新产业结构本质：模块时代

1、新产业结构的本质：模块时代新产业结构的本质：模块时代顾颖顾颖, ,西北大学国际商学院执行院长，教授、西北大学国际商学院执行院长，教授、博士、博士生导师博士、博士生导师, ,国家教育部高等学校国家教育部高等学校2010-20152010-2015年创业教育指导委员会委员年创业教育指导委员会委员产业结构与产业发展前沿专题产业结构与产业发展前沿专题 模块化经济模块化经济 分工经济分工经济规模经济规模经济重点重点经济系统沿着“规模经济规模经济分工经济分工经济模块化经模块化经济济”的演进路径产品的模块化模块集群化的网络组织模式核心企业的网络组织纵向一体化的企业组织模式模块集群模块化外包技术进步、生产发展

2、、分工深化企业内部各部门之间核心企业与模块制造商企业之间模块制造商、模块整合商行业组织协会模块化对产业组织的影响模块化对产业组织的影响模块化事例模块化诞生模块与模块化模块化类型模块化作用模块化与其他标准化方法1、事例 奥迪 海尔 斯堪尼亚SCANIA客车 模块化概念列车 高速动车模块化产业基地 美国最新战舰 基于模块化设计方法的城市轨道交通牵引计算软件研制 城市轨道交通模块化彩色显示器 一种模块化的能量回馈式牵引供电装置及控制方法 轨道交通车站功能分区模块化设计 模块化概念在城市轨道车辆中的应用 北京地铁5号线车辆制动设备模块化设计 功能模块化思想在城市轨道交通车站设计的应用 模块化UPS在轨

3、道交通通信系统中的应用 200km/h动车组行李架模块化设计探讨 中 国北车集团公司改革发展情况综述 2、模块化的诞生起因：电脑产品兼容问题基础：信息技术和IT产业起源：1964年IBM360电脑模块化设计结果： 用模块化结构取代一体化结构（1964年），解决了兼容问题，创造了可观的效益计算机产业形成了新的产业秩序引发了后来的信息技术产业的集群现象（硅谷现象）导致了电脑产业结构的飞速升级（调整、优化创新）开创了现代模块化的理论与方法原因2、模块化的诞生 科学技术的发展产品变革 传统产品现代产品 社会需求（环境、用户）的多样性、复杂性 竞争 技术标准的可获得性、适宜性加速剂模块化产业需求科学技术

4、发展竞争不断加剧技术标准的公开性、适宜性多样化复杂化催化作用拉推3、模块与模块化模块 模块：模块是可组合、分解和更换的单元，其结构要素紧密地联系在一起，而与其他单元中的要素联系相对较弱，但明晰。 通常是由元件或零部件组合而成的、具有独立功能的、可成系列单独制造的标准化单元，通过不同形式的接口与其他单元组成产品，且可分、可合、可互换。 模块是指半自律性的子系统青木昌彦 具有相对独立性、互换性和通用性 模块种类：功能模块和结构模块 模块化产品3、模块与模块化模块 模块的属性 外部特性：接口、功能、状态 内部特性：逻辑 模块是产品知识的载体 模块的重用就是设计知识的重用，大量利用已有的经过试验、生产

5、和市场验证的模块，可以降低设计风险，提高产品的可靠性和设计质量 模块内部相互依赖，模块外部相互独立，且接口标准化3、模块与模块化模块化是一种处置复杂复杂系统产品系统产品或服务的方法网状层级结构，并包含了基本要素之间的相互关系把复杂的系统分拆成不同模块，并使模块之间通过标准化接口进行连接和信息沟通的动态整合过程模块化1 模块化2 模块化3模块是半自律的子系统，通过和其它同样的子系统按照一定的规则相互联系而构成的更加复杂的系统或过程3、模块与模块化产业秩序 模块化生产方式需要企业内部、企业与企业、企业与供应商、企业与合作伙伴、企业与顾客之间更有效的集成与合作。 模块化生产网络是随着组织内部和外部模

6、块化的进行，各个组织之间逐步形成的复杂网络结构。复杂产品系统 定义 研发成本高、规模大、技术含量高、单件或小批量生产的大型产品、系统或基础设施。 如大型电信通讯系统、航空航天系统、大型船只、高速列车等等 涉及行业 往往受到政府高度管制和调控行业 在国内市场具有垄断地位的行业 争取成为国际技术标准的行业 对国家经济具有重要性、战略和军事需要的行业 特性简单系统 一个总工程师复杂系统 总师办3、模块与模块化模块化 模块内部相互依赖、模块外部相互独立 可见信息 系统结构/设计架构（有哪些模块）、接口/界面、集成协议和测试标准 隐藏信息 仅限于模块内部，对其他模块设计没有影响 模块化本质3、模块与模块

7、化模块化产品 模块化产品 它的各个单元独立设计，通过标准界面结构将独立单元整合成的一个有机整体 产品模块化包括技术系统模块化和功能系统模块化4、模块化类型青木类别 信息角度分类派恩类别 生产角度分类4、模块化类型青木类别派恩类别 IBM 型 丰田型 硅谷型共享构件模块化互换构件模块化量体裁衣式模块化混合模块化BUS模块化4、模块化类型 IBM型青木类别4、模块化类型 丰田型青木类别4、模块化类型 硅谷型青木类别总结青木类别4、模块化类型 舵手的中介性选择作用 承担中介性选择作用的主体 赢得主导地位、并希望巩固其优势的现存企业 确定界面标准的行业团体 风险投资家4、模块化类型 共享构件模块化派恩

8、类别4、模块化类型 互换构件模块化派恩类别4、模块化类型 “量体裁衣”式模块化派恩类别4、模块化类型 混合模块化派恩类别4、模块化类型 BUS模块化派恩类别4、模块化类型 可组合模块化派恩类别5、模块化与一般专业化分工的联系与区别 前提与内涵不同 专业化分工是模块化的必要条件 模块化是系统反复分解与组合的过程 追求的目标不同 专业化效率导向 模块化是顾客价值导向，允许“浪费”的价值创造系统 成功的企业能获得全部/大部分的模块价值，具有白热化的淘汰效果和激励效应 对技术人员的专业化程度要求不同 专业化分工要求个人专业化 模块化强调个人技能综合化6、模块化的作用 提高了复杂性的“可控”范围 使大型

9、设计的不同部分可以同时进行设计 可以包容不确定性 7、模块化与其他标准化方法 简化、统一化、通用化、系列化与组合化 基础：零件 统计数据 模块化 基础：模块 模块化在高层次上应用标准化方法 同样需要简化、统一化、通用化、系列化与组合化统计数据 构成产品的零部件是相对稳定的 据我国有关统计资料表明，每增加一个新零件，年平均费用增加20004000元人民币； 另一份资料显示，机械企业中按其零部件特性分类，约50的零部件属于标准件和外购件，其成本占10； 通用件和相似件占40，成本占 20； 专用零部件只占10，成本却占了70。 因此，对零部件数量的控制，其意义，不只是少出几张工程图，它节省了大量的

10、费用，所以，应尽量采用标准件和外购件三、模（魔）块时代从量变到质变（简化实例）模块化能量模块化产业链与产业标准模块时代的竞争规则模（魔）块改变世界模块化制造战略单个模块单个模块化产品多种产品模块化模块化生产模块化组织模块化产业模块化竞争1、模块化变迁、模块化变迁从量变到质变从量变到质变 简化实例简化实例 小故事小故事1、模块化变迁从量变到质变 历史 作为生产原理有很长的历史，在制造业的应用已有一个多世纪 产业模块化的三个层次 产品体系或产品设计的模块化 制造、生产的模块化 组织形式或功能的模块化1、模块化变迁从量变到质变 模块化生产范围日益拓展 飞机、计算机、手机、汽车、重型设备、手表、发动机

11、、自行车制造以及快餐、金融、法律和信息服务等 模块化制造系统是一种在标准化和模块化系统基础上建立的“柔性”生产系统 模块化有不同的程度，其过程一般是渐进的2、模块时代的竞争规则2、模块时代的竞争规则不同竞争规则比较企业模块化后模块企业的市场结构特征规则设计商A规则设计商B专用模块供应商专用模块供应商通用模块供应商寡头市场垄断竞争市场完全竞争市场模块化与微笑曲线3、模块化能量 简化决策复杂决策变为集权与分权的有效组合 问题：中央集权的设计路线，无法应对复杂系统 将复杂系统分解为模块，变复杂为简单 制定产品设计规则集中决策 实现模块并行开发、分散创新并加剧竞争分权 结果 产品升级换代速度、性价比大

12、幅提升 实现自下而上的系统改进、高效率的整体创新3、模块化能量 改变产品架构变“一体化”架构为“模块化”架构（架构改革） 一体化架构 要素、参数之间相互依赖，错综复杂，牵一发动全身（任何要素的修改都要求对产品进行重新设计）复杂性灾难 封闭式结构，难以演进、创新和变型 模块化架构 模块可独立发展（不影响其他模块），系统可分解、简化 消除/减少相互依赖性（与建立设计规则同时完成） 开放式结构：可利用外部资源、分散化创新、竞争性再集中 和事后改进3、模块化能量 产品开发制度创新一花独放与百花齐放 整体稳定基础上的局部动荡 显性“设计规则”必须遵守使系统有足够的稳定性（支撑其存在） 隐性“设计规则”可

13、以创新使系统有足够的创造性（推进其发展） 新模块的诞生 案例：硅谷、思科3、模块化能量 解决复杂系统难题（如复杂产品） 问题：要素、设计参数、任务等相互混乱的相互依赖 策略 用模块分割系统，提供明确接口治理混乱的相互依赖，形成对整体系统的有效支持 模块可以不断分割3、模块化能量 解决不确定性难题 不确定性：预期的不完全性和解决复杂问题能力的有限性技术创新的基本特征 模块化结构可包容不确定性（层层用黑箱包容）可有效降低不确定性、规避风险 选择权和事后改进的弥补作用（互连设计做不到）4、模块化能量 解决需求多变、快变难题 模块化是搭建产品族的开发平台 全方位地满足市场的多样化需求5、模块化产业链与

14、产业标准5、模块化产业链与产业标准 模块系统集成商所需知识远远超过专用模块供应商的认知极限 结果：模块供应商成为系统集成商的可能性很小 主导（核心）企业实施业务模块化、组织模块化的能力，以及在此基础上对不同业务模块和组织模块的整合能力，成为决定产业发展关键 标准化专业技术委员会应为产业发展制定“设计规则”，引导产业有效整合资源，加速产业发展产业标准5、模块化产业链与产业标准 对发展中国家的负面作用 阻碍发展中国家企业向高附加值环节发展 具有显著的排他性特征，甚至还带有很强的歧视性特征 产业标准成为发达经济对不发达经济实施经济盘剥、产业控制的一种手段 产业标准包含一系列专利模块 核心专利、外围专

15、利和边缘专利模块产业标准5、模块化产业链与产业标准 措施 强化关键模块研发 参与制定标准（正式标准、标准联盟） 观众、群众演员、主角 形成研发与“游戏规则”的良性互动 技术专利化专利标准化标准许可化 获取核心模块关键技术的方式 全球购买和国际并购 获取政府支持集中开发关键模块 企业自主研发5、模块化产业链和产业标准 目标：通过标准化活动，制定适宜的产业标准，形成良好的模块化生态环境 技术 明晰、合理的设计规则关键 模块化产品 灵活的组织结构模块化企业族群 用户 市场 模块化产业5、牵引电器设备与系统产业链 牵标委标准体系 产业链产品系统 产品品种 涉及企业类型与数量 模块化设计、生产、组织和产

16、业结构6、模块化制造战略 模块化制造 模块化制造战略一种有效组织复杂产品和过程的战略 战略分析 战略选择 战略实施 一个企业推行模块化战略，意味着对其他企业拥有的特有知识的利用6、模块化制造战略模块化制造 模块化制造是产业分工细化的产物，已经成为制造工业的发展趋势 系统集成商领袖地位 制造模块化复杂产品的企业，它具有制订模块化设计规则，并通过对不同供应商的产品模块进行集成来制造最终的复杂产品的能力 模块供应商跟随 制造模块的企业，它具有独特的核心能力、良好的协同能力，致力于研发或生产某类模块化单元，处于相关产业链中的不可或缺的环节6、模块化制造战略定义 定义：一种基于产品体系的产品发展战略，它

17、将复杂产品的产业链按照一定的“块”进行调整和分割，按模块组织生产和供应，系统集成商保留产品研发、产品设计的技术控制，将高度模块化的生产过程外包给供应商 模块化制造概念框架(下图）战略分析6、模块化制造战略识别过程复杂产品结构依赖性分析 系统分析复杂产品，确定产品系统结构 通过改变设计规则，可以修正/排除相互依赖性 界面标准制定的可行性分析复杂产品模块化制造可行性分析 可分性是模块化制造的基础复杂产品模块化制造必要性分析 需求是模块化制造的前提 技术必要性（保密） 经济必要性6、模块化制造战略战略选择系统集成商和供应商的能力分析 宏观能力 基础能力、核心能力、协同能力、规模经济性 微观能力 客户

18、满意度、市场占有率、成本、质量、时间和服务等确定模块化制造战略的三种路径选择（见图）非模块化内部生产非模块化内部生产非模块化内部生产6、模块化制造战略战略实施系统集成商分解模块，制订设计规则，使模块能够集成发挥整体效应 建立模块化产品体系框架 定义模块之间的接口 制定设计标准测试每个模块与设计规则是否相一致、达到要求供应商进行模块的研发与生产系统集成商进行模块集成与测试6、模块化制造战略案例7、模块时代 模块时代是一个产品架构具有锁定效应的时代 是一种模块化操作一旦采用就很难更改的时代 从短期来看，产品的模块化结构、界面和设计规则形成之后，其发生变化的可能性就小 从长期来看，实施模块化操作的产品，即使其原来的架构被打破，充其量也只是新的架构取代旧的架构，锁定效应依旧存在7、模块时代 模块时代是一个产业创新快速的时代 赢者通吃快速提供有效产品 并行工程整合产品设计、制造及相关流程 系统集成商创新意愿强 吸引更多的模块供应商遵循其设计规则 提高模块供应商的忠诚度 模块供应商承受巨大的创新压力 易于得到系统集成商的青睐7、模块时代 模块时代是一个注重合作共赢的时代 信息技术1+1 2 模块时代是一个大规模定制流行的时代 模块化是实现定制化的关键7、模块时代中国企业 有声誉、信息、知识和资本优势大企业 摒弃大而