企业科技创新的十大战略工具

企业科技创新的 十大战略工具 刘 琦 岩 （国家科学技术部调研室） 问题的提出 创新是进步的灵魂、发展的动力，是战胜 挑战、走出困境的法门，是任何组织意欲 持续存在下去当然的战略基点 。 组织的创新必须讲求战略；创新战略的 实施要以创新能力为基础。能力使来 ? 历史告诉人们：任何能力的生成和发挥 都离不开新工具，尤其是一些战略性工 具的运用。 创新实践亦是如此！ 问题的提出 中国民营企业的创新情景抑或困境 要么是忙而无果；要么是坐以待毙 并不缺乏创新的意识和资源，而是有效工 具的缺乏。 亚 马斯洛有这么一句话：只拥有锤子 这一种工具的人，会把所有东西都当作 钉子对待。 科技创新是很复杂的事情，当然需要相 当复杂的工具。 工具的品性与十大战略工具 宜感知 宜操作 可比较 可替代 能嵌入 能拓展 1. 破坏性技术 2. CTO制度 3. 架构与模块 4. 技术路线图 5. 产品和技术生命周期管 理 6. 产品集成开发 7. 研发外包及技术联盟 8. 创新成熟度模型 9. 计算机辅助创新 10.创新实验室 1.破坏性 技术 创新类型 （熊彼特经典定义） 采用一种新产品 采用一种新生产方法 开辟一个新市场 控制一个新的原材料或半制成品 供应来源 实现一种产业新组织 创新类型（ G.摩尔分类） 产品领先式 客户新近式 卓越运营式 品类革新式 颠覆性创新 应用性创 新 产品创 新 平台创 新 产品线延伸创新 增加型创新 营销创新 体验式创新 价值工程创新 集成创新 流程创新 价值转移创新 重置创新 并购创新（盈 利并退出） G.摩尔 公司进化论 ,P52.有所变动 创 新 方 式 渐进式创新 -现有技术的衍生扩展 突变式创新 -突破性技术、替代性技术 破坏性技术指的是通过新的开发路 线（含商业模式）能迅速并低成本地实 现当前市场主流产品的技术。基于破坏 性技术的创新称之为破坏性创新，旨在 利用破坏性技术的潜在优势做大细分或 边缘市场，以非对称动机打消主导者的 优势，颠覆现有的市场结构。 破 坏 性 技 术 破坏性创新 /破坏性技术 u不被主流市场用户所看重和使用的创新 u破坏性技术或创新凭借推出不同于主流 市场新的技术，定义了一个崭新的产品 /服务，开拓了新的技术或产品发展路 线 u破坏性技术或创新是把新的特色、新的 价值带给了用户、消费者，由此创造了 新市场；或是以更大的便利性、低价格 占有当下的低端市场。 为什么会产生破坏性技术创新 年代 生产模式 1000年 2000年15世纪 18世纪 小生产年代 大生产年代 公元元年 人力、畜力 风力、水力 简单工具 大机器生产 大规模生产 精益生产 OEM 、 ODM自动化生产农业：精耕细作 手工业 ; 人力 /半机械 机械生产 技术变革 组织变革 分工 集成 人类生产方式变革 时间 技术 老技术 新技术 福斯特 -每个技术都有自己的 S 曲 线 新技 术会 造成第二 曲 线 当 第二曲 线 威 胁 到第一 曲 线时 ， 旧 的主 导 公司 往往不能及 时 吸收使用 大公司 內部反對、專利 卡住 等等 破坏性创新发生 -小 公司常 常采用 新技 术以 求 快速成 长 ，取代大公 司成 为 主流。 市场表现 时 间 顾客可应用和吸纳 新技术的能力 技术进步节奏 渐变型技术 破坏型技术 渐变式创新中 在位者几乎总是赢 新进者几乎总是赢 破坏性创新 令领先者失败的驱动器和新增长机会之源 11 7% 4%12% 8% 18% 22% % of tons 钢材销量 19801975 1985 1990 螺纹钢 角钢 、 条钢和钢棒 结构型钢 钢 板 2530% 55% 用不对称动机打败竞争对手 小型钢厂的数量小型钢厂的数量 历史 上的 破 坏性技术或产 品 -共生型 自行车 汽 车 飞机 收音 机 电视机 电脑 有线电话 移动电话 -替代 型 电报 电话 网络 唱片 VCD光 盘 DVD光 盘 马车 汽 车 CRT LCD TFT 软盘 光盘 USB 大型 计算机 PC 三、破坏性技术案例 如今的破坏性创 新事例 制造业 个性化、网络化制造 教育 产业 网上 教育 和在职培训 航空 业 区间 短程 飞机 电信产业 IP电话 手机电视 手机信用卡 一个破坏性创新的发明 分享 时代 杂志 2003最火爆的 发 明 德国发明家阿尔班 盖 斯勒专门为跳伞爱好者设计 的新装置。这种 翅膀不致使 人在空中像石 头 那 样 自由落 体 下降，它 会让 人在 空 中以 每小 时 236千米的速度 飞 翔 ， 从 而 让 人們在空中 尽 情欣 赏 地面美景，而 不会像用降 落伞 那 样直接 落到地面。 当时估计，这种飞 人翅膀 将 於 2004年上市， 预计 售 价达 3300$。 中国的情形 雅格尔、海尔、铁本 格兰仕、奥克斯 华为、方正 WPS/金山、百度 分众、如家、淘宝、 阿里巴巴 网等 技术融合带来了更多的破坏性机 会 电话 计算器 寻呼机 短信 计算机 电视机 PDA 电子身份证 电子票证 电子钱包 GPS导航仪 照相机 摄像机 录音机 游戏机 电子时钟 测温计 血压计 MP3/4 收音机照明器 威猛山寨机 最后来一张正面照。顺带一提，这是部集结各种功能于一身的万能手机， 3 吋触控萤幕、 中文手写、双插卡、 MicroSD 扩充、蓝牙、 MP3、 6+1 超大喇叭和百万画素相机，你喊得 出来的它都有，这就是中国山寨机的独到哲学！ 全球主要产业正进入较大规模、长周期 的破坏性技术创新阶段 破坏性创新的不可避免性 n思想基础 后现代思潮 n理论基础 熊彼特、克里斯滕森 ; n破坏性创新战略 ;蓝海战略等等 技术融合带来了众多破坏性创新的机会 科技创新正规模化、长期化 商业模式创新正成为焦点 在成熟市场和新兴市场中，谁都在讲战 略又讲实用，且新的战略往往是破坏性 导向的 关于破坏性创新的新评价 破坏性创新 =破坏性技术 +商业模式创 新 不对称动机 +不对称能力 /组织资源 +不对 称成本优势 + 主体的变化：过去是小企业；目前是不论 大小企业，甚至事业型组织 领域或对象的变化：过去是熟悉的领域， 目前多是在新兴领域和市场 破坏性创新策略实施正在发生的变化 2 CTO制度 n企业设立 CTO，是对原有首席科学家、总 工程师、研发或技术总监等制度的超越 ; nCTO首先是企业技术资源的最高管理者， 其越来越多的职责是把握总体技术方向， 策划与实施技术创新战略，对技术选型和 具体技术问题进行指导和把关，完成所赋 予的各项技术创新任务或目标； nCTO必须是战略型科学家和工程师 CTO的意义 uCTO存在的必然性、必要性 uCTO同其它高级职位的关系 uCTO缺失的影响 u注意： CTO是一个制度或一个建制 ，而不是一个人、一个角色 u中国需要一支 CTO群体和文化 3 “架构与模块 ”化设计能力 一个好的技术创新战略必须在架构与 模块两大维度上实现产品创新、流程创新 和组织创新的三位一体，这样才能实现创 新战略与资源整合的统一。 “ 架构与模块 ” 是无法回避的一对战略范畴 。 架构基于模块的架构 /模块是一定架构下模块 架构与模块 产品架构 vs 产品架构； Eg. 汽车、航天 载人航天运载火箭火 箭系统架构 运载火箭 地面设备 发射工程设施 箭体结构 动力装置 控制系统 箭上监测系统 运输转载设备 技术阵地设备 发射阵地设备 发射测试设备 辅助设备 发射场 航区测控站 子级落区 功能系统架构：箭体结构 +动力装置 +控制 +推进 +故 障检测 +逃逸 +遥测 +外测安全 +附加系统 +地面设备 架构与模块 p架构是支撑产品体系存在和运行的总成结 构。架构化是按照一定的理念、思路对这 总成结构进行基本设计。 p模块化是通过对某一类产品系统进行分析 和研究，把其中含有相同或相似的功能单 元分离处理，用标准化方法进行统一、归 并、简化，最终将产品系统化分为通用模 块与专用模块的过程。 架构与模块 p架构与模块都包含有软件、硬件两方面的 技术因素，同时还同企业资源的运作能力 高度相关。 p企业对自己所涉及的产品或服务必须具备 一定的架构化能力，才能在行业内和市场 上进行自我定位。从中我们可断言：产品 或服务架构实质上是一个国家或地区产业 链的高度浓缩。另一方面，企业所选定的 产品或服务模块往往是其管理能力和技术 能力在一定资源边界内整合的结果。 架构与模块 p模块化带来现代生产、设计、开发方式的 一大调整，也引发大量创新模式、商业模 式的众多变革。专注于模块已成为众多企 业实施差异化战略、打造竞争优势的当然 选择。模块化不仅给生产过程及其管理带 来改变，也给城市建设、社会生活、政府 管理等方面都带来深刻的影响。 架构与模块 发生在模块部分上的技术革新不一定是破 坏性创新，而发生在架构上的技术革新往 往会酿成较大的破坏性创新潮流； 过去我们有许多企业由于技术创新能力低 下而有意无意地被锁定在产业链的低端； 现在又由于架构化能力缺失而面临着被锁 定在某个模块中的危险 4技术路线图 p技术路线图是管理者为了达到一定的技术 目标在一系列战略选择中用以识别、评价 和筛选的规划工具，为以往的技术选择、 技术前瞻和相关的技术管理与决策提供了 一个新的图示化手段。 p技术路线图涵盖了情景分析法、德尔菲法 、关键路线法、甘特图法等多个手段；一 个好的技术路线图可以在决策和管理的多 个层面产生积极的效果。 技术路线图 技术路线图可帮助公司、产业部门、研发 机构起到在未来市场中必须起到的作用， 能基于良好信息基础来预测未来市场的技 术及产品需求，去识别对某个产业具有高 潜力的科学和技术领域、识别企业发展所 需的、可实现的关键技术，识别目前水平 和目标之间的技术差别，还可用来支持战 略技术的投资决策，避免技术的和市场的 风险，并通过知识共享来强化参与公司之 间的合作伙伴关系。 技术路线图 技术路线图的战略意义在于：可帮助管理层的 各个界面就研发项目目标和计划执行尽快达成 必要的一致，在一个战略框架内调整企业内的 研发活动和投入水平，在研发管理上起到督导 、传达、启发的功能；可较好地刻画出技术开 发与市场需求间的差异，以及新产品进入市场 的路径，并在技术开发到市场经营之间建设桥 梁，确定战略实施的相关步骤；可支持企业技 术战略及相关计划启动实施，面向科技创新推 进供应链管理，强化并精细化时间节点管理， 确保关键技术研发进行并随时进入临战状态。 技术路线 =战略路 线 Y1 资源 平台 研究 计划 技术 项目 产品 服务 商务 市场 人员素质供应链 资金 R1 D1 D2 R3R2 R4 T2 T3 T4 T5 Pb Sc Pa M1 M2 M3 型动驱术技 市场拉动型 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 时间序列 T1 技术路线图雏形 EPRI Electricity TRM (1999) 虚拟组织演化路线图 我国（ 2010）塑料注射成型机产业技术路线图基本 框架 2002 2007 2012 2017 2022 Vision Social attitudes towards road transport and the environment? New working / living patterns Cheap, safe, reliable, clean convenient, comfortable transport for all 2030: population in the UK is forecast to increase by 3.3%, to 61 million 1,39,40,67, after which it will decline to 57 million by 2050 73 2016: 4 million (25%) increase in housing (80% single-person), increasing demand for travel 1,67 Continued growth of cities and towns, mainly in South East Frustration with congestion and public transport continues ? (journey time no longer predictable) Increasing mobile working 80-85% of journeys by car 39,40,103 Increasing leisure time 39,40 Increasing complexity of lives ? Increasing concern about crime, security and safety 2000: 3,500 road traffic deaths and 40,000 serious injuries in UK, at an estimated cost of 13.3bn (40,000 deaths and 1.7 million injuries in EU, representing a cost of 2% of GDP) 8,37,39,40 Journey times increasing (70% longer by 2016 in peak travel periods) 67 Growth in personal mobility (70% of drivers use car for leisure day trips every week or month; 50% expect to be making more by 2020) 42 Vehicles sold increasingly as lifestyle choices ? Increasing female vehicle purchase / ownership (women are more likely to describe their cars as stylish, sporty or fun) 42 Shift in social attitudes to speeding Demand to reduce deaths and injuries on roads Trend towards career downsizing for improved lifestyle ? Younger generation more IT-literate Increased use of car pools ? 2010: 50% increase in rail passenger miles 30 2010: 10% increase in bus passenger journeys 30 2012: Bicycle journeys double 31 2010: Passenger numbers through UK airports increase by 50% 30 2030: 22- 27% of UK population over retirement age, compared to 19% in 1998; pension costs rise from 4.5-5.5% of GDP 1,25,39,40 2015: 150% increase in international air traffic; 100% increase in domestic, compared to 1995 1 2031: 57% increase in UK road traffic, compared to 1996 80,103 2007: working at home becoming common (currently more than 66% of European organisations with more than 500 employees already practice teleworking) 28,39,40 2021: Households in South-east forecast to grow by 19% on 2001 levels 41 Between 8 and 20% of car- owning households experience vehicle-related crime each year, depending on region 41 1999: UK leads world in vehicle theft (twice global average at 2.5%); cost of vehicle-related crime 6bn 46,47 2016: 25% increase in number of UK households, 80% of growth due to single person households; 1.3% rural land use predicted to change to urban land use 39,40 Legal issues and frameworks ? More residential traffic calming schemes and pedestrianisation of town centres Many different stakeholder groups, with different needs from transport system Balance between global, national and local solutions ?UK car-centric culture Shift from car ownership to car access ? Individual time budget for travel remains constant ? 2010: 20-50% increase in European road passenger and haulage traffic 13,80 2010: 25% of UK workforce teleworking at least two days per week 57 2015: 400 million people live in megacities of more than 10 million inhabitants 57 Key: Health, safety development of legislation and standards Use of hydrogen in IC engines, and with fuel cells as auxiliary power units Development of electrics, electronics and battery systems for new engine and powertrain systems Development of supporting technologies (storage systems, compressors, air supply, reforming, materials, thermal management, etc.) trucks and buses first 50kW fuel cells and subsystems 200kW fuel cells and subsystems for heavy vehicles ? 2002 2007 2012 2017 2022 5产品和技术生命周期管理 产品生命周期管理可能源自多方因素，有 的说是源自企业生命周期理论，有的说是 来自时尚产品的生产管理，还有的说是来 自军队对战场的后勤管理。 技术也有生命周期；创新也有周期； 产品和技术生命周期管理就是从理性预期 出发，通过严格的分析和规划，按照周期 内不同阶段制定不同的解决方案和应对策 略，使企业在整个产品特别是技术的生命 周期内在市场的最佳点进入，在最适当点 退出，以期获得最大的收益。 产品和技术生命周期 u跨国企业两个主要做法 ： “ 产品 +产业或技术转移 ” “ 产品 +平台创新 +品牌 +资本运作 ” 长尾理论 u当代市场竞争和创新战略都在呼唤全周期 的创新管理 6产品集成开发（ IPD） 集成产品开发（ IPDIntegrated Product Development） 源于 PACE； 在美国、日本、韩国，众多著名企业纷纷 实施 IPD，以提升创新能力。 在国内，华为公司从 1998年开始率先引进 并实施 IPD，使产品研发效率、创新能力 和企业竞争力都大幅度跃升。 IPD IPD 系统地集成了企业的创新资源来支持 研发活动开展，它依据企业创新战略，整 合了企业科技、市场、资金和组织等各方 面资源，从产品的研发规划、研发平台、 研发流程、研发绩效等方面，对企业研发 体系进行了架构化设计。 通过 IPD工具，企业可以实现市场需求与 开发能力的快速对接，促进研发部门面向 真正的市场需求进行有效地决策和创新； IPD的意义 新产品失败的典型原因 没有准确的市场调研及预 测，产品开发出来后根本 没有市场 没有按顾客需求、没有考 虑竞争定位而开发出来的 产品无竞争优势 技术上存在障碍，关键技 术无法突破 成本太高不可能商品化 更多情况是产品开发过程 中管理本身的问题，开发 效率低下，部门之间协作 混乱等等 IPD 正是为了解决以上 问题；据统计有效采用 IPD 可带来如下好处 产品投入市场时间 缩短 40-60% 产品开发浪费减少 50-80% 产品开发生产力提 高 25-30% 新产品收益百分比 增加 100% IPD结构化流程图示 IPD IPD自身就是可被结构化、数字化、平台 化表达的工具，可以很好地同企业其它的 管理子系统，如财务、薪酬、 ERP、物流 、产权、决策支持等系统或管理工具实现 对接，这就确保了企业的研发能力稳固地 成为创新能力和竞争力的核心。 7研发外包及技术联盟 新知识、新技术的产生无外乎有这么几个 方式：好奇心驱动、探索性实践，以及交 流与合作。在市场经济条件下，交流与合 作正成为推动新知识快速发展的重要方式 ，对于企业而言甚至可以说是主渠道。 研发外包及技术联盟 研发外包和技术联盟等活动的开展，这因 企业所在的国家或地区、所在的产业行业 、以及自身的科技资源和管理能力等因素 而不同，是双方或多方根据自身需要博弈 约定的结果。这其中有固定的议题，但没 有固定的模式和标准。 科技部推动的技术联盟 TD-SCDMA 钢铁 农业机械 煤液化 8创新成熟度模型 p这个理念和实践来自软件行业的 CMM创 新模式； “分段 +分层次 ”是在实践中通过 学习获得复杂能力的基本途径 p创新过程包括理念的物化、工程化、商品 化、产业化、国际化等多个过程。过去的 创新是一场接力赛，需要企业从头到尾好 好地策划与管理。今天，有实力的企业可 通过 IPD、创新实验室或研发创新并行过 程，将创新过程压缩，变成一次演出。这 其中研发成果的创新成熟度评价是关键的 决策依据。 科技创新过程： 每个阶段都有成熟的 经历 物化 工程化 商品化 市场化 产业化 国际化 熊彼特创新经典定义 采用一种新产品 采用一种新生产方法 开辟一个新市场 控制原材料或半制成 品新的供应来源 实现任何一种产业新 组织 原始创新、集成创新和引进消化再创新 （软件开发）成熟度等级模型 9计算机辅助创新（ CAI） 计算机辅助创新主要以发明创造理论（ TRIZ）为基础，结合了现代设计、工业工 程、决策分析、 CIMS、数据库、虚拟现 实等多领域科学知识综合而形成的集成技 术。目前越来越多的企业已通过多种方式 将它与管理工具 如 PDM、 ERP、技术 路线图、专利分析、价值工程和项目管理 等等 结合并相互融入，逐渐形成了计 算机辅助创新（ CAI）的概念和技术体系 。 CAI的意义与前景 CAI技术在产品研发概念或方案设计阶段 为企业提供创新理论、方法及多学科知识 的支持，使研发人员打破思维定势、迅速 发现问题本质，从而构建出新的设想和方 案，大大优化研发进程，减少资源的重复 和浪费。 目前 CAI还处在较低级或 1.0阶段，这个工 具目前应用起来还有些生涩，但是它就象 当年的 CAD技术一样已显示出足够的潜力 和前景。 10创新实验室 不同于传统的研发实验室、工程 中心、中试车间等科研机构，创新实 验室顾名思义，就是将可设想的创新 全过程、市场因素、创新决策环节基 本上放在可控环境下推演。 创新实验室 目前不仅大量制造业企业正在改造自 己的实验室，使之向创新实验室功能方向 演进；还有很多产业如金融业、服务业、 软件产业，以及显示、创意、健康等新兴 产业，一开始就建新型的实验室 。 创新实验室 创新实验室由此也更加开放、内容更