林雪萍 王雷
羅爾斯·羅伊斯依靠著對研發體系的深刻理解、嫻熟的產學研切換和全球化視角,硬是在全球大學的土壤中,廣開英倫之花,形成一套完整的覆蓋基礎研究、共性技術和商業化應用的全周期的研發技術鏈。
作為英國制造業中為數不多的驕傲和“英倫之花”,羅爾斯·羅伊斯(Rolls-Royce)是一家百年老店,以燃氣輪機技術為核心,主攻民用航空、國防、船舶和能源四大領域。
2017年,羅爾斯·羅伊斯基本收入約合人民幣1353億元。而其最負盛名的軍用和民用發動機,穩穩占據全球第二的位置。其70%業務為航空發動機,而軍品則占據了25%。然而,它從事的航空發動機作為制造界公認的最復雜的明珠,以投資巨大、風險巨大、方向不確定而著稱。羅爾斯·羅伊斯每年投入的研發資金大約17億美元,將近銷售額的10%。
那么,羅爾斯·羅伊斯是如何支撐起它的研發體系的?探究起來,奧秘在于羅爾斯·羅伊斯圍繞著全球頂級的大學和院所,建立起了一個富饒的創新生態體系。
明確劃分研發層級
要理解羅爾斯·羅伊斯的創新體系,首先需要談到美國NASA提出的技術成熟度TRL(Technology Readiness Level)和隨后國防部發展出來的制造成熟度MRL(Manufacture Readiness Level)。這是一種對技術商業化過程中不同階段的量化方式,技術成熟度TRL分為1~9級。基礎科研在1~3級,而可以進入商業化應用的技術等級,則處于7~9之間。
羅爾斯·羅伊斯以此作為理論依據,對公司的研究與開發(R&D)活動、研究與技術(R&T)活動進行了明確劃分。研究與開發活動主要定位于技術成熟度為7~9級的現有技術改進和推向市場的工作;而研究與技術則定位于技術成熟度為1~6級的基礎思想和概念的探究。
根據這種劃分,羅爾斯·羅伊斯會分頭展開與大學和院所的合作,通過大學技術中心(UTC)和先進制造研究中心(AxRC)等網絡體系建立產學研合作,形成了一整套獨特而富饒的創新生態,來應對它復雜而精密的研發與創新體系。
羅爾斯·羅伊斯將其絕大部分的研究資金花在了“就緒系統技術”(system-ready),也就是TRL6附近開始助力,以便進入下一個系統的初步設計。這意味著決策者需要同時考慮技術本身的發展以及它可能達到的目標。不符合這些要求的項目,往往很難獲得公司額外的資金支持。
羅爾斯·羅伊斯會設定企業5年、10年和20年技術愿景,然后在這之中尋找一種平衡。它需要展望那些能夠在20年時間內開發出來投入應用的技術。然而公司中高層往往更關注的是:下一個大的發動機項目是什么,兩年后要投入的發動機項目是什么,以及準備采用何種技術。這種不平衡,意味著決策者選擇合適的進入時機是非常具有挑戰性的。而全球化則使得一個工作團隊的人們來自五湖四海,存在各種不同時差,這使得研發工作也非常具有挑戰性。
依賴頂尖大學建立協同創新體系
對于那些成熟度較低的(TRL 1-4)的技術,羅爾斯·羅伊斯把重點放在大學系統上。在英國,它就與20所大學進行合作。
與“老冤家”通用電氣GE發動機的中央實驗室不同,羅爾斯·羅伊斯自身并不涉足基礎理論研究。這塊基礎研究,主要是依賴與全球頂尖的大學多年來共同合作建立的協同創新體系:大學技術中心(UTC)網絡。通過羅爾斯·羅伊斯公司戰略研究部對用戶需求的理解和對前瞻性技術的把握,與大學一起開展技術成熟度較低的研究,主要是TRL在1~4級的基礎研究。
這種傳統,最早源自于上世紀90年代。公司高層認識到當時與大學的合作機制在推動公司的創新發展中存在諸多不足。首先,與大學的合作往往都是短期項目,沒有對大學的資金保證和技術承諾,大學研究團隊往往也不會在基礎設施、實驗設備等方面確保投入;其次,羅爾斯·羅伊斯的合作渠道過于分散,四處開花,僅在英國就有80多個合作渠道,缺乏集中攻堅的效果。為此,羅爾斯·羅伊斯開始建立系統的評估體系,對與大學的合作進行優化,改變撒胡椒面的方式,而是將資源集中到頂尖的高校和研究團隊,形成相互信任的長期合作關系。在羅爾斯·羅伊斯遄達900型發動機前掠寬弦風扇葉片的研制過程中,至少有六個UTC開展了技術開發工作。
自1990年與牛津大學合作,建立了第一個大學技術中心開始,到目前羅爾斯·羅伊斯公司在全球大約有近40個大學研究中心組成的研究網絡。1991年就在英國拉夫堡成立的大學技術中心,現在被公認為世界領先的研究中心,重點研究燃氣輪機、燃燒系統和其他相關發動機部件所涉及的復雜空氣動力學過程,在2011~2016年共獲得研究經費超過1億元人民幣,每年研究經費在2000萬元左右。它的使命非常簡單,就是為羅爾斯·羅伊斯提供燃燒空氣動力學和氣動熱力學技術的認知和設計能力。
投資數百萬英鎊、2017年開始啟動的“國家燃燒和氣動熱技術中心”,今年將正式開放。它將使得拉夫堡技術中心成為英國航空航天工程和技術發展的中樞。它計劃重點發展未來的低排放航空航天燃燒系統,以減少飛機對環境的影響。它還將成為目前和未來航天工程師在英國的一個關鍵技能領域的培訓場所。而羅爾斯·羅伊斯正是該項目的主要合作伙伴。
通過這種合作,羅爾斯·羅伊斯將全球的大學納為自己技術創新的發源地。它往往進行精準評估,選擇合適的方向,進而匹配合適的大學。例如在2017年4月,羅爾斯·羅伊斯和芬蘭Tampere技術大學合作,共同研發和測試技術,支援第一代無人自動航行船所需的各種系統。這是因為芬蘭Tampere技術大學具有專門建造的無人自動船模擬器,在智能機器和網絡系統方面擁有豐富的研究知識和經驗。在采礦和汽車等其他工業領域已經有了無人自動控制系統。這正是羅爾斯·羅伊斯所看重的地方。隨后在2018年1月,在芬蘭的圖爾庫開設了一所尖端技術研究機構,以開發羅爾斯·羅伊斯及其合作伙伴所需要的自主船舶相關技術。該自主船舶的新研發中心包括一個遠程和自主的體驗空間。同樣在挪威的技術中心也有類似的體驗。
許多美國公司其實也很難與大學合作,因為大學的時間框架及許多教授的驅動因素比大多數行業所能接受的時間要長一些。羅爾斯·羅伊斯如何在其間取得很好的平衡,很大程度上是因為英國的產學研關系不同于美國。它為大學提供穩定的資金,通常是給幾個教授,在其需要的領域挑選教授和研究帶頭人。它還在5年內提供穩定和大量的資金,列出其技術目標,并詢問教授是否愿意報名。這對學術界很有吸引力,因為教授們往往需要花很多時間去爭取資金。像羅爾斯·羅伊斯這樣的公司對教授來說,5年內不用擔心資金,就會很有吸引力。盡管羅爾斯·羅伊斯也會對教授的工作進行檢查,但教授有長期資金的保證,從而可以有一個很穩定的基礎保障,這會進而吸引許多潛在的研究生。
羅爾斯·羅伊斯也不會太陷于條條款款,禁止與它合作的大學技術中心獲得其他資助。因為很多人都會去嘗試獲得多元化的資金。羅爾斯·羅伊斯能做的,就是作為一個成熟老練的行業合作伙伴,幫助大學技術中心心無旁騖地做好基礎研究工作。這是一種非常融洽的關系。而且,羅爾斯·羅伊斯也會在這其中招聘員工,有1/3的研究生往往會被招聘進入公司。這些都使得大學與羅爾斯·羅伊斯公司的關系極其密切。
通常,羅爾斯·羅伊斯的員工也在技術中心工作。2008年,當英國拉夫堡大學燃氣輪機中心投資300萬英鎊建立一個非定常流動實驗室之時,羅爾斯·羅伊斯就有12個測試人員負責實驗室設備調試。這里的 UTC一般由4~5個技術人員、20多個博士后和10多個博士組成。同時會有業務經理以及行政小組提供各種支持。通過這種方式,羅爾斯·羅伊斯可以接觸到很多新興的技術,如果只是在內部進行應用研究,可能就會錯失這些機會。羅爾斯·羅伊斯盡量跳出狹隘的純商業視角,因為在大學里工作過的許多研究人員,并不局限于航空航天領域,也并不局限于這方面的材料或制造工藝。這其實也給了羅爾斯·羅伊斯很大的靈活性。事實上,羅爾斯·羅伊斯有10%的專利來自大學技術中心。
穿越“死亡之谷”
“死亡之谷”技術往往是指中等成熟度的技術。這些技術往往有了一定的積累,但離商業化還很遠。要想發展成為制造系統的一部分,難度很大。由于它處在一個過渡的地帶,大學和企業都不愿意在這里進行投資。這往往被稱為“競爭前技術”(在中國也稱為“共性技術”)。這類成熟度在4~7級的技術所處的階段,也被稱為死亡之谷。美國制造創新網絡和中國制造創新中心的建立,都志在解決這一類的技術研發障礙。而最近幾年英國政府建立的一批世界級技術創新中心(“彈射中心”),也出于同樣的目的。
羅爾斯·羅伊斯公司正是通過發展先進的制造業技術研究中心來解決這一問題的。其先進制造研究中心 (AxRC)更偏重于解決各種細分制造技術,而不是進行成熟度4~7的應用基礎研究。羅爾斯·羅伊斯在英國的5家先進制造中心都成功地入圍了英國國家“彈射中心”。這是羅爾斯·羅伊斯與大學成熟的科研合作關系的一個延展物。它為羅爾斯·羅伊斯提供了一個平臺,能將大學獲得的技術進一步孵化和培育。這些技術實際上來自于公司內部的應用研究需要,而這些內部研究也是通過與大學合作來完成的。
羅爾斯·羅伊斯擁有一個完整的先進制造體系。該體系由7個研發與制造中心構成,其中5個中心分布在英國。另外兩個,則分別設立在美國和新加坡。這7個先進制造中心的存在,使得羅爾斯·羅伊斯公司及其工業合作伙伴在整個制造技術領域中擁有了一流的競爭力。這樣一個先進制造體系將各個公司、工業部門和大學的資源有效整合,對羅爾斯·羅伊斯而言,等于形成了一個得心應手的協同研制生態。
羅爾斯·羅伊斯還與中心的其他工業組織合作。這些中心大多由該大學運營,而不是歸羅爾斯·羅伊斯所有。該公司有許多工業合作伙伴,他們對相同的制造技術感興趣。正因如此,大家既可以充分利用各種資金支持,也可以相互借鑒基本創意。羅爾斯·羅伊斯可以利用大學或個別公司的技術來做進一步開發。該公司利用這些先進的技術研究中心建立供應鏈,然后自身也作為先進制造能力的一份子。
羅爾斯·羅伊斯在美國建立的聯邦先進制造中心(Commonwealth Center for Advanced Manufacturing),位于弗吉尼亞州一家名為Crossspinte的工廠。該機構隸屬于弗吉尼亞大學和弗吉尼亞理工大學。另外,羅爾斯·羅伊斯在新加坡建立了一家名為“高級再制造和技術中心ARTC”的機構,該中心專注于開發修復技術和非破壞性評估。
這一模式允許羅爾斯·羅伊斯以一種全新的模式來推動制造技術的進步。由于這些制造設備技術先進,而且具備實際加工的能力,這些機器放在現場,無論是工作原理還是運行方式,都可以做到一目了然。羅爾斯·羅伊斯公司經常會把普通的制造業人員帶到研究中心,了解機器是如何加工出一個工件,認識鍛造或涂層等工藝工程。通過這種方法,形成制造與研發間的相互融合,有助于將研發中心的技術更輕松地轉移到制造過程中。
對羅爾斯·羅伊斯而言,制造中心的先進設備,是非常強大的工具。
相對于其他發達工業國家而言,英國制造的供應鏈體系并不完善。然而羅爾斯·羅伊斯依靠著對研發體系的深刻理解,硬是在全球大學的土壤中,廣開英倫之花,形成一套完整的覆蓋基礎研究、共性技術和商業化應用的全周期的研發技術鏈。其嫻熟的產學研切換和全球化視角,恰如刀尖上的舞者,舉重若輕,令人印象深刻。
羅爾斯·羅伊斯以一己之力,建立了一個富饒的制造創新的生態之邦。它繞開了美國GE、杜邦、施樂等曾經走過的中央研究院的重型研發體系,獨創蹊徑。中國產學研高效合作多年來一直無法破局,當下也正在圍繞新型研發組織而苦思冥想,此刻再看羅爾斯·羅伊斯“借窩孵蛋”的體系,當是別有一番滋味。