【特别推荐】罗尔斯·罗伊斯公司的协同创新体系研究与启示
罗尔斯·罗伊斯公司的协同创新体系研究与启示
于晓乐，刘翡，杜子凯
（中国空间技术研究院西安分院）
1945年，美国科学研究发展局局长万尼尔·布什发表了著名研究报告——《科学：永无止境的前沿》。这个报告对基础研究下了明确的定义，并说明了基础科学和技术创新之间的联系。基础研究是不考虑应用目标的研究，它产生的是普遍的知识和对自然及其规律的理解；而应用研究是有目的地为解决某个实用问题提供方法的研究。布什提出的这种“线性模式”在二战之后的几十年里对各国政府在基础研究领域的投入产生了深远的影响。然而，近年来随着全球范围内竞争的加剧，各国都深刻的认识到必须先于其他国家把基础研究领域的优势转化为商业上的成功，才能使国家立于不败之地。我国“国家高技术研究发展计划（863计划）”和美国“国家创新战略”等科技计划的推出，本质目的都是加强基于需求的基础研究，推动高新技术和高附加值产品开发能力的发展，实现可持续增长和高质量就业，并使国家的竞争能力得到提升。
航空发动机技术作为人类科学技术发展的最高端产品之一，被誉为“工业之花”和“皇冠上的明珠”，要求在一系列的技术领域中具备雄厚的技术积累和丰富的实践经验。而目前只有通用公司、罗尔斯·罗伊斯公司（简称罗罗公司）、普拉特·惠特尼公司这三家企业被公认为是该领域内的世界一流企业。
罗罗公司依托其5年、10年和20年技术愿景（Vision 5、10、20），以技术成熟度（Technology Readiness Level,TRL）和制造成熟度（Manufacture Readiness Level,MRL）为理论依据，对公司的研究与开发（R&D）活动、研究与技术（R&T）活动进行了科学划分，并依托与大学和企业界的协同创新开创了大学技术中心网络、先进制造研究中心网络等产学研合作模式，形成了一整套独特的创新方法、理念和文化。
罗罗公司依据技术成熟度理论，把公司的技术活动大致划分为研究与开发（R&D）、研究与技术（R&T）两类活动。研究与开发活动主要定位于技术成熟度为7-9级的现有技术改进和推向市场的工作；而研究与技术则定位于技术成熟度为1-6级的基础思想和概念的探究。
图1 大学技术中心在罗罗公司研发体系中的作用
与很多大型科技企业不同，罗罗公司自身很少从事基础理论研究工作，而是依赖与世界顶级大学多年来建立的协同创新体系——大学技术中心（University Technology Center，UTC）网络，将大学作为技术创新的发源地。依托公司自身的战略研究部对用户需求的理解和对前瞻性技术的把握，协同大学开展低技术成熟度研究，特别是成熟度在1-4级的基础研究工作。
1990年，公司高层通过深入分析，认识到当时与大学的合作机制在推动公司的创新发展中存在诸多不足。首先，与大学的合作往往建立在私人关系的基础上，属于短期行为，因此公司难以对大学的技术团队提供未来的资金保证，而大学研究团队也无法在人力资源、基础设施、实验设备等方面确保对罗罗公司的项目进行优先投入；其次，当时罗罗仅在英国就与各大学的学院（系）和研究团队建立了80多个合作渠道，合作过于分散，也难以避免重复投入的问题。
因此在时任公司全球工程与技术总监菲尔•拉夫尔斯的倡导下，罗罗公司对与大学的合作效果进行了认真评估，中止了与若干大学的合作，将资源集中到顶尖的高校和研究团队，逐步建立大学技术中心网络，以期形成深层次的、长期的战略合作关系。
自1990年在牛津大学建立了第一个大学技术中心开始，25年来罗罗公司在全球陆续建立了由31个大学研究中心组成的研究网络，其中19个分布在15所英国大学、4个位于德国、2个位于北欧（瑞典、挪威）、1个位于意大利、3个位于美国、2个在亚洲（韩国、新加坡）。
罗罗公司一般与大学签订五年的滚动合同，在五年期内给予中心固定的技术投入，后续视UTC的运行和产出情况来续签。每个大学研究中心会专注于某一擅长的领域开展深入的研究，各中心之间不存在竞争关系，而且罗罗公司鼓励大学研究中心之间开展交流与合作。比如在与伯明翰大学、思旺西大学、剑桥大学材料技术合作伙伴关系中，剑桥大学专注于高温技术研究，思旺西大学负责机械性能和提升能力的测试，伯明翰大学则集中于材料和工艺的建模，几方形成了一种互补的紧密合作关系。
罗罗公司对UTC的建立始终秉承着一种审慎的态度，一般要经过与大学的多年合作、确认研究团队的技术能力之后，才会与大学建立UTC。此外，大学技术中心网络也并非只进不出的“铁板一块”，而是存在一定的淘汰机制；从公开报道来看多年前与约克大学、苏塞克斯大学等建立的UTC已经逐渐从其官方媒体中消失了。
双方通过人员交流、借调等方式加强联系，而大学的团队也会参与到公司的培训和人才培养过程中，有效建立了一种跨文化的工作环境。这种合作模式形成了一种“双赢”的格局：罗罗公司能够与全球顶尖的学术团队开展持续的、深层次的合作，与大学分摊技术开发的间接费用，自身也可以专注于工程问题的解决；大学则能够直接面对工业界的技术挑战、避免“闭门造车”；通过罗罗公司的数据库，大学的研究人员对工程中的问题进行深入挖掘，也能够利用公司提供的资金以及通过合作牵引到的英国工程与自然科学研究理事会、“创新英国”（原英国技术战略委员会）等机构的资金确保高水平研究人才的引入和留用。
在遄达900型发动机前掠宽弦风机叶片的研制过程中，至少有六个UTC开展了相关的技术开发工作，这其中包括南安普顿大学两个技术中心针对降噪技术和钛合金的研究、剑桥大学中心对高效掠形风扇的攻关、伦敦帝国理工学院对叶片损伤的空气力学分析、诺丁汉大学对制造技术的研究以及牛津大学对鸟撞效应的深入研究。
罗罗公司认为他们在商业市场上的成功与学术界的协同合作密不可分。他们把这种成功的经验归结为双方对于知识和洞察力的共享，对研究成果及质量的联合审查，对于研究政策、方向和预算的集中管控，对专利权进行事前约定，以及与政府的紧密合作等要素。目前每年有超过800人的团队在UTC网络中工作（不含公司派驻的人员），公司每年申请专利中约8%～10%源自于UTC网络，UTC网络每年能够发表超过400篇高质量的学术论文，而UTC伙伴每年约四分之一的毕业生能够加盟罗罗公司。
这种合作模式已经成为了企业－大学协同创新的经典案例，包括通用电气、中航工业在内的很多大型企业都在大力借鉴这种模式。
一般认为大学擅长成熟度在1-4级的基础研究，企业在成熟度为7-9级的产品开发方面得心应手，而成熟度在5-6级之间的技术则成为了“死亡之谷”。技术联合体这种协同创新机制的建立，主要目的就是要在大学的基础研究和在企业的产品开发之间搭建桥梁，建立一种实验室与工厂相结合的研究机构，加速实验室创新研究向商业应用的转化过程。
罗罗公司2008年以来先后加入了7个先进制造技术联合体（研究中心），形成了自己的先进制造技术研究中心（Advanced Manufacturing Research Centre，AxRC）网络。
基于提升国家和地方竞争能力、刺激就业和经济增长、帮助中小企业成长并打通本国产业链、加强人才培养力度等目的，政府机构往往会在技术联合体成立之初给予大量的资金支持，帮助大学建设办公和研究场所、采购一流的研发和生产设备，因此这种联合体也是一种公私合作（Private Public Partnership，简称PPP）的典范。例如在核先进制造技术研究中心（NAMRC）成立之初，英国商业创新和技能部、约克郡发展署等投资2700万英镑支持中心采购工业级设备，欧洲地区发展基金投资资金建设了独立的办公和研发场所。
企业加入技术联合体的目的在于通过不同行业的会员对制造过程中的共性难题进行分析和提炼，并依靠联合体的先进的、工业规模的设备，分担研发过程中的投资成本和风险，提高技术的制造成熟度，获得最先进的、能够快速投入生产的制造能力，提升成员企业对成本、质量和交付周期（Cost，Quality，Delivery，简称CQD）的竞争能力。大学的研究人员通过联合体这一平台不但得到了充足的研究资金，还有机会准确的了解企业界的共性问题，准确定位自身的研究方向。
技术联合体通常以公司的形式运行，企业则以会员的形式加入。成员企业分为一级会员（创始会员）和二级会员（普通会员）两类。一级会员一般为大型的原设备制造商（Original Equipment Manufacturer，简称OEM），每年要缴纳约20万英镑会费，有权在董事会和技术委员会等组织机构中派出代表，以投票的方式参与战略研究和研究方向等重大事宜的决策过程；二级会员一般为供应链中的中小型企业，须缴纳少量的会费，只能共同选派出1-2名代表参与研究方向的决策。
研究项目分为共同项目和直接项目两类。前者的经费由会费承担，研究项目由董事会确定，所有会员将共享共同项目产生的成果，一级会员可以共享项目产生的知识产权。直接项目由一个或多个企业直接投入，技术成果和知识产权归投资者享有。共同项目的成果能够牵引成员企业投入资金开展直接项目，目前直接项目一般能够占到联合体研究经费的50%～80%。
在技术联合体这一平台之下，成员企业能够依托技术委员会等机构对研究问题进行深入的分析、研讨，筛选项目开展研究工作。值得注意的是，技术委员会总结出的问题已经超越了某个企业的需求，成为了成员企业的共性问题，具有很强的代表性，能够发挥大学研究人员的优势。由于主导企业的布局等因素，各个中心之间的技术交叉较少，能够形成较强的互补性的研究关系。
除了在成立之初给与的一次性支持以外，英国政府也逐渐认识到了技术联合体对于国家创新发展的重要作用，并开始逐渐把这些松散的研究研究机构纳入国家创新体系，于2011年将五家AxRC网络中位于英国的研究中心和工艺创新中心（Center for Process Innovation）、华威制造中心(Warwick Manufacturing Group)纳入“高价值制造助推器”（High Value Manufacture Catapult，HVMC）。政府对每个中心资助了400万英镑，进一步支持中心之间的专业化发展和协同创新。
1.开放式创新的心态和深刻的组织模式变革
在航空发动机这样一个投资巨大而竞争激烈的行业，罗罗公司采用了开放式创新的策略，针对基础研究和应用研究与大学和产业界协同创新，紧跟技术发展趋势；同时通过对研究与开发阶段的把控和对市场的认知，牢牢的把产品开发的主动权和前沿研究的发展方向把握在自己手中。通过大学研究中心网络、先进制造研究中心网络等组织模式创新，罗罗公司打通了“政-产-学-研-用”五轮驱动的协同创新模式，在促进英国经济发展、提升大学研究能力的同时，为公司的长远发展注入了活力。
由于国家鼓励竞争性采购和民营资本涌入等因素，未来中国的航天工业必然会出现多元化发展的竞争态势；而激光、量子、增材制造等新兴技术的不断涌现，也对传统研制单位带来了很大的压力。因此在保持自身的核心竞争力的前提下，采用开放式创新的心态去更加广泛联合优势单位提升基础研究能力，是航天企业迫切需要研究的问题。此外，探索组织模式创新，与相关行业的伙伴共同开发共性技术、分摊研发成本，也是航天企业未来的选择。
2. 清晰的、滚动发展的技术发展愿景
针对技术获取问题，罗罗公司结合行业特点制定了清晰的未来5年、10年和20年技术发展愿景（Vision）。5年技术发展愿景主要是把短期的“货架技术”应用于产品，并实现产品升级和技术改进；10年技术发展愿景主要是尖端的、10年内将得到应用的已验证技术；20年技术发展愿景的主要目的是开发新兴的技术，以及可能应用于公司两大业务部门的尚未验证的技术，如近来提出的无人驾驶舰船概念。技术远景也在不断滚动发展，如公司在2000年左右结合欧洲航空研究咨询委员会（ACARE）发展愿景而设定的将二氧化碳排放降低50％、氮氧化物排放降低80％的20年技术远景，随着公司十多年来的不懈攻关，目前已经转变成为了公司的10年技术愿景。
我国航天企业“以国为重、以人为本、以质取信、以新图强”的核心价值观与罗罗公司“因为信赖、所以卓越”的企业文化存在着高度的相通性。航天作为引领我国创新发展的战略性新兴产业，可以借鉴罗罗公司的模式，进一步细化“以新图强”的核心价值观，制定分阶段的、可操作的技术发展愿景，指导企业的技术创新工作。
3. “一次发明、重复使用”的经营哲学
为了避免技术开发的重复投资问题，罗罗公司提出并践行着“一次发明、重复使用”的理念。例如在遄达系列发动机的开发过程中，罗罗公司的策略始终是在RB211发动机的基础上，尽可能的继承成熟的技术、围绕用户需求快速开发产品；在罗罗公司较长的产品线之间，也一直在共享和开发不同业务部门之间能够共用的技术，节约企业的开支。
针对用户“快、智、廉”的要求，借鉴罗罗公司的经验可以看到要实现“快”与“廉”，一条捷径是提升以有产品的成熟度并在新产品开发中充分继承。此外，在宇航产业和航天技术应用两大产业之间充分的实现市场资源、技术实力和各种能力的共享，也是做强宇航产业、做大应用产业、实现军民融合式发展的必然选择。
【重磅推荐】“战略前沿技术”2015年全部历史文章已整理完毕，请回复“2015”或点击自定义菜单中的历史文章“2015文章全收录”查阅！