珠三角地区工业机器人产业现状分析与技术路线图设计.pdf

管理学硕士学位论文 珠三角地区工业机器人产业现状分析与技术 路线图设计 Pearl River Delta Industrial Robot Industry Status Analysis and Technology Roadmap Design 冯 宇 哈尔滨工业大学 2010 年 6 月 国内图书分类号 F406 3 学校代码 10213 国际图书分类号 658 密级 公开 管理学硕士学位论文 珠三角地区工业机器人产业现状分析与技术 路线图设计 硕 士 研究生 冯 宇 导 师 田也壮教授 申 请 学 位 管理学硕士 学 科 专 业 企业管理 所 在 单 位 经济与管理学院 答 辩 日 期 2010 年 6 月 授予学位单位 哈尔滨工业大学 Classified Index F406 3 U D C 658 Dissertation for the Master Degree in Management PEARL RIVER DELTA INDUSTRIAL ROBOT INDUSTRY STATUS ANALYSIS AND TECHNOLOGY ROADMAP DESIGN Candidate Feng Yu Supervisor Prof Tian Yezhuang Academic Degree Applied for Master Degree of Management Specialty Enterprise Management Affiliation School of Management Date of Defense June 2010 Degree Offering Institution Harbin Institute of Technology 摘 要 I 摘 要 在构建珠三角地区现代产业体系的过程中 工业机器人作为先进制造技术 和自动化装备的典型代表 不仅对于先进制造业的发展具有重要的作用 而且 对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用 在 21 世纪机器人市 场发展前所未有的机遇与挑战面前 大力开展技术创新已成为促使工业机器人 产业发展的核心方法 然而 作为新兴的高新技术产业和智能化产业 工业机 器人产业具有一般的高新技术产业所表现的特征 高投入 高风险 高回报 高技术 高难度 高潜能等 如何科学合理的规范珠三角地区工业机器人产业 进行技术创新 规避创新风险 已成为当前最迫在眉睫的问题 技术路线图作 为一种规划技术创新并支持技术管理的有效工具 特别适用于对技术资源 组 织目标和不断改变的环境之间的动态联系进行探索和沟通 因此 合理应用技 术路线图这一技术管理工具 促进珠三角地区工业机器人产业全面发展 具有 重大战略意义 本论文首先简单论述了选题背景与目的 研究路线与方法 从技术路线图 的定义 内涵 应用 发展历程等多个方面剖析了相关理论基础 在理论研究 同时 论文对珠三角地区工业机器人产业状况进行全方面分析 分别从产业地 域分布特点 工业机器人主要用户特征 产业结构特征三个方面解析珠三角地 区工业机器人产业发展的宏观环境 产业发展背景环境分析明确了工业机器人 产业的创新促进作用 产业体系推动效应与战略地位 随之提出了产业发展存 在的主要问题并予以分析 明确了开发技术路线图的必要性与可行性 在对产 业现状深入分析的基础上 结合理论 展开对珠三角地区工业机器人产业技术 路线图开发的全面设计 具体包括 开发内容设计 实施流程设计与进度设计 并绘制出珠三角地区工业机器人产业技术路线图初图 作为宏观蓝本 在 战 略目标 市场需求 主要产品 关键技术 以及 资源保障 五个方面 对产业技术发展进行了科学规划 最后 为了有效保障技术路线图开发顺利完 成 论文对实施过程中可能遇到的风险进行科学预测 并针对问题提出相关的 风险规避措施 本论文系统地对我国珠三角地区工业机器人产业现状进行分析 并以此为 基础 结合产业技术路线图理论研究 对珠三角地区工业机器人产业技术路线 图的开发制定进行全面设计并绘制出产业技术发展宏观蓝图 这对促进地区工 摘 要 II 业机器人产业升级 乃至国家先进制造业发展 具有重大的现实意义和应用价 值 关键词 技术路线图 技术创新 珠三角地区 工业机器人产业 Abstract III Abstract In the course of construction of the Pearl River Delta modern industrial system industrial robot as an advanced manufacturing technology and a type of automation equipment not only plays an important role in the development of the advanced manufacturing industry but also has a significant promoting function for the development of high tech industries and traditional industries In the 21st century with unprecedented opportunities and challenges in the robot market to make great efforts to promote technological innovation has become the core method for the industrial robots development However as an emerging high tech and intelligent industry industrial robot industry has shown the general features high investment high risk high return high tech high difficulty high potential and so on How scientifically and reasonable regulate the technology innovation of Pearl River Delta region industrial robot industry and to avoid innovation risk have become the most pressing problems Technology Roadmapping as an effective management tool for technology innovation planning and support is especially applicable to explore the dynamic relationship between technical resources organizational goals and changing environments Therefore to make rational application of this technology management tool Technology Roadmapping has great strategic significance to promote comprehensive development of Pearl River Delta region industrial robotics industry This paper first briefly discusses the research background and objectives and research routes and methods The author makes theoretical analysis of Technology Roadmapping from the definition the content the development process the application and other relevant aspects In the other hand the paper realizes a whole analysis on the industry status of Pearl River Delta industrial robot industry The macro environment study of Pearl River Delta region s industrial robot industry is realized from three factors the geographical distribution characteristics the characteristics of the main users of industrial robots and the industrial structure features The Background environment analysis confirms the innovation promoting function industrial systems driving effect and the strategic position of the industrial robot industry The author proposes the main problems along industrial development makes analysis and affirms the necessity and the feasibility of developing the Technology Roadmap With depth analysis of industry status combined theories the paper expands on the design of Pearl River Delta industrial robot industry Technology Roadmap including development Abstract IV content design implementation process design and implementation progress design and draws a initial picture of the Pearl River Delta industrial robot industry technology roadmap which as a macro blueprint plans the industrial technology development in five areas Strategic objectives Market demands Main products Critical technologies and Resource supports In the end in order to effectively ensure the completion of Technology Roadmap development the paper makes scientific prediction of the risks which may be encountered during the implementation process and provides prevention measures This paper systematically analyzes the status of Pearl River Delta region industrial robot industry and on this basis combined with industry Technology Roadmapping theoretical research makes comprehensive design for the development of the Pearl River Delta industrial robot industry and draws blueprint for the development of macro industry technology It is of great practical significance and application value to promote regional industrial robot industry upgrading and even to accelerate the country s advanced manufacturing industry Key words Technology Roadmapping Technology innovation The Pearl River Delta region Industrial robot industry 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 V 目 录 摘 要 I Abstract III 第 1 章 绪 论 1 1 1 研究背景及问题的提出 1 1 1 1 研究背景 1 1 1 2 研究问题的提出 3 1 2 技术路线图的起源和定义 5 1 2 1 技术路线图的起源 5 1 2 2 技术路线图的定义 6 1 3 技术路线图国内外研究及应用现状 6 1 3 1 技术路线图国内外研究现状 6 1 3 2 技术路线图国内外应用现状 8 1 4 研究的目的和意义 11 1 4 1 论文研究的目的 11 1 4 2 论文研究的意义 12 1 5 研究方法和研究内容与结构 13 1 5 1 研究方法 13 1 5 2 研究内容与结构 13 第 2 章 技术路线图研究的理论基础 15 2 1 技术路线图的实质与理念 15 2 1 1 技术路线图的实质内涵 15 2 1 2 技术路线图的核心理念 15 2 2 技术路线图制定动因分析 17 2 2 1 以科学方法规范技术创新过程 17 2 2 2 提高管理工作效率与判断准确性 18 2 2 3 降低投资风险 18 2 3 技术路线图的发展历程 19 2 3 1 萌芽阶段 19 2 3 2 起步阶段 20 2 3 3 快速发展阶段 20 2 3 4 创新发展阶段 20 2 4 技术路线图的层级划分 21 2 4 1 企业技术路线图 22 2 4 2 产业技术路线图 23 2 4 3 国家技术路线图 24 2 5 本章小结 25 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 VI 第 3 章 珠三角地区工业机器人产业现状分析 26 3 1 市场宏观特征分析 27 3 1 1 地域分布特点分析 27 3 1 2 用户主体特征分析 27 3 1 3 产业结构特征分析 28 3 2 产业发展背景环境分析 29 3 2 1 产业战略地位分析 29 3 2 2 产业推动效应分析 32 3 2 3 产业自主创新分析 36 3 3 产业发展存在的问题与原因分析 37 3 3 1 产业化不足 37 3 3 2 缺乏创新能力 38 3 3 3 战略目标不够明确 38 3 3 4 贸易结构不合理 38 3 4 开发技术路线图的必要性分析 39 3 4 1 科学促进产业体系发展 39 3 4 2 有效提高技术自主创新能力 40 3 4 3 凝练技术发展方向定位战略发展目标 40 3 4 4 辅助改善地区贸易结构 41 3 5 本章小结 41 第 4 章 珠三角地区工业机器人产业技术路线图设计 42 4 1 产业技术路线图内容设计 42 4 1 1 市场需求分析环节 42 4 1 2 战略目标分析环节 44 4 1 3 关键技术分析环节 46 4 1 4 研发需求分析环节 47 4 1 5 资源保障分析环节 47 4 2 产业技术路线图实施流程设计 48 4 2 1 准备阶段 48 4 2 2 开发阶段 50 4 2 3 绘制阶段 52 4 2 4 更新阶段 52 4 3 产业技术路线图实施进度设计 52 4 4 产业技术路线图宏观规划 53 4 5 本章小结 55 第 5 章 实施保障和风险规避措施 57 5 1 实施保障 57 5 1 1 甄选工作组成员 57 5 1 2 合理组建专家团队 57 5 1 3 发挥技术路线图多元联合优势 58 5 1 4 优化技术分析路径 58 5 1 5 增大调研投入力度 58 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 VII 5 2 风险规避 58 5 2 1 主要风险预测 58 5 2 2 风险规避措施 60 5 3 本章小结 61 结 论 62 参考文献 64 攻读硕士学位期间发表的学术论文 68 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明 69 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书 69 致 谢 70 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 1 第 1 章 绪 论 1 1 研究背景及问题的提出 1 1 1 研究背景 自二十世纪 60 年代诞生 工业机器人就显示了强大的生命力 经过五十 年的迅猛发展 特别是在发达国家 工业机器人已被广泛应用于汽车制造产业 机械加工产业 电子行业 橡胶及塑料工业 食品工业 木材与家具制造业等 诸多领域中 1 作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段 工业机器人已 经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志 2 在我国 工业机器人从最初使用到现在已近三十年 其使用已经由最初的 试验性质逐步发展成为企业的核心装备 有效促进了我国制造业技术水平的提 高 广东省作为国内工业机器人发展的领跑者和重点地区 其工业机器人产业 自 90 年代以来已取得了长足的发展和进步 1 先进制造业在国家发展中占据战略地位 在未来的市场竞争中 制造业和先进制造技术占据重要的战略地位 因此 世界许多国家 尤其是发达国家都把先进制造技术与信息科学技术 材料科学 技术和生物科学技术同列为 21 世纪的四大支柱科技加以重视 将先进制造技 术列为国家关键技术和优先发展领域 2 工业机器人产业是先进制造产业的重要组成部分 工业机器人是现代科技的结晶 是先进制造技术和自动化装备的典型代 表 是先进制造技术的重要组成部分 因此 被认为是国家发达程度的标志 工业机器人对现代工业的发展有着极大的促进作用 没有工业机器人 就没有 先进制造业 而先进制造技术也是提高制造业市场适应能力和竞争力的重要途 径 1984 年末著名科学家钱学森指出 所谓机器人 就是指那些有特定功 能的自动机 它是机电一体化的 具有人工智能因素的 20 世纪 80 年代高技术 是新技术革命的重要内容之一 3 这是最有权威和精辟归纳的定义 20 年 来的机器人技术发展的实践也证实了其远见卓识 3 当前国内外工业机器人产业发展迅速 机器人的应用和普及应用正在不断地改变人类的生产生活方式 在日本 美国 欧洲一些工业发达国家中 工业机器人得到越来越广泛的应用 科技的 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 2 发展使得机器人功能和性能的不断改进和提高 应用领域日益扩大 其应用范 围已不仅仅限于工业 还用于农林业 医疗业 交通运输业 原子工业 海洋 和深空探测等事业中 我国工业机器人起步于 20 世纪 70 年代初期 经过 30 多年发展 大致经 历了 3 个阶段 70 年代萌芽期 80 年代的开发期和 90 年代的应用化期 4 近 年来 中国工业机器人市场随着汽车及相关产业设备投资的增加而快速发展起 来 顺应行业的需求 机器人在工业领域中的作用越来越大 工业机器人作为 现代工业自动化生产的重要组成部分 现已广泛应用于各种柔性制造系统 计 算机集成制造系统和自动化工厂之中 4 工业机器人产业的发展是珠三角地区构建现代产业体系的重要动力 国家发改委在 珠三角规划 中提出了建立现代产业体系的战略目标 并 在具体的实施规划中提出了要 加快发展先进制造业 大力发展高技术产业和 改造提升传统优势产业 的战略目标 在构建现代产业体系的过程中 工业机 器人作为先进制造技术和自动化装备的典型代表 不仅对于先进制造业的发展 具有重要的作用 而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作 用 首先 工业机器人技术是珠三角地区发展先进制造业的重要基础 先进制 造业主要是指资金技术密集 关联度高 带动性强的现代装备 汽车 钢铁 石化 船舶制造等产业 在装备制造业领域 工业机器人可以取代人去处理一 些如放射线 火灾 海洋 宇宙等环境的危险作业 通过开发特殊条件下的工 业机器人技术可以提升核电设备 风电设备 输变电重大设备和海洋工程设备 的安全性 由于工业机器人的高精度和自动化技术 在数控机床及系统领域可 以大大提升数控机床的效率和精度 极大提升装备制造业的发展 汽车行业是 应用工业机器人最为广泛的行业 在汽车生产中工业机器人是一种主要的制动 化设备 在整车及零部件生产的弧焊 点焊 喷涂 搬运 涂胶 冲压等工艺 中大量使用 我国正在进入汽车拥有率上升时期 在未来几年里 汽车仍将每 年 15 左右的速度增长 所以未来几年工业机器人的需求将会呈现出高速增 长趋势 工业机器人在我国汽车行业的应用将得到快速发展 并极大提升汽车 产业的效率和科技含量 未来随着工业机器人技术的不断进步 在飞机制造业 精细化工和医药等产业应用将会越来越广泛 从而促进先进制造业的快速发 展 其次 工业机器人是珠三角地区高科技产业的重要组成部分 目前的高新 技术产业主要包括电子信息 生物 新材料 环保 新能源 海洋等产业 工 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 3 业机器人本身就是机械 电子 自动控制 计算机 人工智能 传感器 通讯 与网络等多个高新技术发展成果的综合集成 一方面 传感技术 激光技术 工程网络技术等高新技术被广泛应用在工业机器人工作领域后会使工业机器 人的应用更为高效 高质 运行成本更低 另一方面 在这些高新技术领域应 用工业机器人技术也会促进这些高新技术产业的快速发展 最后 工业机器人能够提升珠三角地区传统制造产业的竞争力 在家用电 器 纺织服装 轻工食品 建材 造纸 中药等传统产业运用工业机器人技术 不仅可以提高产品的生产率和产品的改型速度 适应快速变化的市场 满足个 性化消费的需要 而且可以提高产品质量的一致性 增加产品的技术含量 推 动产业链条向高附加值的两端延伸 提高技术装备水平 提高市场竞争能力 从而大大提升传统制造产业的竞争力 工业机器人产业的快速发展可以促进先进制造业 高科技产业和传统制造 业的快速发展 以工业机器人技术为基础 可以提升企业的竞争力 因此 工 业机器人产业的发展是珠三角地区构建和发展现代产业体系的重要组成部分 5 工业机器人产业发展规划逐渐引起重视 由于工业机器人技术对于未来科技发展的重要性 近年来 国家出台的科 技发展规划中均将机器人技术作为未来重点发展的前沿先进制造技术列入正 式的文件中 体现了高度的重视 在 2006 年制定并出台的 国家中长期科学 和技术发展规划纲要 2006 2020 国家 十一五 科学技术发展规划 中 国家明确提出了在先进制造技术的前沿技术领域要重点研究和开发极端制造 技术和机器人技术 2006 年出台的 中华人民共和国国民经济和社会发展第 十一个五年规划纲要 以及 2009 年 1 月 8 日出台的 珠三角地区改革发展规 划纲要 2008 2020 也提出了大力发展先进制造业 建立现代产业体系的战 略目标 而工业机器人产业作为先进制造和自动化技术的重要研究领域之一 必将在现代产业体系的发展中起到基础性的促进作用 1 1 2 研究问题的提出 技术是在自身的矛盾运动及社会需求推动中产生和发展起来的 技术的发 展与进步由于其内部的微观机制而在外部行为上表现出它的规律性 研究和制 定技术路线图就是围绕市场经济需求 挖掘和探讨技术发展微观机制内在的隐 性关系 在时间维度上用简捷的模块 线条把这些内在的隐性关系显性化 产 业技术路线图是对行业内的市场需求 技术发展和研发基础进行系统的研究 描述技术变化的步骤或技术相关环节之间的逻辑关系 对未来一段时间内技术 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 4 与技术环境的因果联系及其相互作用进行解构和重构 通过群体智慧预见现有 条件下未来产业技术发展的最佳路径 帮助使用者明确该行业领域的发展方向 和实现目标所需的关键技术 理清产品和技术之间的关系 指导人们把有限的 资源进行合理的配置 解决经济发展中遇到的最紧迫的技术问题和科学问题 5 技术路线图是一种重要的战略规划工具 自 20 世纪 70 年代至今 国际上 的诸多成功应用使其倍受推崇 目前正向理论的深度 技术和 产品 的广度 以及可操作性方向发展 6 技术路线图其最根本的目的还是预见未来 并且是将未来技术进步的速度 与时间做比较明确的对应 或者标明达到技术目标需要经过的路径 因此技术 路线图最重要用途就是为制定技术发展规划做参考 在技术预见领域大有可 为 技术路线图的作用在于为技术开发战略研讨和政策优先顺序研讨提供知 识 信息基础和对话框架 提供决策依据 提高决策效率 技术路线图已经成 为企业 行业乃至国家制定技术创新规划 提高自主创新能力的重要工具和基 础 技术路线图对未来做出预见 指明了技术发展方向和发展目标 并说明了 达到发展目标需要经过的路径和一系列关键节点 建立起产品 市场与技术之 间的联系 使它们的发展不再是分离的状态 从深层次上看 技术路线图的制 定过程本身就是各个环节及其发展方向进行深入分析和研究的过程 同时也是 一个在各方之间取得一致意见的过程 更为重要的是 技术路线图为各方提供 了一个交流的平台 在各方一致意见的前提下 指出了一个各方努力的统一方 向和目标 这一点是技术路线诞生的初衷 分析了工业机器人产业对于珠三角地区发展的重要性 如何合理规划工业 机器人产业技术革新就显得更为重要 珠江三角洲地区工业机器人发展现状如 何 其发展又具有什么样的特征 未来它将以什么样的趋势发展又如何 长 期以来一直缺乏相关的分析说明 7 技术路线图作为全新的技术创新管理工 具 能够很好的解决这些疑问 因此 本文力求在深入探讨研究技术路线图的理论基础以及应用经验的前 提下 广泛调查机器人生产企业 收集机器人应用方向等相关信息的基础上 展开珠三角地区工业机器人产业现状分析 对珠三角地区工业机器人产业技术 路线图进行规划设计 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 5 1 2 技术路线图的起源和定义 1 2 1 技术路线图的起源 技术路线图起源于美国汽车行业 最开始汽车制造商以降低生产成本为目 的 要求零件供应商提供其生产产品的技术发展路线 即最初的技术路线 图 20 世纪 70 年代后期和 80 年代初期 摩托罗拉公司和康宁公司都依次应 用制定技术路线图的技术管理方法 摩托罗拉公司将其主要用于技术进化和技 术定位 而康宁公司主要将其用于公司战略 技术路线图这一技术的真正奠基人是摩托罗拉公司制定技术路线图时的 CEO Robert Galvin 在学术研究方面 Willyard 和 McClees 于 1987 年合作发 表了一篇论文 第一次提出了 技术路线图 Technology Roadmap 这种说 法 这篇名为 摩托罗拉技术路线图过程 Motorola s Technology Roadmap Process 的论文自然成为了技术路线图领域的理论经典 当时 摩托罗拉 CEO 在全公司范围内发动了一场规划技术发展路线的行 动 目的主要为了是鼓励业务经理适当地关注技术未来发展趋势同时尝试将这 种方法作为一种规划工具 这种工具为 R D 工程师与一线市场调研人员 营 销同事之间提供了沟通的平台 建立了各部门之间共同识别关键技术机制 从 而使技术革新更好地为未来的产品开发和应用服务 此后 技术路线图作为一 种灵活的 结构化的和可视化的前瞻方法 被企业应用于支持各种技术规划 目前技术路线图方法种类繁多 应用面甚广 8 Robert Galvin 指出 技术路线 图是对选定的未来即将探索的领域的进行长期深入的探查 是由探索领域中最 杰出的变革推动者的集体智慧构建的 宏观层面 技术路线图是对某一特定技 术领域的未来延伸变化趋势的分析 这些分析汇集了技术路线图制定集体的智 慧以及引领技术演化的驾驭者的观点 通常来讲 技术路线图会用简洁的图形 表格 文字等形式描述技术演化的各个步骤以及技术演化相关各个环节之间的 逻辑关系 其目的在于辅助技术路线图的使用者明了探测领域的技术发展趋势 和实现战略目标所需的关键技术 主要产品间的逻辑关系 技术路线图不仅诠 释最终的结果同时也明确了制定的过程 技术路线图具有高度概括性 高度综 合性和高度前瞻性的性质 从诞生以来 技术路线图的应用领域越来越广泛 从地域层面来看 从单一公司 到产业 到国家 再到国际联合 从内容层面 来看 从产品技术细分到元件技术 到整合行业技术 再到联合行业的技术整 合 技术路线图均能够发挥它的重要作用 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 6 技术路线图作为一种技术规划方法 与预测法 未来研究法 德尔菲法和 情景分析法等许多方法有密切的联系 它适用于探索技术资源 组织目标与不 断变化环境之间的动态联系 另一方面 它还可以引领组织实现技术科学发展 的战略目的 值得注意的是 技术路线图始终是以时间为基础的 这就决定了 技术路线图的动态性 时间的推移和环境的变化必然会导致技术发展路径的变 动 因此 要对技术路线图进行定期修正 技术路线图方法可以用在高端延续性技术上 仍在向前发展的现有技术 同时也被应用于 破坏性技术 有潜力根本地改变一个行业或者创造一个全 新行业 依此来投入必要的资源将那些技术开发出来 争取成为捷足先登的企 业或国家 9 1 2 2 技术路线图的定义 技术路线图由一系列技术指标 需求指标 研发项目以及之间的连接线组 成 它用一个连续的方式描绘技术开发的过程和潜在的技术转让状态 它可以 由对某个系统的某个需求及其相对应的研发项目构成 同时包含多个与多个项 目相连需求 技术路线图是一种为技术管理和规划提供支持的有效工具 特别适用于对 技术资源 组织目标和不断改变的环境之间的动态联系进行探索和沟通 10 由于使用者的经验和层次各不相同 技术路线图的使用技巧和体现形式也不尽 相同 鉴于不同国家应用技术路线图的侧重点并不相同 以致对技术路线图的 定义有不同 见表 1 1 1 3 技术路线图国内外研究及应用现状 1 3 1 技术路线图国内外研究现状 1 技术路线图的国外研究现状 当今 全球共有两个技术路线图专门研究中心 普渡大学 技术路线图研 究中心 The center for Technology Roadmapping at Purdue University 与剑桥 大学 技术管理中心 The center for Technology Management within the Institute for Manufacturing at Cambridge University 另外 许多学术机构 大学和企 业联合组织召开技术路线图讨论会 例如 2006 年 4 月 剑桥大学 依莱克斯 公司 lectrolux BAE 系统公司 飞利普半导体公司 波音公司 罗斯罗 易斯 Rolls Royce 德国夫朗霍夫研究所 大不列颠航空等联合举行技术路线 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 7 表 1 1 不同国家或地区对技术路线图的不同定义 国家或地区 定义描述 关注重点 美国 技术路线图是对某一特定领域的未来延伸的愿景 集 中强调结果 技术中了集体的智慧和最显著的技术变 化的驾驭者的看法 一般是采用绘图的形式表达出来 的 可成为这一领域可能发展方向的一个详细目录 强调结果 技术路 线图包括了技术发 展的方向 中国台湾 技术路线图是未来发展的愿景 结合了知识 理想 企业 政府资源 相关投资及管控流程 技术路线图 对于产业的技术需求提供了确认 评估及选择策略的 技术方案 籍以达到技术发展的目的 整体而言 技 术路线图是针对某一特定领域 集合众人意见对重要 变动因素所作的未来展望 英国 技术路线图是利益相关人关于如何前进的看法 以及 对达到的目标的看法 就像地图一样 描述的是从一 个地方到另一个地方的路径 技术路线图的目的是帮 助这个群体确信其能力是能在合适的时候达到某个 目标 强调过程 技术路 线图的过程是利益 相关者达成一致的 过程 加拿大 技术路线图是一个过程工具 帮助识别行业 部门 公 司未来是成功所需的关键的技术 以及获得执行和发 展的这些技术所需的项目或步骤 这两者都强调是过 程工具 注重产品 技术路线图 即 把产品的内容和技 术的发展相联系 澳大利亚 技术路线图是一个全面的工具 帮助公司更好理解其 市场做出见多识广的技术投资决策 它是一个规划过 程 由行业领导 帮助公司识别他们未来的产品 服 务和技术需求 评估和选择技术来满足这些需求 中国科学技术 战略研究院 技术路线图是通过时间序列系统描述技术创新过程 中技术 产品和市场的互动关系 研究技术创新方向 和产业竞争态势 确定影响未来主导产品 产业 的 关键技术及其发展路径 为科学制定研发计划 有效 组织产品研发 合理配置创新资源提供支撑 注重对技术创新 过程管理的支撑 资料来源 见参考文献 17 图实践应用交流会 此外 还有一些专门讨论技术路线图的论坛 一个以 美国为基础的软件和咨询公司名为 Strateva 另一个比较热门的论坛是欧洲的 TRM Users Group TRMUG 11 首先从技术路线图研究的状况看来 外国方面对技术路线图绘制方法的研 究还是不够深入和积极 2001 年 剑桥大学技术管理中心研发了一种新技术 路线图的方法 T Plan 能够迅速地帮客户画出所需的技术路线图 在统计 了由剑桥大学的技术管理中心提供的大概 60 篇关于技术路线图研究的核心论 文 发现关于方法方面的论文仅仅只占这 60 多篇的 28 但是对应用方面的 论文却占到了 32 而且对于技术路线图综述方面的论文也占到了 40 12 其次从研究机构性质看来 两个专门研究技术路线图的中心 剑桥大学技术管 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 8 理中心和普渡大学的技术路线图研究中心 提供了近 50 个研究技术路线图的 相关链接地址 发现比重最高的是科研部门及企业对技术路线图的应用研究 而专门研究技术路线图的机构或网站却只有 3 家 不难发现 国外技术路线图 在应用方面的发展之迅速 并且其应用的覆盖面也相当广泛 技术路线图在其他方面也在逐步发展 一部分机构已经设计出关于技术路 线图的专用软件 比如位于加利福尼亚州的 Learning Trust 公司设计的 Geneva Vision Strategist 的技术路线图绘制软件 它是在摩托罗拉公司技术路线图的方 法的基础上设计改良的 再比如由 Roadmap Technologies 公司研发出的 RoadMap Global Planning Solution 软件系统 而这种系统具有许多功能 情景 分析 预测以及风险管理等等 另外普渡大学技术路线图中心开始发展技术路 线图和技术管理是通过持续性的教育来发展的 比方说 设立研究生的课程 使用技术路线图来设计大学的一些课程 建立技术路线图小组为大家提供更多 技术支持与信息支持等等 还有麻省理工学院也设立了一些有关技术路线图方 面的课程 2 技术路线图的国内研究现状 同国外相比 国内关于技术路线图的研究和应用还比较少 但已经开始逐 步认识到技术路线图的重要作用 并探索性地开展了一些研究 王瑞祥全面分 析了技术发展蓝图 即技术路线图的定义 开发流程 工作流程 实现条件等 13 顾钢通过引进欧洲和美国共用制定的氢能源技术路线图并加以分析 对 中国加速氢能源发展提出了许多意见和建议 14 刘海波等一些专家学者从技 术管理与经营的角度阐述了技术路线图的概念 以及技术路线图的产生与作用 15 16 李雪凤和仝允桓对技术路线图的概念 特点 作用 分类以及绘制开 发过程进行了系统的介绍 17 谭毅通过分析台湾纳米技术路线图案例 对技 术路线图的架构 创新意义以及在产业创新与产业升级中的应用展开了探索 18 北京长城战略研究所在 2005 年开展的 企业研究报告 中 详细阐述了 技术路线图的起源 定义和划分类型 技术路线图在技术创新中的应用 企业 应该如何开发技术路线图以及如何应用技术路线图作为一种战略工具为自主 创新服务等等 1 3 2 技术路线图国内外应用现状 1 技术路线图的国外应用现状 如今 西方发达国家大部分公司都有自己的产品技术路线图 美国 美国半导体工业协会于 1992 年将技术路线图方法应用于国家半 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 9 导体行业 并成功绘制了 美国国家半导体技术路线图 National Technology Roadmap for semiconductor NTRS 此路线图取得了巨大的成功 带来了不可 估量的应用价值和商业价值 解决了困扰了美国半导体行业多年的困难 自半导体产业技术路线图的成功实施以来 美国许多公司企业 行业协会 和政府机构都加大技术路线图的研究力度 将其作为提升企业竞争能力 加强 产业组织合作 优化政府资源配置的重要工具 1996 年 美国热处理学会 国家能源部 金属热处理协会联合召集了二十家热处理企业 制造公司和销售 单位 共同讨论提出了美国热处理 2020 年设想和远期目标 1998 年 美国能 源部产业技术办公室组织并开展了 机器人和智能机器路线图研究 计算化 学技术路线图 1999 年 为了满足美国白宫科学技术政策办公室的需求 美 国化学界组织高校 企业 国家再生能源实验室联合开展 化学工业技术路线 图 1999 年末 美国先进陶瓷联合会与美国能源部 美国光电研究中心共同 联合其他各部门开展了 美国先进陶瓷路线图 和 光电产业技术路线图 的 相关研究 2002 美国热处理学会研发委员会在依利诺依斯工业大学对技术路 线图进行讨论修改补充 2004 年 美国公布了热处理学会的 2004 热处理路 线图 Heat Treating Technology Roadmap 2004 HTS Revision 修订稿 2006 年 美国三大信息产业协会高层领导 共同来中国访问 推销 国际技术路线 图 19 加拿大 加拿大工业部把制定产业技术路线图作为一项极为重要的日 常工作 他们专门开发了介绍技术路线图的网站 并开展了大量的产业路线图 理论与实践研究 从 1997 年一直到 2003 年 加拿大工业部先后展开了 燃料 电池商业化路线图 铝产业技术路线图 生物制药业技术路线图 电力 技术路线图 航空设计制造技术路线图 海洋运输和海洋产业路线图 等 十多个产业的技术路线图研究 致力于提高这些产业的国际竞争能力 20 日本 2000 年 日本经济产业省 以确保产业未来发展为目的 制定 了 战略技术路线图 但是当时对其进行了保密 日本经济产业省在 2005 年 3 月第一次公布了 战略技术路线图 立即受到国内外的高度关注 又于 2006 年 4 月 日本经济产业省 发布了 战略技术路线图 2006 的全新版本 其中 2005 年的 战略技术路线图 一共确定了 20 余项关键战略技术 技 术战略图 2006 中又新增了能源 超导技术 人性化技术 癌症对策等四项 战略重点技术 全部二十四项关键技术 在制造业 信息通讯 环境与能源 生命科学四个领域提出了全新的观念 迄今为止 日本经济产业省己经完成了 战略技术路线图 2005 战略技术路线图 2006 战略技术路线图 2007 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 10 等战略技术路线图的开发设计 韩国 韩国国家科技部在 2002 年发布了国家技术路线图 其中明确阐 述了韩国科技未来发展的十三个发展趋势与五大构想 其中包含了 99 个关键 技术 各级政府部门与各大研究机构共同进行了国家技术路线图的开发过程 核心目标是要制定更科学的国家研发计划 并与市场需求有更紧密的联系 韩 国进行国家技术路线图的开发的目的在于 剖析产业在国内外的发展方向和技 术变化趋势 明确了为保持未来十年的国际竞争力所必需的有发展潜力的产品 服务和核心技术 2 技术路线图的国内应用现状 在我国 技术路线图这一概念还没有得到广泛认识 但和 技术路线图 涵义相对比较接近的是我国应用最为广泛的是国民经济和社会发展 五年计 划 当然也包含各部委的 五年计划 十年规划 等等 这些 计划 和 技术路线图的相同之处在于都是对未来的发展的观点或看法 但需要主要的 是 两者之间又存在巨大的差异 我国的五年计划或规划基本上是用多种指标 进行规范 明确发展的最终点 而技术路线图所阐述的不是一个特定目标 它 表现的是一个科学的有执行可行的发展方向 中国传统的五年计划或者十年计 划与市场结合不够紧密 并没有体现出技术推动或者市场拉动的思想 中国氢能技术路线图高级研讨会于 2003 年 5 月由美国能源部和我国国家 科技部联合举行 此会议对中国氢能源的未来发展路线提供了许多具有开拓性 的建议和意见 2007 年 上海市科学学研究所对技术专利地图这一规范技术 创新方法开展了的研究 中国台湾也开发过纳米相关技术的产业技术路线图 在全国技术预见研讨会第二次会议上 海峡两岸学者共同研究并讨论了制定技 术路线图的方法经验 同年 半导体照明产业技术路线图 计划在中国科学 技术发展战略研究院的主持下 得到启动 仍是在 2007 年 广东省科技厅启 动了七个产业技术路线图的开发工作 组织制定了 广东省绿色无铅产业技 术路线图 龙芯应用技术路线图 广东省铝产业技术路线图 广东 省生物质能产业技术路线图 广东省建筑陶瓷产业技术路线图 广东省食 品安全检测与评价技术路线图 工业产品环境适应性国家重点实验室技术路 线图 不可否认的是 我国的各种中长期计划取得巨大的成就 同时也存在着各 种困难与问题 比如说投资方向错误 投资的技术并不先进 投资重复 从而 引发不必要的资源浪费和种种恶性竞争等 致使我国许多大型国有企业的技术 水平远远落后于西方发达国家 我国的技术实力仍旧比较不足 发展技术的各 哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文 11 项配套资源缺乏 如果能够合理的引进技术路线图这一工具 在合适的时机 用合适的方法 恰当的使用 有限的资源 来避免研发资金浪费和不必要资源 浪费 将行业兴趣和宏观调控研究相互匹配 科学引导个人投资 有效整合资 源 更好地参加到国际竞争中 增强我国各产业的国际竞争能力 21 1 4 研究的目的和意义 1 4 1 论文研究的目的 论文立足于广东省 先