《一、前言》

一、前言

数控技术是实现不同行业机械产品创新的颠覆 性关键共性技术，是先进信息技术与自动控制、机 械制造技术相结合的集成技术。加快转变经济发展 方式的核心是优化产业结构，关键是产品的升级换 代。数控技术及产品（包括数控系统和驱动装置 等）作为共性使能技术与各行业机械产品的有机融 合，可以实现机械产品的数字化控制，从根本上提 升各行业制造装备的功能和性能，修复传统发展动 能，提高其市场竞争力，并为机械产品向智能化方 向发展奠定坚实的基础 [1~3]。“数控一代机械产品创 新应用示范工程”（简称“数控一代创新工程”）是 《中国制造 2025》的重大工程，旨在将数控技术应 用到各行业机械产品中以实现制造装备整体的升级 换代，是共性技术创新和扩散的成功范例，同时也 面临严峻的困难和挑战，需要进一步改进和完善。

共性技术创新和扩散是指以市场为导向，以共 性技术创新为基础，以提高产业竞争力为目标，以 创新技术在企业与企业、产业与产业之间的扩散为 重点，从新产品或新工艺设想的产生，通过技术的 开发（或引进、消化吸收）、生产、商业化到产业 化整个过程的总和 [4]。因此，共性技术扩散是不同 机构间复杂相互作用的结果，包括各种创新主体有 机联系、相互作用所构成的社会网络系统以及形成 的各种复杂关系 [5,6]。“数控一代创新工程”对各行 业机械产品而言是产品创新工程，对数控技术而言 则是共性技术扩散工程 [1]，这类共性技术的扩散推 广，不仅关系到广大制造企业，还涉及到创新链条 上的其他多个主体和部门。然而传统“自上而下” 的命令控制型政策模式以及单靠市场机制的模式都 已不再适应这种形式，因此，如何驱动和引导广大 制造业企业，在市场经济原则下克服众多障碍接受 共性技术的应用，是产业创新面临的一大挑战。在 创新工程实施过程中，企业是技术扩散体系的核心， 政府起到的是“四两拨千斤”的关键作用，通过少 量的政策资源撬动广泛的市场资源投入，充分发挥 高校、科研院所、行业中介、金融机构等多元创新 主体的积极性，在创新治理的框架下，以多元治理 模式推动新一代的有组织创新。

自 20 世纪 70 年代以来，社会、经济和管理领 域出现的一些新问题推动了公共管理和公共行政理 论研究的变革 [7,8]。以治理为代表的新理论提出了 多元化、自组织、合作和去意识形态的公共治理 模式 [9~12]。20 世纪 90 年代以来，西方政治学和经 济学将治理的概念广泛应用于社会经济领域，并形 成了较为统一的定义：治理是指各种公共或私人机 构管理共同事务的诸多方式的总和，是使相互冲突 或不同的利益得以调和并且采取联合行动的持续过 程 [12,13]。所以，治理既涉及公共部门，也包括私营 机构，其过程不是控制，而是协调。 创新治理是治理的理念、结构、模式等在科技 政策管理中的运用，将解决政府失灵和市场失灵的 措施有效结合，旨在提高效率、降低成本、优化资 源的有效配置以及促进科技创新与社会经济协同发 展 [12]。

创新治理主体的多元化为科技政策执行力的 提高创造了条件。在推广和应用数控技术的过程中， 如何围绕创新链条的多部门、多主体、跨领域完善 创新治理开展有组织的创新工程是当前中国产业转 型升级急需解决的重大问题。

创新治理不但关系到科技资源的配置，并且和 创新体系建设以及产业链、创新链之间的无缝衔接 相关联。目前，创新治理的研究方兴未艾，主要集 中在创新体系与发展模式的比较 [11,12]。然而关于创 新治理的多元主体及其在大规模共性技术扩散中的 作用，构建创新治理体系和提升创新治理能力的研 究比较少，特别是关于这方面的案例分析和实践研 究更少。因此，在创新治理的理念下，本文将围绕 数控一代创新工程的实践，以泉州数控一代创新工 程为案例，从推动数控技术扩散和制造业升级的视 角，讨论多元创新主体协同而产生的新一代有组织 创新模式，总结数控一代工程的成功经验，查找存 在的问题，为更好地推进中国共性使能技术扩散、 带动制造业广泛升级提供决策依据。

《二、背景介绍和分析》

二、背景介绍和分析

《（一）数控技术扩散的主要特征》

（一）数控技术扩散的主要特征

回顾历史上产业结构调整和机械产品升级的进 程（见图 1）：蒸汽机技术使机械工业由人力制作 时代进入机械化时代（工业 1.0 或机械一代）；电 气技术使机械工业由机械化时代进入电气化时代 （工业 2.0 或电气一代）；数控技术正在使机械工业 由电气化时代进入数字化时代（工业 3.0 或数控一 代）；智能技术将使机械工业由数字化时代跃升为 智能化时代（工业 4.0 或智能一代）[1,2]。

《图 1》

图 1　机械产品的升级换代 [1]

 

当前数控技术的普及程度是衡量中国制造业核 心竞争力和整体技术发展水平的重要标志。而智能 制造技术则是在机械产品数字化的基础之上，将新 一代信息技术应用在制造系统的关键环节当中，具 有一定自主性的感知、学习、分析、决策、通信与 协调控制能力，能动态适应制造环境的变化，从而 达到某些优化目标，实现智能化。

因此，数控一代产品创新是实现智能制造的 基础。结合中国工业发展起步晚、底子薄、区域和 行业发展不均衡的实际国情，当前制造业发展的主 要任务是实现“2.0 补课，3.0 普及，4.0 试点示范” 的战略目标。在此背景下，“十二五”期间我国启 动实施了“数控一代创新工程”。

机械产品的演化创新主要有两种方法 [1,2]：一是 创新工作原理或工作装置，具有根本性和颠覆性特 征，比较罕见但尤为重要；二是创新机械运动的驱 动和控制系统。传统机械产品主要包括动力装置、 传动装置、工作装置（见图 2），机械产品的数控化 即是对其运动的驱动和控制系统的创新（见图 3）。

《图 2》

图 2　传统机械产品的结构

 

《图 3》

图 3　数控机械产品的结构

 

对驱动和控制系统进行数控化创新既有鲜明特 征也有本质规律，可以广泛适用于各种机械产品， 同时引起机械产品的升级换代和制造业的深刻变 革。数控化是实现机械产品创新的有效途径，其技 术核心有两方面 [1]：一是用计算机控制系统对机械 运动与工作过程进行控制；二是用伺服电机驱动系 统代替传统动力和传动装置。数控技术以先进的信 息技术与自动控制、机械制造技术相结合，可以使 机械产品的内涵和性能产生本质性变化，是典型的 机械产品创新的共性技术。

共性技术是能够在多个产业广泛应用、并对其 产生深度影响的、处于竞争前阶段的一类技术 [5]。 从技术属性看，共性技术处于竞争前阶段，是不同 企业专有技术的共同技术平台。从产业属性看，共 性技术可以带动相关产业领域中多个企业专有技术 的研发，带动多个相关产业集群的技术进步与突破， 提高相关产业部门的综合经济效益和社会效益。

作为一种典型共性技术，数控技术的应用兼有 技术涵义和产业涵义，可以基于技术学和经济学两 个视角，对数控技术及其应用进行分析 [14~16]。

从技术学视角看，数控技术具有以下几个特 性：①基础性。数控技术为后续数控化机械产品开 发提供技术原理和基础方法，直接影响和制约机械 产品研发的水平，是技术产品商业化、市场化的基 础。在数控技术的扩散过程中，由于其需要与量大 面广的不同工作装置相结合，所以根据不同工作装 置的工艺需求进行个性化的技术定制服务和开发非 常重要。②关联性。数控技术涉及多个产业部门的 不同机械产品，并与其他技术成分共同支撑产品的 性能，关联产品范围广泛，技术共性强。其关联性 受数控技术的稳定性和可靠性影响显著。③开放性。 数控技术作为技术源，能够为后续相关企业的技术 开发提供公共平台，其成果可以在相关企业、产业 得到广泛应用，因此在扩散过程中，对技术的开放 性也有一定要求。

从经济学角度看，数控技术的应用具有以下特 征 [4,5]：①正的外部性。数控技术能够带动其他相关产业领域机械装备的整体进步和突破，数控技术 成果容易溢出到相关部门和产业领域，并为这些部 门和领域带来相应的经济效益。②经济效益的潜在 性。数控技术属于竞争前技术，其价值只有与后续 专用制造装备相结合才能体现出来，因此其经济效 益是潜在的，只有在其基础之上研发形成专用制造 装备才能产生实际经济效益。

综上所述，作为处于竞争前阶段的技术，数控 技术在“科学 – 技术 – 生产”的整个机械产品创新 链条及产业价值链条中，处于关键基础性地位，其 有效供给可以改善制造业企业获取技术创新的能 力，降低企业后续应用性研发的技术风险，是企业 核心竞争力的源泉。同时，由于数控技术所具有的 经济特性，使其推广应用更为复杂并充满风险，单 个的技术创新主体很难完成数控技术和产品的开发 及扩散过程中的全部活动和相应的风险。因此，相 关创新主体之间需要加强互动合作，共同推进数控 技术和产品的创新及扩散。

《（二）数控一代创新工程“十二五”实施概要》

（二）数控一代创新工程“十二五”实施概要

“十二五”期间，“数控一代创新工程”突破数 控机械设备设计、专用控制、工艺优化等关键技 术，形成专业化设计工具、控制系统和工艺软件， 全面应用于纺织机械、印刷和包装机械、轻工机 械、建材机械、塑料及其他行业，完成了一系列 既定目标。

首先，研制了一批行业关键数控装备和主导产 品，显著增强了企业的核心竞争力，加速了制造业 转型升级，促进了高端制造业发展及壮大了地方支 柱产业的支撑作用与服务能力；其次，在各相关行 业推广了数控技术与产品的应用，实现装备的升级 换代，结合区域发展战略，在长江三角洲、珠江三 角洲、闽南以及中西部重点工业地区开展了示范工 程，提高了区域机械产品的自主创新能力和产品附 加值；再次，完善了数控技术和产品的应用服务及 培训体系，培育了一批设计应用人才，提升了中国 机械设备制造企业的创新和售后服务能力，实现了 数控技术和产品应用的规范性与标准化，有力地促 进了机械工业的科技进步和产业升级。据不完全统 计，通过创新工程的实施，总计研发了 150 余种专 用数控系统及功能部件和200余种数控化机械设备， 实现了 22 万余台（套）、70 余条数控化生产线的示 范应用，完成了 2 万余人次的专业人才培训。

工程实施 5 年来，通过以“企业为主体、市 场为导向”的技术路线，实施了有组织的创新。 已有 10 多个省级政府制定了具体的实施方案，带 动各级政府投入专项经费超过 10 亿元，企业投入 超过 50 亿元，金融和社会资本投入超过 100 亿元， 是“产学研金政”相结合的典型示范和较为成功 的尝试。

《三、案例研究》

三、案例研究

2016 年 6 月全国数控一代创新应用工程现场工 作会在泉州市召开。近年来该市大力贯彻落实数控 一代创新工程，取得了显著成绩。泉州机械装备产 业已迈入千亿集群，研发出各类数控化装备 100 多 种，推广应用国产数控系统 2 000 多套，累计带动 研发投入增长 30 %。有近千家企业应用数控技术 和产品，平均减少劳动力 20 %~30 %，缩短产品研 制周期 20 %，提高生产效率 20 %。在泉州数控一 代创新工程实施过程中，充分发挥了以市场为主导、 企业为主体的模式，政府积极转变治理方式起到引 导作用，高校、科研院所、金融机构共同起到支撑 作用，是充分运用创新治理理念成功实施的有组织 的创新工程。

《（一）多元创新主体协同的有组织创新》

（一）多元创新主体协同的有组织创新

1. 政府转变治理方式，积极发挥引导作用

政府在市场经济中主要发挥着保持宏观经济稳 定、维护市场秩序、弥补市场缺陷、提供公共产品 的作用 [17,18]。产业共性技术是企业专有技术和应用 技术的基础，数控技术对企业发展乃至产业升级都 有不可替代的作用，所以在数控技术扩散过程中， 政府可以发挥重要作用。

关键共性技术对整个国民经济有重大影响，其 突破能带动多个产业的技术升级，经济和社会效益 明显。数控技术是一种典型的关键共性技术，泉州 在贯彻实施“数控一代创新工程”中，政府的职能 就是在结合部分行政命令的基础之上，积极建立健 全数控技术和产品的研发与扩散平台，通过大力支 持竞争前共性技术研究与扩散以及建立高效的中介 服务体系来推动整个技术体系的升级与完善。泉州 市政府创新管理机制，通过采取不同组织形式来引导数控技术的扩散和转化，对合作开发各方主体的 利益进行协调与补偿，吸引多方参与，使得当地中 小企业能够以较低价格较快获得数控技术，在此基 础之上结合工艺需求进行专用制造装备的开发，实 现通过数控技术扩散推动制造业整体的进步、增强 产业竞争优势的目的。当地投入大量财政资金引进 设立泉州华中科技大学智能制造研究院、中国科学 院海西研究院泉州装备制造研究所，哈尔滨工业大 学机器人研究所，以及厦门大学、福州大学等 10 多 个研究院所和高校参与技术扩散，促进各类技术服 务平台与企业的频繁互动和紧密结合，由单一向企 业提供补贴进行技术改造转变为向技术服务平台购 买行业共性技术服务，然后低成本转移至中小企业 应用推广，加快泉州制造转型升级的步伐；在整机、 零部件生产和系统集成、应用企业间组建泉州“数 控一代”产业联盟，建立协同创新和互利共赢的运 行机制，实现创新资源和产业转型升级的匹配。

2. 企业通过需求推动技术扩散以实现产业升级

科技成果转化是一场接力赛，第一棒就是研发 产出，如果研究项目与产业发展需求不匹配，产出 的成果不具备潜在应用市场，成果转化就无从谈起。 对于正处于转型升级的制造业，首先意味着科研活 动要紧密契合企业发展的实际需求。

在泉州数控一代创新工程的实施过程中，企业 发挥了显著的主体作用，以强化产业需求为导向， 有效提升了制造业的装备技术水平。当地重点企业 与相关领域专家通过交流会、培训会等各种形式开 展对话洽谈以实现紧密对接。泉州企业对于数控技 术有巨大需求，在千家企业技术需求征集中，针对 重点产业的数控技术需求进行了全面调研和论证， 然后在纺织鞋服、建筑建材、机床和机器人等需求 量大的产业进行数控技术开发和产品推广应用，有 百个示范项目、百家示范企业得到相关部门的认 证。当地企业协同技术专家和创新团队开展联合攻 关，通过产学研合作、公开招标等形式寻求解决行 业共性和关键性技术难题以实现产业化，推动一批 数控装备在装备制造企业和劳动密集型企业得到研 发和应用。目前，泉州已有数百家装备制造集群企 业和装备应用企业参与了数控技术的创新应用试点 示范，并完成 423 台机器人、1 834 台 3C（中国强 制性产品认证）钻攻中心、2 239 台（套）数控装 备的推广应用。

3. 多元化创新主体充分发挥协同作用以保障有 效供给

技术创新和扩散不是理想的线性过程，而是在 统一的系统内部各要素之间相互作用和反馈的结 果 [14,19~22]。由于数控技术扩散关系到不同部门及不 同产业的技术基础，在研发投入、技术储备、人才 资源以及组织管理等方面有较高要求，其过程是不 同创新主体之间复杂而相互作用的结果，需要协同 参与，从而实现风险共担、成果共享。

泉州当地企业毫无疑问是核心主体。没有企业 的直接参与，数控技术的创新就难以产生实际经济 效益。与此同时，各类公共技术服务平台发挥了重 要作用。企业开展数控装备研发和创新离不开其他 科研机构、大学和中介部门等多元主体的协同合作。 在泉州，参与数控技术扩散的各类创新主体为实现 既定目标与其他主体之间进行频繁的信息交流、资 源交换和各种合作，形成一批产学研合作应用示范 项目和创新成果：泉州华中科技大学智能制造研究 院、泉州装备制造研究所、哈尔滨工业大学工业机 器人研究所等与嘉泰数控科技股份公司、海天塑机 集团有限公司、瑜鼎机械有限公司等企业在多主轴、 多通道数控机床，折弯机控制系统，智能机器人开 发和应用方面已经取得实际成效。此外，华侨大学、 福州大学等高校与企业合作研发的数控技术项目也 分别进入小试、中试、产业化和市场化阶段。在数 控机械产品推广和应用过程中，除大学及科研机构 提供数控技术基础支撑外，金融机构、各类基金提 供资金支持，行业中介部门提供信息保障和协调服 务，教育培训部门提供创新人才，科技部门提供制 度建设、政策干预和法律环境建设等保障。实践证 明，只有包括私营部门（如企业）、公共部门（如 政府、公共科研机构、高等院校）及市场中介组织 （如行业协会）在内的各类创新主体加强协同配合， 系统构建科学合理、运行规范、互利共赢的产业共 性技术支撑体系，才能有效规避数控一代创新工程 实施中的各种风险，保障数控机械产品研发和应用 能够得以规范有序地运行和推进。

《( 二 ) 存在不足》

( 二 ) 存在不足

过去以财政拨款为主渠道的科技投融资机制难 以适应自主创新发展的需求，未来应该充分发挥各 类社会资本和金融资本在技术扩散过程中的作用。目前，在各方利益关系的协调和相关政策的鼓励下， 泉州当地融资担保、融资租赁等金融部门已逐步参 与到支持共性技术在制造业的创新和扩散当中，当 地多个民间组织出资设立了部分基金予以资助。但 是，目前泉州制造业企业在开展数控装备升级换代 的过程中，大约有超过 80 % 的企业依靠自有资金 或银行贷款开展设备升级改造，融资方式过于单一 使得数控技术扩散的力度和范围影响有限。贴息贷 款、融资租赁、风险补偿等多种方式需要及时跟进， 从而降低装备数控化升级中的投融资风险，拓宽企 业融资渠道，鼓励更多金融和社会资本投入实体经 济，有效增强对技术改造的资金供给。

此外，在共性技术创新和扩散的过程中，企业 不只是技术应用的主体，更是技术创新的主体。数 控技术是共性技术，但是数控技术与不同行业量大 面广的机械产品工艺需求相结合则是数控技术的二 次开发和应用。面对成千上万的企业需求做二次开 发，仅靠高校和科研院所的力量显然不够，需要进 一步发挥企业自身的技术能力。此现状在实地调研 中也得到了反映，当地企业设备数控化升级改造的 首要技术来源是企业自身而非科研院所和高校。与 此同时，泉州当地专业化、市场化的技术服务机构 较少，因此开展针对企业技能人才的大规模培训培 养工程以及扶持培育一批以市场为导向的专业化技 术服务公司刻不容缓。

《四、结语》

四、结语

数控化是创新机械产品的有效途径，将数控技 术及产品与各行业机械设备有机融合，实现机械设 备的数字化控制，可以从根本上提升其功能和性能， 为最终实现机械设备智能化升级奠定基础。因此， 实现数控技术在中国制造业大范围的扩散具有承前 启后的重要意义。长期以来，我国科技宏观管理者 重研发链条的科研管理，传统“自上而下”的命令 控制型政策模式已不适应新的发展形势。如何在创 新治理的框架下，围绕创新链条的多部门、多主体、 跨领域开展有组织的创新工程，并动员组织量大面 广的制造业企业，在市场经济的原则下克服各种障 碍主动接受关键共性技术，是当前我国产业升级急 需解决的重大问题。本文以数控一代创新工程为实 践，通过对泉州数控装备升级换代进行具体分析， 探究在新型创新治理框架下的有组织创新过程中多 元创新主体间的协同关系。通过分析，进一步说明 数控一代创新工程在用户市场强大需求的拉动和研 发机构有效技术推动的基础上，政府通过发挥“四 两拨千斤”的作用，以少量政策资源撬动了广泛的 市场资源投入，是推广制造业共性技术扩散的成功 范例。最后，在总结现有成功经验的基础之上查找 存在的不足，为更好地推进数控技术扩散、带动制 造业广泛升级提供决策依据。