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裴中阳:中央研究院的来龙去脉

 新用户39306hBz 2023-05-12 发布于广东

近年来,许多龙头企业特别是央企纷纷设立中央研究院(CT),“科技强国”愈加东风浩荡。

值得注意的是,自上世纪五六十年代开始,西方发达国家的跨国公司纷纷设立中央研究院,加大研发投入和技术探索,在取得丰硕创新成果的同时,经验、教训也弥足珍贵。

通过对西门子、华为两大巨头的中央研究院进行比较研究,可得到不少发人深省的启示。

一、西门子之“水到渠成模式”

(一)创业70年后开中央研究院之先河

在世界上,德国西门子堪称设立企业中央研究院的鼻祖。

西门子创立于1847年,以指针式发报机起家,随后陆续发明实用型发电机、首创第一条电气化铁路、制造出世界上第一台电梯,以及第一个适用于有轨电车的电子公共交通系统和第一辆无轨电车------

1919年,西门子率先成立中央科技研究单元(ZFE)。

当时,位于柏林和维也纳的制造厂旗下各有若干独立的小型实验室,供研究人员进行相关应用实验。次年,历时4年建设的中央实验室开始投入使用。

ZFE侧重管理职能,负责协调总部和下属各研发机构之间的合作,并为高等教育人员组织科学讲座。从1920年开始,ZFE负责发行《西门子公司科学出版物》。

1965年,西门子在爱尔兰根斥资1亿马克、欧洲规模最大的非公立电力工程研究中心落成。该中心拥有1500名员工,随后在发电和输电领域硕果累累。

1977年,西门子在慕尼黑新设一家侧重数据和通讯技术的研究中心。

2017财年(201610-20179月),西门子研发总投入约50亿欧元(占营收比重为5.9%),主要投入自动化、数字化及分布式能源系统等领域。

目前,除慕尼黑总部外,西门子的中央研究院在全球设有7个分院。

(二)定位前瞻性公用技术研究,与业务集团的应用研发有机协同

作为西门子创新体系中的顶层技术平台,中央研究院的使命与定位,是基于用户需求形成前沿技术的“母体”。当有业务部门认为某技术“母体”可被进一步开发成下游产品时,中央研究院则继续提供技术支撑。

在上世纪五六十年代,中央研究院侧重技术推进,研究人员自由度很大,极少受预算约束。进入七十年代,随着市场影响不断加深,研发活动必须注重实际应用,中央研究院更贴近各集团下属研发部门的研究工作。从八十年代开始,随着全球化进程不断加深,西门子需要更快地将研究成果转化为市场接受的产品。

期间,中央研究院的历史作用开始逐步显现,西门子的科创发明进入新黄金期:计算机断层成像技术(1974年)、4兆位DRAM芯片(1988年)、单铸风力发电机叶片(2000年)、创纪录的燃气轮机(2009年)、PLM工业软件(2013年),等等。

在西门子的科研体系中,包括能源管理、楼宇科技、交通、医疗等在内的九大业务集团各自承担研发活动。跨平台的中央研究院(CT),则是承担更高一层的科研活动,主要负责开发对企业未来业务具有战略意义的前沿技术。

在欧洲大型强子对撞机(LHC)中,西门子中央研究院开发出数据分析软件,对每天产生的超过100TB字节数据进行分析,这些数据来自各个位置的传感器、探测器、安全系统及控制室。

分析软件找出其中最有价值的信息,提前预警哪些元器件有可能发生故障,而无需把整套系统拆开来进行检查,停机时间由原来的两星期压缩到了半小时。此类具有预维护和纠错功能的数据分析软件,已广泛应用于各类工业、医疗设备中。

值得注意的是,中央研究院与各业务集团之间成立有“联合研究屋”,以内部市场化模式强化研发协同。业务集团是中央研究院的主要客户,并为其提供60-70%的预算经费。

(三)肩负与初创企业投资合作职能,高瞻远瞩布局新兴业务

作为传统的能源和工业设备供应商,西门子从事的行业多趋于集中、封闭和保守。对此,西门子非常重视与初创企业进行合作,并根据不同情况推行三管齐下的策略:与初创企业合作,成立初创企业,投资初创企业。

具体事务由两家机构负责,分别是中央研究院旗下的西门子创新投资(SIV)和金融服务集团旗下的西门子创业投资(SVC)。

他们像风险投资者那样甄选新公司以进行投资,主要面向工业软件、网络安全、能源管理、交通管理、分子诊断及护理点诊断等自身业务覆盖的领域。

为培育颠覆性创新想法并加速新技术的发展,西门子还成立了独立的业务部门next47,计划未来五年内投入10亿欧元,为提出创新想法和发展新技术提供自由空间,专注于人工智能、分布式电气化等前瞻性领域。

(四)强化知识产权管理,推行知识产权共享模式

在西门子中央研究院内部,有300多名专家从事知识产权工作,管理着遍布全球的562000件专利。他们大多拥有技术背景且熟悉市场,通过与各业务部门的研发机构紧密合作,为知识产权的创造、运用和保护提供支撑,同时开展公司对外转让及授权使用专利工作,负责知识产权的协议谈判。

追踪发展趋势、确定引领技术,西门子独创了“未来图景分析法”:一方面以现实为基础,预判未来的产品、技术和客户需求,另一方面,勾勒未来新市场、新技术、新业务的展开情景并予以回溯。一旦确定方向,公司就启动制定相应的知识产权发展战略,识别哪些技术需要申请专利进行保护、可能获得专利的技术内容,哪些专利具有发展国际标准的潜能,需要重点开展哪些战略性的研发项目,并根据战略需要合理配置科研创新资源。

为消除部门间的利益分割、提高知识产权的内部使用效率,西门子推行知识产权共享模式。尤其是诞生于中央研究院的专利,大多属于基础性的共性技术,同一专利往往可应用于多个业务集团,因此共享知识产权有利于加速科研成果的有效转化。

(五)重视科创战略管理职能,涉及数量、质量与效率因素

作为中央研究院的战略部门,科技与创新管理部负责战略开发、内外部合作关系,为西门子技术定位和创新能力提供一系列服务和功能支持,具体包括:技术创新管理流程的质量和水平,创新性创业项目的数量和质量,内外部对西门子创新能力、技术领导力、研究院影响力的认可度,研究院外部合作、开放式创新的数量和质量,研究院与各业务集团之间合作与战略协同的质量,等等。

二、华为之“未雨绸缪模式”

创立于1987年的华为,以代理进口程控交换机贸易起家。赚到“第一桶金”后,华为开始自主研发程控交换机。

1993,华为第一颗基于EDA的芯片问世,便以器件室为基础成立了中央研究院。随后,器件室改组为中央研究院下属的集成电路设计中心,并陆续成立了无线、光通信,路由器等其它研发部门。

就这样,从华为的中央研究院,陆续走出了中国第一门数字程控交换机、第一个拥有自主知识产权的GSM制式网络、第一台光通信基站、第一台企业级路由器等核心产品。

2004年,华为的集成电路设计中心独立为海思半导体公司。

华为初期的中央研究院,承担了研发战略、产品规划与人才吸纳的重要作用。其中,人才吸纳加快了研发进度,又从一定程度上促进了新产品的规划及推出;新产品的市场销售再回馈到研发体系上来,从而形成良性循环。

比如初期的BH03机型,就是照搬印刷版(PCB版)。到了HJD48机型,华为开始使用自主研制的电路及软硬件。HJD48热卖回笼的资金进入到下一轮研发,并根据市场要求扩展了平台的通用性,研发出100门、200门甚至500门的用户交换机。

上述新产品的系列规划,实质上是吃到了研发红利——由一个成熟平台开始扩展的综合性能。

2010年,华为超越诺基亚西门子阿尔卡特朗讯,成为仅次于爱立信的全球第二大通信设备制造商。

两年后,华为公开了“2012实验室”,成为研发体系新的中枢系统,而中央研究院则被划归该实验室。

作为华为一级部门的“2012实验室”,下属有中央研究院、中央软件院、中央硬件工程院、诺亚方舟实验室(人工智能研究院)、研发能力中心(研发规划部)及海思半导体六大二级部门。

至此,华为形成了三层架构的研发体系:

第一层为从事基础科学研究的2012实验室,包括诺亚方舟实验室,以及以科学家名字命名的若干实验机构,如欧拉实验室(操作系统)、高斯实验室(数据库管理系统)、谢尔德实验室(网络安全/加密算法等)和香农实验室(大数据处理软件/硬件系统架构)等。

第二层是分布在全球的16个研究所,面向客户提供技术支持。

第三层是联合实验室和创新中心,主要提供开放式服务。

10年来,华为累计研发投入8450亿元,基础研究上的年均投入超过200亿元。2021年,华为研发总投入174.6亿欧元(营收占比达22.4%),在全球仅次于谷歌母公司Alphabet225.7亿欧元。

总体来看,华为中央研究院为核心的研发体系带有以下特征。

其一,通过中央研究院的统一管理,整合华为所有的技术创新成果,在内部产品开发过程中实现技术共享有效弥补其它环节在前瞻性技术研究、基础/共性/关键技术研究上的不足。

如石墨烯技术出现后,华为就前瞻性地预见到其广阔用途,下大力气开发相关技术应用,最终成功整合到MateX手机里面。

其二,中央研究院在关键技术自主知识产权方面取得突破后,可加快技术开发的步伐、降低成本与风险。

这在芯片研发领域尤为重要,从最初的器件室到集成电路设计中心,再到海思半导体公司,自主芯片研发技术成为华为安身立命的基础。

其三,中央研究院成为高端人才的聚合地,为专业人才引进立下汗马功劳。西安电子科技大学、华中科技大学和东南大学等著名高校,先后为华为输送了大批技术骨干。

其四,中央研究院成为引入先进研发管理方法论的主要平台。其中以花费10亿美元、由IBM帮助建立起来的集成产品开发体系(IPD)最为成功,使得华为从此与众不同。

为开发Mate30系列手机,华为共动用了2000多名工程师、耗资3亿多美元,产品最终在市场上一炮打响。

三、消除设立中央研究院的若干误区

对中央研究院,在企业实践中常有不少疑问,比如何时设立?如何设立?是否很“烧钱”?是否一定要侧重前瞻性、共性技术研究?等等。

通过对代表性企业最佳实践的综合分析,我们可总结出相关的基本规律。

第一,中央研究院的功能是综合性的,并非局限于前瞻性、共性技术研发。

按照轻重缓急或先易后难的顺序,中央研究院的主要功能可分为:

1.提升科创管理水平,推广先进的研发管理工具和方法论;

2.统一知识管理(含知识产权),整合技术成果,保障有效共享;

3.整合国内外专家资源,取得关键技术突破;

4.为高端技术人才、产业人才的引入及聚合,提供平台;

5.通过产品/技术路径规划,为研发投入提供决策支持;

6.强化前瞻性、基础性和共性的技术研究,与应用研发有机协同。

以西门子为例,有300多人专门从事知识产权管理,为其成功从电气化、自动化到数字化的转型升级而保驾护航。

华为之所以能迅速崛起为国际电信业巨头,与其大力引入、消化并推广集成研发管理体系(IPD)密不可分。

第二,设立中央研究院的时机具有一定弹性,但有提前布局的趋势。

在创立70年后,电气化鼻祖西门子才设立中央研究院。而电信业黑马华为,成立才六年就组建中央研究院了,其动因来自强烈的“卡脖子”危机意识。

可以理解,影响中央研究院的设立时机主要有三大因素:一是企业规模,发展越快、规模越大,就越需要尽早设立;二是行业特征,研发投入占比越大就越应未雨绸缪,比如电信业比电气业要高,而(生物)医药业更高;三是时代环境,从工业化、信息化到数字化时代的技术特征日益复杂,且迭代、更新越来越快,企业更需要抢得先机。

第三,“烧钱”不是万能的,但不认真投入是万万不能的。

实际上,在中央研究院的六大职能中,真正“烧钱”的主要是前瞻性及共性技术研发,没有相当基础和硬实力是不可能开花结果的。

其它五项职能的作用价值不可低估,如知识管理暨知识产权管理、人才引入与聚合、科创管理工具推广等,虽然没有那么“烧钱”,但也要有相应的投入保障,否则就成了“耍流氓”。

一言以蔽之,中央研究院的战略定位,就是打造集团技术创新体系的基础平台,成为技术创新管理中心、技术资源整合中心、基础技术研究中心

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