利润上,由于集成商直接面对终端客户,掌握着整个价值网的利润实现环节,因而集成商和规则设计商之间的博弈实际上是市场地位与技术地位间的博弈,集成商可以通过帮助低层的模块供应商掌握和普及技术,降低规则设计商的技术地位,从而在最终利润分配中获取垄断租金。这一过程中,集成商不仅获取了高额利润,而且加快了现有规则的退市进程,为其自身向规则设计商的转型升级奠定了基础。在新规则设计方面,突破创新可以打破现有的设计规则,进而形成新的规则。相对于规则设计商,集成商与模块供应商之间的联系更为紧密,对产品的构建过程更为清楚,且能更快地了解到模块供应商的模块创新过程,并结合自身的市场优势,以模块创新为突破口,对整个产品结构进行重新设计,制定符合市场需求的一套新规则,进而实现向系统规则设计商的转型升级。

五、结论