罗尔斯·罗伊斯全球创新秘诀

2019-04-24 23:55林雪萍王雷
中国工业和信息化 2019年3期
关键词:罗伊斯罗尔斯成熟度

林雪萍 王雷

罗尔斯·罗伊斯依靠着对研发体系的深刻理解、娴熟的产学研切换和全球化视角,硬是在全球大学的土壤中,广开英伦之花,形成一套完整的覆盖基础研究、共性技术和商业化应用的全周期的研发技术链。

作为英国制造业中为数不多的骄傲和“英伦之花”,罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)是一家百年老店,以燃气轮机技术为核心,主攻民用航空、国防、船舶和能源四大领域。

2017年,罗尔斯·罗伊斯基本收入约合人民币1353亿元。而其最负盛名的军用和民用发动机,稳稳占据全球第二的位置。其70%业务为航空发动机,而军品则占据了25%。然而,它从事的航空发动机作为制造界公认的最复杂的明珠,以投资巨大、风险巨大、方向不确定而著称。罗尔斯·罗伊斯每年投入的研发资金大约17亿美元,将近销售额的10%。

那么,罗尔斯·罗伊斯是如何支撑起它的研发体系的?探究起来,奥秘在于罗尔斯·罗伊斯围绕着全球顶级的大学和院所,建立起了一个富饶的创新生态体系。

明确划分研发层级

要理解罗尔斯·罗伊斯的创新体系,首先需要谈到美国NASA提出的技术成熟度TRL(Technology Readiness Level)和随后国防部发展出来的制造成熟度MRL(Manufacture Readiness Level)。这是一种对技术商业化过程中不同阶段的量化方式,技术成熟度TRL分为1~9级。基础科研在1~3级,而可以进入商业化应用的技术等级,则处于7~9之间。

罗尔斯·罗伊斯以此作为理论依据,对公司的研究与开发(R&D)活动、研究与技术(R&T)活动进行了明确划分。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。

根据这种划分,罗尔斯·罗伊斯会分头展开与大学和院所的合作,通过大学技术中心(UTC)和先进制造研究中心(AxRC)等网络体系建立产学研合作,形成了一整套独特而富饶的创新生态,来应对它复杂而精密的研发与创新体系。

罗尔斯·罗伊斯将其绝大部分的研究资金花在了“就绪系统技术”(system-ready),也就是TRL6附近开始助力,以便进入下一个系统的初步设计。这意味着决策者需要同时考虑技术本身的发展以及它可能达到的目标。不符合这些要求的项目,往往很难获得公司额外的资金支持。

罗尔斯·罗伊斯会设定企业5年、10年和20年技术愿景,然后在这之中寻找一种平衡。它需要展望那些能够在20年时间内开发出来投入应用的技术。然而公司中高层往往更关注的是:下一个大的发动机项目是什么,两年后要投入的发动机项目是什么,以及准备采用何种技术。这种不平衡,意味着决策者选择合适的进入时机是非常具有挑战性的。而全球化則使得一个工作团队的人们来自五湖四海,存在各种不同时差,这使得研发工作也非常具有挑战性。

依赖顶尖大学建立协同创新体系

对于那些成熟度较低的(TRL 1-4)的技术,罗尔斯·罗伊斯把重点放在大学系统上。在英国,它就与20所大学进行合作。

与“老冤家”通用电气GE发动机的中央实验室不同,罗尔斯·罗伊斯自身并不涉足基础理论研究。这块基础研究,主要是依赖与全球顶尖的大学多年来共同合作建立的协同创新体系:大学技术中心(UTC)网络。通过罗尔斯·罗伊斯公司战略研究部对用户需求的理解和对前瞻性技术的把握,与大学一起开展技术成熟度较低的研究,主要是TRL在1~4级的基础研究。

这种传统,最早源自于上世纪90年代。公司高层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,与大学的合作往往都是短期项目,没有对大学的资金保证和技术承诺,大学研究团队往往也不会在基础设施、实验设备等方面确保投入;其次,罗尔斯·罗伊斯的合作渠道过于分散,四处开花,仅在英国就有80多个合作渠道,缺乏集中攻坚的效果。为此,罗尔斯·罗伊斯开始建立系统的评估体系,对与大学的合作进行优化,改变撒胡椒面的方式,而是将资源集中到顶尖的高校和研究团队,形成相互信任的长期合作关系。在罗尔斯·罗伊斯遄达900型发动机前掠宽弦风扇叶片的研制过程中,至少有六个UTC开展了技术开发工作。

自1990年与牛津大学合作,建立了第一个大学技术中心开始,到目前罗尔斯·罗伊斯公司在全球大约有近40个大学研究中心组成的研究网络。1991年就在英国拉夫堡成立的大学技术中心,现在被公认为世界领先的研究中心,重点研究燃气轮机、燃烧系统和其他相关发动机部件所涉及的复杂空气动力学过程,在2011~2016年共获得研究经费超过1亿元人民币,每年研究经费在2000万元左右。它的使命非常简单,就是为罗尔斯·罗伊斯提供燃烧空气动力学和气动热力学技术的认知和设计能力。

投资数百万英镑、2017年开始启动的“国家燃烧和气动热技术中心”,今年将正式开放。它将使得拉夫堡技术中心成为英国航空航天工程和技术发展的中枢。它计划重点发展未来的低排放航空航天燃烧系统,以减少飞机对环境的影响。它还将成为目前和未来航天工程师在英国的一个关键技能领域的培训场所。而罗尔斯·罗伊斯正是该项目的主要合作伙伴。

通过这种合作,罗尔斯·罗伊斯将全球的大学纳为自己技术创新的发源地。它往往进行精准评估,选择合适的方向,进而匹配合适的大学。例如在2017年4月,罗尔斯·罗伊斯和芬兰Tampere技术大学合作,共同研发和测试技术,支援第一代无人自动航行船所需的各种系统。这是因为芬兰Tampere技术大学具有专门建造的无人自动船模拟器,在智能机器和网络系统方面拥有丰富的研究知识和经验。在采矿和汽车等其他工业领域已经有了无人自动控制系统。这正是罗尔斯·罗伊斯所看重的地方。随后在2018年1月,在芬兰的图尔库开设了一所尖端技术研究机构,以开发罗尔斯·罗伊斯及其合作伙伴所需要的自主船舶相关技术。该自主船舶的新研发中心包括一个远程和自主的体验空间。同样在挪威的技术中心也有类似的体验。

许多美国公司其实也很难与大学合作,因为大学的时间框架及许多教授的驱动因素比大多数行业所能接受的时间要长一些。罗尔斯·罗伊斯如何在其间取得很好的平衡,很大程度上是因为英国的产学研关系不同于美国。它为大学提供稳定的资金,通常是给几个教授,在其需要的领域挑选教授和研究带头人。它还在5年内提供稳定和大量的资金,列出其技术目标,并询问教授是否愿意报名。这对学术界很有吸引力,因为教授们往往需要花很多时间去争取资金。像罗尔斯·罗伊斯这样的公司对教授来说,5年内不用担心资金,就会很有吸引力。尽管罗尔斯·罗伊斯也会对教授的工作进行检查,但教授有长期资金的保证,从而可以有一个很稳定的基础保障,这会进而吸引许多潜在的研究生。

罗尔斯·罗伊斯也不会太陷于条条款款,禁止与它合作的大学技术中心获得其他资助。因为很多人都会去尝试获得多元化的资金。罗尔斯·罗伊斯能做的,就是作为一个成熟老练的行业合作伙伴,帮助大学技术中心心无旁骛地做好基础研究工作。这是一种非常融洽的关系。而且,罗尔斯·罗伊斯也会在这其中招聘员工,有1/3的研究生往往会被招聘进入公司。这些都使得大学与罗尔斯·罗伊斯公司的关系极其密切。

通常,罗尔斯·罗伊斯的员工也在技术中心工作。2008年,当英国拉夫堡大学燃气轮机中心投资300万英镑建立一个非定常流动实验室之时,罗尔斯·罗伊斯就有12个测试人员负责实验室设备调试。这里的 UTC一般由4~5个技术人员、20多个博士后和10多个博士组成。同时会有业务经理以及行政小组提供各种支持。通过这种方式,罗尔斯·罗伊斯可以接触到很多新兴的技术,如果只是在内部进行应用研究,可能就会错失这些机会。罗尔斯·罗伊斯尽量跳出狭隘的纯商业视角,因为在大学里工作过的许多研究人员,并不局限于航空航天领域,也并不局限于这方面的材料或制造工艺。这其实也给了罗尔斯·罗伊斯很大的灵活性。事实上,罗尔斯·罗伊斯有10%的专利来自大学技术中心。

穿越“死亡之谷”

“死亡之谷”技术往往是指中等成熟度的技术。这些技术往往有了一定的积累,但离商业化还很远。要想发展成为制造系统的一部分,难度很大。由于它处在一个过渡的地带,大学和企业都不愿意在这里进行投资。这往往被称为“竞争前技术”(在中国也称为“共性技术”)。这类成熟度在4~7级的技术所处的阶段,也被称为死亡之谷。美国制造创新网络和中国制造创新中心的建立,都志在解决这一类的技术研发障碍。而最近几年英国政府建立的一批世界级技术创新中心(“弹射中心”),也出于同样的目的。

罗尔斯·罗伊斯公司正是通过发展先进的制造业技术研究中心来解决这一问题的。其先进制造研究中心 (AxRC)更偏重于解决各种细分制造技术,而不是进行成熟度4~7的应用基础研究。罗尔斯·罗伊斯在英国的5家先进制造中心都成功地入围了英国国家“弹射中心”。这是罗尔斯·罗伊斯与大学成熟的科研合作关系的一个延展物。它为罗尔斯·罗伊斯提供了一个平台,能将大学获得的技术进一步孵化和培育。这些技术实际上来自于公司内部的应用研究需要,而这些内部研究也是通过与大学合作来完成的。

罗尔斯·罗伊斯拥有一个完整的先进制造体系。该体系由7个研发与制造中心构成,其中5个中心分布在英国。另外两个,则分别设立在美国和新加坡。这7个先进制造中心的存在,使得罗尔斯·罗伊斯公司及其工业合作伙伴在整个制造技术领域中拥有了一流的竞争力。这样一个先进制造体系将各个公司、工业部门和大学的资源有效整合,对罗尔斯·罗伊斯而言,等于形成了一个得心应手的协同研制生态。

罗尔斯·罗伊斯还与中心的其他工业组織合作。这些中心大多由该大学运营,而不是归罗尔斯·罗伊斯所有。该公司有许多工业合作伙伴,他们对相同的制造技术感兴趣。正因如此,大家既可以充分利用各种资金支持,也可以相互借鉴基本创意。罗尔斯·罗伊斯可以利用大学或个别公司的技术来做进一步开发。该公司利用这些先进的技术研究中心建立供应链,然后自身也作为先进制造能力的一份子。

罗尔斯·罗伊斯在美国建立的联邦先进制造中心(Commonwealth Center for Advanced Manufacturing),位于弗吉尼亚州一家名为Crossspinte的工厂。该机构隶属于弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工大学。另外,罗尔斯·罗伊斯在新加坡建立了一家名为“高级再制造和技术中心ARTC”的机构,该中心专注于开发修复技术和非破坏性评估。

这一模式允许罗尔斯·罗伊斯以一种全新的模式来推动制造技术的进步。由于这些制造设备技术先进,而且具备实际加工的能力,这些机器放在现场,无论是工作原理还是运行方式,都可以做到一目了然。罗尔斯·罗伊斯公司经常会把普通的制造业人员带到研究中心,了解机器是如何加工出一个工件,认识锻造或涂层等工艺工程。通过这种方法,形成制造与研发间的相互融合,有助于将研发中心的技术更轻松地转移到制造过程中。

对罗尔斯·罗伊斯而言,制造中心的先进设备,是非常强大的工具。

相对于其他发达工业国家而言,英国制造的供应链体系并不完善。然而罗尔斯·罗伊斯依靠着对研发体系的深刻理解,硬是在全球大学的土壤中,广开英伦之花,形成一套完整的覆盖基础研究、共性技术和商业化应用的全周期的研发技术链。其娴熟的产学研切换和全球化视角,恰如刀尖上的舞者,举重若轻,令人印象深刻。

罗尔斯·罗伊斯以一己之力,建立了一个富饶的制造创新的生态之邦。它绕开了美国GE、杜邦、施乐等曾经走过的中央研究院的重型研发体系,独创蹊径。中国产学研高效合作多年来一直无法破局,当下也正在围绕新型研发组织而苦思冥想,此刻再看罗尔斯·罗伊斯“借窝孵蛋”的体系,当是别有一番滋味。

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