軌道交通裝備制造業(yè)模塊化產(chǎn)業(yè)組織形式研究

顧珊珊

(廣西大學(xué)商學(xué)院，廣西 南寧 530000)

1 引言

模塊化產(chǎn)業(yè)組織生產(chǎn)形式逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)模式，高端裝備制造業(yè)成為又一個(gè)受其深刻影響的產(chǎn)業(yè)部門(mén)，特別是軌道交通裝備制造業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度模塊化。在該生產(chǎn)領(lǐng)域中，按照模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則分解，形成一系列相互獨(dú)立、功能價(jià)值確定的模塊，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制造、創(chuàng)新。這種平行化的操作，保證各個(gè)單獨(dú)模塊的變化和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行效率和效果。零部件子模塊也具有一定的市場(chǎng)規(guī)模，能夠發(fā)展形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)部門(mén)，具備組織生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

軌道交通裝備制造是跨國(guó)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)，核心技術(shù)模塊是各國(guó)博弈爭(zhēng)奪的主要目標(biāo)，其持續(xù)創(chuàng)新性是保持國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)經(jīng)歷了引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)造的過(guò)程。第一階段學(xué)習(xí)吸收龐巴迪CRH1、川崎CRH2、阿爾斯通CRH5、西門(mén)子CRH3C，第二階段產(chǎn)生CRH380，第三階段實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新——復(fù)興號(hào)。本文對(duì)軌道交通裝備制造業(yè)模塊化分析，旨在對(duì)我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)發(fā)展提出合理建議。

2 軌道交通裝備制造業(yè)模塊化分析

2.1 整車(chē)設(shè)計(jì)模塊化

模塊化設(shè)計(jì)是一種生產(chǎn)設(shè)計(jì)方法，能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)的差異化需求。經(jīng)歷“功能分析-分解-選擇組合”三個(gè)步驟。首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，將功能模塊分解出來(lái)，再選擇模塊進(jìn)行組合成不同產(chǎn)品。把模塊化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于軌道交通裝備生產(chǎn)中，分析各個(gè)部分功能，產(chǎn)品被分解、組合成為一系列的模塊總成(子系統(tǒng))，這些模塊總成相互獨(dú)立、有其獨(dú)特的功能，實(shí)現(xiàn)軌道交通裝備產(chǎn)品的整體功能。軌道交通裝備的整車(chē)系統(tǒng)可分解為車(chē)輛內(nèi)部設(shè)備和駕駛室設(shè)備模塊、通信信號(hào)技術(shù)模塊、車(chē)端連接模塊、制動(dòng)裝置模塊、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)模塊、轉(zhuǎn)向架模塊、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)模塊、車(chē)體結(jié)構(gòu)模塊8類(lèi)完整的子模塊系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)進(jìn)一步分解為更細(xì)的零件模塊。眾多原材料供應(yīng)商、其他零部件供應(yīng)商為各模塊系統(tǒng)提供材料支持。

牽引傳動(dòng)系統(tǒng)模塊是動(dòng)車(chē)系統(tǒng)最核心的模塊之一，由高壓電器、牽引裝置等構(gòu)成。轉(zhuǎn)向架模塊由構(gòu)架組成、輪對(duì)軸箱組成、驅(qū)動(dòng)裝置等構(gòu)成；網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控系統(tǒng)模塊由煙火報(bào)警器、列車(chē)通訊網(wǎng)絡(luò)、車(chē)載無(wú)線傳輸裝備、列車(chē)通訊網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成列車(chē)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和監(jiān)控；車(chē)體結(jié)構(gòu)模塊包括車(chē)身殼體、車(chē)前板制件、通風(fēng)和暖氣等構(gòu)成。

2.2 產(chǎn)業(yè)組織模塊化

模塊化生產(chǎn)方式的發(fā)展促進(jìn)軌道交通裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和組織變革，最終形成了基于產(chǎn)品和價(jià)值模塊的模塊化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)組織模式加強(qiáng)了整車(chē)廠商與供應(yīng)商之間協(xié)作，核心企業(yè)起到組織調(diào)節(jié)作用。整車(chē)廠商制定模塊之間結(jié)構(gòu)、界面和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)，各個(gè)供應(yīng)商遵守規(guī)則獨(dú)立進(jìn)行各自模塊設(shè)計(jì)和制造。這個(gè)模塊化產(chǎn)業(yè)組織體系以整車(chē)制造商為頂層系統(tǒng)集成商，大部件、子系統(tǒng)供應(yīng)商為一級(jí)模塊集成商，其他各級(jí)供應(yīng)商形成二級(jí)模塊集成商，原材料和標(biāo)準(zhǔn)件供應(yīng)商形成三級(jí)模塊集成商。整車(chē)廠商只制定標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品接口，保證其兼容性，各模塊的生產(chǎn)細(xì)節(jié)在不受其干涉的情況下由各個(gè)供應(yīng)商自行負(fù)責(zé)。整車(chē)廠商支持模塊供貨商自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)配件,甚至制造主要配件。在整個(gè)模塊化產(chǎn)業(yè)組織系統(tǒng)中，整車(chē)廠商是系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，直接與一級(jí)模塊集成商接觸，再由一級(jí)模塊集成商直接與二級(jí)集成商協(xié)作，這樣分層技術(shù)分解方式，使整車(chē)廠商在生產(chǎn)與流程控制方面的壓力得到緩解。

目前國(guó)際市場(chǎng)上，軌道交通裝備制造主要集中在西門(mén)子、阿爾斯通、龐巴迪、GE、川崎等集團(tuán)。整車(chē)制造企業(yè)從事整車(chē)研發(fā)、制造與系統(tǒng)化集成，擁有核心能力的子企業(yè)在關(guān)鍵模塊領(lǐng)域內(nèi)能進(jìn)行專(zhuān)業(yè)研發(fā)。以西門(mén)子為例，西門(mén)子作為整車(chē)廠商只進(jìn)行研發(fā)和制造動(dòng)車(chē)組，包括整車(chē)生產(chǎn)和系統(tǒng)集成。與其合作的其他模塊供應(yīng)商負(fù)責(zé)生產(chǎn)動(dòng)車(chē)組的其他核心模塊，如轉(zhuǎn)向架、牽引系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。這些子企業(yè)并非只為一個(gè)整車(chē)廠商生產(chǎn)，如奧地利格拉茨轉(zhuǎn)向架公司是西門(mén)子整車(chē)廠商的轉(zhuǎn)向架模塊供應(yīng)商，為集團(tuán)內(nèi)所有整車(chē)廠商的所有軌道交通裝備提供轉(zhuǎn)向架，并進(jìn)行集中的研發(fā)。法國(guó)阿爾斯通的交通事業(yè)部由整車(chē)制造企業(yè)和核心模塊制造企業(yè)構(gòu)成，轉(zhuǎn)向架子公司研發(fā)所有車(chē)輛所需的轉(zhuǎn)向架，這些轉(zhuǎn)向架還同時(shí)供應(yīng)給其他60多個(gè)國(guó)家的整車(chē)廠商。

除轉(zhuǎn)向架模塊以外，其他模塊由形成合作關(guān)系的其他獨(dú)立、專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)廠商負(fù)責(zé)制造。這些廠商專(zhuān)業(yè)從事制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、衛(wèi)生系統(tǒng)、車(chē)門(mén)等模塊生產(chǎn)研發(fā)，同時(shí)與多個(gè)企業(yè)形成合作關(guān)系?？浦Z爾公司同時(shí)為各大集團(tuán)提供專(zhuān)業(yè)化的制動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)服務(wù)；日本的新干線列車(chē)、普通列車(chē)和城市輕軌及地鐵雖然由不同的整車(chē)廠商生產(chǎn)，但是其擋風(fēng)系統(tǒng)都由日本成田公司提供。由于整車(chē)廠商不負(fù)債小部件組裝，模塊化供應(yīng)商需要將各個(gè)小部件預(yù)裝、集成再提供給整車(chē)企業(yè)，因此各個(gè)模塊化供應(yīng)商也是模塊集成商。例如空調(diào)模塊是由空調(diào)機(jī)模塊、控制系統(tǒng)模塊和車(chē)內(nèi)頂風(fēng)道模塊組成，空調(diào)模塊供應(yīng)商需要將這些模塊集成，然后提供給整車(chē)企業(yè)。

軌道交通裝備制造業(yè)模塊化組織形式，提高整車(chē)生產(chǎn)集中度和產(chǎn)品多樣化程度，適應(yīng)客戶(hù)多元化、細(xì)分化需求，并且降低產(chǎn)品制造成本，縮短了新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期。

3 軌道交通裝備制造業(yè)模塊化產(chǎn)業(yè)組織的市場(chǎng)行為

3.1 壟斷與競(jìng)爭(zhēng)

模塊化生產(chǎn)方式下，知識(shí)、信息、技術(shù)、能力等無(wú)形要素是決定市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)力量。模塊化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的壟斷和競(jìng)爭(zhēng)主要存在于整車(chē)企業(yè)和模塊供應(yīng)商之間。整車(chē)企業(yè)掌握競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)規(guī)則的設(shè)計(jì)權(quán)，并希望實(shí)現(xiàn)壟斷；模塊供應(yīng)商為了與整車(chē)企業(yè)形成長(zhǎng)久的合作關(guān)系，它們?cè)谀K系統(tǒng)層面進(jìn)行技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。

3.1.1 整車(chē)企業(yè)之間的壟斷和競(jìng)爭(zhēng)

整車(chē)廠商是整個(gè)模塊化系統(tǒng)的“總設(shè)計(jì)師”，制定系統(tǒng)產(chǎn)品接口標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)集成，控制核心產(chǎn)品生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)并形成自有品牌，處于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈頂端。整車(chē)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)體現(xiàn)在對(duì)唯一的產(chǎn)品系統(tǒng)規(guī)則設(shè)計(jì)者位置的爭(zhēng)奪。由于模塊化產(chǎn)業(yè)組織形式，提高該產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的壟斷性，加劇了整車(chē)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。開(kāi)放性的模塊化系統(tǒng)，又形成了有利的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。如果某個(gè)廠商能夠設(shè)計(jì)出優(yōu)于現(xiàn)有的行業(yè)產(chǎn)品系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，將成為新的市場(chǎng)壟斷者。

3.1.2 供應(yīng)商之間的壟斷和競(jìng)爭(zhēng)

現(xiàn)如今軌道交通裝備制造業(yè)在全球模塊化網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生產(chǎn)，采購(gòu)方面也形成全球范圍內(nèi)模塊化采購(gòu)。例如原來(lái)各大整車(chē)企業(yè)是向多個(gè)汽車(chē)零部件廠商采購(gòu)，而現(xiàn)在則直接向少數(shù)模塊集成供應(yīng)商采購(gòu)。全球范圍內(nèi)的模塊化采購(gòu)，要求零部件供應(yīng)商必須具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，只有技術(shù)實(shí)力雄厚、綜合能力強(qiáng)的零部件供應(yīng)商才能成為整車(chē)企業(yè)長(zhǎng)期緊密合作的專(zhuān)用模塊供應(yīng)商。這一轉(zhuǎn)變提高了零部件市場(chǎng)集中程度，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)的寡頭壟斷特征。

這使得零部件供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng)，每個(gè)模塊供應(yīng)商都基于整車(chē)企業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行激烈的“開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)競(jìng)賽”，形成公平競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。競(jìng)爭(zhēng)勝出者才能與整車(chē)企業(yè)形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的供給關(guān)系。這種方式激勵(lì)零部件供應(yīng)商進(jìn)行模塊技術(shù)創(chuàng)新，甚至領(lǐng)跑整車(chē)技術(shù)水平。

3.2 價(jià)格行為

在零部件模塊采購(gòu)成本方面，整車(chē)企業(yè)拋棄原來(lái)的成本加成法，使用逆推計(jì)算的目標(biāo)成本法。當(dāng)產(chǎn)品受到市場(chǎng)接受，確定最終的市場(chǎng)支付價(jià)格，結(jié)合模塊化組織形式，各系統(tǒng)層層分?jǐn)偅贸龈鞑考到y(tǒng)價(jià)格。整車(chē)廠商與供應(yīng)商企業(yè)之間，不斷優(yōu)化供應(yīng)流程，減少中間成本，實(shí)現(xiàn)整車(chē)和零部件生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)張的同時(shí)平均成本降低。

3.3 組織調(diào)整

模塊化企業(yè)通過(guò)組建虛擬企業(yè)，實(shí)施戰(zhàn)略聯(lián)盟和業(yè)務(wù)外包，實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)模塊化發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)組織從單一的壟斷直線發(fā)展，減少聯(lián)系，轉(zhuǎn)變?yōu)槟K化組織。

4 軌道交通裝備制造模塊化產(chǎn)業(yè)組織的市場(chǎng)績(jī)效

4.1 資源配置效率

企業(yè)傳統(tǒng)的直線一體化生產(chǎn)方式受到模塊化組織形式的沖擊，企業(yè)和市場(chǎng)開(kāi)始融合，市場(chǎng)科層化取代企業(yè)科層化，軌道交通裝備制造業(yè)受到市場(chǎng)激勵(lì)和企業(yè)權(quán)威的影響，資源配置效率得到優(yōu)化。模塊化的網(wǎng)絡(luò)組織形式，縮短信息在內(nèi)部成員之間傳遞時(shí)間，提高信息傳遞效率。因?yàn)橄到y(tǒng)中主要信息是系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則、模塊供應(yīng)商處理和反饋“可見(jiàn)信息”，整車(chē)廠商和模塊供應(yīng)商在信息和交易網(wǎng)絡(luò)中橫向接受、傳遞這些信息，摒棄以往縱向?qū)蛹?jí)之間傳遞，防止人為干預(yù)，改善各主體信息處理和運(yùn)用能力。企業(yè)外部模塊化橫向協(xié)調(diào)整合取代了原來(lái)企業(yè)內(nèi)部之間協(xié)調(diào)，降低交易成本，企業(yè)組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)扁平化化趨勢(shì)。提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)資源全球優(yōu)化配置。

4.2 規(guī)模結(jié)構(gòu)效率

整車(chē)制造商專(zhuān)攻高附加值的整車(chē)研發(fā)、營(yíng)銷(xiāo)以及傳動(dòng)牽引裝置、轉(zhuǎn)向架等核心模塊環(huán)節(jié)，掌握行業(yè)核心模塊，經(jīng)濟(jì)規(guī)模得到保證，對(duì)市場(chǎng)的影響力和控制力加強(qiáng)。模塊化生產(chǎn)中的通用界面，使得原來(lái)規(guī)模經(jīng)濟(jì)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。各模塊供應(yīng)商只需深耕自身專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，致力于專(zhuān)項(xiàng)創(chuàng)新，就能很快實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，跟隨整車(chē)企業(yè)步伐，成為零部件跨國(guó)公司。隨著中國(guó)軌道裝備制造業(yè)大力發(fā)展，中車(chē)集團(tuán)產(chǎn)品全球銷(xiāo)量領(lǐng)先，成為全球最大整車(chē)廠商。其他跨國(guó)零部件企業(yè)紛紛投資中國(guó)市場(chǎng)，在中國(guó)設(shè)立獨(dú)資、合資企業(yè)，進(jìn)行全球規(guī)?；a(chǎn)。

4.3 技術(shù)創(chuàng)新效率

軌道交通裝備制造模塊化產(chǎn)業(yè)組織網(wǎng)絡(luò)取得了突破性創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在架構(gòu)、元件、模塊化三個(gè)層次創(chuàng)新，相互促進(jìn)，進(jìn)一步加快整體創(chuàng)新。差異化市場(chǎng)需求引導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)，根據(jù)產(chǎn)品模塊化特征，制定通用標(biāo)準(zhǔn)；各子模塊相互獨(dú)立，負(fù)責(zé)完成各自的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)特殊價(jià)值功能；在通用標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，支持各模塊供應(yīng)商自由設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)子模塊產(chǎn)品；最后由整車(chē)企業(yè)實(shí)現(xiàn)模塊化整合，在一系列模塊升級(jí)中，整個(gè)產(chǎn)品迅速升級(jí)。同時(shí)，整車(chē)設(shè)計(jì)規(guī)則以明示知識(shí)形式推廣方式明確各模塊任務(wù)范圍和交流界面；各零部件模塊擁有自己隱藏的內(nèi)部知識(shí)，是模塊基于模塊產(chǎn)品生產(chǎn)形成的，這使得模塊內(nèi)部知識(shí)的學(xué)習(xí)成本降低，提高知識(shí)創(chuàng)新效率；整車(chē)企業(yè)與零部件模塊供應(yīng)商借助信息同化機(jī)制，不斷的相互傳遞、反饋系統(tǒng)信息和模塊信息，推動(dòng)整車(chē)系統(tǒng)和模塊部件設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)步。模塊化生產(chǎn)中，整車(chē)企業(yè)作為模塊化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)導(dǎo)者，根據(jù)市場(chǎng)需求，依次傳遞給各級(jí)模塊供應(yīng)商其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略；模塊供應(yīng)商收到“看得見(jiàn)的規(guī)則”，結(jié)合自身內(nèi)部“隱含信息”創(chuàng)新模塊產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在該模塊上的增值；一系列的模塊供應(yīng)商生產(chǎn)研發(fā)的新知識(shí)需要再反饋給整車(chē)制造企業(yè)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)集成商的整合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系統(tǒng)多方面的功能升級(jí)，連續(xù)性創(chuàng)新產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)多次增加。

5 結(jié)論

我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)造的過(guò)程，目前處于再創(chuàng)造的第三階段。隨著國(guó)際化交流越加頻繁，我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)擁有巨大進(jìn)步。中車(chē)成為全球銷(xiāo)售量第一的整車(chē)廠商。但在模塊化生產(chǎn)組織形式中，擁有核心技術(shù)才能制定系統(tǒng)規(guī)制，所以核心技術(shù)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。中國(guó)中車(chē)集團(tuán)在銷(xiāo)售量上占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)，但還需進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和提升，爭(zhēng)取成為模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)者。追求穩(wěn)居模塊化產(chǎn)業(yè)組織高位，必須不斷的技術(shù)創(chuàng)新。

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