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光变:一个企业及其工业史 第四节 以北京5代线为平台的技术学习
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正当京东方在亏损的旋涡中挣扎时,一个不仅对京东方而且对中国工业的未来都非常重要的过程也在悄悄地进行,这就是以北京5代线为平台的技术学习。与引进生产线和合资(二者经常结合在一起)方式相比,京东方进入TFT-LCD工业方式的根本不同之处,在于它启动了一个高强度的技术学习过程,从而发展出自己的技术能力。
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收购HYDIS使京东方获得了跨过门槛所必要的技术资源——三条低世代生产线、销售渠道和专利使用权。但即使拥有了这样一个韩国子公司,也并不会使京东方在一夜之间就获得技术能力,因为京东方对能够运行这些资产并产生经济效果的韩国团队既没有“所有权”,也不能按照中国的法律和社会条件去使用他们。京东方要想发展自主的技术能力,就只有以韩国子公司的知识、技能和经验为学习源头,培养起有能力的京东方团队。但有能力的团队不会凭空产生,必须在工业实践中形成——关于一个工业领域的能力必须在运营这个工业的过程中才能生成。因此,京东方在收购后立刻建设北京5代线的意义就是建立起可以生成技术能力的学习平台(“平台”可以理解为技术活动的系统),使京东方逐渐掌握技术,形成从开发、生产到营销的组织能力。
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一个今天看来似乎不可思议的事实是,在建设和运营5代线之前,尽管京东方已经有意地做了一些人才储备(他们能够从一般工业经验和理论上理解TFT-LCD工业),但真正具有TFT-LCD工业经验的技术人才连一个都没有。原因实在简单,中国大陆在此之前根本就没有这个工业。更糟的是,中国大陆半导体集成电路制造工业也非常薄弱,不能像韩国和中国台湾那样,从半导体工业向初创阶段的TFT-LCD工业供应人才。
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也是因为这种条件,京东方建设5代线所依托的核心技术力量是从BOE-HYDIS派出的120多名韩国籍工程师,产线的布局、上下工序的衔接、工艺条件的设定和产品设计等整个体系基本依托他们来做。这些韩国工程师从整体上讲非常职业、非常投入,对于参与他们以前没有做过的5代线也很兴奋,也希望进一步提高自己的技术水平。此外,北京5代线的第一个产品是17英寸液晶屏(用于台式电脑,是当时的市场主流产品),而这个产品已经在HYDIS的3.5代线上生产过2年的时间。尽管两个生产线的工艺差别很大(在3.5代线的玻璃基板上切割4块屏,而在5代线的基板上切割12块),但产品设计是一样的,产品的性能参数是一样的,并通过在3.5代线上的验证把经验转移到5代线上。因此,BOE-HYDIS为京东方建设5代线提供了最初的技术来源。
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把最初的技术来源转化成为自主的能力,需要凭借建设和运营自己的生产线,从无到有地培养起一支工业规模的中国工程师和技工队伍。他们既是在干中向韩国老师学习的学生,也是将来要自己掌握技术的主人。这个过程清楚地说明了“技术转移”的实质:需要“转移”的不是硬件系统或一条生产线(注意HYDIS自己也没有建过5代线),真正宝贵的是以工业经验为基础的知识和技能。但这些经验性的知识永远不会自动转移——买下一个企业并不能保证购买者就可以获得这个企业的知识(尤其是因为购买者对作为知识主要载体的人没有所有权),能够把外来知识转化成为自身能力的唯一途径是高强度的学习。正是因为利用HYDIS的技术资源来建设自己的5代线,京东方才有了可以吸收外来知识的学习过程。于是,5代线成为京东方发展自主能力的学习平台。为了说明这个主题,首先分析一下京东方5代线作为学习平台都包含了哪些要素。
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第一个要素:掌握全套生产设施。建设5代线使京东方第一次在本土拥有了能够量产TFT-LCD的全套硬件系统,包括设备、厂房和所有的有形支持系统。这条生产线对于技术学习的意义在于,无论是个人的技能还是团队的能力,都不可能脱离其工作对象而生成和成长。正如一个人不可能仅凭理论学习却不实际驾驶就可以学会开车一样,在一个工业领域发展出能力的基本途径就是拥有这个工业。TFT-LCD工业的基本特点是新产品的开发同时就是新工艺的开发,它的技术进步和产品创新只有在与生产同一地点和完全真实的运行条件下进行才是有效的。被收购企业的全套硬件系统都在韩国,并且由原来的团队所运营,京东方无法直接将其作为培养自己能力的工业基础。因此,只有自己建起一套完整的、工业规模的生产设施才能拥有掌握技术能力所必要的物理条件。
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虽然在技术上不得不主要依靠韩国技术团队,但因为是自主建线,所以京东方掌握着“顶层设计”(包括建线的战略决策、选址、融资等)的权力。京东方必须直接与供应商谈判并自行采购设备,虽然韩国工程师团队从技术上对供应商的选择有很大的发言权,但并不存在一个技术转让方代替京东方做出决定(如引进生产线方式那样)。对于同步在亦庄开发区建设的十几家配套企业(包括康宁的玻璃后端加工厂、LG的偏光片、东精化学的化学品和京东方·茶谷自己配套的合资企业等),都是由京东方自己负责认定并承担技术风险(41)。最重要的是,自主建线使京东方对生产线握有完全的决策权,可以自主决定这条线的用途和使用方式、产品结构和技术变化——这不仅是后来京东方可以按照自己的需要和方式对5代线本身进行“战略调整”,而且可以把在5代线积累起来的技术资源用于建设其他生产线的根本条件。
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对石涛的访谈提供了5代线建设方面的细节,这里以他的经历为例子说明这个过程。石涛当时所在的建设组是一个中韩混合的团队,总负责是韩国的一个专务,下面有韩国的一个部长。这个组又分为若干组(如工艺组),石涛负责厂房建设组。由于他从规划开始就进项目组了,所以政府协调、报批、现场事务、工程建设、商务都是由他来负责。那时他更多的是从公司的角度完成跟政府的沟通,除了生产设备方面没有话语权外,其他方面都是他的长项。不过,那时设计院出身的石涛还缺乏施工管理的经验,不得不学习这方面的东西,包括合同的管理、现场执行等。
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建设5代线对于京东方团队是陌生的。石涛虽然去韩国看过生产线,以前在航天设计院的时候做过工业项目,也很清楚中国政府对于从规划到设计的规范,但他并不清楚这个项目的工艺、设备,不知道工艺对于生产环境和建设以及生产过程的要求,只能听韩国工程师给出一些技术指标——“对我们难度最大的是,为什么厂房要这样建?为什么需要这么高?为什么需要这么多的水电?”石涛解释说,工业工程设计的“根”是对生产工艺的掌握,有这个“根”就能从专业的角度对厂房建设产生反馈,知道怎样节约;没有这个“根”就没有后面的互动过程。实际上,建5代线的时候就没有一个这样的反馈过程。石涛在回忆那段经历时很坦率,“我在整个过程中只能拿着别人的图,那个项目对我而言是学习过程”(42)。
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北京5代线的概念设计(包括厂房及其配套设施)由韩国现代集团的综合设计所提供,施工图纸则是由中国电子工程设计院(原信产部第十设计院)根据韩方的基础设计完成(不能改动设计)。施工管理也是由韩国现代集团的公司负责,只有质量监督是中国的工程监理公司。不过,工程监理公司只能对工程质量进行监督,不能改设计。5代线的施工则由中建一局总承包。
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尽管京东方团队是学生,但并非样样听从韩国团队。中韩双方的一个较大冲突发生在对核心区域(洁净间)施工方的选择上。石涛说:“我们想的是,虽然这些项目的总工程师是韩国人,但不能完全由韩方决定谁来做。我们认为应该用国内电子行业有经验的国字头公司来参与这个项目,这样可以通过这个项目培养我们的能力,不仅要培养建设实力,还要培养出设计能力。我是设计院出来的,很了解国内业内的情况,我们不会找小公司做,而是找‘国字头’的、有实力和信誉的公司来做”;“韩国团队起初对中国企业非常不信任,觉得如果项目做坏了是他们的责任,所以要用韩国企业。我们就是觉得我们不是什么都不会,我们也可以做,所以最后的设计单位是我们和他们配合的。我们希望最好的设计院里最好的人和他们配合。但当时韩国团队不认可,要求核查这些人,让他们做报告,再由韩方提问”(43)。在京东方团队的坚持下,中国电子工程设计院、中国电子二公司、中国电子三公司、中国电子四公司和中电集团(CEC)下面专门做洁净间的公司都全面参与了这个项目。
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韩方是洁净间的主施工方,有团队过来;国内的施工方由韩方指导做现场的劳务、操作和安装。由于半导体工业在中国没有发展起来,所以中国企业直到那时还缺乏建设洁净间的工程经验,尤其是国内从来没有过像5代线那样的大洁净间,谁都不知道怎么做。因此,对于石涛们和中国工程设计和施工企业来说,那时只能抱着努力学习、努力工作的态度。尽管这个学习过程因为韩方的苛刻而平添了很多困难,但是“从结果看,这些(国内)公司在经历了这个项目之后,我们从第二个项目开始就没有韩国公司了”(44)。
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第二个要素:形成专业技术团队。世界上没有任何一个工业组织可以在没有相应的工业运营条件下维持一支具有规模的技术团队,不仅是因为资金无法保证,更是因为没有工作对象的技术团队无法积累只能来自工业实践的知识。无论以前在人才储备上做过什么样的努力,京东方能够在工业规模上掌握TFT-LCD技术的工程师团队是在建设和运营5代线的过程中成长起来的。
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为了尽快建成生产线,京东方的决策者没有打破韩国工程师团队的建制,让他们保持着原来的系统,而中国工程师则跟着他们工作(这个过程有分歧也有矛盾,例如韩国工程师坚持用韩国的材料和设备等)。从科长、部长到总经理,凡是与技术有关的岗位,正职几乎全部由韩籍工程师和管理人员担任,副职则由中国人员担任。业内有人评论说,京东方让韩国人做正职、中国人做副职的方式不好,一定会产生“师傅”不愿教“徒弟”的情况。这种说法在逻辑上有道理,但放在当时京东方人才状况的背景下,确实无法让那些刚从学校毕业的“学生兵”去担纲。这些问题反映了技术学习过程的复杂性。
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为了建设5代线,京东方从2003年开始大量招收大专院校的毕业生,同时分三批派出400多名工程师和生产技术人员到韩国京东方学习和实习(第一批派出的60多人研修了近一年的时间)。京东方光电刚成立时的员工不过百十号人;到2004年8月,当分批派到韩国培训的人员全部回国时,员工达到500多人;到2005年量产时,员工数已达1750名,其中副科级以上的管理干部80多人,工程师近400人。据时任5代线人力资源总监的张宇解释,着眼于未来的扩张,京东方光电在招聘工程师上始终保持着“余量”,甚至在最困难的时候仍然继续提高待遇,使5代线成为京东方培训工程师的基地。
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正如下面将会讲到的个人经历那样,这个学习过程并不那么容易,充满矛盾。但自主建线方式所激励的精神状态使年轻的中国工程师们保持着学习和掌握技术的动力,使他们在解决问题的过程中成长起来,逐渐成为各个环节和领域的主力。后来合同到期特别是BOE-HYDIS进入“法定企业回生管理程序”后,有95%的韩籍工程师选择留下,成为京东方的员工。因为是自主建线,所以京东方握有最终的人事决定权,那些在实践中脱颖而出的骨干被迅速提拔起来。到后来大规模扩张前夜的2009年,京东方在TFT-LCD工业领域已经拥有2000多名专业工程师,这是当时国内同行业中规模最大、掌握技术最全面、最有经验的一支技术团队。尤其是因为他们从一开始就被塑造成自己解决问题的行为模式——领了任务就敢于自己组织队伍去打仗,所以他们成为京东方能够进行大规模扩张的骨干力量。
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第三个要素:建立经验基础。任何符合经济理性(即收益大于成本)的工业活动(包括研发、生产、营销和管理)都必须以一定的经验为基础,而这些经验来自积累。但由于京东方在建设5代线之前并没有TFT-LCD工业的经验,所以她必须利用HYDIS的经验积累作为建设和运营这条生产线的基础。“引进”的经验分为两个部分。第一部分是“codified”(即编码化)的经验,主要形式包括工作程序与方法和数据库。工作程序与方法的本质是经过有意识地概括、提炼和合理化的经验,而数据库是以文件形式记录下来并以一定的架构储存起来的经验知识。京东方在建设5代线时,按照韩国企业的组织系统建立了生产、设计和IT等部门并制定了工作流程,同时也成体系地引进了文件系统。第二部分是只能以人为载体的经验,包括“know-how”(诀窍)以及难以用语言和文字所表达的知识,其传承只能在个人层次上手把手地教(在“师傅”指导下通过实际操作而意会)。派出人员去韩国研修并依托120多名的韩国专家团队建设5代线,就是京东方为获取这种经验而采用的途径和做出的努力。
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利用收购的技术资源明显缩短了京东方建立经验基础的时间,但学习别人已有的经验仍然不足以支撑5代线的建设和运营,所以“引进”只不过是帮助开启了京东方自己的经验积累过程。为理解这个过程,我们于2009年8月访谈了京东方光电研究所所长皇甫鲁江博士和高文宝博士(45)。高文宝于2003年7月从吉林大学微电子学与固体电子学专业获得博士学位后加入京东方,旋即在10月份被派往韩国实习产品开发,在那里工作了差不多一年时间后,于2004年10月和同事们回国参与5代线的设备安装调试过程,并在2005年从事panel(面板)设计以及不良分析工作,在2006年后参与Array(阵列)设计,并被提拔为副科长,2008年开始担任产品技术科科长。
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从皇甫鲁江和高文宝根据个人经历的讲述中,可以概括出“海外收购/自主建线方式”对于京东方技术学习的两个作用。第一个作用是,中国工程师可以较早地参与韩国工程师的工作,从而直接吸收他们的经验。还在建设北京5代线之前,京东方就派出人员到刚被收购的HYDIS参与韩国人的工作,参与产品开发等项目。这种实地参与使中方人员知道项目的流程是什么样的,对生产线的关注点应该是什么(最关键点就是诀窍)。相反,在引进生产线方式下(无论是否合资),中方都不可能参与技术转让方的实际工作过程,也不可能看到产品开发的流程,只能得到一些文字资料,而真正关键的诀窍是看不到的(有些诀窍根本就难以用文字表达)。第二个作用是京东方必须为新建的5代线自主设计产品和产线。尽管有韩国老师的直接参与,尽管设备安装由供应商来保障,但中方工程师即使是以学生的身份参与,也仍然会经历反复遇到问题和解决问题的过程。相反,在引进生产线的方式下,产品和工艺都是技术转让方已经事先设计好的,中方技术人员只是保证生产线的运行,这对培养产品和工艺的开发设计能力来说,如果不是不可能的话,至少非常缓慢。
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就产品开发而言,难点在于如何在现有产线的工艺基础上做出最优化的阵列基板设计和液晶成盒设计。实际设计能力特别体现在需要通过经验才能掌握的一套“design rules”(设计规则)上。设计规则并非一套抽象的原则,在形式上表现为经验公式、程序、方法和标准等,但其实质是表示工艺加工能力、精度和部品特性对产品设计的限制,其作用是使设计人员在复杂繁复的设计过程中,能够以更贴近生产水平的方式做出最大的余量(margin),特别是在曝光、液晶成盒以及周边回路的设计上。设计规则与设计团队的经验有关,与企业的工艺基础有关,所以是企业特定的(firm-specific)。注重知识管理的设计机构会另外总结一套设计指南,用于把处理各种复杂的设计参数(平衡)的经验和方法固定下来。但无论如何,设计规则体现了大量的累积性经验知识,所以也是新手进入这个工业的能力壁垒。此外,设计规则是hidden的(隐藏的)。由于部分的产品设计在生产中被切掉或掩盖掉了——即不包含在成品上,所以外人不可能从终端产品上逆向看出来一个企业的产品设计规则,这是依赖技术引进难以保证引进方自动掌握技术的重要原因。
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据高文宝回顾,他是跟着韩国工程师工作了两年之后才明白了“design rules”这回事。他解释说:“即使现在来了新手,我们也不是先让他接触这个东西,而是先让他们去做计算工作,比如走线设计,告诉他们线有多宽、多长,让他们去做具体计算,因为规则只有经过一步步推算理解才能更好地掌握,在产品设计差不多快完成了,也就基本上掌握了初步的规则。对于新手来说,在实践经验中理解设计规则的周期一般是两年左右。”
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皇甫鲁江从更综合的层次上解释了经验的重要性。对于需要多专业协作进行的复杂技术的开发和掌握,系统化是技术能力的核心。例如,设计TFT时,按理论的理解去做也可以,但实际过程中,各种关联性特别复杂,如果没有一定的方法和经验,事情会做得一塌糊涂,效果也不好。如果有了方法,事情就容易多了。但方法通常很难通过“技术引进”而全部获得,因为别人一般不会告诉你工作方法,掌握方法要靠解决问题的实践。例如,在生产过程中遇到最多的是失效分析,生产过程出现缺陷,严重影响良率。一开始遇到这种缺陷时,谁都不知道怎么办,因为它们只与5代线的技术有关,而HYDIS的生产线也没有遇到过这样的问题。但有经验的韩国工程师并不慌张,指出这个现象可能与几个因素相关,于是对每个因素做一个变动,把所有因素组合起来做一个矩阵,一个一个试,这种方法对于解决从未遇到过的问题也同样有效。旁边的中国工程师看一两次也就明白了,很快就能掌握这些方法。
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生产过程同样需要经验知识和诀窍。例如,受各种物理条件的瞬时影响,生产线的状况是有波动的,每一分钟产出的屏都不会是一模一样的,但为了保证质量,这些波动必须在合理的范围内能被“cover”掉(即补偿掉),从而使终端产品看不出有任何差别。为此,根据设计需要,要把工艺设备调试出最佳的参数(比如所用的刻蚀液、光刻胶都要确定基本的参数),还要把这些以经验为基础的参数反馈到设计上——这就是工程师们所说的由经验值所确定的“margin”(即工艺余量)。京东方的5代线之所以需要一段“爬坡”时间,就是因为包括工程师和操作工人团队需要一个在实践中学习的过程,才能逐渐解决掉问题。
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从上述描述中可以看清,如果京东方不自主建设和运营5代线,那么被收购韩国企业的经验就不会得到利用(既无动力也无途径),更不可能在这个基础上创造和积累更多的经验。这个逻辑再次证明国际主流创新理论的一个重大主题:吸收外部技术知识的能力取决于自主研发的努力(Cohen and Levinthal 1990)。
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