如何实现本土传统制造企业可持续发展是理论和实践界亟待解决的问题。我国经历改革开放第一阶段40年的快速发展后,传统制造企业已走到十字路口,处于转型升级的关键点,更准确地说是“拐点”,人们的经济生活逐步告别物质短缺而走向丰裕,消费结构也随之发生变化。为此,转型升级已经上升到国家战略层面,外部要求和内部诉求双重压力成为本土传统制造企业升级面临的一种常态。
数字时代,新一代信息技术与产品、服务融合发展超越了传统创新与管理理论边界,层出不穷的技术创新模式和各种应用场景,正在改变产品与服务形态。尤其是数字化新技术、新组件向产品和服务创新过程渗透与融合,极大扩张了传统意义上的产品与服务创新功能、意义和内涵[1-2],并给产品生产、使用和消费过程带来社会性影响[3-4]。
与此同时,全球制造业格局正在重新洗牌。美国提出重振制造业;法国、西班牙等欧洲国家也开始力推“再工业化战略”,抢占高端制造领域;德国“工业4.0”描绘了全新的工业蓝图。随现代化大工业生产发展,工业设计日益成为工业产品生产、加工、销售过程不可或缺的核心环节。设计对于创新的作用凸显[5-6],具体表现在强化生产、消费、文化之间的联系,以及整合用户体验等方面。尤其对于创新领先的公司,日益重视设计创新,将其作为企业主要竞争战略,设计逐渐进入人们的视野。
为此,必须思考一个关键问题:在互联网、大数据和人工智能等新兴技术迅猛发展的大背景下,当本土传统制造企业发展到一定阶段,面临升级瓶颈时,如何突破束缚和制约?如何实现传统制造企业从低端向新兴制造高端转型升级以及可持续发展?为回答这些问题,本文提出工业设计、互联网与传统制造业“三业”融合创新的概念,并阐述“三业”融合创新的必要性、内在机理和发展路径,旨在为本土传统制造企业实施新兴制造转型和“赶超”策略提供理论与实践指导。
自熊彼特提出创新理论后,创新驱动力研究方兴未艾,对创新政策产生了重要影响。早期创新驱动力理论研究关注供给和需求对创新的作用,其中供给是指技术,需求是指市场。近年来,产学研协同创新研究逐渐兴起,得出“以产学研合作为核心的合作创新模式正逐渐成为企业突破自身资源和能力限制从而实现创新的重要途径”等结论[7-8]。埃茨科威兹等[9]提出三螺旋模型,指出由大学、企业和政府三类机构构成的三螺旋结构成为区域、国家及跨国创新系统的核心。
20世纪90年代中期,创新管理研究领域的学者提出了网络创新的概念,创新被视为一个需要竞争者、供应商、经销商等各方参与的系统工程[10]。当然,创新管理研究的代表性理论也无定论,如开放式创新提出将创新资源范围拓展到更为广泛的层面,领先用户、供应商、研发机构、高校等均可以视作新知识的来源。国内外学者对协同创新模式进行了讨论,如Srivastava & Gnyawal[11]指出必须将技术与内部资源等创新要素协同起来,实现突破性创新,构建技术能力优势;Tidd[12]从企业内外部因素出发,对协同创新效应的内涵进行了探索;解学梅等[13]认为协同创新机制与协同创新氛围有关。
总之,随着创新研究持续发展,研究领域和层次逐步拓展,各种创新平台的提法应运而生。Rosenberg[14]认为不同层面积累的多元知识融合交叉创造了新知识,形成了一个“新”知识创造平台;Antonio等[15]认为,产业创新平台具备创新服务、商业服务和价值链信息供给等职能;谭清美等[16]指出,传统产业创新平台存在创新动力不足的问题,亟需构建新型产业平台。
尽管技术能力和市场能力对于企业绩效的重要性已被很多学者肯定,构成了经典创新耦合模型的基础[17],但随着近年来一大批创新型企业兴起(如苹果、特斯拉等),越来越多的学者认为除传统技术推动和市场拉动转型升级外,还存在第三种创新驱动模式——设计驱动型升级[18]。根据设计驱动创新概念,越来越多的学者认为设计可以处于主导地位,能对各种创新资源进行整合,相关议题掀起了一波研究热潮[19-20],成为与“研究”、“开发”类似的重要创新理论。
当然,与现有创新理论相比,设计驱动式创新关注社会文化方面的知识,这类知识主要来源于企业外部,诸如设计机构、设计师、社会组织、艺术家,以及市场营销人员、媒体、消费者等,相关主体被称为社会意义的发现者[10]。目前,设计驱动创新理论是创新研究最前沿的成果,极具代表性。这种从企业外部获取创新知识的逻辑与之前讨论的开放式创新类似,但在互联网、大数据等新思维影响下,设计驱动融合了“艺术”与“科学”双重属性,将带来一系列观念性的革命[21]。
综上所述,可以看出现有转型升级理论研究呈现出大量、丰富和步步递进的发展趋势,无论是在创新、创新网络、协同创新和产学研,还是设计驱动创新以及实践层面,都积累了诸多成果。当然,现有研究也存在不足:①无论是创新网络还是产学研研究,合作网络形式级别较低、合作机制不完善、成果转化率低等问题依然突出,各创新系统自成体系、相互割裂,对集成与融合创新的关注不足;②互联网、大数据等新兴技术背景下的设计创新驱动模式及传统制造业融合创新研究不多,更多关注“设计+制造”、“互联网+制造”等方面,没有跳出现有单一制造产业研究思维定式,缺乏产业融合层面的研究。
当前,我国正处在一个消费者追求美好生活的阶段,消费需求与消费习惯已经或正在发生巨大变化。同时,以智能化、大数据、互联网为代表的新技术革命正在兴起,二者共同促成新型经济体系,即基于新一代互联网技术的智能生产服务体系。该体系的核心是利用智能化、大规模、个性化定制的生产与服务,满足消费者个性化需求,旨在建立新一代新兴制造业。
一方面,互联网、大数据和人工智能等新兴技术旨在建立一个高度灵活、个性化和数字化的产品与服务生产模式,将用户个性和产品独特性融入到设计、订购、计划、生产、运营,甚至是回收环节中,以在新一轮工业革命中抢占先机,提高制造竞争力。2013年,工信部颁布了《信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013-2018)》(简称“两化”融合),确立了推进我国第三次工业革命的网络化与工业化深度融合的战略目标,使互联网与工业应用在采购、设计、生产、销售、客服等多环节协同与融合,进一步发展互联网,将传统产业与互联网高度融合,以提高生产效率,推动产业升级,实现服务水平和竞争力提升[22]。另一方面,在我国转变经济发展方式的大背景下,工业设计被寄予厚望,尤其在近几年,我国工业设计产业迎来了春天。2014年《国务院关于推进文化创意和设计服务与相关产业融合发展若干意见》指出,“设计服务与相关产业的融合发展”是“支撑和引领经济结构优化升级”的重要抓手,是实现由“中国制造”向“中国创造”转变,建设创新型国家的重大举措。
为此,在“设计+制造”、“互联网+制造”等融合创新基础上,本文进一步提出工业设计、互联网与制造业“三业”融合创新的概念。面对新一轮产业革命,转型升级方向应该以传统制造业为基础,建立与现代生产服务业互相融合的创新产业体系。例如,工业设计通过与“互联网+”等创意产业、大数据产业协同,助推制造业向“高端高效”迈进。通过“三业”融合创新,抓住新一轮新兴制造业发展机遇,实现制造业核心竞争力提升。当然,无论是互联等新兴技术还是设计驱动创新理论,都是正在兴起的前沿热点,依然存在诸多不成熟。“三业”融合创新概念的核心在于,突破过去单一制造产业的局限性,跨越多产业之间的界限。
图1 传统制造产业融合创新与新兴制造转型逻辑
以互联网、大数据和人工智能为代表的新技术革命正以前所未有的速度改变着人类生活,企业经营环境呈现出复杂多变和不确定性增加的趋势,新兴制造业发展的核心就是关注现在与未来消费变化,从而面临着更大的挑战。设计、互联网与制造业“三业”融合创新的实质是利用基于设计视角的创新思维,思考如何因应这种新变化,关注焦点包括整合技术、市场和用户需求以及产品语义的知识嵌入和融合。从传统制造到新兴制造转变路径如图1所示。 当今世界正经历着巨大而深刻的变革,传统制造业与新兴技术融合形成了新的产业革命动力,并成为传统制造业迈向新兴制造业升级的新引擎、新支柱。美国、德国等制造业强国已从自身优势领域切入到此轮新工业革命中,积极引领智能技术、智能制造进步,着力于生产方法与模式创新,力争在未来全球产业体系与产业分工体系中成为有竞争力的领导者。“三业”融合从创新演化视角出发,打破了产业边界,为我国传统制造业转型升级、迎接新工业革命提供了重要平台,有助于传统制造业在互联网、大数据和人工智能等新兴技术兴起背景下,以及关键转型升级阶段实现后发国家赶超战略。工业设计、互联网与传统制造业深度融合,将拓展技术应用边界,催化制造业变革,开辟新兴制造业新格局。
与西方发达国家衔接有序的发展模式不同,我国不能按照正常顺序走转型升级之路,不能等到工业化和转型升级完成后,再发展互联网和工业设计产业——毕竟我国工业设计、互联网仍处于起步阶段,进程和水平与西方发达国家存在较大差距。因此,我国传统制造产业应实施差异化的转型升级和融合发展战略,采用与西方发达国家不完全相同的发展衔接模式,而“三业”融合创新正是根据国内制造业发展历史、现实背景、所处环境及条件作出的选择。“三业”融合创新是集成叠加式创新,是“设计+互联网+制造业”基于同一平台构筑的创新生态,旨在实现传统制造业产业链重构及高附加值环节再造,进而培育起新兴制造业,具体流程如图2所示。
互联网的快速发展将人类社会带入信息时代,信息技术进入全新发展阶段。在此背景下,用户需求发生了极大改变,对消费者服务提出了更高要求,具有综合性、全面性、个性化、智能化等特征。在很长时间内,互联网与设计是割裂的,如互联网界关注痛点,而设计聚焦于“爆款”产品和杀手级应用等,但这些都不能代表未来趋势,只有“三业”融合未来的全新发展模式。当然,“三业”融合创新并非不关注痛点问题,而是全面、综合、从点到线到面地应对各种服务问题。传统制造企业需要借助大数据、云计算、社交、移动等技术,以适应消费者需求转变。其中,设计业更多体现了思想赋能、行为赋能和情感赋能,以互联网为代表的新兴技术产业则更多体现了互联、互通和网络等赋能,二者结合共同推动传统制造业向新兴制造转型升级。
图2 “三业”融合创新与新兴制造
学者从不同视角研究了融合创新,如Zimmermann[23]认为探索性创新能使企业适应快速变化的环境,具有搜索、变化、冒险、试验、竞赛、发掘和创造等特点;Rubera[24]认为当产品蕴含更高的技术创新性和设计创新性时,能加快知识转移;薛捷(2017)提出技术、市场和设计能力三重耦合模式,并进一步证实了技术、市场与设计能力三重耦合对创新活动具有显著正向影响,但在利用性创新中,三重耦合模式的作用并不显著;Jindal[25]研究指出,顾客需求导向下的“设计与市场”融合是可以利用的创新策略;王翔、肖挺[27]实证分析了产业融合与服务业企业商业模式创新绩效的关系,发现产业内融合与服务业企业商业模式创新绩效高度正相关。
可以看出,“三业”融合创新为知识网(跨学科知识,跨学科学习)、价值网(设计和制造+用户)、互联网(大数据和精准营销等)三网融合创新提供了平台。同时,在传统技术层面创新转型向商业模式创新和新兴制造业升级转变背景下,各产业、各行业领域与企业融合有助于推动全面融合创新演化。“三业”融合创新主体可以是制造企业、设计企业或互联网企业,而政府仅发挥辅助作用,市场才是融合创新的原动力,是产业结构优化升级、我国制造业国际竞争力提升的主导因素。
一直以来,传统制造企业转型升级多采用“微笑曲线”两端攀升路径,即从制造向研发或营销转变。当前,传统制造企业的信息控制和处理方式已经不能满足发展需要,制造业面对的不仅是产品设计与生产分离的问题,或建立改变制造业工作环境的智能工厂加以应对,而应从研发前端到营销末端实现全方位颠覆式改变,并实现从4P、4C到品牌塑造方式的颠覆,这种新的创新模式,必将导致传统制造升级和新兴制造转型,催生新业态和新商业模式。
在互联网、大数据时代,企业可以对不同渠道产生的内外部数据进行有针对性的收集和分析,从大量结构化和非结构化数据中挖掘出用户价值信息,预测用户潜在需求并改进产品和服务。Kambatl等[27]认为,数据多样性和大数据分析技术可以让企业获得第一手资料,更好地了解消费者交易信息、客户关系、消费者偏好以及对事物的独特见解等。
“三业”融合创新的实质是,制造业与设计服务、互联网服务融合,形成集成创新模式,使制造企业摆脱缺少核心技术而被“锁定”在制造业价值链低端生产环节的局面,即在互联网、大数据背景下,制造企业以用户需求为中心,针对用户的“痛点”和“燃点”进行创新。以用户为中心、让用户参与,基于开放创新和协同创新平台的用户型创新模式,正被越多越的企业和学者认可。“三业”融合创新改进了“微笑”曲线,呈现为闭环式产业升级路径,从原来设计-生产-销售的线性供应链,变成由用户数据推动的环形供应链(见图3),是一种能预测用户需求的创新形式,通过挖掘和满足用户潜在或隐形需求,甚至能创造出全新需求,塑造消费者观念和行为,实现真正意义上的颠覆式创新。
图3 “三业”融合与“微笑”曲线
如今,包括戴尔的Ideastorm、海尔的Hope、Local Motors、Innocentive和小米社区等都开始以用户为中心构建开放式创新社区[28],关注用户体验,通过鼓励用户积极参与,获得信息反馈,改进企业内部产品研发、实现设计创新[29]。在搜集并利用用户创意提高产品开发绩效的同时,增强企业市场竞争力。再如,小米公司成立于2010年,是一家专注于智能产品自主研发的移动互联网公司,首创了基于互联网的手机操作系统开发模式,以及用户(主要是发烧友)参与的开发改进模式。在手机产品正式上市,甚至原型产品和正式设计产生之前,小米公司就着手设计概念推广和市场预热。当然,对于小米公司的这种产品开发与设计策略,许多以设计著称的公司都有类似或相同的做法。可以看出,“三业”融合创新正是通过融合工业设计、互联网等服务产业,助推传统制造企业向价值链高端攀升,最终实现转型升级。
在新一轮科技革命与产业变革浪潮下,柔性制造业和知识密集型产业在国民经济中的地位凸显,传统产业正经历着互联网经济引发的新模式和新业态。随着人们生产、生活开始追求便利、体验和智能,产业形态突变及消费者多元化追求冲击着传统产业运行模式,以互联网、大数据和人工智能等为代表的新兴技术日益成为重要的生产要素,正在瓦解传统产业既有的产业链和利益链。当然,传统制造业不是夕阳产业,完全可以通过技术改造,以战略融合、模式创新为突破点,融入现代产业体系,形成强大的市场竞争力[30]。
传统创新链往往重视单一产业能力(如技术、市场等)。在新兴技术来临以及日益强调美学和洞察的产业竞争环境中,“三业”融合兼顾了技术、市场和设计能力,顺应了发展趋势。制造企业难以独立实现创新突破,需不断从服务业(互联网、工业设计等现代服务业等)寻求创新突破[32],充分调动各方积极性、充分利用各方资源实现合作创新[32]。近年来,越来越多的学者认为企业服务创新是重要的市场竞争手段。
传统产业升级与新兴产业发展存在密切联系。Han等[33]研究发现,随着产业结构优化,知识网络密度增加,传统产业与新兴产业间的知识联系越来越频繁,因此新兴产业与传统产业互动变得愈加重要。熊勇清等[34]构建了传统产业与新兴产业间的耦合关联和创新发展模型。随着创新活动日益频繁与复杂化,创新链模式随之演化,创新链研究重点相应地从线性关联向网络关系演变。如图4所示,无论是工业设计服务业还是互联网行业,均能为制造业提供全方位、高附加值服务,都是以知识创新为动力,以提供高附加值为目标,旨在建立促进制造企业不断创新与发展的服务体系。哈佛大学教授Gary & Willy[35]发现了“产业公地”现象,即离开具体制造业,高端服务业甚至会失去研发设计灵感。
图4 “三业”融合创新与新兴制造转型
当前,我国制造业正处于产业转型升级的关键时期。推动工业设计、互联网与制造业“三业”融合创新,能进一步催生新业态和新发展模式,促进制造业向新兴制造转型,引领产业结构调整,创造新经济增长点等,学者们对此已达成广泛的理论共识。与传统单一制造业的二维模式相异,“三业”融合创新的实质是多产业、多维度赋能和融合创新引领,从而在互联网、大数据和人工智能背景下,进一步丰富了传统创新理论。以2014-2017年中国工业设计最高奖——红星奖为例,在近1 000项获奖作品中,40%以上的作品都有“三业”融合创新的贡献。
智能制造既是全球制造业的发展方向,也是我国制造强国目标的实现路径。当前,发达国家和地区都在积极部署以智能制造为核心的制造业升级战略,加快推进传统制造向智能制造发展。同时,人工智能已成为国际科技竞争的新焦点,并作为新一轮产业变革的核心驱动力,逐渐受到各界关注。人工智能将进一步释放历次产业和科技革命积蓄的巨大能量,成为新的引擎,引领智能经济和智能社会发展。
目前,人工智能发展可分为计算、感知、认知、思维4个部分。人工智能领域大致有三类企业:原件制造类,如芯片、传感器制造企业;将人工智能用于垂直领域和设备上的应用型制造企业,如智能家具、家电制造企业;媒介类企业,将智能产品通过人机交互方式或平台,为用户提供便捷的智能化、信息化服务。
当下,人工智能产品越来越多,机器不仅执行人类命令,还能自主行动,这将改变用户反应方式、行为方式以及用户对这些产品的心理预期。设计企业的目标就是创造出有用、易于理解、更符合用户个性化特征的产品。例如,Netflix的电影推荐、Google翻译、CRM系统中的销售预测等,均是基于用户个性化数据的产品设计。未来人工智能技术将进一步推动感知、决策、执行的集成化水平。当然,无论是智能制造还是人工智能,都要传递温暖和情感,以人为本,因为情感是人最基本也是最重要的生命特质。“三业”融合创新通过交互设计实现情感赋能,使得人工智能更加人性化。如图5所示。
图5 “三业”融合与助推人工智能
可以看出,“三业”融合创新使得人工智能与传统产业结合,进一步推动机器与人的情感结合。在该过程中,人使用人工智能,将先进技术商业化,进而改变传统制造产业。当前,以“人工智能”为核心的智能制造技术正悄然推动新一轮工业革命,并围绕智能技术系统、物联网及服务,形成智能生产与服务网络体系,建立新型产业创新平台。基于产业互联网,以智能决策(包括设计、生产、控制等)和智能服务将智能设计导入设计程序与方法中,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[38]。
(1)“三业”融合创新概念的核心是回归转型升级及培育“高端高效”的新兴制造产业。目前,我国传统制造业仍以低端制造为主,与德国、美国等制造强国存在较大差距。赶超前沿水平需跳出现有制造业模式,从“三业”融合创新视角思考传统制造企业向新兴制造转型及价值提升路径。
(2)工业设计、互联网与传统制造只有相互协同,才能构建良好的创新生态体系,为制造业转型助力。“三业”融合有助于构建良好的产业创新生态,引导科技创新成果产业化,把产业创新与传统制造业转型升级密切联系起来。
(3)目前,传统制造业正经历着艰难的转型升级,新兴制造业正在逐步形成——通过与工业设计、互联网服务业融合,形成消费者深度参与的新业态和新模式。通过“三业”融合创新,一方面助推传统制造业向价值链高端迈进;另一方面,互动演化有助于解决设计和互联网服务业虚拟经济与实体经济发展脱节的问题。
数字化浪潮席卷全球,各国制造业企业都在寻求突破,以制造业为代表的工业正面临严峻挑战。我国应充分利用独特的工业和市场基础,走中国特色的新兴制造发展道路。
新兴制造转型的实质是转变工业发展模式和发展思路。“十九大”提出走新型工业化道路,工业化不仅是指绿色、节能、环保、高效资源配置的工业化,更是一种新的发展模式,也是生产方式的变革,因此“三业”融合创新以及向新兴制造转型升级必然面临巨大挑战,可从以下路径着手推进:
(1)让用户参与企业产品设计和开发过程,利用外部创新力量实现突破,拓展企业学习边界。因此,制造企业应为顾客提供价值共创机会。
(2)互联网和大数据时代来临,意味着人人都是数据的提供者和使用者,在这种新形势下,产品设计策略需作出相应调整。企业应充分挖掘用户需求、把握其行为规律,积极改进产品或服务。未来任何一家企业都应以客户为核心,了解其消费偏好、行为模式等数据,以更好地契合用户需求,抢占行业和市场先机。
(3)“三业”融合创新,推进“设计+制造”或“互联网+制造”等服务平台建设,需要由具体的企业和单位实施和落实,进而实现制造业服务化和服务业产品化。中小制造企业是新兴制造实施主体,应特别重视其对三业融合创新的作用。因此,应该围绕中小制造企业进行产业政策设计,鼓励中小制造企业“三业”融合创新,推动制造业转型升级,进而获得全球制造业价值链主导权。
(4)重视发挥企业的主动性和积极性,将市场主导与政府引导统一起来。政府通过搭建公共服务平台,提升社会开放性,鼓励企业与更多不同产业融合交流;设置各类工业设计奖项,吸引企业参与到“三业”深度融合战略实践中。此外,政府还应着力推动各类创新网络建设与发展,形成示范效应。
“三业”融合是一项系统工程,从目前看,“三业”融合创新面临着认识不足的突出问题,无论是设计驱动创新、设计思维还是智能制造、互联网思维等,都停留在时髦概念上,或停留在简单的商业模式层面,将其等同于融合创新;一些传统制造企业受经营方式、经营理念、思维惯性等因素的影响,对工业设计认识偏颇,或对互联网仍然持怀疑态度,主观上消极应对设计服务产业和互联网等;互联网企业或设计企业对传统制造企业认知不够深入,与传统制造企业融合的意愿不强。此外,跨界服务型人才匮乏、用户数据资源开放不足等问题,阻碍了“三业”融合创新进程。
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