重大技术装备制造企业技术能力演进过程及机理研究

2011-07-26 07:59于渤张涛郝生宾
中国软科学 2011年10期
关键词:技术装备要素阶段

于渤,张涛,郝生宾

(哈尔滨工业大学管理学院,黑龙江哈尔滨150001))

一、问题的提出

装备制造业代表着一个国家科技进步水平和社会进步程度,肩负着为国民经济各部门和国家重点工程提供技术装备,将先进的科技成果物化为现实生产力、带动相关产业发展的重任,被誉为工业的“发动机”,是国家综合实力的重要标志。经过50余年的发展,我国装备制造业取得了重大的成就,已形成了具有一定技术水平、比较完整的装备制造体系,制造规模居世界第五位。全国共有规模以上装备制造企业约5.5万家,从业人员近1500万人,工业增加值占GDP的10.8%,税收占国家财政收入的5.5%。从统计数据看,装备制造业占工业总产值的比重也逐年上升(表1)。

表1 装备制造业产值(亿元)及占工业总产值比重

进入21世纪,我国更是确定了装备制造业,特别是重大技术装备制造业的发展对维护国家主权、促进产业升级和国民经济发展的战略意义。2006年2月,《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》颁布实施,明确了工作目标、思路和任务,确定了16项重点发展的重大技术装备领域。目标是要逐渐形成重大技术装备、高新技术产业装备、基础装备、一般机械装备专业化合理分工、相互促进、协调发展的产业格局[1];2008年1月国家发展和改革委员会发布的《“十一五”重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划》对振兴装备制造业做出了明确部署,明确了组织实施重大技术装备研制和重大产业技术开发工作的指导思想和发展目标,确定了重大技术装备研制专项和重大产业技术开发专项的具体内容,提出了加快重大技术装备研制工作和推进产业技术进步的保障措施[2];2009年12月25日,工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会等四部门印发《重大技术装备自主创新指导目录》的通知。《目录》包括清洁高效发电设备、大型石油/石化装备、关键基础零部件及大型铸锻件在内的18个重点领域、240项装备产品[3]。因此,如何实现贯彻国务院关于做大做强装备制造业的战略部署,提高我国装备制造业自主创新水平,提高我国重大技术装备的研制能力和重大产业技术的开发能力在今后相当长时期内仍将是一项十分重要而艰巨的任务。

从实践角度看,日本、韩国在经济上实现成功追赶西方发达国家的经验也验证了技术在经济追赶中的关键作用,无论是在“领先型”发达国家还是在“追赶型”后发国家,技术创新在经济增长中都起着关键作用。特别是对于快速全球化进程中的后发国家来说,其对发达国家经济的追赶愈来愈依赖于技术的追赶,而技术追赶只有通过取得创造和改进的能力才能获得成功[4]。日韩等国的“东亚模式”揭示了高技术产业“从模仿到创新”、从低端产品到高端产品的演化路径[5]。但是与日韩等国的“东亚模式”相比,我国重大技术装备制造企业的发展过程如何,在发展过程中采取“东亚模式”的策略是否依然奏效,就应成为我国及发展中国家必须要关注的议题。

从理论角度看,企业要实现持续技术创新,获取市场竞争优势,必须依靠企业的自主创新能力。而关于技术能力和技术创新能力的关系研究方面,魏江等学者研究得出企业技术能力是企业第一层次的能力,产品的技术水平是企业能力外在的表现,而技术创新能力是外在的,第二层次的能力[6]。安同良认为作为技术后进国家应该用技术能力的研究框架替代技术创新的研究框架,而技术创新的研究应该成为技术能力研究框架的补充。我们要弄清技术创新的背后是什么,而技术创新如果作为一种结果,其实它只是技术能力的结果表现和其发展行为的一部分而已[7]。生延超也研究得出技术创新模式是企业实现技术创新的各种方式的总和。基于技术能力的技术创新方式选择模型分析表明,企业采取的技术创新模式并不是随机的,而是随着企业的技术能力变化而变化,在不同的情况下要采取不同的技术创新模式,即企业技术能力决定了技术创新模式的选择[8]。于是,人们转向从深层次的企业技术能力角度来研究企业竞争力问题,认为提高企业自主创新能力的根本途径是提高企业的技术能力。企业技术能力是企业较技术创新能力更深层次的能力,它反映了企业实现技术创新的潜在能力和实力。

因此本文将结合重大技术装备制造企业技术能力演化的过程研究,通过理论和案例分析构建出我国重大技术装备制造业技术能力演进模型,并提出相关建议,以期对我国重大技术装备制造产业技术能力提升产生一定的现实指导作用。

二、重大技术装备制造企业技术能力发展演进过程分析

(一)重大技术装备制造企业发展现状及特点

“十五”时期,我国国民经济实现了平稳较快的发展,也为我国产业的发展提供了良好机遇和市场空间,与此同时,重大技术装备研制和重大产业技术开发也取得了丰硕成果[9]:

1.自主研制能力显著增强,为重点工程提供了大批重大技术装备。一是重大技术装备国产化率大大提高;二是重大技术装备成套能力得到提升;三是成功开发了一批重大关键装备;有力保障了能源、交通、原材料等重要产业的发展和重点工程的建设。

2.重点产业关键技术取得突破,促进了产业结构的优化升级。通过自主开发和引进技术的消化吸收,攻克了一大批产业发展的共性关键技术,部分领域取得了突破性进展。

3.产业技术进步成绩显著,为可持续发展奠定了技术基础。在降低资源、能源消耗,减少环境污染等方面成功开发和推广应用了一批新技术、新工艺、新装备,取得了显著成效,提高了资源的综合利用率,促进了经济增长方式的不断转变。

在重大技术装备各行业方面,主要成果和发展状况如下:

在发电设备方面全国发电总装机容量中,国产机组已达80%以上,年产千万吨级的大型炼油厂设备国产化率达90%,通过引进技术与国外合作制造三峡左岸大型水电机组,已能自主设计制造右岸机组,价格及主要性能优于左岸机组。通过三批大型燃机打捆招标,引进了国外大型燃机制造技术,产品国产化率逐步提高,结束了我国不能制造大型燃机的历史,国产100万千瓦超超临界火电机组、国产750千伏交流输变电成套设备已投入运行;输变电设备方面,与国外合作制造并引进技术,已掌握750千伏交流输变电关键设备制造技术;冶金装备方面,宝钢三期设备国内供应部分超过80%,鞍钢与一重合作研制的2150毫米热连轧机采用了当代连铸和连轧的最新技术,达到世界先进水平;钢铁行业方面攻克了高炉长寿、富氧喷煤、转炉大型化、溅渣护炉、炉外精炼、连铸连轧等先进技术,极大地优化了钢铁产业结构;石油化工装备,关键设备、石油炼化装置的主要设备方面实现了国产化,如石油化工行业自主开发了催化裂化工艺、重油加氢脱硫、加氢裂化、大型聚丙烯、乙苯/苯乙烯等一大批新技术,提高了我国石化行业的技术水平;聚酯成套装备方面,在消化引进10万吨聚酯成套装备技术基础上,国内开发了具有自主知识产权的年产20万吨聚酯成套装备,结束了我国长期依赖进口聚酯装备的历史,并已出口国外;工业自动化产品方面,秦山核电站国产核电设备配用的火电分散式控制系统(DCS)也由国内提供,百万千瓦核电DCS也将在用户支持下实现国产化;数控机床方面,90%经济型数控系统和一些中高档数控系统由国内制造。部分我国急需,受制于国外的高档数控机床研发取得了新突破,部分军工行业使用的五轴高精尖数控加工设备开始立足国内供给;船舶装备方面,我国成为继日本、韩国和捷克后世界上第四个船用曲轴生产国,成功建造了14.7万立方米薄膜型液化天然气运输船(LNG)等一批高新优船舶等;重型机械方面,一重集团自主设计制造的世界上吨位最大、具有当代控制技术的1.5万吨自由锻造水压机研制成功,大大提升了我国大型锻件制造水平和能力。

从重大技术装备制造发展现状及各行业发展情况可以看出其发展的主要特点:

1.重大技术装备国产化是我国重大技术装备发展的重要标志之一。主要以重点装备领域为主攻方向,使用运行与研发制造相结合,引进消化吸收再创新与自主研发相结合,国内分工协作与统一对外谈判招标相结合,有效促进了重大技术装备的国产化工作。

2.关键技术的掌握大多以国家重点建设工程为依托,以国民经济发展对能源、交通、装备、材料等产业的技术和装备需求为重点,结合产业结构优化调整,集中力量研制了一批国民经济建设急需的、产业关联度大的重大技术装备,提高了装备的自主研制能力。以产业结构优化升级的技术需求为导向,在保持价格优势的同时,更加注重提高产品技术水平和品牌知名度,在国际竞争力不断提高。

3.在自主知识产权产品的形成和自主创新能力的形成过程中,主要是通过引进消化吸收再创新的模式,不断提升自主创新的能力,从而自主创新的标志表现为,在促进国际先进标准向国内标准的转化的基础上,通过提高重大产业技术开发和重大技术装备研发设计、核心元器件配套、加工制造和系统集成的整体水平,达到企业开发并掌握核心技术、拥有独立知识产权、在国际市场有竞争能力的水平。

4.与“东亚模式”相比,我国重大技术装备制造企业走的是以国家战略推动为主,通过模仿高端产品实现国产化为基本目标。在此基础上,通过消化吸收再创新的模式,提高竞争力。与“东亚模式”相比,重大技术装备制造企业发展模式的引进目标的选取定位有所不同,这是由于重大技术装备行业在国家战略中的重要地位所决定的,同时也要求企业在引进技术时必须有较强的选取能力。

(二)重大技术装备企业技术能力演进过程分析

关于发展中国家技术能力演进和增长的研究方面,现有研究对技术能力增长过程和提升轨迹的研究相对较为成熟,从过程视角的技术能力划分技术能力要素也能很好地描述一项技术从产生或获得时刻起到其被根本性地变革或更替这一过程中技术能力的外在表现形态(表2)。在对发展中国家技术能力成长理论研究成果中,魏江(2002)将企业技术能力演化阶段划分为技术模仿、技术消化吸收和自主创新[10]。赵晓庆和许庆瑞(2002)指出发展中国家企业技术能力的演化遵循从仿制能力到创造性模仿能力,再到自主创新能力的发展轨迹[11];安同良(2005)提出了技术追赶国家企业技术能力发展的技术选择、获取、消化吸收、改进和创造的五阶段模式等[12];国内也有相当多的学者提出了“引进-消化吸收-创新”的三阶段技术能力成长模式。

根据上述基于技术能力过程观和提升阶段的划分,企业技术能力可由搜索能力、选择能力、获取能力、应用能力、实施能力、消化能力、改进能力、创新和自主研究等分类构成。虽然这些学者对于技术能力发展过程的语汇描述并不完全相同,但可以看出,搜索能力、选择能力、获取能力的目的是为了解决企业技术引进的适用性问题,特别是考虑重大技术装备制造企业发展过程的特点,将其可以概括为监测引进能力,使引进技术与企业现有能力相互耦合,便于企业对引进技术的消化和吸收,学者们对后面阶段的能力划分基本一致,可分为模仿制造能力、改进制造能力和自主创新能力,通过以上分析我们可以将重大技术装备制造企业技术能力按演进阶段概括为以下四方面过程:

表2 过程视角的技术能力构成要素分析

1.监测引进能力

在重大技术引进的过程中,一个值得重视的问题是在一国已被证明有效的技术,为什么在另一国却不能发挥其既有的效益,这就是技术引进的适用性问题。提高企业监测引进能力要解决的关键问题就是能建立起适合技术的监测系统,使引进技术与企业现有能力相互耦合,便于企业对引进技术的消化吸收。重大技术装备制造企业合适的技术选择要考虑的原则一是国家之间的能力势差、企业之间技术势差在某一阈值范围之内;二是要符合国家对技术的强选择性要求;三是要确定合适的技术引进时间。

2.模仿制造能力

重大技术装备制造企业所引进获取的技术一般都是成熟的技术和生产设备,企业可以很快地通过技术转移提升自身的生产能力。因此企业主要关注的是设备和技术的使用,使技术和生产人员尽快掌握这一技术或装备的基本操作,这个阶段的技术能力主要体现在熟练使用成熟技术的能力。在此阶段,企业主要是通过掌握技术提高生产能力,通过加强基础管理提高生产效率,通过国产化降低成本。

3.改进制造能力

通过设备等技术引进建立起来的企业技术能力,企业已积累了一定的知识存量。这时,将不再仅仅满足于做国外先进生产企业的“生产加工厂”,因为企业在生产能力形成阶段已经积累了大量的生产技能、制造诀窍等技术知识,企业在将引进技术的隐性知识转化为自己的知识存量的基础上,并以复制性分解研究来开发相关产品,对国外先进的产品设计进行创造性的模仿或者对其进行改进设计,以实现产品的差异化,而本文把这种从模仿制造过渡到改进性制造的阶段归纳为改进制造能力阶段。

4.自主创新能力

自主创新能力的内涵和结构方面,由于研究者的兴趣以及视角不同,几乎所有的研究对于自主创新和自主创新能力内涵的界定都存在着差异,至今自主创新能力仍然没有严格意义上的规范的定义。国外学者中Robbins认为创新能力包括产品创新能力、生产流程创新能力、管理结构能力和系统创新能力等等[13]。Elson认为“创新能力”是指企业为开发新产品来满足市场需要而引起创新的总体能力[14];Fuchs等提出创新能力实际上是塑造和管理多重能力的一种高阶整合能力,正是这种整合(或集成)能力使得企业能够吸收外部知识以及混合企业不同部门的技术能力[15]。国内学者中朱孔来认为,自主创新能力是贯穿整个创新过程多种能力复合作用的结果,把自主创新能力定义为有效组合各种技术资源从而获得自主知识产权和开发新产品、形成新品牌以及不断扩大市场份额的能力,是一种综合能力[16]。刘凤朝等认为,企业自主创新能力是指企业通过对内外资源的有效整合与运用,实现产业关键技术的重大突破,培育自有品牌,从而掌握或影响价值分配过程的基本素质[17]。本文在以上定义的基础上,结合重大技术装备制造企业的技术能力演进过程对其进行了界定:自主创新能力是指企业在一定的技术条件和经济条件下,依靠自身(或主要依靠自身)的力量有效运用企业内外的各种创新资源,致力于关键技术、核心技术的研发和创新,通过建立新的技术平台或取得核心技术突破,来掌握对企业发展有重大影响的自主知识产权(或专有技术),以引进消化吸收基础上的再创新为主要实现形式,使企业不断增强其核心竞争力,从而获得竞争优势所表现出来的各种能力的有机综合。

三、重大技术装备制造企业技术能力演进机理分析

在技术能力演进的研究中,魏江将企业技术能力演进过程分为不同阶段,每个阶段的跃迁定义为技术能力的“上台阶”。在上台阶的过程中,技术能力构成要素的积累是“上台阶”关键[18];赵晓庆、许庆瑞(2002)认为企业技术能力的增长是一个技术能力各要素的连续性积累和总体技术能力的间断性跃迁的过程[19];赵晓庆、许庆瑞(2006)对技术能力的积累过程进行了研究,并提出了内外交替的螺旋运动过程。但在技术能力演进的各个阶段,技术能力构成要素积累到何种程度,才能支撑技术能力向更高层次演进这一问题还没有进行更深一步的研究。关于技术能力结构和构成要素的分析,同样,许多学者也都从企业职能和价值链角度、过程角度等对技术能力构成要素进行研究。但魏江认为:从企业职能和价值链角度分析在逻辑上存在缺陷,没有认识到技术能力的本质;过程角度的研究往往基于纵向角度划分,对内在系统要素探讨不多。而且,技术能力的本质是知识,任何一种知识不可能以游离态的方式存在,那么知识的存在必然依附于某些载体上。在此基础上,魏江提出了人员、组织和物质系统三要素构成,将三者之间的联结机制通过知识库更新、技术员工职业生涯、员工知识交流、组织技术资源调配、个人设备利用、个人信息设施利用来描述[20]。因为本文采用技术能力的本质是知识这一角度,将从知识的载体和来研究技术能力的演进。因此可以将上述的联结机制中员工知识交流、个人设备利用、个人信息设施利用归结为知识流转和知识积累的结果,将技术员工职业生涯、组织技术资源调配的结果可以通过组织这一要素来反映。由于在当今天开放型经济中,企业技术能力提升已不可能完全依靠自身,而是必然要将内部学习与外部学习相结果。因此许多学者认为应将网络能力作为技术能力的重要组成部分。赵晓庆、许庆瑞也认为技术创新是贯穿整个企业的系统工程,要求组织内部具有行之有效的信息网络,高水平技术能力必须建立在高质量、多渠道的信息获取基础上。企业信息系统的建设为组织信息获取提供了物质保证,在很大程度上决定了信息获取的质量和数量[21]。而知识库的更新是以存量信息积累和信息网络能力的结合来实现的。

因此,综合来说,技术能力可以概括为企业为支持技术创新的实现,附着在企业内部科技人员、技术设备、信息网络和创新组织中的所有内生化知识存量的总和,它反映的是企业内在技术潜力和实力。结合以上的研究成果,本文把企业技术能力的本质界定为知识。知识的载体——技术能力的构成要素分解为人员能力、设备能力、组织能力和信息网络能力四个方面:①人员能力(H),通常用科技人员的数量、高级技工的数量以及员工的知识文化层次来反映。②技术设备能力(T),通常用设备的投资额、设备的完好程度和国际先进水平设备数量来反映。③组织能力(O),通常用管理层的素质和经验、从事研发的各级机构的数量以及组织的协调和适应能力来反映。④信息网络能力(I),通常用技术档案的数量、信息网络的水平和技术档案满足研发需求程度来反映。

结合重大技术装备制造企业技术能力演进的阶段,对企业技术能力演进过程中要素积累的演进过程分析如下:

(一)监测引进能力阶段

提高监测能力要解决的问题在于建立合适技术的监测系统,使引进技术与企业现有能力相互耦合,便于企业对引进技术后续的消化吸收。对企业而言,一是要具有一定宽度和专业化程度的信息网络渠道、信息收集和处理队伍;二是要有较强的技术工程化队伍。有一定宽度和专业化程度的信息网络渠道和队伍是跟踪选择合适技术和必要保证,从企业提高自主技术创新能力的目标出发,引进的技术必须是能够被消化吸收,并满足于企业长远发展的需要。否则容易出现消化吸收不足,使企业陷入“落后-引进-再落后-再引进”的怪圈;同时,在技术监测阶段,关键在于要完成对先进技术的选择和转移,技术带头人员既要具有吸收外部转移知识的能力,又知道如何将新知转化为组织内其他人可以理解的程度。企业内部要有具有战略眼光、懂技术的企业家,高水平的工程师和高水平的R&D人员。因此,信息网络和人员能力决定着企业技术监测引进能力的水平高低。

(二)模仿制造能力阶段

在模仿制造阶段,企业技术能力的提高首先表现在企业个体能力的提高,这是由于企业或组织内部的大多数个体在知识面、技术语言方面的限制,不能与企业或组织外部的个体进行有效和信息沟通,这就需要高水平的人物或技术带头人首先完成信息的转换和传递。对于他们,在具有跟踪监测环境变化的能力的基础上,通过接触和学习新知识,使其成为能被企业或组织内部其它个体所能接受的技术语言的能力。因此,人员能力应为关键能力要素;同时,随着技术“植入”过程的深入,企业还需要依靠发展物质技术基础能力来提高企业的技术能力。此时,企业技术能力的提升主要体现在生产能力的提升上。人员知识的发挥需要借助一定的媒介,人员的隐性知识无法超脱物质资源而存在,而设备能力正是将知识有效转化成果的物质条件,通过生产中的干中学积累技术能力,达到提升企业生产效率的目的。

(三)改进制造能力阶段

当企业完成对引进技术的模仿消化后,为适应市场需要,要对工艺和产品进行改进,以提高市场竞争力。因此,对企业的设备能力也提出了较高的要求,企业必须要具备先进的生产设备和自动化的生产线来满足生产的需要。只有采用了先进的生产手段,才能尽快吸收外部先进的工艺技术,弥合产品和工艺间差距,才能使工艺创新能力与之相匹配。因此企业应该加大技改力度,采用或改进设备,使企业设备能力上台阶;在技术引进、生产时期,企业个体的技术吸收能力及提高速度较快。但是企业的技术能力还停留在个体层面,这只是实现了局部的积累,没有能够实现技术能力的全面增长。一个企业要拥有较强的技术吸收能力,应以相关知识的持续积累与有效的组织交流系统为其必要条件。在有效的组织交流系统中,才能加快传递效率,有效提高吸收改进能力。

近年来,中国在联合国维和行动中发挥的积极作用和突出影响有目共睹,维和官兵的出色表现也赢得了国际社会的高度评价。但同时,一些因素也限制了中国参与维和行动作用的进一步发挥,主要体现在以下几个方面。

(四)自主创新能力阶段

组织结构的设置也一定程度上反映了企业的技术能力的强弱,如企业能力较弱的中小企业,其研发职责往往由技术生产部门执行。伴随着企业发展,企业经过了生产能力、创造性模仿能力的发展之后,在自主创新能力形成阶段,一般都会成立研发部门或者研发中心。这时组织能力方面了要求企业有较健全的R&D和技术开发中心,以及能较好适应技术创新活动的组织结构;同时,企业的竞争力源泉将从原业有形的物的形态,转向无形的知识形态,转化为企业所拥有的具有自身特性的、不易外汇的企业专有知识和信息。并且企业通过建立更广泛的知识网络,与各知识源发生知识交互作用,通过不断的知识挖掘引进、消化、转化吸收和创造过程,提升企业内的人员、技术创新、组织管理等各方面的综合能力,从而实现企业技术能力的提升,建立可持续的竞争优势和核心竞争力。

图1 技术能力构成要素积累演进过程

通过分析发现,在技术能力演进的各个阶段,技术能力载体要素重要程度不同。在监测引进阶段,突出人员和信息网络的基础能力,选择适合的技术,使技术和企业能力较好耦合。在生产仿制阶段,突出企业人员和设备的相互作用,满足企业的生产制造需求,推动企业的技术能力向前发展。到改进制造能力形成阶段,开始以增加企业层次的知识为主,通过企业内部的组织能力提升技术能力,并配合设备能力的提升,提高企业竞争力。在自主创新阶段,通过对企业知识的整合和积累,培育企业独特的竞争力。通过建立有效的信息网络,使技术能力随时根据环境变化而持续改进,从而保证企业的领先优势。当然,技术能力向更高层次的演进时也需要其它构成要素共同积累,每个阶段的各个构成互素的积累是为技术能力演进后一阶段奠定阶段,向后一阶段的迈进也需要前面阶段积累做为“阶梯”。但在技术能力演进的不同阶段,各构成要素的对技术能力向下一阶段演进支撑的重要性存在差异,每一阶段只有当起关键支撑作用的两种要素积累到一定程度,才能推动技术能力向更高层次演进,因此可得出基于技术能力构成要素积累的技术能力螺旋演进增长上升过程,如图1所示。

四、重大技术装备制造企业技术能力阶梯平台螺旋演进模型的构建

通过上文的分析,技术能力的静态特性表现在技术能力以知识存量存贮在技术能力的各构成要素中;动态特性表现知识在构成要素间的不断流动与转化,促进构成要素的持续积累,所有要素协调联结成为一个有机整体,推动技术能力增向更高的阶段演进[22]。

对于描述技术静态特性及协调关系方向,蛛网模型是较为有代表性的模型之一(图2)。图形的最外侧为各个要素均达到理想数值的图形。通过内部图形可以很好地描述在某一阶段各个要素达到一定值时和各个要素和理想数值的差距以及相互协调状况,并可以通过图形大小反映企业的技术能力的强弱及各要素差距所在。通过前面的分析,在技术能力演进过程中,知识是在技术能力构成要素间不断流动和转化的动态过程,而蛛网模型却无法反映这一过程,并且无法描述技术能力向更高层次演进的过程。

在技术能力提升方面,魏江提出的“平台——台阶”模式(图3)较好地揭示了技术能力提升是技术能力各要素的持续性积累和总体技术能力向更高层次演进的过程。但对于每个阶段各种构成要素间的知识流转过程及技术能力构成要素对各个阶段台阶的支撑作用程度没有进行更深入的研究和论证,因此也就没有充分反映和描述出构成要素积累对各阶段提升的支撑作用程度不同的演进过程。

基于前面的分析,本文提出技术能力阶梯平台螺旋演进模型(图4)。在图4所示的阶梯平台螺旋演进上升过程中,横向上每一截面和蛛网模型的图示所对应,纵向上平面上升的过程和“平台——台阶”阶段的过程相对应。技术能力阶梯平台螺旋演进模型有几下说明:

1.技术能力的构成要素沿水平面上的四个方向前进为每个要素在量的方面积累增长,对应的倒锥形的四条棱线与之成45度角,随着构成要素量的积累,这样在纵向上就表现为与之对应的对技术能力提高的作用高度。如果四个要素始终均衡增长,则在纵向表现为阶梯平台沿平面平行上升。实际上,四个要素是不会均衡的积累增长,在阶梯平台的演进过程中也就体现阶梯平台总是呈一定角度向上进展的。但随着知识在要素间流动和转化,促使要素相互协调,最终促使阶梯平台达到一个新的水平模式。这样,在阶梯平台的上升过程中也就表现为在两个阶段性阶梯平台过程中,在到达下一个阶梯平台阶段前,表现为带有一定角度的螺旋运动上升。

2.在横向上,知识也伴随企业的技术能力阶梯平台的提高在技术能力各要互间相互流转和积累。在这个过程中,隐性知识不断地转化为显性知识,个人知识不断地转化为组织知识,零散的知识不断转化为系统的知识,企业知识不断地实现增长,并将企业独有的知识内化转变为企业的隐性知识,从而形成企业的竞争优势。这样知识就在阶梯平台内流动和转化不断循环扩大,并随着阶梯平台提高而逐渐积累上升,就表现为知识依附在构成要素并随着要素积累不断螺旋上升。

3.在纵向上,企业技术能力的提高表现为技术能力各构成要素的积累增长。但在每一阶段上,如果只有一个要素得到有效积累增长并不能拉动整个阶梯平台的有效上升。如技术设备能力从t'上升到t″,通过知识流转可以带动其它要素的积累增长,即表现为对其它要素位置高度的拉动提升,但同时其它互素对单一要素的上升也会起着牵制作用,从而只表现从阶梯平台i'h't'o'倾斜到i'h't″o',而不能带动整个平面的整体上升。这也和N.Sharf.在1994年就得出的结果“如果技术能力的四个要素中,单纯增加某一要素的投入,而其他三个要素的投入增长速度为零,则企业的总体技术能力增长呈效益递减规律”是一致的[23]。也就是说,这种情况下,单一要素的提高可以拉动其它要素增长,但企业的技术能力很难上到更高的阶段。也进一步验证了本文前面的结果,只有当某两类要素充分积累作用时,并在其它要素积累的基础上,才有可以带动企业技术能力的提升到新的阶段,即从阶梯平台i'h't'o'经过一定角度的阶梯平台演进,最终达到各个要素的协调平衡增长,上升到 i“h”t“o”。

4.虽然,本文通过较深入的分析得出各个阶段各构成要素是两两协调发挥主要作用的(图1),但从技术能力阶梯平台螺旋演进模型(图4)可以看出,它们之间的关系不是相互割裂的,它们之间存在着递进关系。每个阶段所构筑的阶梯平台是以前面的步骤为基础,同时也是为后续步骤提供条件,即在进行后续步骤时也需要同时进行前面的步骤。如企业在技术监测过程中所积累的技术知识,能为企业生产仿制能力提供保障;如在技术创新时也需要根据对外部环境的监测调整企业的技术战略。这样,企业的各个阶段的发展是时序性和并行性的统一,企业才能通过技术能力各构成要素在知识转化阶梯平台内的协调积累,才能达到技术能力各阶段的积累和跃迁。

五、案例分析:哈尔滨锅炉厂有限责任公司

锅炉厂的发展已有近60年的历史,技术能力演化总体可以分为两个阶段:第一阶段是从1950年当时中央人民政府批准东北人民政府建设中压锅炉厂为起点,以苏联援建为基础,到80年代初期30年的发展;第二阶段是从引进国外先进技术开始,到现在拥有自主知识产权和领先技术的发展进程。

(一)技术能力发展第一阶段

1.监测引进阶段(1951-1957年)。从1951年苏联设计开始,到1957年试制出两台中压锅炉,为企业正式开工生产打下基础。此阶段企业基本上全部依靠苏联技术和人员的援助,全厂职工1500余人,仅部分人员派往外厂实习过或接受过苏联技术人员培训,人员一般只接受过上岗操作培训;设备方面由苏联重型机器部列宁格勒设计院设计,主生产设备全部为苏联引进;实行一长制,厂长以指示或命令方式下达,无专门技术部门、专业的技术人员;信息方面也仅是以满员建成需要开展的以计划执行情况为主的基本统计职能,企业不具备基本的监测引进能力。

2.模仿制造阶段(1957-1959年)。1957年到1959年是企业的仿制生产时期。企业在引进苏联设备的基础上,增加国内设备的配套使用,同时通过开办文化实习夜校、专业技术培训班、技术学校、职工大学,逐渐形成正规教育与培训相结合的规范化、制度化技术业务教育体制,锻炼出了一批电站锅炉、辅机、阀门、和压力容器设计、工艺的配套成龙的技术队伍,为企业完成生产任务和实现以后的技术进步起着至为关键的作用。在设备方面,安装设备1945件,其中机床类449件,锻压设备类40件,动力设备74件,起重运输设备、仪器仪表类361件,稀有设备9台,重型设备18台,有效地保证了企业的正常生产和工作效率;同时也带动组织能力和信息能力的提高,完善了厂长负责制下的科学管理体系,设立厂长、副厂长、生产长、总工程师、总工艺师、总机械动力师、副总工程师,工厂职工发挥主人翁精神,按照相关标准,通过自检、互检、专检,严把质量关,建立了统一的生产简报和专业统计。

3.改进制造阶段(1960-1980年,1967-1976年文化大革命影响)。进入20世纪60年代,企业为进一步提高产品质量和生产效率,企业开始大力开始技术革新。成立总工程师办,下设标准化室、情报室、全面质量管理办公室。以产品设计、工艺管理、工艺装备设备维护保养、均衡生产、文明生产、技术教育、安全生产、提高产品质量、加强质量检查与管理、扭亏和降耗为重点,在车间设立质量管理办,开展QC评比活动。并持续进行工艺改革和技术革新,提高设备的标准化、通用化、系列化,做到优化设计制造过程,提高质量,降低成本,拥有设备2462台,其中机床类524件,锻压设备类89件,动力设备803件,起重运输设备、仪器仪表类284件,其它设备762台。同时也推动了人员和信息方面的提高,开展全员培训,加大高学历人员外出培训273人,其中大专以上学历78人;建立和健全各方面的原始记录和台帐700多种,进一步向计算手段和数字处理现代化及企业统计体系完整化发展,从而得以支持企业的技术发展。

表3 哈尔滨锅炉厂有限责任公司发展第一阶段技术能力要素发展情况

表3是企业第一阶段技术能力演化各阶段构成要素的发展情况。从中可以看出,企业在基本不具备监测引进能力的情况下,在计划经济特定的历史时期引进了苏联的技术和设备;在此基础上,通过人员技术水平的提高和配套设备的投入,保证了企业的正常生产;随后,又在满足生产需要的条件下,通过有效的组织活动,对企业的技术和工艺进行改进,进一步增强企业的竞争力。在此过程中,技术能力各要素都发挥重要作用,但各个阶段,要素积累和支撑程度有显著差别。显著要素的积累程度不仅对技术能力向更高阶段演进至关重要,同时也能有效推动其它要素的配套提升。但是由于构成要素特别是更高阶段需要的重要构成要素积累不足,企业无法发展到自主创新阶段。

(二)技术能力发展第二阶段

1.监测引进阶段(1980-1985年) 企业虽然经过第一阶段的发展技术能力还没有达到自主创新阶段,但经过积累,企业的人员能力和信息网络能力已经达到了一定的程度。初级以上职称1801人,占职工人数20.6%。送外人员培训达到1341人,其中大专以上575人。企业大规模整顿技术标准,共形成技术管理标准2300项,建立了信息数据和资料库,担任同业情报网副网长。对技术情报进行分析整理、储存、检索、对技术情况进行研究,及时提供技术信息,企业开始将精力倾注于国外先进技术的引进。从80年代初到85年,共引进美国、日本、德国、瑞士、丹麦、加拿大等七国技术22项,为企业技术能力的提升奠定基础。现时,在组织方面建立健全部门质量保证体系,强化质量管理,推行美国ASME制造许可证,并提出了要达到国际标准的质量总目标。

2.模仿制造阶段(1985-1994年) 企业从1985年到1994年主要集中在引进设备的配套完善和试制生产这一目标上。通在人员和设备能力的有效提升,先后在1987年试制出国内首台引进型2008吨/时亚临界控循环锅炉,1987年试制出国内首台5MW低温核供热装置,1988年制造出口巴基斯坦680吨/时超高压锅炉,1989年试制出引进型1025吨/时控制循环锅炉,1990年试制出优化型1025吨/时自然循环锅炉,1994年试制出国产首台220吨/时高压循环流化床锅炉。虽然企业在试制过程中进行过部分技改技措,但仍是以满足试制和生产为目的。同样,企业的组织和信息能力也相应有了提升。成立技改设备处,完成公司质量保证手册,通过ISO9001质量体系认证;建立起以技术标准为主,包括管理标准和工作标准的标准化系统对引进资料进行整理、编译。

3.改进制造阶段(1995-2003年)1995年到2003年,企业强化了对技改和科研项目的攻关,将技术设备处改成技术管理处,负责公司新产品设计和鉴定,为新产品开发、新工艺技术、国内外同业对比分析提供信息,注重和高校、设计院联合设计研制。同时,加强设备的配套支持,先后又从罗马尼亚、日本KKK公司、美国ESAB公司引进重点设备,同时完成了公司大型生产设备、处理流水线的安装、调试生产。企业和高校、设计院联合研制生产了超临界锅炉;和意大利安莎多公司、比利时CMI公司、德国 ABB公司英国三井——Babcock、日本三菱等公司合作项目。依托高校、设计院参与国外核电项目分包工作。开始更加注重远景战略规划和信息网络建设。实行档案目录计算机管理、电子档案网络管理,发挥档案信息的不可替代作用。开始设计公司网络方案,筹建公司CIMS建设。

4.自主创新阶段(2003年-)2003年起,企业科研体系开始初步建立。成立了以哈锅“技术发展战略委员会”为核心的技术发展决策机构,以“一站三室”(博士后科研工作站、产品开发试验室、材料技术试验室、工艺焊接试验室)为核心构建科研平台,与哈工大等科研院校合作申报建设国家工程实验室,企业的研发能力上了新的层次。公司通过创新实施项目风险分析和经济运行分析工作,建立完善项目风险控制体系,集中力量突破设计瓶颈,采取重点工程攻关会战、完善了适应市场经济要求和我公司发展需要的现代企业制度,确定远期发展规划,公司连续四年进入中国企业信息化500强行列。构建起了企业发展的新格局。至今,企业和国内外知名企业合作生产超超临界锅炉;拥有了自主知识产权超临界锅炉、循环流化床锅炉;自主生产的核电产品恰希玛蒸汽发生器成功交付使用,标志着哈锅已具备挺进核岛主设备领域并打入国际市场的能力,树立了哈锅厂发展新的里程碑。

表4是企业第二阶段技术能力演化各阶段构成要素的发展情况。虽然企业经过第一阶段的发展没有跨入到自主创新阶段,但技术能力要素已经积累到一定的水平。在第二阶段的技术引进阶段,正是企业建立了与市场较接近的技术管理标准、网络资源和人员能力,具备了较强的技术监测引进能力,企业才能选择了适合企业发展的技术资源,为后续技术能力的提高奠定了较好的基础;然后,与企业第一阶段发展类似,在技术能力提高的每一阶段,技术能力的各个要素都在积累和提升,并且重要程度显著的要素对技术能力提升到新的发展阶段起着关键作用。从表4中可能看出,最后阶段,企业技术能力的各个构成要素得到充分的积累和提升,特别是企业最后的组织和信息网络能力的积累到较高程度使得企业发展到自主创新阶段,这点是和第一阶段有着明显区别的,也是第一阶段没有发展到自主创新阶段的重要原因。

表4 哈尔滨锅炉厂有限责任公司发展第一阶段技术能力要素的发展

六、结论和建议

本文经过理论分析和实例解剖得出:重大技术装备企业的技术能力按演进过程可分为监测引进、模仿制造、改进制造和自主创新四个阶段。研究发现,随着技术能力构成要素的积累,技术能力螺旋演进增长上升。在演进过程中构成要素积累对技术能力阶梯平台螺旋的演进都起着支撑作用,但在不同阶段,各构成要素支撑作用的程度不同,只有作用程度显著的构成要素积累达到一定高度,技术能力阶梯平台才能向更高层次演进;在对案例的研究中还发现,如果技术能力构成要素积累,特别是起着显著支撑作用的要素的积累没有达到一定程度,企业技术能力阶梯平台就无法向更高层次演进,企业就会从前面的某一层次开始,再次按照递进顺序积累,直至达到所需积累的程度。虽然这一活动中各构成互素的支撑作用发挥和先前阶段的同一层次是相同的,但是有着本质的区别,即表现为技术能力构成要素积累程度增高,技术能力构成要素积累支撑着技术能力阶梯平台螺旋演进上升。

建议如下:一是要突出重大技术装备研究重点。不仅要密切把握国际重大技术装备的发展前沿,跟踪国际高端领域,更要紧密围绕国家需求,要在战略性、前沿性和前瞻性的基础上,大力跳出了中、低档产品的圈子,着力抢占技术制高点和产业价值链高端。二是进一步加大重大技术研发投入力度。重大技术的原创成本要远远大于跟踪成本,增加技术研发投入是确保我国重大技术从跟踪向自主创新转变的重要基础。三是进一步创新组织方式。继续推进行业整体素质的提高,不仅在设备、技术投入上增加强度,同时在研发组织上也要不断创新。要围绕重大问题进行系统设计、整体推进,要集中资源,攻克核心技术,掌握具有自主知识产权的专利,并取得技术领先优势,这才是打破国外竞争对手遏制我国发展的有力武器,也是我国由装备大国转向强国的必然选择。

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[3]重大技术装备自主创新指导目录[OL].http://www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n12843926/n13007372.files/n13007371.doc,2009-12.

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