李 燃,蔣 兵
(1.安徽建筑工業(yè)學(xué)院 管理學(xué)院,安徽 合肥 230601;2.山東理工大學(xué) 商學(xué)院,山東 淄博 255000)
裝備產(chǎn)品由一系列的產(chǎn)品元件和連接各元件的產(chǎn)品架構(gòu)所組成,元件數(shù)量的增加和復(fù)雜度的提升,使元件間相互影響和制約的產(chǎn)品架構(gòu)越復(fù)雜,整個(gè)產(chǎn)品也呈現(xiàn)出復(fù)雜度的遞增[1-2]。改革開放以來,我國逐步成為全球重要的裝備產(chǎn)品生產(chǎn)基地,汽車、機(jī)床和船舶等產(chǎn)量已穩(wěn)居世界前列,但仍面臨著終端產(chǎn)品集成能力不強(qiáng)、核心元件主要依賴進(jìn)口和產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)設(shè)計(jì) (技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))話語權(quán)缺失等深層次問題。唯有自主創(chuàng)新才是我國企業(yè)充分利用外部技術(shù)擺脫產(chǎn)業(yè)技術(shù)困境的根本途徑[3]。由于自主創(chuàng)新是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展在轉(zhuǎn)型背景下提出的特有概念,因此需要強(qiáng)化學(xué)術(shù)理解和戰(zhàn)略闡釋[4]。Henderson和 Clark將產(chǎn)品技術(shù)解構(gòu)為產(chǎn)品元件技術(shù)和架構(gòu)技術(shù)[5]。Chesbrough提出產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展不僅要及時(shí)吸納基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,還應(yīng)重點(diǎn)專注于核心元件技術(shù),以及思考終端產(chǎn)品的架構(gòu)[6]。Sood和Tellis將產(chǎn)品技術(shù)闡述為從新科學(xué)原理及其新技術(shù)到使用新零部件或材料的產(chǎn)品元件創(chuàng)新再到重新連接、布置各元件的產(chǎn)品架構(gòu)創(chuàng)新[7]。由此,從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)到核心元件技術(shù)再到產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)的產(chǎn)品技術(shù)界定,有助于自主創(chuàng)新戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)由逆向技術(shù)追趕向正向技術(shù)超越的轉(zhuǎn)型。針對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)的問題,本文將系統(tǒng)探討我國重要裝備產(chǎn)品的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略,并以我國轎車產(chǎn)業(yè)為例深入闡釋,從而為建立支撐裝備產(chǎn)品持續(xù)升級(jí)的技術(shù)體系,提供可參照的創(chuàng)新借鑒。
裝備產(chǎn)品的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略是策略性的采用集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新和原始創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展從產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)到核心元件技術(shù)再到產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃,完成了從逆向技術(shù)追趕向正向技術(shù)跨越的轉(zhuǎn)變,如圖1所示。在終端產(chǎn)品層面,集成創(chuàng)新能夠通過一系列的產(chǎn)品架構(gòu)開發(fā)逐步發(fā)展產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù);在核心元件層面,引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能夠不斷縮小核心元件的技術(shù)差距,實(shí)現(xiàn)了漸進(jìn)式追趕;在主導(dǎo)設(shè)計(jì) (技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))層面,原始創(chuàng)新能夠通過產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)形成全新的核心元件技術(shù)乃至產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù),鎖定了產(chǎn)業(yè)技術(shù)的未來發(fā)展。由此,終端產(chǎn)品的集成創(chuàng)新、核心元件的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新和主導(dǎo)設(shè)計(jì) (技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))的原始創(chuàng)新分別以產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)、核心元件技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)為技術(shù)內(nèi)容,構(gòu)成了我國裝備產(chǎn)品的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略。
圖1 我國裝備產(chǎn)品的自主創(chuàng)新
產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)是關(guān)于創(chuàng)造各產(chǎn)品元件之間組合及連接,使終端產(chǎn)品作為系統(tǒng)和整體進(jìn)行運(yùn)作的過程和程序的整合知識(shí),是在大量的試與誤中形成的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)[8],其主體是核心元件間的連接[1]。由此,產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)的掌握需要了解各種產(chǎn)品元件的特性如何相互作用,以及一些系統(tǒng)性的改變會(huì)觸發(fā)整個(gè)系統(tǒng)或者個(gè)別元件的許多其它結(jié)構(gòu)性的變化[9]。在終端產(chǎn)品中,產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)可以分為基礎(chǔ)架構(gòu)和外圍架構(gòu)兩個(gè)層級(jí)?;A(chǔ)架構(gòu)是由產(chǎn)品的外部使用條件、整機(jī)系統(tǒng)功能和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑?jīng)Q定的核心元件和其它關(guān)鍵輔助元件間系統(tǒng)整合的連接方式,構(gòu)筑了產(chǎn)品外圍架構(gòu)的開發(fā)平臺(tái)。而相對(duì)應(yīng)的外圍架構(gòu)則構(gòu)成了在產(chǎn)品基礎(chǔ)架構(gòu)上進(jìn)一步整合其它非關(guān)鍵輔助元件的連接方式。
終端產(chǎn)品的集成創(chuàng)新是發(fā)展產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)的重要手段,是從自主的產(chǎn)品概念出發(fā)在產(chǎn)品整體架構(gòu)設(shè)計(jì)過程中引導(dǎo)產(chǎn)品元件開發(fā)方向從而集成相關(guān)元件技術(shù)的創(chuàng)新方式[10],需經(jīng)歷產(chǎn)品功能要素規(guī)劃、功能要素向物理元件配置和交互物理元件間界面規(guī)范說明的產(chǎn)品創(chuàng)新[2],是由以可供技術(shù)和技術(shù)應(yīng)用間匹配為目標(biāo)的調(diào)查、評(píng)估和提煉的技術(shù)集成驅(qū)動(dòng)的[11]。因此,建立對(duì)產(chǎn)品元件的技術(shù)理解有助于新產(chǎn)品的集成開發(fā),能夠?qū)a(chǎn)品元件中的新技術(shù)不斷整合和導(dǎo)入產(chǎn)品創(chuàng)新中[12]。在外圍架構(gòu)層面,集成創(chuàng)新表現(xiàn)為基于基礎(chǔ)架構(gòu)不變的衍生產(chǎn)品開發(fā),是由非關(guān)鍵輔助元件驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品創(chuàng)新,在此過程中雖然核心元件和關(guān)鍵輔助元件能夠在基礎(chǔ)構(gòu)架所界定的閾值范圍內(nèi)變動(dòng),但對(duì)于產(chǎn)品整體性能變動(dòng)的影響較小。但是,由于衍生產(chǎn)品開發(fā)并沒有深入到終端產(chǎn)品的基礎(chǔ)架構(gòu)和充分利用核心元件技術(shù),因此并不能算是真正的集成創(chuàng)新。在基礎(chǔ)架構(gòu)層面,集成創(chuàng)新是由核心元件和關(guān)鍵輔助元件共同驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品開發(fā),能夠形成產(chǎn)品基礎(chǔ)架構(gòu)的演進(jìn)乃至突破,同時(shí)產(chǎn)品外圍架構(gòu)和非關(guān)鍵輔助元件也要發(fā)生相對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新與變化。
一系列的集成創(chuàng)新推動(dòng)了產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)了從外圍架構(gòu)向基礎(chǔ)架構(gòu)發(fā)展的終端產(chǎn)品創(chuàng)新。雖然,裝配技術(shù)的引進(jìn)能夠通過“生產(chǎn)裝配中學(xué)”積累產(chǎn)品架構(gòu)知識(shí),但是當(dāng)核心元件和關(guān)鍵輔助元件的數(shù)量越多、越復(fù)雜時(shí),產(chǎn)品的基礎(chǔ)架構(gòu)也越復(fù)雜,而架構(gòu)技術(shù)的掌握也更加依賴于在正向研發(fā)中對(duì)產(chǎn)品外部使用條件、整機(jī)系統(tǒng)功能和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑的整體理解,需建立在大量“試與誤”的整機(jī)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,由此集成創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)的學(xué)習(xí)效應(yīng)越大,而與之相對(duì)的裝配技術(shù)引進(jìn)的學(xué)習(xí)效應(yīng)越小。
核心元件技術(shù)是由某些技術(shù)知識(shí)或技術(shù)變量組成的,能夠描述內(nèi)在構(gòu)成部件工作原理以及影響因素等因果關(guān)系的知識(shí)系統(tǒng),是通過控制不同的因素或變量進(jìn)行重復(fù)的試驗(yàn)及模擬、在“研中學(xué)”中形成的原理知識(shí)集合[8],常需要復(fù)雜的專有制造系統(tǒng)來物理實(shí)現(xiàn)。在技術(shù)內(nèi)容上,核心元件技術(shù)也常表現(xiàn)為多種單項(xiàng)技術(shù)的集成,需要多個(gè)學(xué)科和工程領(lǐng)域知識(shí)的支撐。由于核心元件技術(shù)較為復(fù)雜,構(gòu)成了更大的技術(shù)壁壘。因此,引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新常是核心元件技術(shù)追趕的有效途徑,是以獲取的國外成熟技術(shù) (通常為核心元件的制造技術(shù))為標(biāo)桿,通過高強(qiáng)度的“生產(chǎn)制造中學(xué)”和“技術(shù)反求中學(xué)”來逐步形成技術(shù)積累,進(jìn)而順沿演進(jìn)技術(shù)軌道實(shí)施再創(chuàng)新的創(chuàng)新方式。
技術(shù)引進(jìn)是獲取制造技術(shù)并學(xué)習(xí)以期望的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和成本效率生產(chǎn)核心元件的技術(shù)過程。在制造技術(shù)中,元件加工方案詳細(xì)說明了核心元件的結(jié)構(gòu)以及各零部件的技術(shù)指標(biāo),本質(zhì)是對(duì)元件技術(shù)描述以服務(wù)于生產(chǎn)過程的編碼知識(shí),其“按圖生產(chǎn)”雖然能夠形成對(duì)核心元件技術(shù)的部分理解,但無法對(duì)內(nèi)在原理型知識(shí)產(chǎn)生持續(xù)的技術(shù)積累。由此,引進(jìn)技術(shù)的消化吸收構(gòu)成了技術(shù)追趕的中樞環(huán)節(jié),是以核心元件的實(shí)物和軟件(技術(shù)圖紙、技術(shù)文件等)為研究對(duì)象,應(yīng)用專業(yè)知識(shí)破解其技術(shù)原理、技術(shù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想從而掌握核心元件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。由于技術(shù)知識(shí)的難言性和嵌入性,即使高強(qiáng)度的消化吸收也無法完全理解所有的技術(shù)細(xì)節(jié),卻可以激發(fā)一系列的技術(shù)改進(jìn),局部上提升核心元件的技術(shù)性能。當(dāng)由于外部技術(shù)源的封閉而無法獲取制造技術(shù)時(shí),可以采用“反求工程”式的模仿創(chuàng)新直接切入消化吸收及后續(xù)的再創(chuàng)新。
消化吸收后的再創(chuàng)新是從核心元件的技術(shù)基礎(chǔ)和工作原理出發(fā)對(duì)其內(nèi)在結(jié)構(gòu)和零部件構(gòu)成研究開發(fā)和具體設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方式,可以采用研發(fā)合作的方式來強(qiáng)化技術(shù)學(xué)習(xí)。由于核心元件順沿特定的技術(shù)軌道快速發(fā)展,因此,能否通過持續(xù)的再創(chuàng)新縮小核心元件的技術(shù)差距甚至以更快的創(chuàng)新速度實(shí)現(xiàn)超越是技術(shù)追趕的關(guān)鍵。引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新并不能一蹴而就,而需建立在由已有知識(shí)和學(xué)習(xí)強(qiáng)度共同決定的吸收能力基礎(chǔ)之上,甚至與企業(yè)已有的研發(fā)投入緊密相關(guān)。
產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)范化,即統(tǒng)一的核心元件和產(chǎn)品架構(gòu),而技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)則代表了產(chǎn)品技術(shù)方案的規(guī)范化,因此二者具有內(nèi)在的一致性,構(gòu)成了原始創(chuàng)新的重點(diǎn)內(nèi)容。產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)以基礎(chǔ)研究形成的科學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ),是在面向特定產(chǎn)業(yè)、有導(dǎo)向的應(yīng)用研究中形成的底層技術(shù)規(guī)律,在產(chǎn)業(yè)的競爭前階段構(gòu)成了競爭技術(shù)后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵支撐。原始創(chuàng)新是通過產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用開發(fā)實(shí)現(xiàn)新核心元件技術(shù)發(fā)明從而建立原理性主導(dǎo)技術(shù)的創(chuàng)新方式,能夠形成對(duì)新一代產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)設(shè)計(jì)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的壟斷,從而確立了在該技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和競爭優(yōu)勢(shì)。
基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展是原始創(chuàng)新的前提,是從物理現(xiàn)象或可觀測事實(shí)中所發(fā)現(xiàn)的科學(xué)原理出發(fā),針對(duì)某一特定應(yīng)用目的形成技術(shù)發(fā)明邏輯并探尋可行技術(shù)路線的技術(shù)過程。后續(xù)的基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)是原始創(chuàng)新的關(guān)鍵,是由技術(shù)發(fā)明邏輯確立的可行技術(shù)路線逐步豐富和實(shí)現(xiàn)的過程,不僅需要漸次的克服技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)中出現(xiàn)的各種技術(shù)難題和集成大量的成熟技術(shù)、材料技術(shù),從而在特定使用條件下實(shí)現(xiàn)和強(qiáng)化新一代核心元件的技術(shù)功能,而且還需要并行開發(fā)核心元件的制造技術(shù),能夠形成企業(yè)專有的核心元件技術(shù)?;A(chǔ)技術(shù)切入的時(shí)機(jī)越早,核心元件技術(shù)發(fā)明可利用的技術(shù)機(jī)會(huì)越多,也越能夠掌握必要的基礎(chǔ)專利和關(guān)鍵專利來保護(hù)原始創(chuàng)新和建立事實(shí)乃至法定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
原始創(chuàng)新的完全實(shí)現(xiàn)最終還需要體現(xiàn)到產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)。雖然,全新核心元件激發(fā)了產(chǎn)品主導(dǎo)功能的突破式躍遷,但終端產(chǎn)品的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)還需要匹配開發(fā)新的關(guān)鍵輔助元件乃至其它核心元件,改變了核心元件和關(guān)鍵輔助元件間的連接方式,使產(chǎn)品的基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)發(fā)生了改變。當(dāng)終端產(chǎn)品的所有核心元件出現(xiàn)顛覆時(shí),產(chǎn)品的基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)將發(fā)生突破式創(chuàng)新,如家用空調(diào)對(duì)家用電扇的取代。而當(dāng)僅有全新核心元件主導(dǎo)的產(chǎn)品模塊出現(xiàn)顛覆但其它核心元件模塊不變時(shí),產(chǎn)品的基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)將部分繼承現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu),由此呈現(xiàn)出漸進(jìn)式創(chuàng)新。
一汽轎車股份有限公司成立于1997年,在傳承第一汽車集團(tuán)的技術(shù)基礎(chǔ)上已擁有紅旗和奔騰兩個(gè)自主品牌。1958年,以1955型的克萊斯勒轎車為藍(lán)本,一汽反求仿制了第一輛轎車“東風(fēng)”,定牌為CA71,后又經(jīng)過系統(tǒng)試驗(yàn)定牌為CA72,改名為“紅旗”,俗稱大紅旗。隨后二十多年,又相繼開發(fā)了 CA770、CA771、CA772、CA773和 CA770W 等車型。1983年,大紅旗系列停產(chǎn)。此階段一汽主要以基于仿制的自主開發(fā)為主,如以CA722為例,一汽自主開發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、驅(qū)動(dòng)橋乃至整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤,積累了整車架構(gòu)知識(shí)和核心元件知識(shí),但是仍屬于簡單模仿的低水平產(chǎn)品創(chuàng)新。
1987年,一汽引進(jìn)了Chrysler公司488發(fā)動(dòng)機(jī)的全套技術(shù)裝備和圖紙,建成了真正意義上的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線,經(jīng)改造裝備到了“紅旗”CA7220,后又與德國西門子合作換裝了電控燃油噴射系統(tǒng),開發(fā)出了改進(jìn)型的4GE發(fā)動(dòng)機(jī),但由于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)陳舊且沒有大規(guī)模的消化吸收,距離世界先進(jìn)水平距離較大。為了恢復(fù)紅旗品牌,1988年一汽引進(jìn)了德國大眾奧迪100的整車裝配技術(shù),但是發(fā)動(dòng)機(jī)等核心元件仍由德方控制。1996年,又以奧迪100(奧迪C3平臺(tái))為基礎(chǔ)匹配488發(fā)動(dòng)機(jī)和016變速箱及自主開發(fā)的冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、輪系和支架,推出了“紅旗”CA7220,俗稱小紅旗。1998年,又將4GE發(fā)動(dòng)機(jī)與小紅旗匹配,推出了“紅旗”明仕,2005年新明仕又換裝了日產(chǎn)QG18發(fā)動(dòng)機(jī)。2000年,匹配奧迪200的底盤系統(tǒng)和尼桑92kw 2.0lv6發(fā)動(dòng)機(jī)推出了換代產(chǎn)品“紅旗”世紀(jì)星,后又裝配了奧迪的V6發(fā)動(dòng)機(jī)。2006年,借用豐田公司Majesta平臺(tái)的底盤系統(tǒng),并配備了豐田的V8發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱,開發(fā)了高端豪華轎車紅旗HQ3。
為了加快技術(shù)發(fā)展,2002年一汽轎車以合作生產(chǎn)的方式引進(jìn)了Mazda 6車型的裝配線進(jìn)行整車裝配,但是發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤系統(tǒng)等仍由日方控制。為了充分利用Mazda 6平臺(tái),在委托意大利IDG公司車身造型設(shè)計(jì)和集成Mazda 6的動(dòng)力總成系統(tǒng)和底盤系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,于2006年推出了“奔騰”B70。在此基礎(chǔ)上,2007年又更換搭載馬自達(dá)公司的新一代MZR發(fā)動(dòng)機(jī)和6速手動(dòng)變速箱,開發(fā)了“奔騰”B70 6MT,其車身設(shè)計(jì)仍由IDG公司主持完成。2009年,在繼續(xù)由IDG公司車身設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,匹配德國大眾的BWH 1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)推出了“奔騰”B50。無論是紅旗還是奔騰,一系列整車層面的集成創(chuàng)新均強(qiáng)化了一汽轎車的架構(gòu)技術(shù),但是由于所有的產(chǎn)品均是基于已有產(chǎn)品平臺(tái)的衍生產(chǎn)品開發(fā),因此架構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)主要停留在外圍架構(gòu)層面,如以“奔騰”B70的首次開發(fā)為例,一汽轎車雖輔助日本馬自達(dá)技術(shù)人員完成了發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤、變速箱等核心元件間的匹配,但其仍主要負(fù)責(zé)非核心元件之間及其與核心元件的匹配。
在汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)躍遷中,出現(xiàn)了混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池三個(gè)可能的技術(shù)范式。與混合動(dòng)力相比,純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車才是汽車產(chǎn)業(yè)可能發(fā)展的最終方向。2008年歷時(shí)16個(gè)月研發(fā)而成的全混混合動(dòng)力轎車奔騰B70 HEV亮相上海車展。2009年,新一代混合動(dòng)力轎車奔騰B50 HEV亦亮相上海車展。通過一系列的技術(shù)努力,一汽轎車初步構(gòu)建了混合動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)平臺(tái),但是電池、電動(dòng)機(jī)和整車控制器等核心元件仍是建立在外部集成的基礎(chǔ)上。
奇瑞汽車股份有限公司成立于1997年,早在1996年便著手引進(jìn)英國福特公司的CVH發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品及二手生產(chǎn)線,以此為基礎(chǔ)制造的發(fā)動(dòng)機(jī)CAC478/480于1999年9月通過產(chǎn)品認(rèn)證。1999年,在改進(jìn)第一代Toledo轎車 (與捷達(dá)共平臺(tái))車身設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,奇瑞模仿捷達(dá)的底盤系統(tǒng)和集成CAC480發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)出了首款轎車“風(fēng)云”。此后,CAC480發(fā)動(dòng)機(jī)又經(jīng)過了一系列的適應(yīng)性改進(jìn)乃至二次開發(fā),后改名為SQR480,如聯(lián)合意大利M&M公司共同開發(fā)了使用單點(diǎn)/多點(diǎn)電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。憑借自主的CAC480發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)云轎車,奇瑞成為了我國成長最為迅猛的自主品牌企業(yè)之一。
2003年,奇瑞繼續(xù)采用整車集成創(chuàng)新和模仿創(chuàng)新的方式推出了QQ、東方之子和旗云三款車型,如QQ采用了模仿創(chuàng)新的方式完成了整車車身和底盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并外部集成了國產(chǎn)的東安發(fā)動(dòng)機(jī);東方之子也是在模仿創(chuàng)新的基礎(chǔ)上外部集成三菱發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱逆向開發(fā)而成;旗云則以風(fēng)云的底盤系統(tǒng)為平臺(tái)改進(jìn)車身設(shè)計(jì)和外部集成Tritec發(fā)動(dòng)機(jī)與五檔變速箱改款而成。一系列的產(chǎn)品創(chuàng)新有效推動(dòng)了奇瑞整車架構(gòu)技術(shù)和底盤技術(shù)的發(fā)展,并逐步形成了以整車開發(fā)帶動(dòng)核心元件創(chuàng)新的發(fā)展模式。發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)是奇瑞核心元件創(chuàng)新的重要內(nèi)容,其不僅自主開發(fā)了0.8L的SQR372和1.1L的SQR472等發(fā)動(dòng)機(jī),還從2002年開始與奧地利AVL公司合作正向研發(fā)高端發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)了從AVL設(shè)計(jì)奇瑞參與到奇瑞設(shè)計(jì)AVL指導(dǎo)驗(yàn)收再到奇瑞設(shè)計(jì)驗(yàn)收AVL咨詢指導(dǎo)的轉(zhuǎn)變,2005年,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能ACTECO系列發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)成功。一系列的發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新有效推動(dòng)了整車發(fā)展,如在QQ3的開發(fā)上便成功搭載了SQR372和SQR472,2006年的新旗云和新東方之子也換裝了ACTECO系列發(fā)動(dòng)機(jī)。
依托初期形成的產(chǎn)品體系,奇瑞采用“開放式創(chuàng)新”的方式不斷加大整車研發(fā)力度。2005年,在車身模仿設(shè)計(jì)和蓮花公司對(duì)東方之子底盤調(diào)校的基礎(chǔ)上,外部集成三菱發(fā)動(dòng)機(jī)推出了首款城市化SUV瑞虎NCV,后又搭載了自主的 SQR481F(1.6L)、SQR481FC(1.8L)等AECTECO系列發(fā)動(dòng)機(jī),于2006年推出了瑞虎3。2006年,還首次正向研發(fā)了奇瑞A5,不僅自主完成了車身設(shè)計(jì),而且還在德國Sachs公司懸架系統(tǒng)開發(fā)和英國蓮花公司整體調(diào)教的幫助下完成了底盤設(shè)計(jì),并匹配了自主的ACTECO系列發(fā)動(dòng)機(jī)。2008年通過與意大利賓尼法瑞納公司的全面合作,經(jīng)過復(fù)雜的車身造型、底盤設(shè)計(jì)和整車匹配,完成了A3二廂版的開發(fā),并由此而創(chuàng)造了全新的A3平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了向平臺(tái)創(chuàng)新的跨越,2009年又推出了A3三廂版。在發(fā)展過程中,一系列新車型的開發(fā)不僅幫助奇瑞實(shí)現(xiàn)了整車集成創(chuàng)新,而且還通過技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)模仿和技術(shù)合作逐步促進(jìn)了底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等核心元件的再創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了整車架構(gòu)技術(shù)和核心元件技術(shù)發(fā)展的協(xié)同。
面對(duì)新一代電動(dòng)汽車的挑戰(zhàn),奇瑞與英國RICARDO公司共同攻克了基于A5平臺(tái)混合動(dòng)力車的整車設(shè)計(jì)、控制策略、整車控制器開發(fā)及其核心零部件設(shè)計(jì),所推出的輕混動(dòng)力車A5 BSG和中混動(dòng)力車A5 ISG成功應(yīng)用于奧運(yùn)服務(wù),但是電池、電動(dòng)機(jī)等核心元件均采用外部集成,2009年1月A5 BSG成功上市。在電池等核心元件外部整合的基礎(chǔ)上,2009年2月首臺(tái)可快速充電的純電動(dòng)汽車S18下線,奇瑞自主完成了整車控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)核心零部件的設(shè)計(jì),其續(xù)駛里程可達(dá)120—150公里。目前,奇瑞正與國內(nèi)企業(yè)合作以逐步在電池、電動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域形成技術(shù)積累,如將單體電池進(jìn)行電池包集成。此外,奇瑞還在積極布局燃料電池技術(shù),如與上海燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)公司和同濟(jì)大學(xué)專家聯(lián)合開發(fā)東方之子燃料電池汽車,但是尚未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
2003年,比亞迪股份有限公司購秦川汽車開始進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè),但并不具備轎車整車及核心元件的研發(fā)能力。為此,比亞迪汽車決定借鑒日韓汽車工業(yè)發(fā)展的成功模式及經(jīng)驗(yàn)自主研發(fā)。2005年,大量吸收國際先進(jìn)的非專利技術(shù)和國際流行的設(shè)計(jì)元素,在車身造型與底盤系統(tǒng)模仿創(chuàng)新和外部集成1.6L國產(chǎn)三菱4G18發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)了首款新車F3,后又通過車身與底盤的改進(jìn)創(chuàng)新和外部集成1.5L的國產(chǎn)三菱4G15S發(fā)動(dòng)機(jī)于2007年推出了F3R兩廂。歷經(jīng)三年技術(shù)努力,以引進(jìn)的日本發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)比亞迪汽車于2006年發(fā)布了自主研發(fā)的BIVT技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī),并逐步將其系列化以應(yīng)用于產(chǎn)品創(chuàng)新。2008年,搭載2L自主發(fā)動(dòng)機(jī)BYD483QB的F6上市,其車身造型和底盤系統(tǒng)也是通過模仿并經(jīng)由蓮花公司底盤調(diào)教而完成,此外2.4L的F6則選用了三菱4G69發(fā)動(dòng)機(jī)。同年借鑒成熟車型設(shè)計(jì)和匹配lL自主發(fā)動(dòng)機(jī)BYD371QA推出了F0,其自主研發(fā)的底盤系統(tǒng)采用了我國微型車市場中少有的結(jié)構(gòu)。2009年,繼續(xù)采用車身造型和底盤系統(tǒng)模仿和改進(jìn)的創(chuàng)新方式先后推出了S8與G3,其中轎跑車S8匹配了自主的2L發(fā)動(dòng)機(jī)BYD483QB,并打破了硬頂敞篷技術(shù)的壟斷,而G3也匹配了自主的1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)BYD483QA與1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)BYD473QB。2010年,基本正向研發(fā)的2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)488一次點(diǎn)火成功。通過一系列的整車創(chuàng)新,比亞迪的整車架構(gòu)技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤系統(tǒng)等核心元件技術(shù)快速發(fā)展,快速構(gòu)建了燃油轎車研發(fā)的產(chǎn)品平臺(tái)。
作為電池制造商,1996年起比亞迪便致力于電池技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。2006年純電動(dòng)轎車F3e便亮相車展,搭載了自主ET-POWER技術(shù)的鐵動(dòng)力電池,續(xù)航里程可達(dá)350公里。2008年以F3平臺(tái)為基礎(chǔ)的F3DM在深圳上市,成為了全球第一款不依賴專業(yè)充電站的雙模電動(dòng)車。而在純電動(dòng)和混合動(dòng)力的雙模系統(tǒng)開發(fā)中,比亞迪自主完成了鐵電池組、電動(dòng)機(jī)和整車控制系統(tǒng),其純電動(dòng)續(xù)駛里程可達(dá)100公里,此外將雙模技術(shù)應(yīng)用于F6平臺(tái)還自主研發(fā)了F6DM。采用F6的底盤、鐵電池組和模仿車身造型,比亞迪推出了純電動(dòng)汽車E6,續(xù)駛里程可達(dá)400公里,并亮相2009年的底特律車展,目標(biāo)直指成熟的美國市場。通過將電池動(dòng)力系統(tǒng)引入成熟的燃油車平臺(tái),比亞迪成功實(shí)現(xiàn)了向純電動(dòng)汽車平臺(tái)的躍遷,并掌握了大量的關(guān)鍵專利。
通過案例的對(duì)比研究可以發(fā)現(xiàn):在燃油轎車領(lǐng)域,一汽轎車通過一系列的集成創(chuàng)新促進(jìn)了終端產(chǎn)品的發(fā)展,但是并沒有在轎車基礎(chǔ)架構(gòu)和核心元件層面形成技術(shù)積累。與之不同的是,奇瑞不僅專注于燃油轎車的集成創(chuàng)新,而且還通過技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)模仿和技術(shù)合作不斷切入底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等核心元件的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,如全新A3平臺(tái)的研發(fā)。為了加快向新能源汽車的跨越,比亞迪汽車采用了燃油轎車適度發(fā)展的技術(shù)策略,在底盤技術(shù)模仿和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)引進(jìn)后的再創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下,通過對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)的改進(jìn)和集成實(shí)現(xiàn)了整車自主開發(fā)。面對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)躍遷的挑戰(zhàn),一汽轎車仍采用了外部集成的方式研發(fā)混合動(dòng)力轎車,造成了基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)和核心元件技術(shù)的再次缺乏。通過合作創(chuàng)新,奇瑞汽車部分攻克了混合動(dòng)力和純電動(dòng)轎車的基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)和核心元件技術(shù),如整車控制策略及整車控制器開發(fā),但電池等核心元件仍需要外部集成。而比亞迪則從電池這一基礎(chǔ)技術(shù)出發(fā)不斷修正、優(yōu)化其技術(shù)路線以提升電池性能,實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的自主開發(fā),進(jìn)而在終端產(chǎn)品層面依托自主的電池、整車控制器、底盤等核心元件完成了純電動(dòng)汽車的原始創(chuàng)新。由此,我國裝備產(chǎn)品的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略涵蓋了終端產(chǎn)品的集成創(chuàng)新、核心元件的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新和主導(dǎo)設(shè)計(jì) (技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))的原始創(chuàng)新,需經(jīng)歷產(chǎn)品架構(gòu)技術(shù)到核心元件技術(shù)再到產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新路徑。
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