中國裝備制造企業(yè)跨越式升級的實現(xiàn)機制:數(shù)字技術(shù)賦能邏輯與路徑

張月月,王曉萍,馮仁光

(1.浙江工商大學(xué) 工商管理學(xué)院(全球價值鏈研究中心),浙江 杭州 310018;2.寧波財經(jīng)學(xué)院 工商管理學(xué)院,浙江 寧波 315715;3.杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司,浙江 杭州 310012)

0 引言

中國裝備制造業(yè)在深度嵌入全球價值鏈的過程中得到快速發(fā)展,自2010年以后連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一,2020年中國裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達到39.92萬億元。然而,與產(chǎn)業(yè)規(guī)模不相匹配的是,中國裝備制造產(chǎn)品的國際競爭力與發(fā)達國家相比還存在很大差距,尤其是精密裝備、高端裝備等先進裝備制造領(lǐng)域的國際競爭力還不強。在新冠疫情反復(fù)、逆全球化日趨嚴峻等復(fù)雜動蕩的外部環(huán)境影響下,中國裝備制造企業(yè)正面臨巨大升級壓力。發(fā)達國家以其技術(shù)主導(dǎo)權(quán)優(yōu)勢,給中國裝備制造企業(yè)設(shè)置種種屏障,通過發(fā)布多輪實體清單,加強對中國出口技術(shù)管制,阻礙中國領(lǐng)先裝備制造企業(yè)的進一步發(fā)展,中國裝備制造企業(yè)亟需加快轉(zhuǎn)型升級進程。

2020年10月,中共十九屆五中全會明確指出,“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展要以推動高質(zhì)量發(fā)展為主題。在訂單業(yè)務(wù)向發(fā)達國家回流和向發(fā)展中國家分流的雙重擠壓下,以往規(guī)模式、粗放式發(fā)展路徑已然行不通,中國裝備制造企業(yè)亟需轉(zhuǎn)變升級思路,尋找能真正實現(xiàn)功能升級和鏈條升級的新路徑,這是突破后發(fā)國家全球價值鏈升級鎖定的關(guān)鍵[1]。在升級過程中,中國裝備制造企業(yè)將在GVC分工中經(jīng)歷從被動參與到主動構(gòu)建的角色轉(zhuǎn)變[2]。出口導(dǎo)向的客場全球化已不符合當前中國經(jīng)濟發(fā)展需要,亟需轉(zhuǎn)向基于內(nèi)需的主場全球化,而在這一過程中,需要增加高級要素投入,形成新的比較優(yōu)勢[3]。

隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進數(shù)字技術(shù)日益成熟,已成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要驅(qū)動要素[4-5],這為中國裝備制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造了良好的外部技術(shù)條件[6]。數(shù)字技術(shù)具備快速聯(lián)通性,能夠打破時間、空間、產(chǎn)業(yè)升級的局限,有助于企業(yè)建立內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)中的積極反饋機制,進而解決當前內(nèi)外部資源斷層問題。如何充分利用數(shù)字技術(shù)給中國裝備制造企業(yè)帶來的升級契機,在雙循環(huán)新格局下探尋適合中國裝備制造企業(yè)的有效升級路徑是本文研究的核心問題,這一研究可為新時期中國裝備制造企業(yè)的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級提供新思路。

1 復(fù)雜環(huán)境下中國裝備制造企業(yè)亟需進行跨越式升級

1.1 復(fù)雜環(huán)境下中國裝備制造企業(yè)依附式升級之路受限

一般而言,產(chǎn)業(yè)升級包括4個階段,即工藝升級、產(chǎn)品升級、功能升級和跨鏈條升級。發(fā)展中國家雖能實現(xiàn)工藝升級、產(chǎn)品升級,但功能升級、跨鏈條升級卻很難發(fā)生,發(fā)達國家會想方設(shè)法把后發(fā)國家“套牢”在GVC低端環(huán)節(jié)[7]。即使發(fā)展中國家能在發(fā)展初級階段實現(xiàn)工藝升級與產(chǎn)品升級,但深度融入后就會落入“網(wǎng)絡(luò)陷阱”,被發(fā)達經(jīng)濟體“俘獲”,面臨的擠出風險增加[8],難以實現(xiàn)更高水平升級[9]。在全球環(huán)境發(fā)生改變的情形下,中國裝備制造企業(yè)面臨的創(chuàng)新環(huán)境日益復(fù)雜,工藝升級→產(chǎn)品升級→功能升級→跨鏈條升級的漸進依附式升級路徑由于周期長、成本高、容易被結(jié)構(gòu)化鎖定,其弊端正日益顯現(xiàn)。

1.1.1 價值鏈條斷裂,知識獲取來源減少

逆全球化、新冠疫情反復(fù)引致的全球價值鏈碎片化打亂了原有升級節(jié)奏。價值鏈碎片化將進一步提高中國在全球價值鏈中的制造地位,但會阻礙中國在全球價值鏈上的地位攀升[10],這將讓中國一直處于“大而不強”的境況中。越來越多的國家通過出臺政策吸引本國企業(yè)回歸本土發(fā)展,許多跨國企業(yè)開始將在中國的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至本國,這導(dǎo)致原來以代工業(yè)務(wù)謀求發(fā)展的中國裝備制造企業(yè)面臨與跨國公司業(yè)務(wù)聯(lián)系斷裂的問題。逆向知識溢出對后發(fā)企業(yè)的技術(shù)升級具有顯著影響[11],在貿(mào)易環(huán)境復(fù)雜多變的情形下,跨國公司知識溢出意愿不斷降低,即使是與中國企業(yè)仍然保持合作關(guān)系的跨國公司亦如此,導(dǎo)致中國裝備制造企業(yè)引進消化吸收的漸進依附式創(chuàng)新發(fā)展之路難以為繼。

1.1.2 關(guān)鍵要素受制于人,企業(yè)升級空間受限

對于嵌入全球價值鏈低端環(huán)節(jié)的裝備制造企業(yè),需要按照跨國公司要求進行生產(chǎn),缺乏運營自主性。在設(shè)備采購方面,在與跨國公司合作過程中,為生產(chǎn)符合跨國公司要求的產(chǎn)品,中國裝備制造企業(yè)會采購一些發(fā)達國家的先進設(shè)備,這雖然能提高中國裝備制造企業(yè)生產(chǎn)的功能專業(yè)化水平,有助于企業(yè)實現(xiàn)工藝升級或產(chǎn)品升級,但是這些設(shè)備具有很強的專用性,只能生產(chǎn)某些特定商品,這會讓企業(yè)陷入“功能陷阱”[12]。當企業(yè)生產(chǎn)其它類型產(chǎn)品時,就會受到限制,導(dǎo)致很難實現(xiàn)功能升級和跨鏈條升級。在零部件采購方面,由于按照發(fā)達國家技術(shù)標準進行產(chǎn)品生產(chǎn),企業(yè)只能采購基于發(fā)達國家技術(shù)標準生產(chǎn)的零部件。這種“亦步亦趨”的升級模式雖然能保證產(chǎn)品整體質(zhì)量處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),但在外部環(huán)境快速變化的情況下,其弊端不斷顯現(xiàn),一旦發(fā)達國家進行貿(mào)易封鎖或零部件斷供,企業(yè)將無法正常運轉(zhuǎn)經(jīng)營。

1.1.3 技術(shù)更新速度加快,技術(shù)超越難度增加

隨著消費持續(xù)升級,用戶對產(chǎn)品的要求越來越高,倒逼裝備企業(yè)加快產(chǎn)品更新?lián)Q代速度。中國裝備企業(yè)只有不斷更新技術(shù),加快產(chǎn)品升級,才能獲得市場領(lǐng)先優(yōu)勢。然而,傳統(tǒng)的依附式升級之路讓中國企業(yè)一直處于被動學(xué)習狀態(tài),只有當發(fā)達國家認為可以進行知識轉(zhuǎn)移時,后發(fā)經(jīng)濟體企業(yè)才可以學(xué)習到一些跨國公司的非關(guān)鍵知識。這使得我國一些裝備制造企業(yè)一直處于世界高端裝備制造領(lǐng)域的外部或邊緣,無法步入核心領(lǐng)域,導(dǎo)致中國裝備制造企業(yè)在國際市場中長期處于追趕狀態(tài),國際話語權(quán)缺失。此外,先進制造的國際技術(shù)標準在不斷提高,如果仍按照以往沿著全球價值鏈依附式升級的思路發(fā)展,將一直處于跟跑狀態(tài),無法實現(xiàn)并跑,更不用說領(lǐng)跑。當前處于技術(shù)更新、技術(shù)變軌非?？斓碾A段,這既是機遇也是挑戰(zhàn),如果企業(yè)不能充分利用當前的機會窗口,仍然在原有技術(shù)軌道上進行低水平升級,將永遠無法超越全球價值鏈上的領(lǐng)先企業(yè),會一直被鎖定在全球價值鏈低端環(huán)節(jié)。

1.2 跨越式升級是中國裝備制造企業(yè)破局的當務(wù)之需

工藝升級→產(chǎn)品升級→功能升級→跨鏈條升級的漸進依附式升級流程對于后發(fā)經(jīng)濟體而言未必適用[13],后發(fā)經(jīng)濟體的模仿性創(chuàng)新使企業(yè)很難擺脫被“俘獲”的困境。對于當前的中國裝備制造企業(yè)而言,要想擺脫被鎖定的困局,形成自主型的全球價值鏈,就必須從跟跑向并跑乃至領(lǐng)跑跨越。中國亟需擺脫技術(shù)外嵌以及過于依賴引進、消化、吸收的傳統(tǒng)發(fā)展模式[14],從全球價值網(wǎng)絡(luò)中的低端俘獲位勢跨越至自我主導(dǎo)的高端位勢,由技術(shù)追趕向技術(shù)超越轉(zhuǎn)變[15],這就需要企業(yè)轉(zhuǎn)變升級思路,進行自我突破。跨越式升級是企業(yè)破除低端鎖定,尋求自主發(fā)展的升級思路。在企業(yè)跨越式升級過程中,需要由被動等待技術(shù)轉(zhuǎn)移向主動尋求技術(shù)轉(zhuǎn)變,尋機繞開發(fā)達國家技術(shù)封鎖,直接獲取國際前沿技術(shù)知識,以加快升級進程,這在外部環(huán)境動蕩復(fù)雜的背景下,顯得尤其重要。只有實施技術(shù)跨越式升級,才有可能實現(xiàn)彎道超車。

在全球價值鏈碎片化的同時,全球創(chuàng)新鏈也進入深度重構(gòu)期,這為我國裝備制造企業(yè)的跨越式升級創(chuàng)造了機會。中國裝備制造企業(yè)亟需通過跨越式升級穿越“達爾文之?！?通過創(chuàng)新重構(gòu)突破主流技術(shù)鎖定,彌補技術(shù)勢差。當美國等發(fā)達國家制定負面清單,限制向中國出口先進技術(shù)和產(chǎn)品時,跨越式升級可以削弱技術(shù)中斷帶來的負面影響,實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控。此外,在消費升級背景下,單一設(shè)備銷售的運營模式已經(jīng)無法滿足市場需求,市場對重大成套設(shè)備的需求在不斷增加,傳統(tǒng)設(shè)備提供商亟需向“設(shè)備+綜合解決方案”提供商轉(zhuǎn)型。因此,在企業(yè)跨越式升級過程中,除要進行技術(shù)跨越外,還需要進行角色跨越。

跨越式升級一般通過兩條路徑實現(xiàn):一是在原有價值鏈上進行跨越式升級,由工藝升級、產(chǎn)品升級向功能升級躍遷,獲得在原有價值鏈中的自主權(quán)和話語權(quán);二是跨越原有價值鏈進行鏈外升級,直接在新領(lǐng)域占據(jù)價值鏈高端位勢,是一種錯位式升級方式。相對于發(fā)達國家的先發(fā)企業(yè),后發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新慣性更小,更容易實施技術(shù)變革,實現(xiàn)外部技術(shù)與組織的柔性銜接[16]。獲取外部技術(shù)后,后發(fā)企業(yè)通過整合不同來源知識,將更多地開展突破性創(chuàng)新,進而更快實現(xiàn)跨越式升級。

在承接外包訂單的過程中,企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)多是參照國外同形產(chǎn)品實施逆向工程實現(xiàn)的,這種方式的優(yōu)點是企業(yè)研發(fā)投入少、難度低。當逆向工程難以維系時,企業(yè)就必須進行正向研發(fā)與創(chuàng)新。傳統(tǒng)技術(shù)管理流程普遍存在研發(fā)目標不清晰、資源投入多、周期長等問題,相對于依附式升級,跨越式升級的難度更高、挑戰(zhàn)更大。在跨越式升級過程中,需要有效的技術(shù)工具提供支撐,數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展為企業(yè)跨越式升級創(chuàng)造了良好條件,數(shù)字技術(shù)的有效應(yīng)用有助于企業(yè)從落后者成長為領(lǐng)導(dǎo)者[17]。

2 數(shù)字技術(shù)賦能中國裝備制造企業(yè)跨越式升級的邏輯

當前,云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)的群落性發(fā)展和泛在特征致使這類技術(shù)的賦能效應(yīng)出現(xiàn)擴大化趨勢。相對于勞動密集型和資源密集型產(chǎn)業(yè),數(shù)字經(jīng)濟在技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮的促進作用更大[18]。由于裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)數(shù)量多、鏈條長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,比其它產(chǎn)業(yè)具有更強的數(shù)字技術(shù)賦能訴求。

聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)在《2020年工業(yè)發(fā)展報告》中提出,新興數(shù)字技術(shù)和數(shù)字化生產(chǎn)方式正在重塑全球價值鏈。數(shù)字技術(shù)實質(zhì)上是一種分層技術(shù),數(shù)字技術(shù)的發(fā)展會加速碎片化全球價值鏈重構(gòu)[19]。如果能充分利用數(shù)字技術(shù)的溢出效應(yīng)、乘數(shù)效應(yīng),將有助于中國裝備制造企業(yè)在全球價值鏈中占據(jù)有利位置。數(shù)字技術(shù)具有更強的通用性和更高的技術(shù)極限,具備顛覆性潛力,可為技術(shù)范式的根本性變革打開機會窗口[20]。未形成成熟技術(shù)范式的機會窗口都是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的有利時機,有助于開創(chuàng)新的技術(shù)創(chuàng)新范式[21]。19世紀,美國正是通過抓住機會窗口實現(xiàn)技術(shù)趕超和跨越式發(fā)展。在數(shù)字技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展時期,應(yīng)該牢牢抓住新一輪產(chǎn)業(yè)變革的機會窗口,實現(xiàn)跨越式發(fā)展[22-23]。

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展,裝備制造產(chǎn)品也在不斷升級進化,產(chǎn)品形態(tài)和復(fù)雜性發(fā)生了很大變化,經(jīng)歷機械化、電氣化和信息化3個階段后,當前正處于數(shù)字化探索階段(見圖1)。在數(shù)字化時代,裝備制造產(chǎn)品的勞動密集屬性會越來越弱,技術(shù)密集屬性則越來越強,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來越快。企業(yè)如果能充分利用最先進的數(shù)字技術(shù),就能占據(jù)全球價值鏈高端環(huán)節(jié),獲得更高的產(chǎn)品附加值。因此,有必要厘清數(shù)字技術(shù)賦能中國裝備制造企業(yè)升級的具體邏輯。

圖1 裝備類產(chǎn)品進化過程Fig.1 Evolution process of equipment products

數(shù)字技術(shù)的高滲透性有助于邊界重構(gòu),使企業(yè)可以突破能力剛性,全方位重構(gòu)企業(yè)價值體系,從而跨越至更具增值空間的新領(lǐng)域。在企業(yè)跨越式升級過程中,需要在兩方面進行突破,即更高的效率和更大的柔性,這是企業(yè)在復(fù)雜外部環(huán)境下提高韌性的兩個重要方面。更高的效率是指企業(yè)需要更快、更好地完成當前業(yè)務(wù),這是實現(xiàn)跨越式升級的基礎(chǔ);更大的柔性是指企業(yè)根據(jù)內(nèi)外部條件變化動態(tài)調(diào)整升級方向,真正實現(xiàn)自主和可持續(xù)發(fā)展,這是實現(xiàn)跨越式升級的關(guān)鍵。充分利用數(shù)字技術(shù),將有助于企業(yè)實現(xiàn)效率和柔性的均衡,從而建立自我主導(dǎo)型的高效能全球價值鏈。

2.1 數(shù)字技術(shù)賦能跨越式升級的效率邏輯

一個成熟產(chǎn)業(yè)的價值鏈一旦形成,并穩(wěn)定發(fā)展一段時間后,不可避免會產(chǎn)生價值鏈環(huán)節(jié)固化的問題。若要實現(xiàn)全球價值鏈的跨越式升級,就需要以企業(yè)自身為核心,對原有價值鏈進行系統(tǒng)重構(gòu)。此時,價值鏈上研發(fā)、生產(chǎn)、營銷等各個環(huán)節(jié)都將面臨效率提升訴求,而各環(huán)節(jié)可以利用數(shù)字技術(shù)提高要素利用效率,數(shù)字技術(shù)在價值鏈各環(huán)節(jié)串聯(lián)過程中,通過降低信息不對稱性提高協(xié)同性,最終實現(xiàn)效率提升。在跨越式升級過程中,企業(yè)需要盡可能快地實現(xiàn)能力提升,而在這一過程中,資源配置效率是決定升級能否成功的基礎(chǔ)因素,誰能更好地優(yōu)化資源配置效率,誰就有可能在行業(yè)中占據(jù)有利位置。此外,在效率提升過程中,企業(yè)還需要兼顧規(guī)?；屎投鄻踊?二者對于裝備制造企業(yè)升級都非常重要。

(1)規(guī)?；省Ｆ髽I(yè)通過采用數(shù)字技術(shù),可以提高人、機、料等生產(chǎn)要素的動態(tài)配置效率。具體通過以下方面實現(xiàn)優(yōu)化:在要素利用率方面,數(shù)字技術(shù)可以極大提高生產(chǎn)效率,以較少的勞動力資源生產(chǎn)出較為豐富的產(chǎn)品,實現(xiàn)單位員工的效用最大化。同時,數(shù)字技術(shù)還可以幫助知識密集型員工從重復(fù)性的日常工作中解脫出來,讓其能夠?qū)Ｗ⒌貜氖赂匾墓ぷ?從而充分發(fā)揮員工的價值。在管理效率方面,數(shù)字技術(shù)可以幫助企業(yè)與用戶迅速對接,將生產(chǎn)和銷售有序聯(lián)動協(xié)同起來,減少周轉(zhuǎn)時間。同時,對生產(chǎn)流程進行數(shù)字化改造,可以打通從研發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流,不僅能縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,還能提升生產(chǎn)效率。數(shù)字技術(shù)可以緩解多重維度的信息不對稱問題,進一步提升資源與能力間的協(xié)同性,進而實現(xiàn)以盡可能低的成本生產(chǎn)更多產(chǎn)品。

(2)多樣化效率。裝備類產(chǎn)品生產(chǎn)是一個復(fù)雜系統(tǒng)工程,以手機這一通信設(shè)備為例,手機雖然體積非常小,但卻由一兩千個零部件組裝而成,因此需要很多合作商配合才能完成整個產(chǎn)品生產(chǎn)。大型產(chǎn)品則更為復(fù)雜,汽車約由10萬個零配件組成,高鐵約由50萬個零配件組成,飛機約由600萬個零配件組成,航空母艦約由上億個部件組成,這些產(chǎn)品的生產(chǎn)需要成千上萬家企業(yè)協(xié)作才能完成。在多主體、多要素協(xié)同過程中,數(shù)字技術(shù)可以降低各主體間信息不對稱性,提高資源的融通性,進而實現(xiàn)多樣化資源的高效匹配。數(shù)字技術(shù)將改變傳統(tǒng)信息傳遞方式,比傳統(tǒng)要素的跨境流動性更高[24],可以有效縮短資源流轉(zhuǎn)過程中的時間距離和空間距離,在協(xié)調(diào)不同空間資源時具有很大優(yōu)勢。

2.2 數(shù)字技術(shù)賦能跨越式升級的柔性邏輯

在企業(yè)實現(xiàn)效率提升后,還需要獲取日益動態(tài)化和個性化的價值增量空間,這是實現(xiàn)跨越式升級的高階因素。在不確定性環(huán)境下,行業(yè)間邊界日益模糊,如果企業(yè)仍采用靜態(tài)思維模式進行升級,則很容易被淘汰。在裝備制造行業(yè),國際領(lǐng)先企業(yè)已不僅僅是產(chǎn)品生產(chǎn)商,也是系統(tǒng)性方案提供商,這對企業(yè)能力提出了更高要求。與一般消費品不同,裝備類產(chǎn)品用戶具有明顯的個性化需求,這種個性化需求還會隨時間遷移有所變化,這就要求裝備制造企業(yè)具有應(yīng)對需求變化的創(chuàng)新切換或迭代能力。如何進行大規(guī)模、多樣化、周期可控的高水平柔性化運營是中國裝備制造企業(yè)邁向高端化過程中需要建立的高階能力。企業(yè)在柔性化運營過程中,需要建立多重反饋循環(huán)機制[25],這樣才能對資源進行動態(tài)組合。人工智能、虛擬現(xiàn)實和機器學(xué)習等新興柔性技術(shù)手段不斷迭代升級,為裝備制造業(yè)的資源動態(tài)組合創(chuàng)造了良好條件。

在柔性化研發(fā)方面,企業(yè)可以借助數(shù)字技術(shù)及時追蹤用戶反饋并識別用戶的新需求和新偏好,將企業(yè)內(nèi)外部各種微創(chuàng)新主體有效連接,有針對性地進行新產(chǎn)品研發(fā)。在柔性化生產(chǎn)方面,數(shù)字技術(shù)通過運動規(guī)劃算法快速記錄各個工藝參數(shù)軌跡,從而實現(xiàn)柔性化定制生產(chǎn)。在柔性化營銷方面,依托數(shù)字技術(shù),企業(yè)可以沿著產(chǎn)品生命周期提供遠程運維、在線運營外包等服務(wù)性業(yè)務(wù),從一次性產(chǎn)品交易活動轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻萎a(chǎn)品交易活動,從而持續(xù)獲取價值。此外,企業(yè)可以基于原有產(chǎn)品拓展總承包、全場景服務(wù)等價值增值服務(wù),這不僅可以擴大產(chǎn)品增值空間,還可以提升市場競爭力。相對于消費品,用戶對裝備制造類產(chǎn)品的需求變化較小,但是在用戶需求不斷升級的情況下,裝備企業(yè)的產(chǎn)品更新訴求將日益增加。

數(shù)字技術(shù)有助于企業(yè)動態(tài)調(diào)整自身橫向和縱向邊界,讓產(chǎn)品或技術(shù)與更多機遇點相連接,提高邊界彈性,為不同價值鏈間的跨越創(chuàng)造便利。構(gòu)建在靈活數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的數(shù)字技術(shù)復(fù)合架構(gòu)由打包的業(yè)務(wù)功能組成,確保企業(yè)能真正快速響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求,提高企業(yè)自身的敏捷性。數(shù)字技術(shù)能夠突破資產(chǎn)專用性約束,擺脫企業(yè)內(nèi)部資源限制,實現(xiàn)閑置要素的共享和重復(fù)利用,從而降低柔性生產(chǎn)成本。此外,數(shù)字技術(shù)中的數(shù)字孿生技術(shù)具有實時同步、高保真度的特點,可以幫助企業(yè)在內(nèi)部建立一個模擬型測試平臺。當面臨高端零部件斷供問題時,企業(yè)可以在模擬測試平臺上對多個國產(chǎn)替代方案進行比較,從而選擇匹配度最高的替代方案。

3 數(shù)字技術(shù)賦能中國裝備制造企業(yè)跨越式升級的路徑

3.1 數(shù)字技術(shù)賦能裝備制造企業(yè)跨越式升級的演進過程

企業(yè)利用數(shù)字技術(shù)的過程是一個階段化演進的過程(見圖2)。數(shù)字技術(shù)可以應(yīng)用于企業(yè)升級的各個階段,但是不同升級模式需要的數(shù)字技術(shù)賦能形式和賦能程度有所不同。在進行工藝升級時,企業(yè)僅需要增加機器設(shè)備投資就可以滿足發(fā)展需求,此時企業(yè)需具備流程級數(shù)字化水平。在進行產(chǎn)品升級時,企業(yè)需要圍繞產(chǎn)品進行機器融合,此時需具備單元級數(shù)字化水平。無論是流程級數(shù)字化還是單元級數(shù)字化,都只是提高企業(yè)生產(chǎn)大眾化、標準化產(chǎn)品的業(yè)務(wù)運營效率,是一種初級數(shù)字化,并沒有對企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)出產(chǎn)生實質(zhì)影響。當企業(yè)尋求從俘獲層的工藝升級和產(chǎn)品升級躍遷至自主層的功能升級和跨鏈條升級時,僅進行初級數(shù)字化轉(zhuǎn)型已難以適應(yīng)新形勢,而需要實施更高水平的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,即網(wǎng)絡(luò)級數(shù)字化和生態(tài)級數(shù)字化,將數(shù)字化全方位貫穿到企業(yè)內(nèi)外部聯(lián)系中,實現(xiàn)企業(yè)與各相關(guān)主體的即時信息交互協(xié)同。在具備高水平數(shù)字化運用能力后,企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放生態(tài)系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,企業(yè)可以與“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用”等各類主體進行多圈層的大協(xié)同、大合作。此時進行整個業(yè)務(wù)體系的顛覆式創(chuàng)新將更為容易,企業(yè)可以更加快速地將價值創(chuàng)造和價值傳遞活動從既有線性關(guān)聯(lián)的價值鏈向全新的價值鏈躍遷。

圖2 數(shù)字技術(shù)賦能中國裝備制造企業(yè)跨越式升級的路徑演化過程Fig.2 Path evolution process of leapfrog upgrading of China's equipment manufacturing enterprises empowered by digital technology

中國裝備制造企業(yè)跨越式升級是一個復(fù)雜的螺旋式過程,由低水平升級向高水平升級突破的過程也是低階創(chuàng)新能力向高階創(chuàng)新能力跨越的過程。所謂低階創(chuàng)新能力,就是創(chuàng)新能力1.0和創(chuàng)新能力2.0階段,在這一階段,企業(yè)創(chuàng)新圍繞發(fā)包商的訂單需求展開,具有很強的專用性,此時企業(yè)僅能進行工藝升級和產(chǎn)品升級。所謂高階創(chuàng)新能力,就是創(chuàng)新能力3.0和創(chuàng)新能力4.0階段,在這一階段,企業(yè)創(chuàng)新是為了獲得更大的自主性和更強的議價能力。在數(shù)字技術(shù)賦能下,裝備制造企業(yè)基于用戶需求,利用數(shù)據(jù)集成和分布式運算進行專業(yè)化、復(fù)雜化和定制化生產(chǎn),幫助企業(yè)由低階創(chuàng)新能力提升至高階創(chuàng)新能力,由俘獲層的被動式升級跨越至自主層的功能升級和鏈條升級,進而實現(xiàn)自主型全球價值鏈的構(gòu)建。若能充分利用數(shù)字技術(shù)的賦能作用,將有助于中國裝備制造企業(yè)克服創(chuàng)新壁壘,實現(xiàn)快速迭代式升級,由后發(fā)追趕向創(chuàng)新引領(lǐng)跨越。

3.2 數(shù)字技術(shù)賦能裝備制造企業(yè)跨越式升級的具體路徑

技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)突破發(fā)展瓶頸、實現(xiàn)跨越式升級的必由之路[26-27],數(shù)字技術(shù)賦能企業(yè)跨越式升級的過程實質(zhì)上是賦能企業(yè)進行系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新的過程。數(shù)字技術(shù)包含多種技術(shù)層,涉及技術(shù)創(chuàng)新各個環(huán)節(jié)的知識管理[28],可對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新全過程進行賦能。在裝備制造企業(yè)跨越式升級過程中,需要解決3個關(guān)鍵過程性鏈式創(chuàng)新問題[29]:一是如何識別和搜索處于行業(yè)領(lǐng)先水平的前沿技術(shù),繞開發(fā)達國家的技術(shù)封鎖,獲取符合升級訴求的前沿知識;二是如何有效吸收和創(chuàng)造性運用前沿技術(shù),開發(fā)出處于世界領(lǐng)先水平的產(chǎn)品;三是如何將基于前沿技術(shù)升級的產(chǎn)品成功推廣至高端用戶市場,將產(chǎn)品價值充分展現(xiàn)出來。這些問題的解決有助于中國裝備制造企業(yè)的創(chuàng)新升級進入良性循環(huán)發(fā)展軌道,實現(xiàn)長期迭代和演進。在數(shù)字技術(shù)賦能的效率和柔性邏輯下,可以尋找這3個問題的解決路徑。

3.2.1 技術(shù)知識獲取中的數(shù)字技術(shù)賦能

裝備制造業(yè)是高技術(shù)密集度和高知識密集度產(chǎn)業(yè),裝備產(chǎn)品中包含豐富的異質(zhì)性知識。在產(chǎn)品創(chuàng)新過程中,需要不斷更新和豐富這些異質(zhì)性知識,而企業(yè)很難有充足時間進行消化、吸收和再創(chuàng)新。企業(yè)組織邊界之外存在大量外部技術(shù)知識,這些技術(shù)知識呈離散型分布,對其進行收集和整理存在一定難度。數(shù)字技術(shù)在環(huán)境感知方面已經(jīng)取得重大突破,能幫助企業(yè)提高感知外部環(huán)境的能力,識別環(huán)境中的高價值性因素。數(shù)字技術(shù)可以通過對群體智慧的機器學(xué)習,快速掌握事物之間的關(guān)聯(lián)性。企業(yè)可基于云上系統(tǒng)“全、微、精、深”地發(fā)現(xiàn)和捕獲不同空間技術(shù)知識,幫助企業(yè)找到與之相匹配的前沿技術(shù)。

顯性信息超載是很多企業(yè)面臨的重要問題,如何從繁雜、海量化、多終端傳輸?shù)男畔⒅泻Y選出符合企業(yè)發(fā)展需求的知識是企業(yè)提高知識獲取效率的重要內(nèi)容。數(shù)字技術(shù)可以幫助企業(yè)構(gòu)建垂直領(lǐng)域搜索能力,企業(yè)可運用知識圖譜等方法建立知識概念層與知識實體層之間的聯(lián)系,快速定位搜索內(nèi)容,提高搜索效率。此外,利用數(shù)字技術(shù)進行知識搜索時,可以激活企業(yè)內(nèi)部原有資源,突破知識專用性約束,提高知識活性。傳統(tǒng)技術(shù)識別主要依靠技術(shù)路線圖和德爾菲法等主觀方法進行技術(shù)判別,這種方法需要耗費大量人力和資金成本。數(shù)字時代,企業(yè)可以依賴數(shù)字技術(shù)通過文本挖掘和關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的方式搜集技術(shù)信息,然后采用機器學(xué)習方法對數(shù)據(jù)進行深度分析,以實現(xiàn)對前沿技術(shù)的科學(xué)識別。在前沿技術(shù)知識中,一部分是顯性知識,還有一部分是隱性知識。對于隱性技術(shù)知識,人工智能系統(tǒng)能夠根據(jù)條件和環(huán)境變化自主進行邏輯判斷,通過訓(xùn)練學(xué)習的方式解決復(fù)雜知識的搜索和整理問題。此外,企業(yè)還可以通過語音識別、字符識別和圖像識別等技術(shù)進行信息加工和處理,將過去未被充分利用的隱性知識結(jié)構(gòu)化和顯性化,從而實現(xiàn)與其它已編碼數(shù)據(jù)的聚合。

無論是隱性技術(shù)知識還是顯性技術(shù)知識,都有一個動態(tài)更新過程。相對于隱性技術(shù)知識,顯性技術(shù)知識更新頻率更快。知識每一次更新都會產(chǎn)生一定冗余知識,給企業(yè)造成知識運用難題和管理負擔,進而影響組織創(chuàng)新效率。基于高性能的云計算基礎(chǔ)設(shè)施和先進的計算架構(gòu),數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的收集、存儲和計算,幫助企業(yè)構(gòu)建一個分類明確的海量知識池,從而幫助企業(yè)找到最有價值的前沿技術(shù)知識以及與之匹配的相關(guān)知識,助力企業(yè)進行高效率、柔性化的全過程知識管理。

3.2.2 產(chǎn)品開發(fā)迭代中的數(shù)字技術(shù)賦能

裝備制造企業(yè)用戶一般是處于下游的企業(yè),這些下游企業(yè)為了建立自身獨特的競爭優(yōu)勢,對產(chǎn)品的個性化訴求非常強。傳統(tǒng)研發(fā)過程中,企業(yè)需要針對每款新產(chǎn)品進行實際的實驗驗證,成本高昂,這使得大量企業(yè)在進行產(chǎn)品開發(fā)前不愿意做充分的實驗驗證。但是在數(shù)字技術(shù)賦能下,企業(yè)可以直接通過模擬方式擇優(yōu)選擇方案,從而大大降低創(chuàng)新試錯和研發(fā)成本。

企業(yè)通過技術(shù)交流與合作,借鑒不同行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù),將這些跨界技術(shù)整合至裝備制造企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)中。企業(yè)可以利用數(shù)字化仿真、設(shè)計、技術(shù)驗證技術(shù),大幅縮短產(chǎn)品從概念設(shè)計到成型的過程,促使應(yīng)用了新技術(shù)的產(chǎn)品更快面世,企業(yè)能更快地回籠研發(fā)投入資金、獲得收益。此外,企業(yè)也能更快獲得市場反饋,進而快速進入下一輪產(chǎn)品的優(yōu)化迭代過程中,這有助于企業(yè)更好地進行螺旋式升級,從而把握市場先機。裝備類產(chǎn)品具有高度復(fù)雜性特點,在產(chǎn)品迭代后,由于產(chǎn)品子系統(tǒng)設(shè)計版本過多,很容易產(chǎn)生內(nèi)部版本匹配錯誤的問題,而且隨著產(chǎn)品迭代速度加快,不同版本系統(tǒng)的匹配變得更加復(fù)雜。數(shù)字技術(shù)在版本匹配方面具有很大優(yōu)勢,可以大大降低出錯率、減少匹配時間。

當前正處于VUCA(volatility,uncertainty,complexity,ambiguity)時代,企業(yè)外部環(huán)境變化速度加快,不確定性增加,原先的市場需求結(jié)構(gòu)很有可能發(fā)生變化,這使得企業(yè)對市場需求預(yù)測的難度增大。作為使能技術(shù),數(shù)字技術(shù)中的深度學(xué)習技術(shù)可以幫助企業(yè)提高技術(shù)創(chuàng)新的精準度和效率,從而減少時間損耗。當前,深度學(xué)習已經(jīng)進入小樣本學(xué)習階段,只需要少量的樣本數(shù)據(jù),就可以復(fù)用和學(xué)習其它領(lǐng)域數(shù)據(jù),提高產(chǎn)品創(chuàng)新效率,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。作為載體,數(shù)字技術(shù)可以幫助企業(yè)更好地進行開放式創(chuàng)新,克服“非本地發(fā)明綜合癥”,跨越空間和時間區(qū)隔,獲得更大范圍內(nèi)的群創(chuàng)思想,通過集合全產(chǎn)業(yè)鏈中各類研發(fā)力量,進行協(xié)同式創(chuàng)新。

3.2.3 技術(shù)價值實現(xiàn)中的數(shù)字技術(shù)賦能

無論是技術(shù)知識獲取還是產(chǎn)品創(chuàng)新迭代,都是企業(yè)投入的過程,只有將產(chǎn)品向市場投放銷售,并獲得相當?shù)膬r值收益,才能夠檢驗升級的有效性。市場需求日益碎片化導(dǎo)致大批量的標準化產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足市場用戶的獨特性需求。依托在線平臺,企業(yè)可以與用戶進行泛在連接和智能交互,充分發(fā)揮其與用戶聯(lián)結(jié)帶來的“長尾效應(yīng)”,滿足用戶個性化、場景化需求。作為使能技術(shù),數(shù)字技術(shù)可以快速識別有潛力的市場,并且聚焦用戶需求精準推出新產(chǎn)品。數(shù)字技術(shù)可以有效緩解供需雙方信息不對稱問題,有助于用戶及時了解企業(yè)產(chǎn)品特征和優(yōu)點。作為載體,在數(shù)字化平臺上,企業(yè)與用戶之間的空間距離、時間距離大大縮短,可以更快地進行信息流轉(zhuǎn)。數(shù)字技術(shù)可以幫助企業(yè)及時了解用戶最新需求,把握需求趨勢,圍繞用戶需求進行智能定制,尤其能夠滿足高端裝備產(chǎn)品用戶的碎片化需求,從而提升用戶滿意度,提高用戶粘性。

數(shù)字技術(shù)在激發(fā)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)上天然具有優(yōu)勢,企業(yè)可以基于在線平臺構(gòu)建的廣泛價值網(wǎng)絡(luò),快速拓展市場價值空間邊界,不斷進行市場擴張,進而獲得更大的國內(nèi)和國際市場空間,在價值乘積、聚合和疊加中實現(xiàn)技術(shù)升級價值最大化。銷售人員可以基于研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的全域數(shù)據(jù),制定精細化營銷方案。企業(yè)可以根據(jù)數(shù)據(jù)中臺進行用戶畫像,根據(jù)用戶畫像對產(chǎn)品進行精準推薦,不僅可以大大提高成交率,還可以幫助用戶獲得更大的體驗價值,增強用戶的價值獲得感。此外,企業(yè)通過為用戶提供一體化服務(wù),不僅能夠提高用戶滿意度,還可以提高產(chǎn)品附加值。

4 進一步發(fā)揮數(shù)字技術(shù)賦能中國裝備制造企業(yè)跨越式升級的政策建議

雖然數(shù)字技術(shù)發(fā)展十分迅速,但是數(shù)字技術(shù)在裝備制造領(lǐng)域的應(yīng)用還不全面,也不夠深入,很多裝備制造企業(yè)未能進行有效的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。若能充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的賦能作用,將大大加快我國裝備制造企業(yè)跨越式升級步伐。本文聚焦如何充分挖掘數(shù)字技術(shù)的賦能作用,基于數(shù)字技術(shù)提供方、裝備制造企業(yè)以及數(shù)字技術(shù)應(yīng)用環(huán)境優(yōu)化3個角度,從數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新、數(shù)字平臺搭建、數(shù)字技術(shù)運用、治理體系完善5個方面提出具體建議。

4.1 加強數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為數(shù)字技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造良好條件

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國的先決條件,也是企業(yè)利用數(shù)字技術(shù)進行跨越式升級的基礎(chǔ)條件,前瞻性地進行數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施布局是快速擴大數(shù)字技術(shù)應(yīng)用范圍的前提。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是一個立體式、嵌套化建設(shè)的過程,不僅包括底層的5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等核心數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,還包括為這些核心數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施配套的充電樁等設(shè)施以及經(jīng)數(shù)字化改造的傳統(tǒng)基建設(shè)施,這3類數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施相互促進、相互補充,缺一不可。因此,在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中要同時兼顧這3種類型。

4.2 加大對數(shù)字企業(yè)的扶持力度,維持中國在數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先位置

數(shù)字技術(shù)是數(shù)字企業(yè)的產(chǎn)出成果,相對于傳統(tǒng)制造企業(yè),數(shù)字企業(yè)具有更強的高科技屬性。與裝備制造領(lǐng)域的許多基礎(chǔ)性技術(shù)不同,中國在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)方面不存在明顯的后發(fā)劣勢,如果數(shù)字企業(yè)能夠進一步加大研發(fā)投入,采取積極的創(chuàng)新行動,很有可能讓中國的數(shù)字技術(shù)長期維持在世界前沿水平,以更好地助力裝備制造企業(yè)全過程創(chuàng)新。著力做大做強龍頭企業(yè),促進產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,加大對數(shù)字企業(yè)的扶持力度,加快數(shù)字技術(shù)的開發(fā)和試驗,從而在產(chǎn)業(yè)格局未定的關(guān)鍵窗口期,進一步占據(jù)有利位置。

4.3 助力裝備企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,提升企業(yè)數(shù)字技術(shù)運用能力

當前,數(shù)字技術(shù)在裝備制造領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初步階段,企業(yè)數(shù)字技術(shù)運用效率還不高。裝備制造企業(yè)需提升數(shù)字技術(shù)運用能力,高效開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型,充分挖掘數(shù)字技術(shù)驅(qū)動企業(yè)全過程創(chuàng)新的潛能,以更快占據(jù)價值鏈新高地。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項復(fù)雜工作,涉及知識獲取、產(chǎn)品開發(fā)、營銷服務(wù)等多個環(huán)節(jié)。人才是企業(yè)成功實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素,裝備制造企業(yè)要加強對員工數(shù)字技術(shù)運用技能的培訓(xùn),同時政府要組織相關(guān)部門或者協(xié)同行業(yè)協(xié)會對裝備制造企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作進行指導(dǎo),幫助裝備制造企業(yè)更快更好地完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

4.4 建立高質(zhì)量賦能型平臺,促進數(shù)字技術(shù)供需雙方有效互動

數(shù)字企業(yè)開發(fā)出新的數(shù)字技術(shù)以及裝備制造企業(yè)完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型后,需要有效的平臺將二者聯(lián)結(jié)起來。平臺集成管理水平的提高將大大提升數(shù)字企業(yè)和裝備制造企業(yè)的互聯(lián)互通效率,幫助裝備制造企業(yè)不斷迭代更新其數(shù)字化轉(zhuǎn)型流程,讓企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型狀態(tài)一直保持領(lǐng)先。這就需要建立規(guī)范、成熟、專業(yè)程度高的應(yīng)用性平臺,這種平臺能夠根據(jù)行業(yè)特征和發(fā)展現(xiàn)狀制定針對性計劃,也能圍繞裝備制造企業(yè)實際需求,為企業(yè)提供個性化定制、智能化生產(chǎn)以及延伸服務(wù)等不同應(yīng)用場景的解決方案,助力裝備制造企業(yè)的高質(zhì)量跨越式升級。

4.5 優(yōu)化數(shù)字技術(shù)治理體系,營造良好的數(shù)字技術(shù)賦能環(huán)境

裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈涉及數(shù)量眾多的企業(yè),如果這些企業(yè)不采用一致標準進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,即使企業(yè)自身效率得到極大提高,也僅能實現(xiàn)“局部最優(yōu)解”。此時,企業(yè)會形成一個個“信息孤島”,企業(yè)間的不兼容會產(chǎn)生技術(shù)互通性差的問題,從而不利于企業(yè)間協(xié)同,無法充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的規(guī)模效應(yīng)。數(shù)字技術(shù)本身具有明顯的快速迭代和快速更新特征,為打破企業(yè)間的“信息孤島”,需建立數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的統(tǒng)一標準,在迭代更新中實現(xiàn)數(shù)字資源的即插即用,從而助力裝備制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級。

5 結(jié)語

在高度不確定和高度復(fù)雜的外部環(huán)境下,中國裝備制造企業(yè)正面臨發(fā)展瓶頸,以往的依附式升級道路難以為繼,如何向價值鏈高端跨越式升級是迫切需要解決的重要問題。大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展為中國裝備制造企業(yè)的跨越式升級創(chuàng)造了良好條件。本文從效率和柔性兩個角度對數(shù)字技術(shù)賦能裝備制造企業(yè)跨越式升級的邏輯進行系統(tǒng)分析,并分層次、分階段討論數(shù)字技術(shù)在中國裝備制造企業(yè)升級各個階段發(fā)揮的作用,為不同發(fā)展水平下的裝備制造企業(yè)升級提供參考和借鑒。本文主要采用規(guī)范分析法進行研究,基于中國裝備制造企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和數(shù)字技術(shù)特點,凝練數(shù)字技術(shù)賦能裝備制造企業(yè)升級的邏輯和路徑,但未進行量化實證分析,未能進一步揭示數(shù)字技術(shù)賦能的具體量化結(jié)果。未來研究中,可通過定量研究方法對數(shù)字技術(shù)賦能裝備制造企業(yè)升級的機制和效應(yīng)進行實證檢驗,以進一步明確其效果。