渐进式创新,日本有一套

由于互联网的发展和物联网的兴起,电子商务、智能制造给传统服务业和传统制造业带来了新的技术革命,全社会将创新焦点转向这些突变式创新,往往容易忽视渐进式创新的重要性。

在实践中,越来越多的人开始认识到,渐进式创新是基础,必须予以高度重视。日本的科技创新实力从一个侧面给我们提供了值得借鉴的经验。

渐进式创新与突变式创新

渐进式创新是指利用现有资源、不断改进技术、主要服务现有用户群的创新方式。

如手机制造商在新型号手机上添加新的硬件或软件,增加手机的服务功能。突变式创新是指采用新的技术导致企业原有生产资源沉没或者主要用户发生改变,如数字技术导致胶片相机的生产资源沉没,电子商务吸引了大量商场、门店消费者等。

渐进式创新与突变式创新带来不同的效果。

渐进式创新重视内部资源,依靠全员创新,对企业发展和产业格局破坏小,投资风险小,有利于现有企业的长期稳定发展,但企业发展相对缓慢,产业结构调整能力相对弱。渐进式创新在传统产业,尤其是制造业的非模块化技术领域是主要创新方式。

突变式创新重视外部资源,依靠少数精英创新,具有颠覆产业结构的能力,企业容易出现爆炸式增长,但投入风险大,不确定性强,容易破坏现有产业体系,造成大量企业退出,员工失业。突变式创新容易出现在技术进步快的新兴产业,特别是模块化技术广泛应用的领域。从世界各国的实践看,美国始终处于突变式创新的前列。

渐进式创新与突变式创新是相互补充、相互促进的关系。

●一方面,渐进式创新为突变式创新打下坚实基础。渐进式创新积累了先进技术和各类生产要素,培养了用户群,为突变式创新创造条件,渐进式创新与突变式创新在一定程度上是“量变”到“质变”的关系,因此突变式创新很少出现在经济落后国家,一般出现在渐进式创新基础较好的国家。

●另一方面,突变式创新提高了渐进式创新的起点。突变式创新发生后,创新进入新的周期,推动创新不断改进完善。总体上,渐进式创新是常态,突变式创新是偶然现象。

日本是世界创新强国

第二次世界大战后,日本经济从一片废墟上发展起来。在追赶欧美国家的阶段,日本企业推出的许多创新产品改变了人们的生活方式,日清方便面、索尼随身听、任天堂游戏机等,丰富了一代又一代人的物质与精神生活。

第二次世界大战后的日本先后以“加工贸易立国”“技术立国”战略实现了经济的高速增长,创造了“日本奇迹”,成功跻身发达国家。在泡沫经济崩溃后,为了让日本经济走出低谷,1995年日本政府通过了《科学技术基本法》,从追赶模式切换到原始创新模式,迈出“科技创新立国”的第一步。

过去20年间,由于数字技术的迅猛发展和互联网的快速普及,曾经辉煌一时的日本大型消费电子制造企业被突变式创新颠覆,索尼、松下、东芝等世界知名企业先后陷入发展困境,许多人由此形成了“日本衰落”的印象。

实际上,消费电子产业只是日本经济的一部分,虽然它们的失利为日本经济发展带来了负面影响,但日本经济的总体创新能力和隐藏实力仍然非常强大,尤其在全球“产业链”的话语权不可低估,世界上几乎所有高科技公司,包括苹果、高通、特斯拉、三星等,如果没有日本的高精度设备、配件及解决方案,至少倒退10年。

比如苹果1000多项核心部件有一半以上来自日本。因此,可以说“日本制造”处于全球领先地位。

专利可以反映日本创新的发展水平。日本在美国专利申请的占比非常高,2007年日本在美国专利授予率就达到42.9%,远远超过德国(11.64%)、英国(4.23%)和法国(4.03%)。

另外,日本在20世纪80年代中期实现了从模仿创新向自主创新的转型升级。从三项授权专利国内的人均授权量看,日本在1984年发明专利数超过了实用新型专利数。而且,专利质量越来越高,日本的发明专利占比从1984年前的不足30%,上升到20世纪90年代的80%以上。

据世界经济论坛《全球竞争力报告(2015—2016)》指出,2014年日本的科技创新排第4位,其中企业研发投入和专利申请数排名均为第2位,科学家、技术人员的数量排在第3位。自诺贝尔奖1901年首次颁发以来,日本共有25人被授予诺贝尔奖,其中22个为自然科学奖。在汤森·路透评选出的《2015全球创新企业百强》榜单中,日本以40家高居榜首,力压美国的35家。

在麦肯锡2013年发布的研究报告中罗列了全球12大新兴颠覆技术中,日本90%都做到了世界前三位,如大数据、云计算、新材料、资源再利用等科研已经做到了世界第一。事实上,日本已经成为自主创新的强国。

所谓日本经济增长“失去的20年”也是日本产业结构大幅调整、企业转型升级的20年,其内功的修炼与隐藏的实力不可低估。日本的自主创新驱动的企业转型升级引领着产业结构向新的方向调整。 

1.环保、生命科学等新兴产业成为支柱产业

日本拥有重金属处理、水处理、垃圾处理等世界最先进的环保技术以及资源综合利用技术。很多企业实现了绿色生产,部分企业“绿色创新”投入占到全部研发投入的一半以上。

仅以生命科学中医疗为例,医疗硬件的最高峰之一,全球仅有的6台投入使用的重粒子癌放疗设备有5套在日本,1套在德国,目前选择不开刀而接受重粒子线放疗的患者中有80%是在日本治疗的。医疗科技硬件两大最高峰的另一个——质子束放疗加速器,由日立与北海道大学发明,全球装机量不超15台。

2.电子产业等实现了高水平的转型升级

日立将信息技术与电子产业有机融合,实现了向智能城市、医疗等社会基础产业的转型升级,松下集中发展电子核心部件、燃料电池、汽车电子系统,成为中间产品的供应商。

仅以新一代信息技术最核心基础——半导体材料及加工设备看,生产半导体芯片需要 19 种必需的材料,缺一不可,且大多数材料具备极高的技术壁垒,日本企业在硅晶圆、陶瓷板、封装材料等 14 种重要材料方面均占有 50%及以上的份额,日本半导体材料行业在全球范围内长期保持着绝对优势。

从半导体材料及加工设备看,全球前十大半导体设备生产商中,日本企业5家,美国企业4家,荷兰1家。目前蚀刻设备精度最高的是日立,刻画精度达到10000g/mm,英特尔等世界一流公司都离不开它。

3.尖端基础材料工业处于领先地位

日本一直致力于新材料的生产和研发,为下游新产品开发提供保障。日本的碳素纤维占全球市场份额近60%,最大的生产企业东丽是由一家传统纺织企业发展而来的,其碳素纤维材料、稀土、复合材料等技术已领先世界约半个世纪。

仅以工业之母中重要支撑的新材料之一碳纤维为例,碳纤维在新世纪和未来发挥着越来越重要的作用,高端军事、工业、生活、汽车、飞机等都离不开它。碳纤维技术基本被日本东丽、东邦、三菱丽阳垄断。

目前中国T800还不能完美量产,东丽目前已经在生产T1100G了,成了波音、空客等大公司的常客。继碳纤维之后,源自日本的新材料SIC纤维将又一次推动世界技术革新。新一代飞机的发动机核心零部件将采用日本开发的新材料。

 4.超高精度机床、顶级仪器及机器人产业

日本的工业机器人生产数量世界第一。仅以机器人制造的母体——超高精度机床为例,全球工业机器人的核心技术基本掌握在日本手中。世界最高精度机床主轴来自日本精工。

美国F22猛禽战机等高精尖武器加工就用日本机床,如 SNK(新日本工机)的5轴龙镗铣。全球超精密加工领域中精度最高的母机,来自日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金刚石加工机。日本松浦机械几乎霸占了欧洲高端发动机加工,世界几乎所有高端品牌的钢材的加工都靠日本的设备完成。

全球70%的精密机床都搭载着由日本Metrol研制的世界最高精度的微米级全自动对刀仪,全球顶尖精密仪器制造商日本占6家。全球唯一一台突破纳米级加工精度的慢走丝电火花加工机——来自日本沙迪克,沙迪克将电火花式加工与水刀式加工结合成功开发出世界首台混合动力线切割放电加工机。

双主轴双刀塔车床的代表者——大隈株式会社最令人称赞的是这家公司是全球机床界中唯一的“全能型制造商”,几十年来一直坚持从核心部件(驱动器、编码器、马达、主轴等)到数控操作系统再到终端,全部由自主设计开发完成,真正实现了软硬兼备,世界一流。

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