基于模塊化系統(tǒng)的產品創(chuàng)新能力研究:海爾案例

陳占鋒

(國家行政學院政治學教研部，北京100089)

一、引 言

Starr(1965)［1］最先提出了模塊化生產的概念，指出其實質是所設計、開發(fā)和生產的零件能產生最大組合或通用性，不僅能實現(xiàn)大規(guī)模、標準化的高效率、高質量生產，還能滿足用戶的個性化需求。進入90年代后，世界企業(yè)均面臨大規(guī)模生產與個性化需求兩難處境時，模塊化才得到應有的重視。Ulrich(1995)認為，模塊包括一個從功能結構中的功能元素到產品物理部件的一對一映射，以及部件之間的分解與鏈接的界面。［2］Baldwin和 Clark(2000)認為，模塊化為一種特殊的設計結構，其參數(shù)和任務結構在單元(模塊)內是相互依賴又相互獨立的。［3］青木昌彥(2003)認為，“模塊”是指半自律性的子系統(tǒng)，通過和其他同樣的子系統(tǒng)按照一定的規(guī)則相互聯(lián)系而構成更加復雜的系統(tǒng)或過程。［4］Baldwin和Clark(1997)指出，模塊化系統(tǒng)能否高效運行關鍵在于嚴格界定系統(tǒng)的設計規(guī)則和個別的設計規(guī)則。系統(tǒng)的設計規(guī)則是界定模塊之間關系的規(guī)則，由結構、界面和標準三個部分組成。

產品創(chuàng)新是企業(yè)實現(xiàn)其產品戰(zhàn)略的一個重要手段，必須通過某種產品創(chuàng)新管理模式才能實現(xiàn);而模塊化作為一個新的“設計規(guī)則”，甚至作為一種“新產業(yè)結構的本質”［4］，必然會對產品創(chuàng)新管理產生影響，比如企業(yè)模塊化給企業(yè)帶來低成本的競爭優(yōu)勢［5］。但是國內外研究模塊化與產品創(chuàng)新管理的關系以及模塊化對產品創(chuàng)新管理的影響的文獻相對較少;另外，通過規(guī)范的案例研究方法對產品創(chuàng)新和模塊化進行研究的文章也比較少。因此，本文擬通過海爾防電墻電熱水器產品的開發(fā)案例，探討海爾的這種基于模塊化理論的產品創(chuàng)新模式，進一步挖掘模塊化系統(tǒng)對于海爾產品創(chuàng)新管理的影響以及影響機制。

二、案例描述

(一)防電墻熱水器的產品創(chuàng)新

1.研發(fā)課題的提出

2003年7月，《沈陽晚報》刊發(fā)題為“電熱水器電死祖孫”的文章:“26歲青年男子蔣某在洗澡時不幸觸電，祖母搶救孫子時也一同觸電，導致祖孫二人當場死亡。經現(xiàn)場勘驗，專家組一致認為是火線和地線接在一起導致熱水器帶電?！倍凑债敃r國家電熱水器標準，企業(yè)在法律上是沒有任何責任的。但是海爾研發(fā)人員認識到中國的用電環(huán)境惡劣，作為生產廠家有責任解決“環(huán)境帶電”對用戶的傷害問題。

2.防電墻技術的研發(fā)過程與創(chuàng)新

防電墻技術的開發(fā)主要經歷了三個階段:實驗階段、測試階段、全面上市階段。防電墻技術創(chuàng)新在于它通過“水電阻”有效解決了困擾熱水器行業(yè)多年的因“地線帶電”、“水管帶電”等用電環(huán)境導致的逆向漏電問題，實現(xiàn)了從產品安全到系統(tǒng)安全的跨越。

(二)產品開發(fā)中的組織結構創(chuàng)新

1.技術開發(fā)的無邊界團隊

熱水器公司總經理任該項目負責人(海爾稱型號經理)，帶領團隊從事新產品開發(fā)，其主要負責項目總牽頭和資源配置，其他團隊成員分別負責電器部件、結構部件、系統(tǒng)性能測試、市場分析和產品開發(fā)前的實驗、售后服務等方面。其中，市場人員和售后人員作為研發(fā)的支持人員從一開始就參與了研發(fā)團隊，市場人員主要了解用戶的需求，并對用戶進行小范圍的試驗來驗證該項目是否可行;售后人員通過全國各地的售后服務網點來調查全國各地的水質，從自來水公司中搜集水質數(shù)據(jù)，對各地的用電環(huán)境進行調查等，為研發(fā)提供基礎信息。

2.構建開放式研發(fā)平臺

海爾防電墻熱水器的核心技術——防電墻技術在研發(fā)中整合了海爾在日本、歐洲的研發(fā)資源以及國內專家資源;海電熱水器產品的另外兩種關鍵技術——“3D動態(tài)加熱技術”、“安全預警技術”也是與中科院合作研發(fā)完成的。這種基于開放式研發(fā)平臺而研發(fā)首先起始于海爾研發(fā)人員對客戶需求的充分了解和滿足客戶需求的產品創(chuàng)意的產生。產品創(chuàng)意產生后，海爾的研發(fā)人員會首先在內部尋求現(xiàn)成的解決方案。如果內部沒有現(xiàn)成解決方案，海爾就會利用全球的研發(fā)資源尋求現(xiàn)成的解決方案，以求在最短的時間內找到合適的方案。

3.模塊經理與型號經理

海爾熱水器有限公司由市場部、研發(fā)部、銷售部、生產部、售后部組成。其中的研發(fā)部下面有“三所一部”:電熱水器開發(fā)所、燃氣熱水器開發(fā)所、太陽能熱水器開發(fā)所和平臺支持部。各個所下面分別設立模塊部，主要負責電熱水器產品的模塊化開發(fā)工作。模塊經理隸屬于模塊部，每個模塊經理負責一個模塊，可以同時服務于不同的產品開發(fā)項目組。海爾熱水器公司和研發(fā)部的組織結構如圖1所示。

模塊經理的主要職責，一方面要對現(xiàn)有模塊做橫向延伸，包括零部件減少、成本優(yōu)化、質量提升;另一方面要及時地縱向延伸，也就是技術延伸。

海爾熱水器公司的研發(fā)部通過型號經理來全程管理每個項目。型號經理直接隸屬于各個研究所，是通過招標產生的。團隊成員包括各個模塊經理、物流、采購以及實驗團隊等，依據(jù)市場鏈機制從新產品開發(fā)的市場利潤中分成。

三、案例分析

結合海爾案例，將模塊化系統(tǒng)分解為內部模塊化和外部模塊化，可分析其產品創(chuàng)新模式。

(一)“內部模塊化+外部模塊化”

1.內部模塊化

內部模塊化是指在企業(yè)內部進行模塊化的設計、制造和組裝。對于一個具體的產品而言，海爾內部模塊化的系統(tǒng)模型如圖2所示。

圖1 海爾熱水器公司和研發(fā)部組織結構

圖2 海爾內部模塊化系統(tǒng)模型

在該產品的內部模塊化系統(tǒng)模型中，型號經理處于“系統(tǒng)集成商”的位置，是某一型號產品開發(fā)的最高負責人，負責整個產品開發(fā)項目的全程管理。型號經理制定產品設計和開發(fā)的系統(tǒng)信息，并將系統(tǒng)信息傳達給各個模塊經理。模塊經理主要負責某一模塊的開發(fā)。模塊經理對所負責的模塊都非常了解，他們在遵守系統(tǒng)規(guī)則的前提下可以自主對模塊進行開發(fā)。模塊經理在開發(fā)模塊的同時也會不斷地與型號經理溝通，型號經理根據(jù)模塊經理的建議對系統(tǒng)信息做調整。

該模型中的系統(tǒng)信息即型號經理所制定的產品的設計開發(fā)規(guī)則，主要包括四類信息:產品的物理結構、產品設計的技術參數(shù)和標準、產品設計的任務分工、市場化管理。前三類系統(tǒng)信息都是具體可見的。而市場化管理作為海爾集團的一種制度，是該系統(tǒng)中的一種“隱形的系統(tǒng)信息”，即型號經理和模塊經理在合作時都已經了解，不用明確寫出來。市場化管理對于內部模塊化系統(tǒng)的正常運行發(fā)揮了不可替代的作用。

2.外部模塊化

所謂外部模塊化是指在企業(yè)間的模塊化，不同企業(yè)設計、生產不同的模塊。對于一個具體的產品而言，海爾的外部模塊化系統(tǒng)模型如圖3所示。

圖3 海爾外部模塊化系統(tǒng)模型

海爾作為系統(tǒng)集成商，制定產品設計的系統(tǒng)信息，然后把信息傳達給外部各模塊的供應商。這些模塊商在遵循系統(tǒng)規(guī)則的前提下，自主開發(fā)海爾所需要的模塊。

3.內部模塊化與外部模塊化的結合

在一個產品的設計和開發(fā)過程中，海爾的內部模塊化和外部模塊化并不是孤立存在的，而是相互結合的，如圖4所示。

(1)結合點1:模塊的升級與優(yōu)化

在海爾內部模塊化系統(tǒng)模型中，型號經理作為某一產品開發(fā)項目的最高負責人，負責設計新產品的系統(tǒng)信息，然后將這種系統(tǒng)信息傳達給各個模塊經理。

在該模型中，對于一些需要模塊經理升級優(yōu)化的模塊(如模塊1、2)，各自的模塊經理會和外部相關模塊商進行信息交流，他們之間遵循的系統(tǒng)信息E1’，E2’對于型號經理來說仍然是個別信息。

圖4 “內部模塊化+外部模塊化”模型

(2)結合點2:新模塊的設計

海爾的模塊化要做到四新:新材料、新工藝、新技術、新標準。因此海爾不是僅僅通過模塊經理自己來做模塊化，還會到外界開放式系統(tǒng)中讓其他模塊商來做模塊化。因此，如圖4所示，在模型中，對于海爾內部缺乏的模塊3(如防電墻熱水器中的防電墻模塊)，型號經理會直接向相關的模塊商發(fā)出系統(tǒng)信息，模塊商在遵循系統(tǒng)信息的基礎上對該模塊進行獨立開發(fā)。

(二)開放的產品創(chuàng)新平臺

所謂開放的產品創(chuàng)新平臺就是把產品創(chuàng)新中遇到的研發(fā)問題放到開放的環(huán)境中去尋求解決方案，而不是僅僅從企業(yè)內部求解。這種開放的產品創(chuàng)新平臺要求海爾根據(jù)消費需求提出產品創(chuàng)意和研發(fā)中的問題，然后將信息傳達給海爾其他地區(qū)的研發(fā)資源、各供應商、科研院所，由他們來提供解決方案，海爾從中挑選最優(yōu)方案。因此，這種開放的產品創(chuàng)新平臺可以產生模塊化理論中所謂的“重復的研究開發(fā)努力產生的選擇價值”和“模塊開發(fā)中‘淘汰賽’的刺激效果”。由于各種研發(fā)資源之間的實驗是獨立進行的，因此使各種研發(fā)資源之間開展設計競爭成為可能;同時設計被海爾采取的供應商能夠成為海爾的戰(zhàn)略性合作伙伴，這也刺激了各供應商進行創(chuàng)新以為海爾提供解決方案。

(三)對產品創(chuàng)新的積極影響

1.縮短產品創(chuàng)新周期

在模塊化中，模塊經理只需要在遵循系統(tǒng)規(guī)則的前提下獨立進行模塊的開發(fā)，模塊經理對所負責模塊更加了解，還可以自由廣泛地嘗試各種創(chuàng)新方法，從而顯著提高模塊開發(fā)速度。型號經理在開發(fā)產品時可以針對不同消費者的需求來選用不同的模塊，組合成具有不同性能的產品，這降低了產品開發(fā)的難度，從而提高了產品開發(fā)速度。

2.降低新產品開發(fā)成本

型號經理與模塊經理、模塊商之間只需通過系統(tǒng)信息進行溝通，交易成本大大降低;另外，標準零部件的通用使得零部件采購成本大大降低。

3.促進產品創(chuàng)新的多樣性

型號經理在設計一個產品時，主要根據(jù)用戶個性化需求，在通用模塊的基礎上添加幾個特別模塊，或者對現(xiàn)有的通用模塊做一些改變或創(chuàng)新，開發(fā)出新型號的產品，這促進了產品創(chuàng)新的多樣性，并且可以快速滿足用戶的個性化需求。

4.增加產品創(chuàng)新的可靠性

在模塊化結構中以現(xiàn)有模塊為基礎增加新研制模塊，組合而構成新產品。其中，現(xiàn)有模塊的設計、制造和安裝均已定型，可靠性已得到全面驗證，型號經理只需驗證新模塊的可靠性，因而模塊化大大提高了整個產品的可靠性。另外，模塊經理不斷提高本模塊的質量，而在質量提高中模塊經理可以獲得相應的獎金，這反過來也激勵了模塊經理注重模塊的質量。

(四)對產品創(chuàng)新的負面影響

1.有可能阻礙產品系統(tǒng)創(chuàng)新

雖然每一個模塊都在進行創(chuàng)新，但是僵化的系統(tǒng)規(guī)則導致整個系統(tǒng)層面上的創(chuàng)新很難發(fā)生。系統(tǒng)集成商要構建和維持模塊化系統(tǒng)以獲取上述五點優(yōu)勢，必須保證系統(tǒng)規(guī)則的相對穩(wěn)定性。系統(tǒng)規(guī)則一旦形成，很難更改。

2.產品容易被模仿，陷入同質化競爭局面

模塊化雖然可以形成多樣化，但其系統(tǒng)規(guī)則是不變的，各個模塊的變動形成的只是有限的差異化，而這個差異化比較容易在較短時間內被人模仿，形成同質化競爭局面，因此，其產品很難具有長期的、可持續(xù)的競爭優(yōu)勢。

四、研究結論與展望

本文基于模塊化理論，通過研究海爾防電墻熱水器產品開發(fā)的案例，深入系統(tǒng)地探討了中國企業(yè)的產品創(chuàng)新模式，指出了海爾創(chuàng)新管理模式呈現(xiàn)內部模塊化與外部模塊化相結合的特征。海爾創(chuàng)新管理模式對產品創(chuàng)新產生積極影響比如縮短產品開發(fā)周期、降低產品開發(fā)成本、促進產品創(chuàng)新多樣性、增加產品創(chuàng)新的可靠性等，海爾的開放式產品創(chuàng)新平臺對于核心技術的獲取起了非常重要的推動作用。與此同時，本文還指出模塊化產品創(chuàng)新不利于產品系統(tǒng)創(chuàng)新，因為模塊化創(chuàng)新的子系統(tǒng)具有背靠背的特征，缺乏整體創(chuàng)新思維。模塊化創(chuàng)新容易帶來產品功能同質，導致企業(yè)與企業(yè)之間的產品陷入同質化競爭。

筆者將繼續(xù)跟蹤研究海爾的這種基于模塊化理論的產品創(chuàng)新模式，對于內部模塊化與外部模塊化如何整合管理、該模式的不足之處等進行進一步的研究，并尋求優(yōu)化現(xiàn)行的產品創(chuàng)新模式的方法，使這種模式進一步鞏固、成型、優(yōu)化、推廣。

［1］Starr.Modular Production——A New Concept.Harvard Business Review，1965，43:131-142.

［2］Ulrich.The Role of Product Architecture in the Manufacturing Firm.Research Police，1995，24:418-440.

［3］C.Y.Baldwin，K.B.Clark.Design Rules:The Power of Modularity.Cambridge，MA:MIT Press，2000:25-35.

［4］青木昌彥，安藤晴彥，模塊時代:新產業(yè)結構的本質.周國榮譯.上海:上海遠東出版社，2003:15-20.

［5］Hua Wang，Chris Kimble.Low-Cost Strategy through Product Architecture:Lessons from China.Journal of Business Strategy，2010，31(3):12 – 20.