制造业是对原材料进行加工及对零部件进行装配的工业部门的总称,是国民经济的物质基础和产业主体,是富民强国之本。中国制造业总产值在2004-2007年一直处于世界第三位,然而与发达国家相比,制造业企业劳动生产率低、自主创新能力薄弱,尚未形成依靠自主创新能力进行自主开发的良性循环。我国制造业企业要想在激烈的市场竞争中迅速占领市场,提高企业经济效益,增强制造业企业自主创新能力,必须进行工艺创新。不同的工艺创新模式适用于不同的企业,其创新效果也不尽相同。因此,研究制造业企业的工艺创新模式及其选择的国内外动态与发展趋势有着重要的理论意义和实践价值。
1 制造业企业工艺创新模式研究现状
技术创新包括产品创新和工艺创新两个纬度。1984年,美国产品开发和管理协会创办了《产品创新管理杂志》,标志着产品创新管理系统化研宄的开始。此后,国内外学者对产品创新进行了深入研究,形成了相对完善的理论体系。企业工艺创新是伴随着产品创新展开的,学者们对工艺创新也开展了相关研究,作为工艺创新研究中的重要内容,工艺创新模式也得到了一定程度的关注。
1.1 制造业企业工艺创新模式内涵
(1)制造业企业工艺创新定义
创新这一概念源于20世纪初,美籍奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特率先以一个统一的理论体系和概念框架来系统研究科技进步促进经济增长的内在机制,1912年首次在《经济发展理论>一书中使用了“创新”概念,认为创新是把生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系这样一个过程。国内学者对于工艺创新概念的界定主要侧重于过程创新,比较有代表的是清华大学的傅家骥认为工艺创新是企业技术创新的重要内容,指研制和采用新的生产方法或对原有生产方式的改进,包括生产设备的更新、生产组织的改革或两者兼顾,它是在生产过程中的一种创新,也称为过程创新。2000年,傅家骥等进一步拓展了工艺创新的概念,明确了工艺创新与企业绩效的关系,认为工艺创新是指产品生产技术的变革,它包括新工艺、新设备和新的组织管理方式。过程(工艺)创新与提高产品质量、降低原材料和能源的消耗、提高生产效率有着密切的关系,是技术创新中不可忽视的内容。
(2)制造业企业工艺创新模式定义
制造业企业工艺创新模式目前尚没有明确统一的定义,但国内外学术界对企业技术创新模式定义的研究可为制造业企业工艺创新模式定义的研究提供参考。
对于技术创新模式,大多数学者从运行过程和特征角度出发给出定义。有的学者认为制造业企业的技术创新模式指从企业技术创新的成功实践经验中总结归纳出来的,具有高度的概括性、典型性、示范性、稳定性和指导性的,各种技术创新方式、样式和类型的总称。技术创新模式是对技术创新运行过程的特征的概括,能够反映一个企业生存和发展的目标。赵忠伟等认为技术创新模式是对企业技术创新运行过程的特征所做的概括,主要指企业以市场需求为选择标准,使技术发展与市场需求之间的矛盾得到不断展开和解决的过程。
曹砚辉等从工艺创新的内涵出发,按照创新活动的源与时序,将工艺创新分为三种模式:即源于企业发展战略的工艺预创新模式;源于产品创新的工艺实时创新模式;源于规模经济的工艺后创新模式。刘顺忠认为,制造业企业工艺创新模式是指一个新的或显著改进了的生产工艺在商品化的生产中得到应用,是指对新的或重大改进的生产方式的采用,这些方法可以包括设备、生产组织变化或两方面都有变化。
根据以上定义,笔者认为工艺创新模式是工艺创新过程中有关技术的产生、选择、组织、应用与扩散方式的综合,它涉及到工艺创新过程中的诸多要素,包括企业投入战略、市场、组织、管理、设备等,这些要素在配置、组合及结构上的差异就构成了工艺创新的不同模式。工艺创新模式也是建立技术创新体系的基础之一,是创造出新工艺或新客户等的活动方式。
1.2 制造业企业工艺创新模式
目前国内外学者对工艺创新模式研究的视角各不相同,尚没有形成统一的结论,有待于进一步深入研究。相关学者对制造业企业的技术创新模式、工艺创新模式进行了研究,制造业企业技术创新模式研究能够为工艺创新模式研究提供有益的借鉴。
(1)基于企业主体角度。
创新主体角度就是从技术创新的主体出发来研究制造业企业的工艺创新模式,通常情况下可划分为自主创新模式、模仿创新模式、合作创新模式,这是制造业企业技术创新的基本模式。自主创新是指企业依靠自身力量完成技术创新的全过程;模仿创新是在借鉴先进创新者成败的基础上加以改进、完善和再创新的一种创新模式;合作创新是以企业为主体,通过与竞争者、研究所或高校合作推进创新的方式。自主创新要求创新主体有实力雄厚的研究开发机构和成果积累,有强大而领先的技术作为后盾。自主创新是当今世界上许多著名企业所推崇的创新战略,也是一个企业要立足国际市场,保持竞争优势并得以不断发展壮大所必须采取的战略。企业在模仿基础上有所创新,在模仿创新中增加自主创新的比重,不断增强自己的研究开发实力,最终过渡到自主创新上来。合作创新各方为进行联合创新而提供自己所掌握的生产要素,并从联合创新中取得收益,这种模式的合作是互利的,因此只要完善机制,真正做到利益共享、风险共担,就能实现优势互补、资源共用、共同发展。除以上三种技术创新模式外,还衍生了一些在以上三种技术创新模式基础上的技术创新模式。三种技术创新模式可以相互结合,具有不同实力和研发水平的创新主体可以根据自身实际情况选择适宜的创新模式。
(2)基于创新程度角度。
技术创新程度角度就是从技术创新设计过程的角度来研究技术创新模式。根据英国苏塞克斯大学科学政策研究所的苏塞克斯分类法,按照技术创新的程度不同可划分为渐进性创新(incremental)模式、根本性创新(radical)模式、技术系统创新(change of technology system)模式和技术一经济范式创新(change in technology-economic paradigm)模式。其中,渐进性创新模式是对已经存在的产品或生产过程进行渐进、连续改进的技术创新,是局部改进的创新;根本性创新模式通常是指技术上有重大突破、在实质上有全局突破的技术创新模式。两者的根本差异在于渐近创新多表现为产品和工艺在原有基础上的改进和优化,而突破性创新包含更多的新知识、新技术,通常导致新产品、新工艺的出现。与渐进性创新相比,突破性创新往往需要投入更多的资金、技术、人力资源等,但成功的几率却低于渐近创新。两种创新各有特点,但都是维持企业竞争优势所必须的。在企业发展的不同阶段,或在产品生命周期的不同阶段,采取渐近性或根本性创新彼此交织的模式。
(3)基于要素协同角度。
协同技术创新模式是把企业创新作为一个系统支撑企业发展,对创新的认识不再局限于单纯的技术要素创新,而是包含着企业各方面要素创新,各要素之间的彼此协同就构成了不同的企业技术创新的协同模式。一些学者研究了以技术为核心的技术创新模式。Freeman C等研究了技术与制度协同创新模式,认为技术变革深受规范竞争与合作行为的制度结构的影响。Souder William E等研究了技术与市场协同创新模式,主要集中在研发与营销间的整合。陈春明等研究了技术与组织、技术与管理协同创新模式,认为不同创新类型能带来序参量的变化,从而推动整个组织的演化;同时技术与管理的协同能够使现有资源发挥更大的使用效率和效果。Kim L等研究了技术与政策协同创新模式,主要研究了技术一政策协同与技术创新绩效的关系。也有一些学者不是以技术为核心来研究协同创新模式。许庆瑞等在创新理论和协同理论的基础上提出了企业技术创新与制度创新的协同演化,通过考察中兴通讯17年创新与发展理论,提出创新协同的技术创新主导型、制度创新主导型、技术创新与制度创新共同主导型等三种模式,并构建了相应的创新协同演化模型。饶扬德建立了技术、市场及管理的三维创新模式,强调了技术、管理及市场部门之间的知识及信息的互动,而且更强调这些部门间的价值创造,分析了三维创新协同机制产生的创新协同的效能。李响亮等运用协同创新理论研究了中小软件企业6大创新要素中最活跃的技术、组织和市场3个创新要素协同创新的影响因素并进行实证研究,力图通过实证分析找出和评价一些有利于促进中小软件企业技术一组织一市场协同创新的共性因素。DamanpourF等研究了系统整合创新管理模式,认为注重系统创新要素之间的整合联系,强调协调和相互依存是确保研发绩效最大化的前提。在企业技术创新过程中,可以根据企业情况选择单个创新子系统主导的模式、两个创新子系统协同的共同主导模式和全要素共同主导式创新模式。
(4)基于创新动力源角度。
基于创新动力源角度就是从驱动新产品开发的动力来源来研究工艺创新模式。基于创新动力源角度的工艺创新模式目前有技术推动模式、市场需求拉动模式、市场与技术交互作用模式。技术推动型模式能够带来技术的根本性创新,可以通过提高一个国家或地区的基础教育水平来强化这种创新模式。市场需求拉动型模式围绕着消费者需求来展开创新。市场与技术交互作用模式同时把技术与市场融入到工艺创新的各个环节,为更精确地分析工艺创新驱动机制提供了相关模型。楮东宁等把技术与市场比喻成汽车的两个轮子,在技术与市场的双重作用下,由技术车轮推动着工艺创新、市场车轮拉动着工艺创新。Von Hipple的研究提出供应者、生产者、使用者创新三源模式。Druck提出意想不到的事情、不协调现象、过程中的需要、产业市场结构的变化、人口变动、观点转变、新的知识七源模式。王伟强、许庆瑞认为基于创新动力源的工艺创新模式分为3种,即源于企业发展战略的工艺创新模式,主要是指满足未来型号发展所必需的关键工艺,必然要发展的技术,或是为提高产品技术水平而需要解决的一些关键工艺,主要在于能够增强企业创新能力,为未来产品创新服务;源于产品创新的工艺实时创新模式,其创新源于产品,在产品创新的设计阶段利用现有技术进行工艺创新的二次开发;源于规模经济的工艺创新模式,目的是通过技术改造使试制的产品实现批量生产。
(5)基于创新动态角度。
基于创新动态角度指从创新动态角度来探讨技术创新模式,主要研究了产品创新与工艺创新协同发展的匹配关系、策略选择等主要模型与方法。Abernathy和Utterback结合产品生命周期理论,从产业成长阶段的角度提出了产品创新与工艺创新交互影响的A-U模型。之后,阿伯纳西等人认识到除技术因素外,市场因素对技术创新过程也起到了重要作用,提出了技术创新ACK跳跃矩阵模型,进一步完善和发展了A-U模型。厄特拜克提出了装配产品和非装配产品的不同创新模式,同时还考虑了技术的跨周期变化特点及管理策略,对A-U模型作了改进。现阶段,被国内外学者所普遍认同的是企业的技术创新模式会随着企业内外部环境的变化而变化,具有动态性的特征,在产业生命周期、企业生命周期或是产品生命周期的不同阶段,技术创新模式有着不同的内容,其结论基本上与A-U模型相类似。该类模式形象、系统地探讨了技术创新发展过程所经历的阶段和各个阶段产品创新和工艺创新的互动关系,并通常将市场创新、产品生命周期等方面纳入技术创新研究框架,为企业进行技术创新活动、增强竞争能力提供了重要思路。
1.3 制造业企业工艺创新模式选择
从目前文献看,针对制造业企业工艺创新模式选择进行研究的较少,但是关于制造业企业技术创新模式选择的文献相对较多,其选择方法可为制造业企业工艺创新模式选择研究提供参考。企业通过分析自身状况、产业状况和社会环境因素,通过对企业创新的影响因素进行分析论证,选择并应用创新模式。各企业情况千差万别,其技术创新模式的选择也各不相同。总结国内外制造业企业创新模式选择方法的相关文献,制造业企业工艺创新模式选择方法主要有以下几种:
(1)基于SWOT法的模式选择,即优势-弱势-机会-威胁分析法。通过SWOT分析法,可以把企业面临的威胁与机会、强项与弱项结合起来,选择最为有效的模式。通过建立企业外部战略要素评价表和企业内部环境关键战略要素评价表,对企业的内外部环境进行分析,确定企业在技术创新模式选择过程中如何利用环境提供的机会与避免威胁,为制造业企业工艺创新模式选择提供参考。
(2)基于SPACE法的技术创新模式选择,即战略地位与行动评价在企业技术创新模式选择中的应用是在SWOT分析的基础上,借助SPACE坐标图对企业的技术创新模式进行初步选择,将企业外部环境关键战略要素总权数和企业内部环境战略关键要素总权数分别置于X轴和Y轴上,通过SPCE坐标图决定企业技术创新模式的不同定位,有利于企业在技术创新选择过程中通过发挥企业的内在优势使企业的资源能力得到最有效的发挥,选择与自身能力相匹配的技术创新模式。
(3)基于博弈论的技术创新模式选择。博弈论作为重要的决策方法被广泛应用于经济学领域,这种方法是从经济效益的角度建立创新模式的博弈模型,将自主创新、模仿创新、合作创新作为基本策略空间做出选择。一个博弈至少包含以下要素:博弈的参与者;博弈方各自可选择的全部策略或行为的集合;博弈的次序;博弈各方的收益函数。通过博弈模型中不同策略的比较收益,选择使企业获得最大利益的技术创新模式。预先设置的假设条件不同,博弈的结果也不同。受博弈论自身的约束,这种方法有一定的局限性,尽管如此,这种方法仍能为我国制造业企业选择工艺创新模式提供有益参考。
(4)基于企业创新资源的技术创新模式选择。企业对于主导技术创新模式的选择应以自身拥有的资金、技术、人才等创新资源来决定。对于强势企业,由于有雄厚的研发资金并能保持持续的创新投入,可选择模仿创新、合作创新和自主创新相结合的技术创新模式;对于优势企业,可采用模仿创新和合作创新并举的模式;对于弱势企业,可针对生产过程中局部的工艺和装备优化、产品质量公关等开展创新活动,这类企业只能选择合作创新的模式。
(5)基于产品生命周期的制造业企业技术创新模式选择。任何企业产品都有自己的生命周期,都会经历诞生、成长、成熟、衰退的过程,这种模式强调制造企业从时间纬度上对产品生命周期全过程进行组织、评价和优化。根据产品不同阶段的特点,通过分析制造业企业产品生命周期的制约因素,选择适合企业的技术创新模式“勾,使制造业企业的技术创新具有尽可能高的柔性和快速反应能力,从而在市场竞争中具有较强的竞争优势,满足产品的多元化和个性化需求。
(6)基于企业规模的技术创新模式选择。具有不同实力和研发水平的企业可以根据自身情况选择适宜的创新模式。企业对市场的控制力随着其规模的增大而增强,企业获取创新预期收益的能力也随之增强。大规模企业能引导技术进步,它们有更大的动力实施创新活动,因此少数规模较大的企业在某些有优势的领域可以选择自主创新;规模略小的中小企业无法拥有足够的资源从事研究开发活动,同时也无法承受开展技术创新活动时所面临的风险,在进行技术创新方面没有足够的动力,适宜选择模仿创新和合作创新模式。
2 国内外研究现状评述
总体来说,国内外学者对技术创新、工艺创新的研究给予了极大的关注,特别是对企业技术路线、管理、内在规律的研究,但对技术创新模式的研究较少,对工艺创新模式的研究少之又少。学者们对于工艺创新模式的研究虽已取得了一定的成果,但仍未形成一个完整的系统,尚存在一些不足和局限之处。
(1)研究的角度。
目前关于工艺创新模式的研究,绝大多数是从宏观角度开展的,即大多数研究是针对技术创新或工艺创新的宏观层面,是针对所有行业的共性进行分析的,而较少针对某一行业或某一领域的企业来展开分析,如对制造业企业。
(2)研究的内容。
在相关文献中涉及到工艺创新模式的研究内容多局限在内涵、分类、特征等,没有把工艺创新模式纳入到制造业企业的全面创新管理之中,缺芝深层次的影响机理和实证相结合的系统性研究。这也是工艺创新模式体系不完整的一个主要方面。
(3)研究的方法。
上述分析和现有的很多研究已经表明,技术创新理论、协同学理论、产品生命周期理论等的整合能为工艺创新模式提供一个更为强大的理论基础和工具,但在现存国内外文献中,多数对技术创新领域的研究主要局限于管理学和创新管理理论本身范畴,且定性研究的较多,定量研究的较少,缺乏足够的案例支撑和可操作性比较强的工艺创新模式的运作指导。
3 制造业企业工艺创新模式发展趋势
20世纪90年代飞速发展的信息技术给工业企业带来了生产方式、组织形式的深刻变革,信息技术与传统制造技术相结合带动了企业设计、生产、经营管理的自动化和数字化,促进了制造业资源在全球范围内的流动和优化配置,制造业信息化已成为全球制造业发展的必然趋势,工艺创新模式也趋于向集成化、敏捷供应链、绿色再制造工艺创新平台模式方向发展。
3.1 集成化
集成是一种创造性的融合过程,计算机集成制
造系统的应用使得传统的工艺创新模式发生了变化。工艺创新与产品创新实现了有机融合,产品生命周期缩短,工艺创新成本降低,创新频率随时间推移逐步提高。信息化条件下,工艺创新各要素与传统工艺创新要素相比发生了变化,企业整合和重构内部资源能力得到提高,各要素彼此之间的联系更为紧密,在全员参与和全时空域框架下进行全方位协同匹配。恰当处理好这些协同关系并实现它们之间的优化组合与配置,实现工艺创新各要素之间的集成,是工艺创新系统从无序状态向有序状态转化,使工艺创新模式进一步得到优化的有效路径。
3.2 敏捷化
随着经济全球化及信息技术的发展,企业经营面临的市场环境发生了显著的变化,客户需求的多样化和个性化对企业的生产工艺提出更高的要求。传统的供应链缺乏自主性和敏捷性质,难以满足企业动态重组的需求,基于敏捷供应链的制造业企业工艺创新模式成为制造业一种发展趋势,即相关企业结成合作联盟,形成网络的虚拟组织,实现资源的高度敏捷化配置。这种组织具有动态网络、矩阵式的特点,能够使企业按照核心竞争力形成网络结构流程,采取扁平化的管理方式,加快了信息准确、有效的流动,扩大了管理幅度,减少了管理层次,提高了企业对市场的反应速度;解决了单一企业在人才、资金、技术、体制等方面对创新的制约,能够实现技术跨越式突破,实现重大创新。
3.3 绿色化
随着全球污染与资源不足问题日趋加剧,实施绿色技术创新成为实现可持续发展、解决环境与污染问题的必然选择。发展中国家日益意识到应对绿色贸易壁垒需转变生产经营理念与方式的重要性,因此,实施绿色工艺创新模式也成为一种发展趋势。它有别于传统的工艺创新,需要全程考虑“绿色理念”。通过开发新的工艺技术,采用清洁的工艺材料和开发新的工艺方法,采用新的结构,减少设备的噪声和振动,提高企业工艺创新水平,以实现优质、高效、低耗、清洁生产。要求工艺创新人员必须把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保护环境与保证产品的性能、质量、寿命、成本的要求列为工艺创新的目标。
4 结语
本文在参考国内外大量文献的基础上对制造业企业工艺创新模式及其选择进行了综述,对国内外研究现状进行了评述,对制造业企业工艺创新模式发展趋势进行了分析。虽然国内外学者对工艺创新模式的研究取得了一定的研究成果,但仍缺乏系统及深入研究。目前制造业企业工艺创新模式研究尚处于起步阶段,要顺应工艺创新模式集成化、敏捷化、绿色化发展趋势,努力提高企业的工艺创新能力及自主创新力,形成适应我国企业发展的制造业企业工艺创新模式。
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