智能生产与服务网络下新型产业创新平台运行模式研究

尹 君,谭清美

(南京航空航天大学 经济与管理学院,江苏 南京 211106)

摘 要:在智能生产与服务网络化背景下,传统产业创新平台技术含量低、创新积极性不高、持续升级能力弱、成果转化效率低等矛盾日益凸显。针对该问题,提出了智能生产与服务网络下的新型产业创新平台运行模式。首先从科技支撑、智能生产与服务组织、感知与信息传输、基础设施和平台规制角度研究其组织结构,并从个性化定制、模块化集成和全程价值链供给角度研究其功能结构;然后从协同创新、导向、风险和产业生态进化角度研究其保障机制;最后从市场化角度研究其运行路径。通过研究智能生产与服务网络下的新型产业创新平台运行模式,为实施传统产业高端化、推动行业进步、促进经济发展提供参考与借鉴。

关键词:产业创新平台;智能生产;服务网络;运行模式

0 引言

在新一轮科技革命与产业变革浪潮下,传统产业正经历由高速渗透的新互联网经济引发的不适应、跟不上、有痛感过程。互联网、云计算和大数据日益成为重要生产要素,柔性制造产业和知识密集型产业在国民经济中占据越来越重要的地位,人们的生产生活开始追求便捷化、知识化和智能化。产业形态的突变以及消费终端的多元化追求,严重冲击着传统产业赖以生存的运行模式,并正在瓦解传统产业经营良久的产业链和利益链。传统产业不是夕阳产业,只要通过技术改造,以战略融合、模式创新为突破点,就可以形成强大的市场竞争力,融入现代产业体系[1]。产业创新平台具备搭建创新载体、集结创新资源、研发创新产品等若干职能。随着“互联网+”和“工业4.0”的兴起,新型产业创新平台将以智能技术系统、物联网及服务为基础,形成智能生产与服务网络体系,或者通过产业互联网,以智能决策、智能设计、智能生产、智能控制和智能服务等为构架形成智能生产力,有效促进传统产业技术链升级、价值链升级和产业链升级[2]。当前,“中国制造2025”进入全面实施新阶段,航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、轨道交通装备等领域的新型产业创新平台建设方兴未艾,并逐步向高端化方向迈进。因此,建立智能生产与服务网络条件下的新型产业创新平台,实施功能体系升级、关键技术跨越等创新驱动智能转型战略,是解决传统产业面临的问题、推动传统产业高端化的根本途径和战略举措。

1 文献综述

关于智能生产与服务网络,《实施“工业4.0”攻略的建议》[3]中提出,“工业4.0”是以信息物理系统、物联网与服务网为基础实施的价值网络横向集成、全价值链点对点数字集成工程和纵向集成与网络制造体系。2015年2月8日,由物联中国网登载的《工业4.0发展亟需建立工业智能制造战略平台》[4]指出,“工业4.0”的目标是建立一个高度灵活的个性化、数字化产品与服务生产模式。2015年5月8日,国务院印发《中国制造2025》,明确指出要加快发展智能装备和产品,推动制造过程智能化,重点建设数字化工厂,深化互联网在制造业领域的应用,提供个性化产品。关于产业创新平台,自Schumpeter提出创新概念后,相关研究不断深入,领域不断扩大,层次也不断细化,创新平台的概念应运而生。Rosenberg[5]提出“知识平台”思想,认为多个知识在不同层面积累,随后在融合交叉中创造新知识,从而形成一个“新”平台。Antonio等 [6]认为,产业创新平台具备创新、商业服务和价值链信息提供等职能。张利华等[7]认为,产业创新平台是各种影响产业创新能力的因素总和。芮明杰等 [8]认为,产业创新平台是一个知识集成平台,它包含结构、技术、组织和环境等知识职能体系。许正中等[9]认为,产业创新平台是创新要素集成并引起产业变革的系统性形态。王斌等[10] 从组织结构、环境、外围支撑、规制4个方面构建了产业创新平台建设框架模型。谭清美等[11]指出,传统产业创新平台存在创新动力不足、成果转化效率低等问题,并通过构建新型产业平台功能框架,界定参与主体职能范围与合作路径,提出平台领导权的分配思路。姜启波等[12]提出促进产业升级、提高资源利用率与创新效率的产业创新平台运行机制。尹君等[13]认为新型产业创新平台是功能网络集成、价值网络集成和全价值链供给三位一体的综合系统,并利用数据包络分析法构建了新型产业创新平台效率评价体系,最后对其运行绩效进行了评估。

结合文献检索发现,已有研究对产业创新平台的描述偏于平台框架等属性,将产业创新平台置于智能生产与服务网络背景下的研究较少,且多数研究只关注产业创新平台在技术创新、资源共享和产业集聚等方面表现出的线性、单向、封闭型运行模式,鲜有针对产业创新平台协同耦合和全程价值链重构等复杂网络层面的研究。在智能生产与服务网络背景下,新型产业创新平台的运行模式将由封闭、单向型小循环向开放、立体型网络嵌套循环转变。这种转变不是产业平台系统内的简单线性组合,而是整个产业平台系统的动态演化,即产业创新平台升级过程。因此,研究智能生产与服务网络条件下的新型产业创新平台运行模式尤为必要。

2 智能生产与服务网络下新型产业创新平台结构

传统产业要实现向中高端的转型升级需借助一定载体,即新型产业创新平台。本文认为,在智能生产与服务网络背景下,新型产业创新平台以开放、立体型的网络嵌套循环创新为标志,包含科技支撑体系、智能生产与服务组织体系、感知与信息传输体系、基础设施(软、硬设施)体系和平台规制体系等组织结构,并具备个性化定制、模块化集成和全程价值链供给功能。

2.1 新型产业创新平台组织结构

科技支撑体系通过信息分析搜寻符合平台需求的研发元素,进而通过联结机制使跨区域研发资源实现互联互通。科技支撑体系作为平台核心组件,主要由产学研金构成。随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的广泛应用,平台企业边界变得愈来愈模糊,在企业与科研院所或高等院校等的联接扩展中,逐渐形成迥异于传统产业技术体系的产业创新支撑体系。

智能生产与服务组织体系主要负责为平台运行提供一系列便利性安排,如智能装配模块建立、服务网络铺设、技术交易与成果转化等。其中,智能装配模块建立是核心,其形式可分为3类:标准型模块创建、适应型模块创建和应变型模块创建。标准型模块创建主要是根据产品设计流程,按照功能需求设计模块结构;适应型模块创建是在标准型模块基础上,进行相似设计和小规模变异设计,使其功能趋向完善;应变型模块创建是对现有模块进行再配置、按照用户需求选择相应机制、利用现有模块配置出具有特定功能的新模块。智能装配模块基本构成如图1所示。

感知和信息传输体系具有实时感知、优化决策和动态执行特点。传统产业创新平台透明度低、信息感知与传输成本较高,出现问题时难以对具体环节进行追踪处理。而新型产业创新平台的感知和信息传输体系透明、可靠并拥有统一信息处理器,可实时进行信息采集与自动识别,并将有效信息及时传输到平台。同时,通过面向产品全生命周期的海量异构信息的挖掘提炼、推理预测与计算分析,形成优化制造过程的决策指令。

图1 智能装配模块基本构成

基础设施体系是支撑平台运行的人才、物流、信息和金融等基础构成,其以开放式、多元化、利益共享、风险共担为原则,为平台提供设备、场所和资料等基础物质要素。

平台规制体系主要通过制定一系列规范,如平台界面标准、进入与退出制度、责权利安排、奖惩制度等,保障平台健康、有效运行。平台规制体系又可细分为平台标准化体系和平台界壳套防护体系。统一规则与制度在平台建设中极其重要,可使不同研发技术和零部件或产品间达到良好适配性。统一的界壳套防护体系可实现对平台的动态化管理,不同主体可依据规则进入或退出平台,使平台兼具开放性和稳定性。

2.2 新型产业创新平台功能结构

在智能生产与服务网络背景下,智能化、网络化、全球化、集成性和大数据等特征决定了新型产业创新平台的功能不仅仅是提供技术信息或传统服务,还可以提供个性化定制、模块化集成和全价值链供给。

当今消费以选择多样化、参与设计、主导生产为基本特征,而新型产业创新平台能够提供与个体特征相匹配的产品或服务,即具有个性化定制功能。新型产业创新平台能充分开放产品库,把所有产品类别展现于可视界面上,并通过智能手段提供快速搜索和分类引擎,实现产品与用户需求的无缝对接,让用户以最低成本作出选择。同时,新型产业创新平台能满足用户参与设计的需求,帮助用户实现便利输入,从而得到定制化商品。如海尔通过“HOPE”平台,与全球研发机构和个人进行互动,形成用户需求与全球创新资源的高效对接,由此设计产品并以“互联网+预订”的形式进行生产与销售。

由于数字技术引发的智能化需求对产业创新提出了更高要求,创新效率低的平台濒临淘汰或重组。随着社会化生产的演化,根据亚当·斯密的分工理论,新型产业创新平台将根据市场反应进行更细致的模块分工,以获得“熊彼特租金”、提高产业竞争优势,即具有模块化集成功能。从功能需求角度对产业创新平台系统进行有规则的分割,形成若干结构完整的平台子模块,不仅有利于自主创新,而且更利于模块功能的延展,为系统创新提供支持。模块间、模块与系统间存在接口结构单元,只要平台子模块间满足接口条件,模块之间就可以实现任意组合。不同功能的平台子模块通过相互协调与创新拓展,能够实现各自的最优设计。如小米、美的、海尔等企业各自构建了不同类型的“互联网+”众包平台,广泛对接用户需求与全球研发资源,征集产品创意和技术解决方案。

由于新型产业创新平台在研发设计、生产计划、生产过程、市场营销和服务全生命周期实现了点对点到位,因而具有了全价值链供给功能。实现全价值链供给的前提是功能网络集成和价值网络集成,后两者是前者的配套战略。随着 “互联网+”和“工业4.0”的逐步深入,效能低下的企业会对其生产战略进行根本性调整并付出较大代价。全价值链供给为改善这一棘手且关乎企业存亡的战略问题提供了新思维,引导企业将供应重点由全程产品价值输出转向全程“服务+产品”供应。为适应“分布式”生产新时代,企业需要低成本、高收益的创新协作模式,而新型产业创新平台正是理想选择。如海尔的全流程并联交互创新生态体系通过建立开放式产业创新平台,实现了全程生产和服务点对点到位。

3 智能生产与服务网络下新型产业创新平台运行保障机制

新型产业创新平台是一个复杂的产业组织网络系统,存在利益博弈和平台领导权分配等问题,需要运行机制予以保障。因此,智能生产与服务网络下的新型产业创新平台保障机制应包含协同创新机制、导向机制、风险机制和产业生态进化机制。

协同创新机制能保障平台的价值创造主体由原来单一的产业内企业个体向跨产业企业网络转变,其本质是产业创新平台综合统筹设计的优化。在协同创新机制下,产业成员(企业)不再孤立存在,而是在平台中联合形成单个“神经元”,即以智能产业元形式存在。协同创新机制包含两方面内容:一是功能合并,主要是将功能和设备重复的系统合并,避免重复投资;二是功能互补,即系统中各子系统有其特定功能,既可独立工作,也可协同工作,通过全局管理,提高智能化程度。因此,在协同创新机制下,通过功能合并与互补,实现产业创新平台低成本、高效率运转。

导向机制是指新型产业创新平台发展动力的形成与传导机制。政府调控和市场作用是产业创新平台运行的两种基本动力,在平台不同发展阶段,它们的作用机制有差异(图2)。政府调控是由政府在平台运行过程中对产业发展与管理制度等进行干预,并在平台内协调各种竞争、协同与利益关系。政府可通过减免税、费用抵扣、加速折旧等政策,加大平台运行资金扶持力度,重点支持产业关键核心技术研发、新产品产业化、技术改造、智能制造、公共服务平台建设等方面,同时,探索建立由地方财政资金和社会资本共同支持的平台投融资机制,以解决平台运行中的资金瓶颈和发展动力问题。市场作用主要通过“看不见的手”,自发调节市场矛盾、产品更迭和创新需求等,并在平台内部实现资源共享和技术扩散。随着平台运行中创意的激增,平台成果转化功能将通过传导机制发挥作用。

图2 智能生产与服务网络下的新型产业创新平台导向机制

风险机制是为确保产业创新平台能及时处理运行中的内外部风险。内部风险主要来自战略决策、组织领导和计划控制,外部风险主要包括经济社会发展环境、政策条例和市场风险等。对于内部风险而言,平台领导权与创新收益分配以及风险共担体系是产业创新平台需关注的重点。对于外部风险而言,主要表现为新技术与新产品开发、科技成果转化等创新风险,可通过引入“区块链”技术,利用其抗攻击特点,保证平台价值链可以形成点对点的数字价值转移,进而提升传输和交易的安全性。

产业生态进化机制能确保产业创新平台不断推陈出新,实现稳步升级。在平台建立初期,以政府为主导,通过资金扶持和政策制定,促进传统产业工艺升级;在平台发展期,以市场为主导,通过政府采购和融资担保举措,促进传统产业产品升级;在平台成熟期,仍以市场为主导,通过资源配置、税收优惠措施及惩罚机制,促进传统产业功能升级;在平台革新期,政府再次介入,主导产业创新平台实现更新升级,主要通过财税援助和建立产业突破性创新体系,促进传统产业链升级。

4 智能生产与服务网络下的新型产业创新平台运行路径

在智能生产与服务网络背景下,新型产业创新平台更加突出功能提升和产业链升级,其运行路径优先为工艺升级→产品升级→功能升级→产业链升级。根据“微笑理论”,设计和营销环节能更多地体现附加值、实现功能升级,如向上或向下延伸价值链,或由加工制造环节向创意、设计、营销和服务等环节拓展。产业链升级则依靠链上的知识积累和创新外溢,向价值含量更高、产业链更宽、供需链更长、空间链更广的4个维度跨越,其主要表现形式为:利用知识创新等手段从生产领域延伸至生产性服务领域,拓展产业链;通过兼并或重组等方式整合供应方、需求方,拉长供需链;探索智能生产与服务网络组合方式,实现全球化生产与供应,拓展产业空间链;嵌入全球产业价值链,构建与其并行的国家产业价值链发展战略,铸高价值链。智能生产与服务网络下的新型产业创新平台运行是一个市场化过程,平台运行始终以市场为导向,以智能产业元为载体,实现开放式、立体型、网络状、可循环式运行。在广度上,平台以信息通信业为基点,全面应用于第三产业,并向第一和第二产业渗透;在深度上,平台可通过信息传递渗透到研发、生产和销售等多个产业链环节。智能生产与服务网络下的新型产业创新平台运行路径如图3所示。

5 结语

本文从智能生产与服务网络视角研究了新型产业创新平台运行模式。结果表明:①新型产业创新平台由科技支撑、智能生产与服务组织、感知与信息传输、基础设施和平台规制体系构成,是一个具备个性化定制、模块化集成和全价值链供给功能的综合系统;②新型产业创新平台通过协同创新机制、导向机制、风险机制和产业生态进化机制保障其高效、稳定运行;③新型产业创新平台以智能产业元为载体,广度上以信息通信业为基点,全面应用到第三产业,并向第一和第二产业渗透,深度上可通过信息传递渗透到研发、生产和销售等多个产业链环节,从而实现开放式、立体型、网络状、可循环式运行。

虽然研究了新型产业创新平台的运行模式,但就如何提升运行效率尚需在实践中不断总结经验。随着 “中国制造2025”、“工业4.0”等的提出,加快新型产业创新平台建设迫在眉睫。由于新型产业创新平台不断演化与升级,其组织体系、功能结构、保障机制和运行路径等也在不断调整中。如何对这些要素进行追踪,使得关于产业创新平台运行模式的诠释更准确、合理,尚有进一步完善的空间,这也是未来研究方向之一。

图3 智能生产与服务网络下的新型产业创新平台运行路径

参考文献:

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Research on the Operating Mode of the New Industry Innovation Platform Based on Intelligent Production and Service Network

Yin Jun, Tan Qingmei

(College of Economics and Management, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 211106,China)

Abstract:Under the condition of intelligent production and service network, the contradiction of less technical content, poor innovation initiative, weak ability to continuously upgrade and low conversion efficiency become increasingly prominent in the traditional industry innovation platform. Aiming at this problem, this paper mainly studied the operating mode of the new industry innovation platform based on intelligent production and service network. Firstly, it studied the organization structure of the new industry innovation platform from the perspective of scientific and technological support, intelligent production and service organization, perception and information transmission, infrastructure and platform regulation. It studied the function structure from the perspective of personalized customization, modular integration and whole value chain supply. Then it studied the safeguard mechanism from the perspective of collaborative innovation, guide, risk and industrial ecological evolution. Finally, it studied the operating path from the perspective of marketization. By studying the operating mode of the new industry innovation platform based on intelligent production and service network, it can provide a basis to promote the high-end of the traditional industry, industry progress and economic development.

Key Words:Industry Innovation Platform;Intelligent Production; Service Network; Operating Mode

DOI:10.6049/kjjbydc.2017070401

中图分类号:F260    

文献标识码:A

文章编号:1001-7348(2018)06-0065-05

收稿日期:2017-10-19

基金项目:国家社会科学基金项目(15BGL029);中央高校基本科研业务费重大项目(NP2015301);江苏省社会科学基金重大项目(16ZD008)

作者简介:尹君(1987-),男,江苏连云港人,南京航空航天大学经济与管理学院博士研究生,研究方向为产业创新与区域发展;谭清美(1961-),男,山东潍坊人,南京航空航天大学经济与管理学院教授、博士生导师,研究方向为技术经济与创新管理。

(责任编辑:胡俊健)