智能制造创新生态系统构建与协同机理研究

论文价格:150元/篇 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis 编辑:vicky 点击次数:113
论文字数:48655 论文编号:sb2021042811523335336 日期:2021-05-01 来源:硕博论文网
本文面向国家制造业创新战略发展的战略需求,紧跟理论前沿,基于中国情景视角下,构建了智能制造创新生态系统的模型框架,然而,中国情景视角的提出,仅仅为智能制造创新生态系统的相关研究提供了初步理论视角及基础,其理论及实践意义尚需通过进一步研究来逐步探索和实现。为此,本文进一步提出中国情景视角下,智能制造创新生态系统发展的两方面研究展望:一是从政府、市场、技术“交叉融合”视角,围绕在此视角下的架构,对智能制造创新生态系统发展过程中的政府、市场、技术三者两两融合,以及三者融合的智能制造创新生态系统发展架构,展开系统化地理论分析和实证研究;二是从仿真分析的视角,构建此视角下智能制造创新生态系统仿真模型,为智能制造创新生态系统的发展提供科学依据。

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
智能制造是《中国制造 2025》发展的主攻方向,创新驱动是《中国制造 2025》实现战略性目标的主要措施。在主攻方向与主要措施的共同作用下,智能制造创新发展成为了必然。其中德国为促进“工业 4.0”计划的实现,通过组建技术创新联盟、推动产业集群计划、构建区域创新网络、搭建技术交易平台等,实现制造业创新生态系统的全面发展。美国在全球经济中的领导地位在于一个用心构建的创新生态系统,美国要想取得更大的进步,主要看是否可以发挥好创新生态系统的优势。我国中国社会科学院工业经济研究所所长黄群慧指出,在我国,发展智能制造产业的核心,就是要实现生产的高效化的发展、优质化的服务、绿色化的创新环境、网络化的组织结构、个性化的发展方针等。她同时指出如果要实现智能化的目标,其发展的本质就是要实现现代化、实现工业互联网的快速发展。我国智能制造要实现制造的全流程化的智能生产、全产业链的价值实现、全价值链的智能化变革,要实现个性化组织结构定制、智能化生产方式、网络化协同和服务化转型,这是从生产到整个生态的革新。清华大学教授、技术创新研究中心主任陈劲指出现阶段,各国竞争的主要方式是一种融合式的创新方式,中国也需要进一步完善生态系统的整体结构,实现企业共生、共创、共赢。新时代发展对我国制造业发展提出了新的挑战:(1)创新由被动型转向自主型。(2)上中下游间关系,由合作转向融合共生。(3)价值实现由产品价值转向生态圈价值共享。在三种挑战的驱动下,伴随着技术进步、产业结构不断升级。智能制造创新生态系统的理论形成也必然会形成。
智能制造的快速发展将不断的融合人工智能、先进的制造技术、信息通信技术、企业管理等各种先进的技术,在各种技术的共同作用下,形成新技术+新产品+新模式+新业态的产业形势,整个产业链包括智能装备、工业互联网、物联网、工业软件、3D 打印等,同时还包括将上述各个环节有机结合的自动化集成系统等,将各项技术融汇贯穿于多个行业领域,带动各个行业技术水平不断的升级、发展不断的精细化、落后的产业不断被淘汰等,都为智能制造的发展创造了巨大的空间。从整个社会的智能制造整体发展的总体水平来看,美国、德国、日本近几年一直走在智能制造的前列,同时在这个过程中,很多国家都出台了相应的政策,通过对现阶段各国智能制造的发展现状与趋势的进一步的分析,可以预计在未来几年智能制造业发展的过程中将百分之十几的速度不断的增加升高。
图 1-1 近几年我国智能制造改造企业收益图
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1.2 研究内容和研究目标
1.2.1 研究内容
第一章—绪论。本章主要从智能制造的研究背景以及理论意义与实际意义出发,结合现有的文献研究,提出主要研究方向与研究的侧重点,同时在本章叙述了主要目标、方法、技术路线图,研究的主要内容与框架。
第二章—国内外文献综述与相关理论基础。本章主要通过 VOSviewer1.6.13 文献计量方法对大量文献的综述,并对其总结述评,同时对现有的相关理论研究分析总结,归纳主要的思路与研究的重点。
第三章—智能制造创新发展现状与瓶颈分析。本章主要通过运用 DEA 数据包络分析法,对智能制造相关产业的数据进行整理分析,对我国东部、西部、中部、东北地区智能制造相关的产业的创新效应进行对比分析,从而总结我国各地区智能制造的现存问题。同时以汽车制造业为例进一步分析我国智能制造在领域的发展现状与现存问题。
第四章—智能制造创新生态系统的框架构建。本章通过对智能制造业创新生态系统的构成要素、形成的过程、运行的方式、中国的基本情境的分析,构建了我国智能制造创新生态系统的基本模式。
第五章—智能制造创新生态系统协同机理分析。本章主要分析了智能制造创新生态系统演化的过程与演化机理,以及各子系统协同状态分析,根据哈肯理论对智能制造创新生态系统演化过程中的序参量进行识别,总结智能制造创新生态系统的演化与协同机理。
第六章—案例分析。通过对我国航天智能产业的创新生态系统形成与发展的过程构建创新生态系统的架构,同时对其协同性进行分析。
第七章—基于系统构建与协同性现存问题的对策建议。针对我国航天产业智能创新生态系统的架构与协同性的分析,总结航天产业发展的个性问题,并进一步分析智能制造创新生态系统的共性问题,并提出建议.
第八章—结论与展望。本章主要是对本研究的总结以及研究的不足的分析,并提出相应的展望。
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第二章 文献综述与相关理论基础

2.1 研究综述
通过采用VOSviewer1.6.13 文献计量方法对智能制造创新生态系统协同机理的相关研究进行分析研究。
2.1.1 创新生态系统的相关研究
通过对国内知网上创新生态系统相关理论、企业管理类的期刊文献搜索,并通过End Note 对其进行格式的转化,再通过 VOSviewer1.6.13 对文献进行处理分析,绘制共词网络,分析得到研究主题分布图谱。同时对国外 web of science 核心期刊有关“Innovative Ecosystem”的分析研究,对创新生态系统的研究进行综述分析。
(1)产业创新生态系统的研究
同样的方式对“产业创新生态系统”为主题的文献进行处理分析,从图 2-1 中发现对产业创新生态系统的研究多数集中在战略性新兴产业的研究上,以及与其发展相关的战略方针,如技术标准、评价指标体系、三螺旋理论、战略基础、伙伴关系等;研究的重点产业多数集中在节能环保产业、新兴产业企业、新能源汽车、农业方面;对机理的分析多数集中在协同创新、科技创新、影响因素、创新效率、制造业转型升级、产业创新联盟、价值创造、演进机理、四链融合等;技术方面多数集中在“互联网+”、云服务、价值网络构建、技术研发等方面。在产业层面,许多学者以产业创新为分析重点,进一步的分析了探讨了相关的策略和相关的影响因素等。有学者也在进一步的对诺基亚下滑的原因进行了系统的分析研究,并认为创新生态系统是一个基于多种因素的系统,这些因素相互依存,创造了双赢的局面[23]。王娜指出,产业生态系统由产业、人才和外部环境组成。他们认为系统中各个元素的完整性和一致性是使整个工业生态系统的性能最大化的关键因素。同时也有学者指出,利用生态学来研究分析产业创新的发展,可以更好的分析新兴产业未来创新发展方向与协同发展的模式[25]。潘岳从产业创新的理论着手,通过对产业创新生态系统具体的理论、概念、模型进行分析,认为产业创新生态系统是一个复杂的、动态的网络型系统模式[26]。
图 2-1 产业创新生态系统的研究主题分布
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2.2 相关理论基础
2.2.1 创新生态系统发展理论
随着生态学的发展,国内外学者也试着将生态学理论应用到创新领域的研究,并且取得了很大的成绩,那么一个创新生态系统具体有哪些因素组成、如何运作、主体之间如何协同等,这都是需要进一步思考的问题。整个创新生态系统的相关理论研究,主要起源与生物生态学和创新理论的发展。与简单的创新结构相比较,创新生态系统是一个极其复杂的系统,包括创新主体、创新生态位、创新平台等,各部分的形成都是与系统的特征有关,从而使得整个创新生态系统具有一定的动态性、开放性、有机性等特点[45]。从整个系统学的角度来分析整个创新生态系统,可以看出整个系统的构成主要与相互合作或者相互竞争的产品直接的关系,并且依赖于这些产品。整个创新生态系统的主要组成部分包括企业、市场、组织、消费者、竞争者等。整个创新生态系统具有较强的整体性、动态性,各主体之间彼此之间动态联系,实现彼此之间的协同共生等[46]。王海花指出构建创新生态系统的多个角度的架构模型,主要包括以下几个方面的分析,知识协同的过程、组织协同的方式、制度协同的模式、空间协同的架构等,从而使得整个创新生态系统的结构更加的全面可靠[47];整个组织系统的协同主要是指组织的具体结构将会不断地进行优化升级,各个组织系统在结构的设计上、管理的具体流程上、组织的文化构建上等,各个方面达到彼此之间的协同共生[48];吕一博认为在整个创新生态系统的运行过程中主要涉及两个方面,一个是整个创新的生态系统圈,然后就是整个创新生态系统的价值圈,也可以说是商业价值圈,从不同的研究角度来看,两个部分存在很多的相同点与差异性,也有各自的特点[49]。创新生态系统的理论也是与时俱进的,在不同的时期,其结构和性质也会发生变化,不管是结构模型、协同方式都要受到现实环境与发展现状的影响,所以其概念也是在不断的演化的过程中不断发展起来的。所以在分析智能制造创新生态系统的演化与协同的过程中,也要根据不同时期整个系统的不同特征进行分析总结,现阶段我国智能制造创新生态系统的整体结构,已经从原来的三螺旋模式转换成了五螺旋的协同模式,在各主体的共同作用下实现共生。
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第三章 智能制造创新发展现状与瓶颈分析...........................20
3.1 智能制造发展阶段特点................................... 20
3.2 各领域的智能发展现状.......................... 22
第四章 智能制造创新生态系统模型构建.............................36
4.1 组织形成与核心要素层次构成分析............................. 36
4.1.1 组织形成分析........................ 36
4.1.2 核心要素分析................................... 38
第五章 智能制造创新生态系统协同机理分析...................................46
5.1 智能制造创新生态系统协同演化机理的分析...................... 47
5.1.1 创新协同的过程变化分析............................. 46
5.1.2 协同主体的参与过程分析..................... 47

第七章 基于系统构建与协同性现存问题的对策建议

7.1 针对系统模型构建问题的相关建议
针对第六章中通过案例分析对我国航天产业智能创新生态系统的构建过程中,总结的我国在智能制造创新发展过程中的现存问题,即创新生态系统构建缺乏对中国实际分析、创新层的任务尚未明确或尚未达到要求、关键创新单元的确立标准尚未明确指出等问题提出相应的对策建议。
7.1.1 明确各个创新层次的相关任务
(1)创新基础层:完善创新人才培养与人才分配制度
首先,建立人才培养机制,真正的发挥好产学研相结合的方针政策,对于高等院校来说,必须让学生把理论性的知识学好,理论是实践的基础,只有将理论知识学好、学通、学精才能打好人才培养的基础,所以学校需要的教师队伍也要与时俱进,能用现在的教学与管理理念去教育学生;对于企业来说,希望能给现代大学生提供更多的就业机会,很多企业现在开始招收管培生,即希望学生能在多个岗位上试岗,然后再确定其岗位,这个过程也在不断地提高学生的整体的素质。其次,人才的选拔机制要进一步完善,原有的选人机制已经无法满足现在智能制造创新生态系统发展的需要,通过什么样的方式去选人才也将直接影响到我国人才的整体质量。最后,了解人才需求,控制人才外流。现在很多人才选择出国深造,有很多已经留用国外,大量的人才流失,也将对我国智能制造创新的发展产生影响。
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第八章 结论与展望

8.1 结论
(1)构建符合基本情境的系统架构是创新发展的前提条件
学者通过对不同视角下创新生态系统内涵、研究层次分析研究,丰富了我国创新生态系统的研究理论。目前我国智能制造发展迅速,构建智能制造创新生态系统架构,对智能制造创新发展起到关键性作用。然而,现有研究对智能制造企业创新生态系统架构尚未形成统一清晰的认识,究其原因:缺乏相应思考路线与理论依据的支持,同时由于我国智能制造整体发展水平与发达国家存在差距,发达国家现有理论、框架未必能满足我国智能制造创新需求。强政府、大市场、弱技术的基本国家情境,使我国智能制造创新战略日趋非对称性,也促使我国智能制造创新生态系统的形成,但是中国智能制造发展创新生态的最终目的,是将我国的基本国情由强政府+大市场+弱技术的转化为强政府+大市场+强技术,如何在这种模式下实现创新生态系统的平衡是关系到我国智能智能制造成败的关键。首先,强政府将直接影响到我国智能制造创新制度的设计,是我国智能制造创新生态系统发展的前提,加大政府的投入、提出相关政策建议等都是强政府所要采取的重要举措;其次,大市场是影响我国智能制造组织设计的关键,好的市场带动着整个创新生态系统组织模式的构建,所以完善大市场的组织结构、扩大市场规模、保证市场的健康有力的发展也是市场的主要责任;然后,强技术将直接关系的我国智能制造创新追赶路径的选择与学习方式的变化,所以在构建智能制造创新生态系统的架构时必须考虑我国的基本国情。
参考文献(略)

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