产品模块化与企业技术及其创新的战略管理

1、产品模块化与企业技术及其创新的战略管理摘 要：通过对产品模块化理沦的回顾，分析了继信息和知识时代之后模块化时代的来临。完善了模块化产品的基本构成与基本概念，在传统技术创新理论的重要性和可显性维度基础之上增加了技术创新的架构维度，并提出了新颖的模块化技术创新(MBTI)的架构模型基于该架构模型，结合国内外企业技术及创新管理的实际战略，指出了在经济和市场日益全球化的今天，中国制造企业将不得不对以市场换技术的传统经营思路进行重新思考。MBTI架构模型不仅可以比较有效地分析企业技术竞争与合作的战略行为，也为中国政府与企业制定技术及创新的政策或战略提供理论依据。关键词：模块化技术创新；架构维度：技术战略

2、；技术创新Starr于1965年在哈佛商业评论上提出了一个全新的概念模块生产(modular production)，其实质是所设计、开发和生产的零件能产生最大组合或通用性，不仅实现大规模、标准化的高效率与高质量生产，还能满足用户的个性化要求；而Salvador等通过文献考证得出 Evans在1963年提出的模块设计概念。自此，产品模块化理论逐渐得到一些大型跨国企业的重视和应用，如IBM、SUN等。如果说信息时代改变了人们的生活和观念，知识时代改变了社会经济的资本结构，那么模块时代将改变企业或国家的生存规则本文将通过对企业在模块化时代的技术创新思考，从企业技术创新理论的视角，把我国企业的潜在边

3、缘化危机进行系统的研究，以便国家与企业在进行战略规划和决策时可以作为有益的参考。1产品模块化的简要历史回顾自福特汽车公司于20世纪初建立世界上第一条标准化生产线以来，大规模标准化制造成了国际制造业的基本模式。但随着人们经济及生活水平的不断提高，单调的产品已不能满足消费者的需求，追求个性化的社会需要个性化的产品。标准化优点是生产成本大幅度下降，但是缺点也和其优点一样突出，一是产品单一；二是产品一旦重新设计，标准也将随之更换，更换的成本非常高。随着产品技术的日益复杂，模块化技术越来越得到工程师和企业管理者的青睐，尤其在信息技术产业领域，不同的版本、系统和网络的兼容性主要依靠模块化技术得以方便地实现

4、在传统产业领域，基于辅助工具软件的模块化设计使得制造业以较大程度地实现个性化、大批量生产，即所谓的柔性制造；更多的是通过模块化设计大幅度降低了制造成本。在不同的产业，对模块化产品的构成有不同的描述，如电子产品和机械产品有尺寸的概念，而软件业则没有。本文在参考了一些学者的模块化产品的描述，提炼了产品模块化的三个主要要素架构、模块和元，而且每个模块都拥有这三个要素，使模块化产品具备嵌套结构。模块化产品一个最突出的特点是紧密相关的元件按产品功能划分集成在同一个模块中，这为产品设计、制造、创新和服务提供了新的管理环境。2基于产品模块化的企业技术创新架构传统的技术创新研究一般按技术的外部特征或时间特征进

5、行研究，如许庆瑞，郭斌等在90 年代的组合创新是主要以技术的外部特征进行研究；而Utterback和Abernathy的UA创新模式，以及吴晓波的二次创新既有创新的外部特征，同时也有很强的时间特征。研究者们通常把技术创新分为工艺创新和产品创新、突破性创新和渐进性创新、显性创新和隐性创新等，由于技术的多样性和复杂性，技术创新管理研究者很少涉及技术本身的内部结构，所以传统的技术创新理论把技术几乎当作黑箱来研究，很难从本质上解释当今企业在产品或技术方面全球化创新的战略行为。产品模块化理论为本文提供了新的技术创新理论研究思路，可以方便地解释目前企业的全球化技术管理战略。在提出基于模块化技术创新(MBT

6、I：modularity-based technology innovation)理论架构之前，有必要回顾一下这一研究方向的历史成果。Henderson和Clark曾做过产品技术的架构与部件创新的研究，限于当时的条件，且其研究对象是机械产品的创新，该理论没有从产品的多样性角度去考虑。一些敏感的研究者意识到产品模块化趋势的重要性，提醒管理者在这一趋势下注意技术创新的变化。所以，国际上对基于模块化产品的技术创新进行系统研究的文献仍很少。21技术创新的架构维度分析与传统的产品相比，模块化产品由架构和模块组成，模块用来代替传统产品的部件，使之在不同产品中具有较高的通用性；模块化架构具有更好的柔性和灵活

7、性，使之在产品族中具有更好的共用性。产品模块化特点为产品的大规模生产和个性化制造提供了很好的平衡手段。按模块化产品的构成与技术分类，模块化产品的技术创新也可以作相应的分解架构技术创新、模块技术创新和元件技术创新。1)架构技术创新(ATI：architectural technology innovation)。通常可以视为最重要和最复杂的创新，在高技术领域里ATI是企业最重要的核心能力，大多数领先型企业都拥有这样的核心能力，如IBM、微软、GE等。2)模块技术创新(MTI：modular technology innovation)。按技术创新的重要性维度可以进一步分为核心MTI(即CMTI)

8、和通用MTI(即GMTI)，核心模块技术一般被少数专业化企业所垄断，如20世纪，Intel和AMD基本垄断了微处理器产业；或者被拥有架构技术的企业所控制，象SUN 微系统一样。而通用模块技术通常容易被潜在的竞争对手所模仿，也常被领先型企业为追求低成本或开发市场以外包或合作方式输出。因此，可以认为CMTI是垄断型企业(不包括自然垄断型企业)的核心能力，GMTI则因经济的全球化而表现出多样和繁荣的特征。3)元技术创新(ETI：element technology innovation)。也可以按技术创新的重要性维度分为核心ETI(即CETI)和通用ETI(即GETI)，CETI是产品的基础性创新，

9、如在电子工业以硅晶体代替电子管，或纳米炭管在将来可能代替目前计算机的芯片，CETI往往导致相关产品的突破性创新、重大创新或全新产品的产生；GETI是元件技术的改良或改进，其作用是可以提高模块产品的性能。当然，CETI对于单一的企业来说是比较困难的，通常通过国家或企业联盟等方式组织研发资源进行创新。22MBTI的架构模型结合技术创新的传统研究维度重要性和可显性对传统技术创新架构进行重新分析和研究，然后建立基于MBTI架构模型。在图1中，以技术创新的架构维度为纵轴，在图的左侧从低到高依次为元技术创新、模块技术创新和架构技术创新，代表产品的架构维度指标；以纵轴为界，按技术创新的可显性维度，把 MBT

10、I架构图一分为二，即左边的隐性技术创新和右边的显性技术创新；以技术创新的重要性维度为横轴，在图的底侧依次为核心技术创新和通用技术创新，代表技术创新的重要性随时间的流逝而递减。这样以三个维度构成了MBTI架构模型。图1中，所有箭头表示MBTI 架构模型的动态特征。从核心技术指向通用技术的箭头表示技术创新随着知识的扩散和传播，少数企业垄断的核心技术逐渐为多数企业所掌握，使其核心技术创新逐渐演变为通用技术创新如以硅晶体为基础材料的芯片制造业已正由少数几个企业垄断过渡到众多企业互相竞争的局面，其核心制造技术也逐步为多数企业所掌握；从最终产品角度看，最简单的芯片是普通的电子元件，而高度集成的芯片(如计算

11、机的微处理器)则是产品的重要模块。从元技术创新指向模块技术创新，表示随着元件制造技术的成熟，多元件向模块集成是一个必然的趋势，目的是提高和强化模块的功能，如大规模集成电路的发展过程则是这方面最好的例子。模块技术创新与架构技术创新之间的箭头，表示模块技术创新将提高架构技术创新的能力，而架构技术创新也将推动模块技术创新。从PC工业的发展历史可以看到，PC架构技术的演化带动其模块产品的创新，便携式 PC架构使原PC模块产品进一步小型化，而微处理器的性能不断提高和增强使PC架构技术不断推陈出新。隐性技术创新与显性技术创新之间的箭头表示从知识视角观测技术创新的结果，显性技术创新得到的是以书面、电子文档或

12、图纸等介质形式的知识以及实际的产品，隐性技术创新得到的是员工和组织的技能与经验，按Nonaka等的知识创新理论，创新形成的隐性与显性知识在一定条件下是可以转化的。图1以三个维度把技术创新分割成12个创新模块，以从左到右、从下到上的次序分别是通用元技术隐性创新(ETI_G_T)、核心元技术隐性创新(ETI_C_T)、核心元技术显性创新(ETI_C_E) 和通用元技术显性创新(ETI_G_E)，通用模块技术隐性创新(MTI_G_T)、核心模块技术隐性创新(MTI_C_T)、核心模块技术显性创新(MTI_C_E)和通用模块技术显性创新(MTI_G_E)，通用架构技术隐性创新(MTI_G_T)、核心架

13、构技术隐性创新(MTI_C_T)、核心架构技术显性创新 (MTI_C_E)和通用架构技术显性创新(MTI_G_E)。23MBTI的架构模型与传统技术创新理论的区别与联系1)MBTI与传统的工艺与产品创新规律。工艺创新一般指提高产品质量、改进产品性能，反映在MBTI架构模型上，是指通用元技术、通用模块技术和通用架构技术的创新；产品创新一般是指增进或重组产品功能，反映在MBTI架构模型上，主要集中在核心模块技术或核心架构技术创新。至于UA技术创新模式和二次创新模式，是在不同环境和条件下工艺和产品创新的不同组合规律，反映在MBTI架构模型上，则是通用技术与核心技术创新的不同选择途径。2)MFYI与创

14、新源。创新源强调的是个体创新和用户创新，这种创新是全方位的，当然更多的是面向市场需求的创新，反映在MBTI架构模型上，大部分集中在通用技术创新；至于突破性创新、重大创新或歧异性创新则主要集中在核心技术创新。3)MBTI与创新网络、创新联盟和全球化创新。对一些复杂的民用产品，越来越倾向于企业间合作创新，以降低技术创新成本和创新的不确定性，如汽车、计算机、软件等。但研究创新网络、创新联盟和全球化创新仍停留在宏观的组织层面，很少涉及产品结构分析和微观管理研究。 MBTI架构模型将为这些领域的研究提供更好的技术创新的理论基础。MBTI架构模型与传统技术创新理论之间的区别在于前者对产品模块及架构的通用性

15、更为关注，同时对产品多样性及设计与制造的经济性产生深远的影响；而后者对如何提高产品性能和巩固技术领先地位有更多的考虑。由于传统技术创新理论源于对企业传统制造模式的研究，不仅渐渐显得不适应于产品个性化需求的社会发展趋势，也渐渐不受企业技术创新管理实践的重视。3基于MBTI架构的企业技术创新与管理战略本节将以MBTI架构模型为基础，通过对西子电梯集团的模块技术创新战略和OTIS公司电梯技术的全球化战略管理案例的详细分析，总结了企业技术创新的竞争与合作战略；通过对华为公司技术创新的战略管理分析，提出了中国企业技术创新的机遇；从行业角度，指出中国企业在新的技术环境下技术创新的挑战。31西子电梯集团的技

16、术模块创新战略和OTIS公司技术模块化创新的全球化战略西子电梯集团是一家创建于1981年的村办企业，起初主要生产农机配件及加工电梯配件；通过创业者们抓住机遇、开拓市场、边干边学、吸引和培养人才以及务实的精神，与美国OTIS公司合作迅速成为国际电梯业中的重要制造基地之一。西子电梯集团于1997年与OTIS公司合资成立西子OTIS公司，从业绩上看，合资后的三年内平均新梯增长率仅68，而OTIS控股后的五年间平均新梯增长率达456。实际上，西子电梯集团控股时，OTIS公司除了投入30的股份和引入产品的质量管理要求外，没有其他的投入，因为合作是临时的，显然其目的是为了了解市场环境和投资环境，而不是培养

17、潜在的竞争对手。所以合作三年后，OTIS提出控股要求时，两子电梯集团技术战略并未达到预期的目标，是半途而废还是通过合作继续寻找突破的机会?两子电梯集团选择了后者，并加快了企业技术创新的步伐，于2002年成功研制厂世界先进水平的永磁同步无齿轮曳引机，这即使在OTIS公司内部也无此项新技术。技术上的突破赢得了合作者的尊重，顺利通过了OTIS严格的产品创新证书系统论证，这为西子电梯集团在电梯产品上的主要模块技术之一主机系统赢得了一席之地，并在 OTIS电梯产品的技术平台上得到了广泛应用，为西子电梯集团创造了可观的经济效益。随着合作的深入，OTIS对西子OTIS注入了其成功的管理模式和管理经验，为西子

18、电梯集团创造了良好的学习条件和机会，也为日后该集团凭借企业管理能力的资源优势进行多元化扩张打下了坚实的基础。显然，西子电梯集团所采取的是技术模块创新战略，在合作中创造了良好的企业经营绩效及发展机会。OTIS公司是始于1853年的国际电梯业巨头，也是国际上最大的电梯制造企业，并于90年代初完成了基本的产品模块化设计，模块化技术使OTIS公司产品技术的全球化战略管理游刃有余。OTIS公司以美国为母公司的基地，其产品制造以低成本、高质量为导向进行全球化扩张，并逐渐形成全球化技术创新网络，如新产品试制在德国的子公司、调试在日本的子公司、装潢设计在韩国和日本，而制造基地向中国等发展中国家转移，但其产品的

19、核心技术仍控制在母公司手中，如主机系统和门驱系统的控制软件等；这样OTIS任何一个子公司都无法独立完成完整的全新产品开发，或逐渐退化成只能完成部分模块技术或架构技术创新的能力。由此可见，多国公司通过产品技术的模块化分解，不仅可以加强母公司对子公司的技术及其创新能力的控制，减少母公司向位于其他国家的子公司或子公司之间的不必要技术溢出，而且同时以比较高的效率吸取各子公司的技术特长和能力，提高公司整体创新效率和创新能力。作为发展中国家的中国企业，以市场换技术的战略显然遭遇了新的挑战，因为市场营销及管理模式不但易于模仿，而且通过本地化策略得以复制。所以，目前多国公司经过几年的中国市场环境和社会环境的熟

20、悉，倾向于独立投资是必然的趋势，这样可以更有效地通过公司决策控制公司内部技术及创新能力的流动。32华为的模块化技术创新的战略管理90年代，国际通讯与网络设备制造技术的高速创新为中国企业的快速崛起创造了必要条件。华为创办于1988年，开始时员工十来个人、启动资金仅2万元人民币，但自1992年之后企业发展迅速。1993至2003年十年间平均年增长高达55，2003年销售收入总额达317亿人民币；在中国企业中华为最独特的是其员工组成：46从事产品研发，33从事市场营销和售后服务， 12从事产品制造几乎所有产品硬件的通用模块通过外包模式进行制造，仅硬件模块集成保留在华为内部；每年大于销售总收入的10用

21、于产品研发，和近一半的员工从事技术创新，使得华为的核心技术及能力得到不断提高和更新。华为通过控制产品的核心架构技术及架构设计能力，从而控制产品创新网络；另外，对产品的核心模块进行持续的技术创新，不断促进产品架构创新。这些不仅为华为走向全球化市场创造了坚实的基础，也为与国际着名IT企业的竞争与合作提供了坚实的后盾，如在美国逼平思科的知识产权诉讼案，与美国3COM公司合作成立合资公司，不仅为自己赢得了国际声誉，也获得了竞争对手的尊重。目前，华为是中国为数不多的站在技术创新前沿的企业，以“硬汉”的形象活跃于全球通讯与网络设备市场，并与国际着名的IT企业思科、朗讯等同台竞技，而且近几年的海外销售收入几

22、乎以100以上的增长率递增。同时，成功地运用IBM的集成产品开发(IPD)平台进行相关的产品技术开发，使所有参与产品开发的市场、研发和工程等人员在第一时间都加入进来，产品开发效率、速度和质量大幅度提高。IBM的IPD平台的核心就是基于信息技术的模块化技术创新平台，每个参与产品开发人员在公共的IPD平台上按产品架构及模块进行分工协作、共享技术信息，同时IPD平台对创新进度和成果进行实时管理。与图1相比较，出色的技术创新能力和高强度的技术创新投入(每年销售收入的10以上) 不断增强着华为的核心模块创新能力和架构创新能力，同时IT业短暂的技术寿命周期使华为对核心技术实施动态管理，包括对现有核心技术的

23、创新及下一代技术的开发华为高研发投入形成了众多的技术专利，到2002年底，其申请的发明专利达1 003件，在中国企业中华为的发明专利申请量居首位。所以，良好的企业绩效是基于杰出的技术创新战略管理，当然也必然伴随着企业不断进化的创新性制度和文化、营造人尽其才的企业环境和氛围。33中国企业在MBTI中机遇与挑战模块化产品具备嵌套结构特征，使产品技术创新呈现复杂的创新网络和变幻的企业技术创新战略。如何理解产品模块化创新的基本原则和灵活运用模块化技术创新战略将是中国企业把握技术机遇的关键。1)架构技术型创新战略。对于已掌握产品通用模块技术和基本掌握了非专有的核心模块技术与架构技术的中国企业，如部分专有技术创新缓慢的家电企业(冰箱等)，可以通过对产品核心架构技术进行持续改进和技术创新网络进行领导与管理，以及相关非技术部分的创新协同 (如流程化改进等)，提高企业技术竞争优势。2)模块技术型创新战略。对于尚未掌握核心架构技术的企业，如中国汽车制造企业，可以通过对产品模块技术的持续创新，形成专有核心技术；然后通过专有技术交换或技术创新合作进一步提高企业的技术创新能力，必要时通过购并方式获得核心架构技术。3)元技术型创新战略。以元技术创新作为技术战略组成的中国企业还很少见(如方正集团)，但元技术是企业创新的起点，从平均水平来讲，起点高的国家，其技术创新优势也非