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前沿技术怎样跨产业扩散

本文来源于《财经》杂志 2015-08-03 16:35:54 我要评论(0
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在德国,碳纤维复合材料和3D打印等加工工艺,正从航空产业扩散至汽车制造、消费电子等产业。这其中,德国从联邦政府到地方政府的一系列促进技术转化的产学研协同创新政策,以及德国成熟的产业集群效应,起了至关重要的作用

《财经》特派记者 王宇发自柏林

学习航空航天的人,不一定都去造火箭飞机。而随着他们的职业路径,航空航天的前沿技术也流入了其他可以进行大规模制造的行业。年轻的薛格(Olaf Rueger)和他的学弟弗约里希(Felix Froelich)便是一个例子。

起初,他俩就读于斯图加特大学的航空航天制造专业,2009年,他俩去了慕尼黑工业大学的碳纤维复合材料研究所做研究员。在这段日子里,他们申请了德国联邦经济与能源部用于支持高校技术转化的创业基金,试图把所里的碳纤维编织工艺进行产业化开发。

在有着碳纤维“教父”之称的所长德海希斯勒教授(Prof. Dr.-Ing. Klaus Drechsler)指导下,这个团队经过慕尼黑工业大学18个月的孵化,最终在2011年成立了一家叫做慕尼黑复合材料(Munich Composites)的公司。他们制造并检测碳纤维传动轴、平衡杆、支柱支撑等零件,成为宝马、保时捷等公司的供应商,一跃进入车辆碳纤维材料这一新兴产业生态圈。

他们成功的背后,离不开德国政府从联邦到地方层面,一系列旨在促进技术转化的产学研协同创新政策,以及产业集群效应。这为看似路径混沌的技术创新,构建了一条系统性的管理脉络。

创业三级跳

故事还得从“教父”德海希斯勒教授说起。1991年博士毕业后,德海希斯勒教授选择留在斯图加特大学,从事飞机设计工作。随后,他像很多德国科研人员一样,进入产业界。当时,他选择了有着悠久战斗机制造历史的MBB公司的慕尼黑中央实验室。随着欧洲航空产业一次次的整合,很快,他在空客集团(时称欧洲宇航防务集团)塑料业务部担任首席科学家和部门主管。

积累十余年的产业经验后,德海希斯勒教授再次回到学术界,任斯图加特大学飞机设计所所长。此时,德国政府为了进一步提高德国学术界的研发与协同创新能力,开展了精英大学倡议计划。而慕尼黑工业大学也在2009年,申请到了该计划的经费,于是与德国碳纤维巨头SGL集团共同出资,建立碳纤维复合材料研究所,并由“教父”担任所长。

研究所基于拜罗伊特大学所研发出来的碳纤维材料,开发碳纤维编织、贴片等加工工艺。作为应用性研究所,对于那些技术成熟度较低的项目,他们跟企业联合申请政府的协同创新经费,以提高自己的研发实力;而对于那些技术成熟度较高的项目,则是或申请专利、或为企业提供外包研究服务。

“德海希斯勒教授在产业界的人脉对我们所太重要了,因为我们有75%-80%的经费,都是来自于产业界。” 研究所副所长拉得施塔得博士(Dr. Elisabeth Ladstaetter)对《财经》记者说。虽然德国高校在很大程度上依靠产业经费进行研究,但是考虑到碳纤维复合材料研究所创立之初的特殊性质,它的这一比例甚至高于应用性公立研究所的基准线——70%。

尽管碳纤维复合材料技术在宇航领域的应用研发取得了长足的进步,但是对于汽车产业来说,研发才走到一半,因为汽车产业需要大规模量产,这就要求不断提高材料加工工艺的效率。为此,德海希斯勒教授的团队不断加大机器人的使用,以提高生产的自动化。

碳纤维编织工艺,就是这些自动化工艺中的一种。研究所也为此注册了专利。考虑到大学不能从事商业活动,因此便有了薛格和弗约里希的这个创业团队和他们的慕尼黑复合材料公司,德海希斯勒教授则成为这个创业团队的导师,为其提供技术和人脉支持。

这个由工程师组成的创业团队,先是找到了慕尼黑工业大学的创新与商业中心,寻求包括完善商业计划书在内的各种帮助。随后,他们再通过碳纤维复合材料研究所,申请德国联邦经济与科技部的创业基金。

这笔经费通过慕尼黑工业大学的账户,给创业团队支付18个月的工资,而研究所则为团队提供免费办公场地。当团队需要使用研究所的仪器设备时,他们需要再去跟创新与商业中心申请。等18个月到期,不论团队是否找到落户的场地以及心仪的投资人,都必须挪窝。

所幸,就在慕尼黑,有人给他们“腾”出了地方。

随着空客集团的军机、导弹、直升机等产品线的制造部门逐步搬离慕尼黑,空客集团和巴伐利亚州政府、科研机构以及产业界决定把这块即将空置出来的工业园区,作为航空及其相关行业的研发中心——路德维希·波尔克园区(Ludwig Blkow Campus)。

目前,空客、西门子、iABG等也在这里设立了自己的研发中心,对电动、混动、生物燃料飞机的推进系统进行联合研发。

作为从航空产业孵化出来的碳纤维制造工艺公司,慕尼黑复合材料公司也在创新园区里获得了400平方米的场地。2013年,公司获得了天使投资和风险投资。除此之外,由碳纤维复合材料研究所的纤维贴片加工工艺转制而来的CEVOTEC公司,也即将孵化出炉,进入园区。

由此,碳纤维工艺也从应用性研究所,到孵化初创企业,再到商业化运营企业的三级跳。其中每一步,都细密交织了德国政府的产学研协同创新政策,以及产业集群效应,从而弥补了欧洲资本市场对技术创新风险低容忍度的缺陷。

开放式创新

空客集团并非给别人做嫁衣。它很清楚,这是一个跨界颠覆式创新辈出,产业结构随时可能改变的时代。自己必须要保持创新的开放性,从而守住一些关键的共性技术。因此,路德维希·波尔克园区的思路就是,从研发、教学、初创、开发到生产,为技术成熟度从0到9的全过程,提供整条“创新产业链”。

然而,这些关键共性技术,并非完全服务于航空产业。正如同诞生于宇航防务领域的碳纤维工艺,它在自动化领域的研发,更多是服务于需要大规模生产的汽车制造业。“尽管这些项目不会被空客集团认为是自己的核心业务,但是,我们希望那些项目可以在园区落户。”路德维希·波尔克园区公司的总经理马格尔(Alexander Mager)对《财经》记者说。

因此,它在进一步扩大联合研发的同时,积极推动企业内部创业。其中包括泽特勒(Joachim Zettler)的APWorks公司,它试图把空客集团成熟的增材制造技术(俗称3D打印)进行产业化开发。

在新一代航空材料中,有一种叫做镁铝钪的合金,它能够提高传统镁铝合金的可焊性、耐腐蚀性,可以运用在机器人、车辆、船舶制造、航空航天等产业。

空客集团也为自己的这种特殊金属材料申请了专利。

而泽特勒的内部创业公司正在致力于开发这种金属粉末。他们买来市面上标准型号的3D打印设备,为客户设计部件、制造原型,甚至是少量的批量生产,并提供检测服务。

对于泽特勒来说,从2005年到空客集团的慕尼黑中央实验室做博士研究开始,就一直在空客集团工作。虽然中间也去法国的图卢兹交流工作过,回到慕尼黑后也晋升管理岗位,但是按部就班的工作让他有些乏味。因此,在有内部创业的机会时,他就在2013年创立了APWorks。

作为空客集团的内部创业公司,APWorks是空客100%持股,因此,泽特勒的资金来源受到严格约束。空客集团有一个创新部门,泽特勒需要告诉它自己具体的商业计划以及需要多少钱,之后再由这个部门决定以哪种具体方式进行融资。

根据路德维希·波尔克园区的管理规定,不论设备是否用于联合研发,只能有一个资产所有人。因此,当APWorks买来这些3D打印设备后,这些资产也被计入APWorks的账簿,正常折旧。

“包括波音,空客的竞争对手也是我们的目标客户。”泽特勒对《财经》记者说,“我们的目标是,集团外部业务能占我们整体业务的70%,我们今年能够达到60%。”与普通创业者不同的是,泽特勒自己依然是空客集团的员工,不用担心因为冒风险而丢掉工作。

而路德维希·波尔克园区,则在进一步发展与高校之间的联合研发外,通过不断引入集成商和转制型创业企业,让创业企业能够通过集成商的管道进入供应链,从而通过市场的拉力和技术的推力,建立一个创新的生态体系。

除慕尼黑的园区之外,欧洲宇航局还依靠奥伯法芬霍芬(Oberpfaffenhofen)的德国宇航中心、纽伦堡的弗劳恩霍夫集成电路研究所以及贝希特斯加登县(Berchtesgadener Land)在巴伐利亚建立的区域性协同创新网络。它们与欧洲宇航局在荷兰、比利时等10个地区形成了一个泛欧商业孵化中心网络。通过开放式创新的模式,培养工程师的企业家精神,从而推动航空防务行业的技术外溢。

【作者:《财经》特派记者 王宇发自柏林】 (编辑:yanqi)
关键字: 产业 技术

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