面對科技創(chuàng)新發(fā)展的新趨勢，一些發(fā)達(dá)國家采取了諸如促進(jìn)機(jī)構(gòu)合作的跨學(xué)科聯(lián)盟、建立跨學(xué)科研究中心、以及整合研究機(jī)構(gòu)等多種措施，力圖通過組織制度的頂層設(shè)計(jì)來尋求關(guān)鍵技術(shù)的突破?？萍紕?chuàng)新作為航空工業(yè)的立業(yè)之本，積極探索適應(yīng)科技創(chuàng)新發(fā)展趨勢的組織模式，對我國航空工業(yè)的跨越式發(fā)展具有極其重要的意義。
當(dāng)前我國航空研發(fā)力量分散及技術(shù)鏈條割裂，難以適應(yīng)科技創(chuàng)新需要
我國航空業(yè)界經(jīng)過幾十年的努力奮斗已形成研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、裝備制造的完備工業(yè)體系。特別是近年來，在氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力、材料、制造等傳統(tǒng)航空科技領(lǐng)域中不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)、新材料、新工藝，并研發(fā)出殲15艦載機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)等新機(jī)型，實(shí)現(xiàn)了我國航空研發(fā)由跟跑者向并行者甚至是領(lǐng)跑者的轉(zhuǎn)變。實(shí)踐證明，歷史條件下形成的我國航空工業(yè)研發(fā)組織模式符合原有的航空工業(yè)布局特點(diǎn)，對航空工業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了不可忽視的推動(dòng)作用
但是，正在興起的新科技革命，具有多專業(yè)、多學(xué)科高度交融，信息、知識、經(jīng)驗(yàn)、手段、技術(shù)高度聚合等特點(diǎn)，能夠快速形成創(chuàng)新或?qū)崿F(xiàn)集成化的突破。航空工業(yè)具有技術(shù)高度交叉、資本投入力度大等特點(diǎn)，往往成為先進(jìn)技術(shù)最先應(yīng)用的行業(yè)，是科技革命的示范和先驅(qū)行業(yè)。面對科技創(chuàng)新的新趨勢和新特點(diǎn)，筆者認(rèn)為，我國航空工業(yè)原有的研發(fā)組織模式總體而言相對滯后，研發(fā)組織的結(jié)構(gòu)性矛盾已凸現(xiàn)出來，制約了學(xué)科交叉的加速融合和新興技術(shù)的廣泛滲透，具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1、研發(fā)資源的分散布局影響了關(guān)鍵技術(shù)的突破
由于我國航空工業(yè)歷史環(huán)境的原因，形成了研制力量相對分散的布局和小而全的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，這種按領(lǐng)域、部門劃圈的“孤島”式研究，弱化了統(tǒng)籌協(xié)調(diào)能力，阻礙了關(guān)鍵技術(shù)及尖端技術(shù)的集中突破。
2、研發(fā)鏈條存在斷點(diǎn)嚴(yán)重制約著系統(tǒng)性創(chuàng)新
航空科技體系系統(tǒng)性突出，各項(xiàng)技術(shù)之間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，不能容許存在知識和技術(shù)“斷點(diǎn)”。以復(fù)合材料中的碳纖維為例，國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)廠家約有十余家，其中的大部分并沒有掌握核心技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵材料均需進(jìn)口。少數(shù)幾家行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)雖然國產(chǎn)化水平較高，但在規(guī)模生產(chǎn)上嚴(yán)重不足，例如，目前3D打印技術(shù)已在各個(gè)領(lǐng)域中使用，并展現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景，英國華威大學(xué)早在2012年即已開發(fā)出新型導(dǎo)電塑料復(fù)合材料，用于個(gè)性化電子設(shè)備打印；美國Arevo實(shí)驗(yàn)室目前正積極開發(fā)由碳纖維和碳納米管增強(qiáng)的基體聚合物PEEK作為3D打印的原料，之前Solvay公司三個(gè)等級KetaSpire Peek以其耐高溫、耐化學(xué)物質(zhì)的良好性能，得到空客認(rèn)定并用于制造內(nèi)飾。我國雖然在鈦合金等傳統(tǒng)金屬加工方面具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，但在復(fù)合材料領(lǐng)域卻著墨不多，適用于3D打印的復(fù)合材料尚不能及時(shí)配套，“無米之炊”的尷尬困擾著3D打印技術(shù)在我國航空制造中運(yùn)用的自由度。由此可見，克服航空領(lǐng)域科技創(chuàng)新鏈條上存在的機(jī)制關(guān)卡，急需創(chuàng)新研發(fā)組織模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性創(chuàng)新發(fā)展。
航空工業(yè)發(fā)達(dá)國家通過設(shè)立聚合式研發(fā)中心，組織整體創(chuàng)新研發(fā)工作
為適應(yīng)科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢，航空工業(yè)發(fā)達(dá)國家在組織模式上進(jìn)行了一系列的探索與調(diào)整。其中較為突出的是，普遍建立總部級研發(fā)中心負(fù)責(zé)技術(shù)創(chuàng)新，從事核心產(chǎn)品和技術(shù)密切相關(guān)的前沿、交叉領(lǐng)域以及產(chǎn)品的研發(fā)，以跨領(lǐng)域項(xiàng)目組等方式來組織整體的研發(fā)工作，取得了許多重大科技成果，為公司的整體業(yè)務(wù)拓展、產(chǎn)品的跨越式升級換代、必要及時(shí)的重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供了基本前提。如美國波音公司、洛馬公司分別成立了鬼怪工廠、臭鼬工廠，以此匯聚一大批來自各地、各行業(yè)的技術(shù)專家，為其提供獨(dú)特的概念和創(chuàng)新技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鬼怪工廠先后參與了500多個(gè)(已公開)研發(fā)項(xiàng)目，其中包括“軌道試驗(yàn)飛行器X-37B”“吸氣式高超聲速飛行器X-51A”等。臭鼬工廠致力于用新技術(shù)和新理念，以精干的綜合性團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)快捷高效的項(xiàng)目流程設(shè)計(jì)研發(fā)、快速制造先進(jìn)飛行器的原型機(jī)，并以隱身飛機(jī)的研制最具代表性。法國賽峰集團(tuán)也在2014年初成立了首個(gè)總部研發(fā)中心，為所有子公司提供技術(shù)支持，旨在加速在航空航天、數(shù)字技術(shù)、材料、工藝和傳感器等領(lǐng)域的技術(shù)突破。該研發(fā)中心坐落于巴黎附近的薩克萊高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)，該地區(qū)聚集了大量的科學(xué)研究和工程實(shí)驗(yàn)室，公司借此平臺更有效利用集群內(nèi)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的力量展開協(xié)同研究。與我國航空發(fā)展有著深厚淵源的俄羅斯航空工業(yè)，通過集中航空優(yōu)勢資源組建大型集團(tuán)以保證國防訂貨并參與國際競爭，通過國家研發(fā)中心加強(qiáng)對基礎(chǔ)工作和預(yù)研工作的統(tǒng)籌管理，將有限的科技資源和經(jīng)費(fèi)集中用于基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。其航空制造廠、設(shè)計(jì)局經(jīng)歷一體化聯(lián)盟、一體化集團(tuán)公司后，形成了按專業(yè)領(lǐng)域整合的集團(tuán)公司。作為航空結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)、試驗(yàn)、材料、發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域核心力量的6家國有研究院，其中5家通過“茹科夫斯基研究院”國家研發(fā)中心構(gòu)建跨學(xué)科的綜合研究中心。
企業(yè)級研發(fā)中心作為研發(fā)資源整合平臺，有力推動(dòng)科技創(chuàng)新加速
在西方航空工業(yè)發(fā)達(dá)國家，企業(yè)級研發(fā)中心是創(chuàng)新的主體；這類企業(yè)級研發(fā)中心的運(yùn)作方式和和科技攻關(guān)作用，值得我們仿效和研究。實(shí)際上，我國在其他行業(yè)中也有類似的寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。比如當(dāng)前中科院在以優(yōu)化科研體系為目標(biāo)的“率先行動(dòng)”中，亦設(shè)立了卓越創(chuàng)新中心、創(chuàng)新研究院兩類機(jī)構(gòu)發(fā)揮研發(fā)中心的部分作用。綜合國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，我以為在航空領(lǐng)域組建研發(fā)中心具有集中研發(fā)力量、促進(jìn)知識分享、加強(qiáng)人才培養(yǎng)三個(gè)方面的好處：
1、企業(yè)級研發(fā)中心有利于打破藩籬實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置
研發(fā)中心通常以中遠(yuǎn)期市場需求為導(dǎo)向，采取跨部門跨領(lǐng)域項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的方式，集中力量從事核心產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，同時(shí)也起到牽引企業(yè)發(fā)展的作用。美國波音公司的鬼怪工廠著眼于3～7年內(nèi)使技術(shù)成熟并轉(zhuǎn)化到型號研制部門，同時(shí)對未來7～20年的技術(shù)展開前瞻性評估。所開發(fā)的“捕食鳥”這種技術(shù)驗(yàn)證機(jī)就集聚了當(dāng)時(shí)軍方隱身技術(shù)和無垂尾飛機(jī)設(shè)計(jì)方案，當(dāng)前開發(fā)的X-51A同樣明確指向了高超聲速領(lǐng)域這一新的技術(shù)制高點(diǎn)。法國賽峰公司研發(fā)中心則分為先進(jìn)宇航系統(tǒng)部、數(shù)字技術(shù)部、材料與工藝及傳感器部，既有效打破了業(yè)務(wù)板塊分割，實(shí)現(xiàn)總部與子公司的研發(fā)工作中的組織協(xié)調(diào)，同時(shí)通過中心開展建模仿真、材料與工藝等通用技術(shù)、共性技術(shù)研發(fā)，避免子公司在相關(guān)領(lǐng)域的重復(fù)投入。整合研發(fā)中心內(nèi)部資源的同時(shí)，也便于根據(jù)企業(yè)技術(shù)升級需要，統(tǒng)籌外部技術(shù)引進(jìn)與交叉融合的工作，成為推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化的平臺，波音鬼怪工廠2003年向加拿大技術(shù)投資有限責(zé)任公司注資1000萬美元，支持加拿大技術(shù)公司的發(fā)展。我國中科院在“率先行動(dòng)”中亦采取卓越創(chuàng)新中心、創(chuàng)新研究院、大科學(xué)研究中心、特色研究所四類研發(fā)機(jī)構(gòu)梯次銜接，形成了聚合式創(chuàng)新研發(fā)+專業(yè)化基礎(chǔ)深度研發(fā)的模式，改變了研究所大而全、小而全的“孤島”結(jié)構(gòu)，在一定程度上解決了科研工作低水平重復(fù)、同質(zhì)化競爭和碎片化發(fā)展的問題。
2、線下集中研發(fā)仍然是最高效分享和最快速并行的模式
知識的分享是連續(xù)性的活動(dòng)，特別在知識交叉明顯的創(chuàng)新和工程活動(dòng)中，具有連續(xù)性，隨機(jī)性，廣度和深度要求很高，而且必須基于對現(xiàn)場活動(dòng)的深度了解。在利用網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)分布式研發(fā)中，信息傳播的特點(diǎn)具有明顯的指向性，即搜索的知識、傳遞的對象都由當(dāng)事人所預(yù)設(shè)。點(diǎn)對點(diǎn)在連續(xù)性的保持，隨機(jī)性的響應(yīng)，廣度和深度的滿足上都有差距，特別是在對現(xiàn)場的掌握上。由于科技創(chuàng)新具有不可預(yù)知性，知識傳播不定向、認(rèn)知實(shí)時(shí)反饋等線下交流的優(yōu)勢，使得知識能夠更高效的融合滲透，更好的孕育創(chuàng)造性方案。
3、 研發(fā)中心為企業(yè)培養(yǎng)業(yè)務(wù)骨干提供了良好平臺
研發(fā)中心集中了企業(yè)在不同產(chǎn)品、技術(shù)、工藝和人才方面的優(yōu)勢，匯聚了各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域前沿的知識，并擁有相應(yīng)技術(shù)項(xiàng)目作為參照，極利于研發(fā)人員的鍛煉與選拔。例如，鬼怪工廠每年有數(shù)百個(gè)小型技術(shù)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目僅有2～4人，但小型項(xiàng)目所涉及的問題與大型項(xiàng)目相類似，參研人員在完成一定專業(yè)跨度的研究工作之外，還得到了項(xiàng)目管理的鍛煉。鬼怪工廠的員工每年有10%的人員由外部循環(huán)聘入與流出，進(jìn)來從事技術(shù)工作，出去之后則擔(dān)任項(xiàng)目的管理工作。
對于我國航空科技創(chuàng)新組織模式的初步構(gòu)想
根據(jù)航空科技創(chuàng)新中研發(fā)架構(gòu)由“分散+部分集中”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;分散+集中”的整體趨勢，并結(jié)合當(dāng)前我國航空研發(fā)力量有限且相對分散的現(xiàn)狀，以及小而全的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，科技創(chuàng)新組織的架構(gòu)需要本著“分類、統(tǒng)籌、漸進(jìn)”的原則進(jìn)行調(diào)整。筆者認(rèn)為，通過設(shè)立企業(yè)級的研發(fā)中心來推動(dòng)研發(fā)力量的整合是推進(jìn)這一工作的重要著力點(diǎn)。
1、采取聚合式創(chuàng)新+專業(yè)基礎(chǔ)深度研發(fā)的架構(gòu)
仿效歐美航空企業(yè)組織方式，設(shè)立企業(yè)級研發(fā)中心重點(diǎn)關(guān)注新概念、新技術(shù)、新產(chǎn)品，即對硬件設(shè)施要求相對較少且強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和驗(yàn)證機(jī)演示等預(yù)研環(huán)節(jié)，對各廠所的預(yù)研工作及外部技術(shù)引進(jìn)工作實(shí)行統(tǒng)籌，防止重復(fù)投入的資源浪費(fèi)，并在此基礎(chǔ)上通過精干的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)開展中遠(yuǎn)期技術(shù)的研究創(chuàng)新工作。同時(shí)，依據(jù)廠、所地理上相近的情況，推動(dòng)廠、所的融合，進(jìn)一步強(qiáng)化設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的對接，破除創(chuàng)新鏈條上的阻礙。
2、研發(fā)中心作為促進(jìn)技術(shù)融合與轉(zhuǎn)化的平臺
技術(shù)預(yù)研向工程型號轉(zhuǎn)化的銜接是研發(fā)中心需要著力解決的問題。美國通過NASA、DARPA等機(jī)構(gòu)，以及型號采辦的技術(shù)發(fā)展階段兩條線完成先進(jìn)技術(shù)研發(fā)。結(jié)合我國及企業(yè)的當(dāng)前實(shí)際情況，研發(fā)中心應(yīng)集中關(guān)注具備顛覆性技術(shù)、通用性技術(shù)的突破與孵化，以及關(guān)鍵技術(shù)鴻溝的解決，并以研發(fā)中心為平臺，與高校、專業(yè)研究院所、企業(yè)等外部技術(shù)源開展合作，推動(dòng)前沿科技向航空領(lǐng)域的滲透轉(zhuǎn)化，隨著研發(fā)實(shí)力的逐步增強(qiáng)，從關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和驗(yàn)證機(jī)向產(chǎn)品技術(shù)解決方案延伸。
3、研發(fā)中心發(fā)揮挖掘選拔后備業(yè)務(wù)骨干的作用
當(dāng)前研發(fā)力量承擔(dān)著相對繁重的型號業(yè)務(wù)，難以抽調(diào)與國外同類機(jī)構(gòu)規(guī)模相近的技術(shù)骨干從事前沿技術(shù)研發(fā)。企業(yè)級研發(fā)中心主要著眼于發(fā)掘并釋放現(xiàn)有的研發(fā)潛力，并吸收相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專家。研發(fā)中心作為開放的平臺，通過論文、會議、廠所推薦等多個(gè)渠道聘入人員，形成以少量具有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干為核心的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，通過前沿技術(shù)項(xiàng)目、綜合性技術(shù)項(xiàng)目鍛煉并發(fā)現(xiàn)后備業(yè)務(wù)骨干。該領(lǐng)域的后續(xù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人優(yōu)先從團(tuán)隊(duì)中選拔，既能夠暢通創(chuàng)新鏈條，也一定程度上起到促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化的激勵(lì)作用。
(作者厲博 張洋 單位系中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心 )
魯ICP備2021047099號