中集海工：以開放式創新實現科技自立自強

隨著制造業不斷走向系統化和先進化，復雜產品系統對推動新興經濟體產業結構升級和國家綜合實力的作用愈發凸顯。海洋工程裝備被譽為“流動的國土”，與高鐵、大飛機等同屬于“大國重器”，對加快我國海洋強國建設具有重要的戰略意義。2017年，我國自主設計建造全球最大、鉆井深度最深的雙井架半潛式鉆井平臺“藍鯨1號”，成功助力中國首次海底可燃冰試采，創造了開采時間和產量的雙世界紀錄，并實現了核心產品自主設計、100%自主知識產權。作為“藍鯨1號”的研制方，中集海工集團在2008年通過并購進入海洋工程裝備領域，僅用十余年時間從依賴國外方案設計和主要配套設備進口的后發者成功躋身全球高端海工裝備前列，自主掌握總體設計集成和核心子系統兩層關鍵核心技術，打破了西方企業對深水平臺設計的長期壟斷。習近平總書記在視察中集海工煙臺基地時說到，“基礎的、核心的東西是討不來買不來的，要靠我們自力更生、自主創新來實現。我看你們有這個信心，希望你們迎難而上、再接再厲。”

復雜產品系統具有高技術、高價值、單件或小批量定制、工程密集等特征，在GDP中占有相當大的比重。但由于產業壁壘高、投資巨大且產品架構復雜，許多后發國家長期被排除在這一領域之外，即使進入后也往往因為缺乏人力資本和技術積累被鎖定在低端制造環節。且復雜產品系統知識分布在眾多產品層級和技術領域，需要總裝建造企業協調各方以有效集成系統軟硬件、知識技能和組織內外部人員等各種輸入要素，僅憑單個企業力量難以實現交付和系統創新。作為海工裝備市場的后發者，中集海工是如何借助開放式創新舉措實現快速追趕的？

開放合作加速追趕

開放式創新已成為全球企業縮短產品開發周期、促進價值創造的通用模式，然而如何開放以及何種程度的開放一直是學界和業界熱議的話題。尤其在復雜產品系統情境下，企業對開放式創新與自主創新的關系處理直接影響到科技自立自強戰略目標的實現，因而后發國家企業如何與強大的合作伙伴建立聯系和互動，并在這一過程中獲取所需資源、形成本地經驗知識至關重要。

以我國高鐵產業追趕經驗為例，政府通過扮演制度構建者、關鍵用戶和系統架構者等多種角色提供大力支持，例如國家興建基礎設施創造了巨大的國內市場需求，得以在引進國外技術時提高議價能力，同時政府機構牽頭推動產學研合作突破核心技術，并實施“高鐵外交”進一步推動了中國高鐵國際化業務等。可見，政府積極干預的開放式創新模式有效彌補了本土后發企業起步階段的市場劣勢和技術劣勢，極大加速了高鐵產業的技術積累和創新跨越進程。

與其他復雜產品系統行業不同的是，海洋工程裝備（簡稱海工）市場具有天生全球化和競爭性特征，受油價影響具有強周期性市場特征，特別是深海需求零散且主要來自挪威北海、墨西哥灣和巴西等國際地區，國外需求顯現早于國內需求，因此后發企業在進入初期就不得不面臨激烈的國際市場競爭，努力爭取有限的生存空間。2008年，為把握全球油價上升、鉆井平臺需求旺盛的短暫窗口期，中集海工集團通過戰略性收購新加坡控股的煙臺萊佛士船業公司（簡稱煙臺來福士），正式踏入海工裝備領域。這次收購為中集海工帶來了包括六座半潛式鉆井平臺在內的在建訂單、先進的建造模式和國內最好的海工基地。

即便如此，中集海工在實現高端裝備自立自強之路上仍面臨著設計能力不足、核心子系統裝備依賴進口和供應鏈支撐不足等諸多挑戰。不同于大多數復雜產品系統起步期所具有的本土制度型市場及政府主導的關鍵作用，海工后發企業亟需探索一條主要從國際市場起步、基于市場機制的開放式創新路徑以把握機會窗口。

基于并購實現設計+EPC一體化能力

產品設計是后發企業通過參與全球價值鏈實現升級的關鍵環節，擁有設計能力意味著集成商企業能夠根據客戶需求和作業環境自主確立出合適的復雜裝備產品開發路徑，掌握發展的主動權。由于中集海工接手來福士時并未掌握基本設計能力，只能被動依照國外設計公司的方案設計組織建造施工，一旦過程中發生重大設計變更則很難控制項目進度、生產成本和交付質量。這導致了首座鉆井平臺建造由原計劃36個月完工最終延期到56個月才交付，且多次設計變更使輕船重量從14000噸增至22000噸，中集海工為此付出了近億美金的高昂學費并險些承擔船東棄船的風險。一位中集海工來福士高管表示，“總體設計如果駕馭不了，一次次重大變更積累到最后就可能造成一個災難性的問題，整個產品平衡點被破壞項目就交不出去了”。可見，不具備設計能力的后發集成商只能算是高級“打工仔”，因為依賴外部給定的產品基本設計只能獲取概念知識而非技術能力，后發企業難以自主掌握設計活動背后的因果關系。

中集海工從首臺套平臺的經驗中吸取了教訓，在完善海洋平臺“上下船體平行建造+2萬噸吊機整體合攏”的建造模式，提升項目計劃管理和建造舾裝調試等關鍵工藝能力的同時，深刻認識到只有具備自主設計能力才能掌握總裝建造的主動權，為此通過建立中集海工研究院，并收購歐洲一流設計公司，形成中歐互動的研發格局，搭建起開放創新技術平臺，以快速補足能力短板。2013年，中集海工與瑞典Bassoe Technology AB（簡稱BT）公司正式簽署股權買賣協議，收購其90%的股權。2015年，中集海工又收購了挪威知名海工設計公司Brevik Engineering（BE）作為BT的子公司，與海外設計子公司建立了項目開發和技術交流機制，長期派遣多名煙臺的設計人員或工程師去歐洲常駐，聯合開展項目設計，一邊工作一邊學習，等項目結束后再派另外一批人員過去。歐洲子公司技術人員也會到煙臺建造基地參加聯合設計，在現場驗證自己的方案設計是否可行，參與平臺的調試和各種試驗。通過人員互派、培訓和設計軟件對接等多種交流渠道，兩家公司對中集海工也越來越認同。在“藍鯨1號”的設計建造過程中，中集海工充分利用了在國內的研發團隊與國際團隊聯合設計的優勢，完成了從設計到采購、生產、調試直至最終交付的總承包建造，實現了自主創新和開放創新。

在追趕早期依賴國際設計公司提供的設計方案往往沒有考慮到中集海工獨特的建造模式和國內供應鏈情況，即對總裝建造企業本土化優勢考慮缺失，而中集海工充分利用手持訂單項目，搭建起獨特的“中歐互動”技術創新模式和開放式技術創新平臺，“以平臺、造平臺”，在解決項目建造問題的同時，實現知識積累和技術能力提升。可見，中集海工利用時間窗口基于并購整合快速構建起設計+EPC一體化能力，使其在基礎設計能力上逼近世界先進水平，能夠更好地滿足和響應客戶定制化需求，顯著提高市場地位，在迎接全球海工產業的新一輪轉移中占據了主動權。

基于產業鏈協調合作帶動國產化

鉆井平臺研制所需的子系統、零部件數量巨大，全球產業鏈合作的重要性不言而喻。以“藍鯨1號”超深水平臺為例，一共包含131個大系統、1026個子系統，27354臺設備和上百萬個零部件。這些設備材料需要700多個供應商來響應，其中還有100多個是國際供應商。然而后發國家總裝建造企業在國際供應鏈組織管理上劣勢明顯。要調動遠在萬里的歐美企業提供配套供應，不僅技術和商務溝通成本極大，響應速度也受到物流運輸等諸多因素影響；并且主流供應商傾向于優先保障訂單豐富的領先企業，初期中集海工來福士在歐美供應商眼中只是“二等客戶”。另外，國內海工產業鏈整體處于中低端，大多數本地供應商技術能力與國際標準相比仍有一定差距。

為此cqp5lQPaerOPdJ6dJdGpSqN8snjBck15sO6/1Ve3VqU=，中集海工在堅持聚焦戰略連續獲取深海裝備訂單的同時，主動協調和培育供應商網絡，形成長期穩定關系以促進知識分享和共同學習的積極效應，連續的建造項目也使提供核心設備的國際公司現場技術團隊以常態形式留下來，甚至將供應商的“首臺套技術應用研發”納入到復雜產品開發過程中。西門子是提供鉆井平臺動力系統的主要供應商之一，在與其合作過程中中集海工通過戰略協議方式，以總裝訂單換取配套技術的資源優先權，并推動西門子中國子公司的合作項目以保證跨組織協調和知識流動。

具體來說，中集海工采用了“三步走”合作策略促進知識轉移：首先，與西門子簽署戰略合作協議，用訂單換取技術資源優先權。作為總裝集成商的中集海工手握多筆訂單，以此為籌碼要求西門子以響應領先集成商的速度來響應中集海工的供應鏈管理計劃，及時安排設備進場配合系統集成。隨后，為進一步解決供應鏈半徑過長的問題，中集海工要求采購西門子中國工廠生產的設備，縮短供應距離、降低供應成本。接著，中集海工要求選擇部分項目直接與西門子中國子公司簽署合約，考慮到與中集海工長期合作的前景和豐富訂單，西門子德國公司同意了這一要求，開始調用中國子公司的工程師并將技術重心轉移到國內，并破例安排中集海工工程師接受培訓。而通過上述“三步走”合作推進模式，使得中集海工能用雙方認可的界面支持西門子做調試準備，部分中集海工工程師還取得歐洲公司技術資質，雙方工程師共同進行系統調試，確保設備聯調進度。另外，中集海工還與國外公司成立聯合實驗室，例如與西門子成立數字仿真實驗室（能源管理閉環系統）、與挪威MH公司成立的鉆井模擬實驗室等，雙方共同研發共享數據庫、技術模塊和標準，并擁有共同知識產權，中集海工也逐步掌握了技術訣竅和帶動國產化的管理能力。

在與國內供應商合作方面，中集海工著力制定并推行國產化替代計劃，幫助本土合作商提升供應質量的同時保障其經濟效益。鉆井平臺定制化程度高、差異大，涉及的配件數以萬計，中集海工從設計入手推進標準化配套和建造工藝，減少管理復雜性的同時也降低了供應商協調難度。尤其在原材料和配套件方面，中集海工積極采購國內供應商產品，并通過參與供應商工業試驗測試和過程質量控制等環節保障最終交付達到技術要求，培育并帶動其發展。對于少數優秀供應商伙伴，中集海工還采用了“長協”方式增強雙方合作。另外在與船東確定設計方案時，中集海工以自主可控的供應鏈管理優勢幫助供應方案形成規模效應。

綜上，中集海工有意識地協調全球供應鏈合作，結合過程管理、合作研發和基于股權的風險共擔機制等多種手段方式，相較于依靠純粹的市場關系更加有利于本地知識積累和技術進步。

基于政產學研互動突破關鍵核心技術

關鍵核心子系統往往是復雜產品系統中經濟附加值最高的部分，缺少核心技術可能隨時面臨“卡脖子”的風險。以鉆井包為例，該子系統的核心技術原理復雜、工藝精密，一些國外供應商為了避免國內廠商進行逆向工程而刻意將核心子系統復雜化、整體化，調試設備時也不讓國內廠商觀看，這使得中集海工在關鍵裝備上的突破十分困難。對此，中集海工采取政產學研的合作模式，充分利用外部研發資源優勢，聯合攻克核心子系統技術。

中集海工牽頭承擔國家級“第七代超深水鉆井平臺（船）創新專項”、“新型極地冰區半潛式鉆井平臺關鍵技術研究”等重大課題，組織全國產學研用等數十家單位力量研制全球最新一代超深水鉆井平臺，以實現自主設計及鉆井系統、動力定位等核心子系統的國產化應用，搶占新一輪市場先機。此外，中集海工還聯合行業優勢企業和科研機構成立“海洋工程總裝研發設計國家工程實驗室”，建立國家級企業技術中心，牽頭發起廣東省“智能海洋工程制造業創新中心”，面向國家戰略需求進行前瞻性技術和共性技術研發。在此過程中，中集海工突破了總體設計集成和核心子系統兩層關鍵核心技術，設計+EPC能力提升到新水平，實現鉆井包集成及部分關鍵核心子系統應用，國產化率有了較大幅度提升。

在產業合作方面，中集海工還與中國及國際船級社、中國海洋大學、哈爾濱工程大學合作設立了研發機構，聯合中國船舶工業集團公司、大連理工大學等企業院校組建了“深海工程與船艦技術協同創新中心”，發揮海工企業與高校產學研合作的優勢，完成經費千萬元以上的重大科研項目二十余項。目前中集海工海洋工程研究院擁有來自24個國家的外籍員工近200人，與英國斯特拉斯克萊德大學、華南理工大學、哈爾濱工程大學、中國海洋大學聯合培養海工類研究生，打造了數字化院士工作站、博士實習基地等交流平臺。

經過十余年的努力，中集海工成功邁入全球高端海工裝備的第一陣營，在國內外設有兩個海洋研究院和三個建造基地，累積交付11座深水半潛式鉆井平臺和10座自升式鉆井平臺，全球海域交付績效表現突出，項目遍布挪威北海、巴西、西非、波斯灣、墨西哥灣、南海等全球主要海洋油氣產區（見圖1），深水半潛式鉆井平臺一度占全球25%以上市場份額，占國內同類產品市場80%。

構建可持續的產業創新生態

中集海工的快速追趕離不開中集海工集團全球化能力基礎和海工團隊自身對開放式創新理念與模式的嫻熟運用，例如瞄準機會收購煙臺萊佛士取得海工入場券，收購歐洲領先設計公司BE、BT彌補設計能力短板，形成中歐互動的“自主創新+國際合作”研發格局，成立聯合實驗室、打造技術創新平臺等積累知識經驗，以國家重大專項帶動產學研深入合作以突破核心裝備技術等。

隨著當前海工市場已步入下半場，由國際市場為主轉變為國內國際雙循環市場，并且受到油氣價格持續波動的影響，市場跌宕頻繁，對總裝企業及產業生態的可持續協同發展提出了挑戰。深海開發、綜合開發和合作開發的發展趨勢逐漸顯現，合作開發愈加深化多元。對此，中集海工一方面積極拓展“鉆探和生產裝備結合”、平臺維修改造升級等服務領域，實現從單一的鉆井裝備制造商向海工業務整體方案解決商轉變。另一方面采取大海洋戰略，從傳統的油氣開發裝備拓展到海上風電裝備、海洋漁業裝備和高技術特種船舶等非油氣海洋綜合開發領域，通過“油轉漁”、“油轉游”帶動產業協同發展新動能，利用核心技術持續創造經濟收益。

2016年，由國家發改委、財政部、工信部牽頭發起的先進制造產業投資基金出資10億元參股中集海工來福士，用以提升其研發設計和總裝建造能力，進一步拓展海洋產業合作空間，增強海工領域中國制造的核心競爭力。未來中集海工將繼續通過更高質量、更深層次的開放合作，利用自身優勢并集聚國內外創新伙伴資源構建具有國際競爭力的產業生態。中集海工一方面加入需求側創新，關注系統總體功能的價值創造，另一方面作為集成商以項目需求推動復雜產品供應鏈創新，構成由總裝集成領軍企業、配套聚集區、大學院所、產業基金所組成的系統結構（見圖1），打通從基礎研究到商業化應用、從總裝集成到核心零部件的全產業鏈。

可以發現，后發國家實現復雜產品系統自立自強的關鍵在于能否形成有利于科技創新的產業生態。總裝集成企業通過做大產業規模、引領技術創新帶動產業結構升級，政府通過頂層設計、規范競爭和財政支持等方式緩解行業景氣度下行時所帶來的風險。在政策支持和資源推動的作用下，海工產業的營商環境和經濟性持續改善，有助于吸引更多合作伙伴加入其中，中集海工通過內循環縱向提升產業生態質量、外循環橫向擴大產業生態范圍，促進了海工產業生態內外部環境協同和可持續發展。

廈門大學國際學院凌忍言、管理學院張予熙對本文亦有貢獻

本文受到國家自然科學基金青年項目（72002180）和中央高校基本科研業務費專項資金資助（20720201022）。