紡織產業集群的躍遷

改編者:南山工業書院的林雪萍

【編者按:一個地區的傳統產業如何激活?日本紡織業給出一個很好的答案。2018年日本教授總結了碳纖維技術在日本北陸地區的發展過程,分析瞭如何將國家補貼與地方市區政策相結合,以實現當地產業的傳統升級。這種實踐對中國地方產業升級大有裨益。本文分三次刊發在《知識自動化》上,供大家思考。本文為下篇。】

日本如何實在在傳統紡織產業中,實現向高價值的碳纖維複合產業發展?

纖維產業集群的變化

石川縣和福井縣最初開發碳纖維複合材料,目的是打破當地紡織業停滯不前的局面,為此而開發高附加值的纖維產品。石川縣和福井縣正努力利用一直以來建立起的紡織業基礎,形成更先進的碳纖維複合材料產業集群。石川縣和福井縣長期作為纖維集群保持了繁榮。之所以出現以地區來推進碳纖維複合材料開發的契機,是因為在成本競爭力方面不及中國等國外企業,因此導致工廠遷往海外或倒閉,出現了紡織業停滯危機。為此,著眼於碳纖維這一日本具有競爭力的高科技材料,引進先進技術,致力於實現高附加值。可以說,企業是利用現有技術,實現了高附加值技術的實用化,使紡織業集群得到了高度發展。

東麗的石川工廠位於石川縣,生產碳纖維預浸料片,是石川縣和福井縣擴大碳纖維企業的基礎,但它並不具有主導地位,也不是石川縣的碳纖維複合材料供應鏈的中心,因為除了東麗,帝人和三菱Rayon也引進碳纖維技術,購買紗線。該地區內還沒有形成以東麗為中心的強大的碳纖維產業體系。2004年東麗啟動合成纖維集群,建立碳纖維分組,2009年東麗石川工廠生產碳纖維片,在此之前,該縣的企業一直在開發碳纖維複合材料,所以以技術顧問的形式聘請東麗的OB,吸收碳纖維技術。

當碳纖維複合材料作為產品是成型零部件。纖維技術在片材製造工藝的預處理工序中是非常重要的,但在後處理工序的成型好壞也佔據了產品質量相當大的比重。碳纖維複合材料開發企業也進行碳纖維複合材料板的開發,但是很多企業不進行成型品加工。歐美的複合材料製造商即使沒有纖維技術,但在碳纖維複合材料開發方面也確保了領先地位,是因為已積累了豐富的合成樹脂(包括塑料)成型加工經驗。

另外,北陸地區的紡織品製造商不具備複合材料的商業經驗。複合材料的開發是應用領域的開發競爭,實用化開發的優勢從滿足最終用戶開始。技術開發時間的延長,可能會錯過商機。目前北陸地區的碳纖維複合材料產業還不能說已形成了貫通從上游到下游的垂直整合型集群的供應鏈。

北陸地區開發碳纖維複合材料的企業,在確保纖維業務收益的同時,還生產飛機、汽車等零部件的中間材料。另外,碳纖維複合材料在產地內的企業間交易比較少。這樣一來,現有的纖維業務和供應鏈很可能徹底改變。從某種意義上看,北陸地區可能已經被納入飛機和汽車的全球供應鏈中。也就是說,開發碳纖維複合材料是將高科技吸收到北陸地區,實現紡織業的高度發展和高附加值化,但目前還無法判斷這是意味著產地變得發達,還是意味著產地解體。

地區政府的政策推進

石川縣和福井縣推出了碳纖維複合材料開發相關的多種政策。除了文部科學省和經濟產業省制定的各種國家政策之外,當地政府也推出了相關政策,支持企業的技術開發和實用化。通過建立設施和彙集人才,在當地創造和吸收碳纖維複合材料技術。大學和公開試驗研究機構原本是一個組織和設施,但獲得各種支持政策後,被進一步追加了一些功能。另外,在北陸地區,形成了涉及各類企業、行政部門和大學的合作網絡。有東麗合成纖維集群、北陸先進複合材料研究會、石川縣碳纖維集群、福井碳纖維增強複合材料(CFRP)研發與技術經營中心(FCC)的網絡組織,因此促進了企業之間的信息交換與合作。

石川縣的碳纖維複合材料的開發,在縣知事的領導下,享受了許多的國家支援政策,從而使石川縣的人才和技術積聚不斷進步。石川縣的碳纖維研究是在石川縣工業試驗場進行的,但實際上是由東麗集團在當地的企業主導,在當地擴大碳纖維的開發。與此相一致的是,以縣知事為中心,由縣工商勞動部主導,進行集群建設。此外,通過連續獲得文部科學省的大型研發補貼,彙集人才和設備,促進當地企業參與開發。文部科學省的支援項目是支持大學的研發,因此金澤工業大學作為支援方案的核心機構。在金澤工業大學內設立了相關設施(ICC),通過建設引入最新銳的設備,從而逐步確立其作為開發基地的地位。

福井縣自1989年以來一直在工業技術中心進行碳纖維相關研發,以工業技術中心開發的開纖技術為基礎取得專利,並謀求對技術的壟斷,作為地區獨有的技術轉移給縣內其他企業。其結果是實現了飛機零部件的實用化,已經取得了成果。福井縣工業技術中心獲得了碳纖維複合材料相關的專利收入,這是公開試驗研究機構的罕見案例。開纖技術已獲得專利,並向社會公開,但實際上仍需要通過實際培訓才能學到該技術,因此很難轉移給未接受工業技術中心技術指導的縣外企業。工業技術中心接受向縣內企業提供碳纖維複合材料開發支持的實習生,努力培養技術人員。福井縣的碳纖維應用措施是:以公開試驗研究機構為中心,公開試驗研究機構和企業維持一對一的關係。有意思的是,企業之間的相互聯繫很少。

福井縣支持縣內企業對碳纖維複合材料的商業化,以工業技術中心為主進行研發,通過不斷獲得經濟產業省的各種支持政策,實現商業化。但縣內大學向企業提供的技術指導比較少,這點與石川縣不同,。雖然2015年福井大學邀請1位NCC的碳纖維研究人員,但是大學內仍然沒有碳纖維複合材料研究室,大學也沒有作為知識中心繫統地參與其中。

福井縣的碳纖維開發是與當地的產業政策密切相關,但福井縣工商勞動部的領導力並不一定顯著。可以說,工業技術中心研究人員的自下而上的措施終於取得成果。為形成集群的目標,碳纖維增強複合材料研發與技術經營中心(FCC)於2015年成立。即使是FCC,也不是彙集研究人員的組織,而是虛擬組織,所以不能稱之為平臺。

考慮到技術吸收能力,發現碳纖維這一新技術不是由企業引進,而是由地區引進。福井縣是以工業技術中心為核心,石川縣是以金澤工業大學為基地,正在促進將新技術引進到當地企業中去。企業應有重組的人力資源、資金資源,投入新開發。同時,不僅要開發技術,而且要確保有應用領域的銷售商。從技術學習能力來看,這並不是企業能力的問題,而是在合作方的支持下花時間吸收技術。為獲得新的技術知識,要麼通過接受公開試驗研究機構和大學的技術指導,要麼僱傭紡織品製造商的OB,並在外部機構的支持下開展工作。可見,地方政策在技術吸收方面起了很大作用。

紡織業培育的技術和專有知識被廣泛應用於碳纖維複合材料。例如,典型案例開纖,在編織碳纖維時,為了在後處理中順利浸漬樹脂,使其薄且均勻,充分發揮多年來的纖維專有知識。另外,具有大量長絲的大絲束比小絲束更難以使薄片均勻,在處理束時需要“紗線斷裂”,紡織業中積累的經驗和專有知識在碳纖維複合材料製造過程中發揮了作用。並且,纖維的操作經驗是北陸地區紡織業的優勢,可以理解樹脂浸漬的好壞。

超越區域

目前在石川縣和福井縣實施的創新政策,基本上都是以區域為主。在過去二十多年,一直是以發揮縣政府和公開試驗研究機構為中心的行政部門的作用。

石川縣和福井縣的碳纖維複合材料的實用化開發,是以兩縣共同“成為下一代主導產業”為目標而積極開展的,可以說是一個相互切磋的競爭關係。石川縣是以大學為中心,福井縣是以公開試驗研究機構為中心,但這兩個縣的政府都使用國家補貼政策,構建碳纖維複合材料技術開發的制度,當地企業通過引用該制度,吸收和獲取新技術,開展新業務。在石川縣,成型相關設備是集中由創新複合材料研發中心(ICC)開發,特別專注於製造工藝的開發。在福井縣,積累了基於開纖技術製造碳纖維片的經驗。這兩個縣的優勢融合,打造成吸引世界關注的產地。雖然企業通過紡織業進行技術和產品的開發,但產品可能成為飛機零部件和汽車零部件,今後有可能被納入完全不同的供應鏈中。

不過,由於中小企業的技術開發可能受限於資源,有必要進行協調。為使日本的碳纖維複合材料成為具有競爭力的產業,有必要形成不僅包括上游,還必須包括下游的產地。培育產地意味著要豐富外部經濟,目前大型企業大多在公司內部進行研發,通過給予大型企業與外部機構合作的獎勵,從而形成新的供應鏈。碳纖維複合材料開發有助於發揮日本的優勢,提升競爭力。然而,目前在全國範圍內還沒有統籌碳纖維複合材料研發的管理機構。另外,技術趨勢也可能會發生大幅度的變化。為了不落後於趨勢,有必要構建世界性的網絡。

更值得關注的是,這兩個縣是以縣域內的支持為中心,幾乎看不到跨縣的合作。以縣為中心的行政管理的作用主要是促進縣內機構的關係構建。今後,北陸地區若想有進一步額髮展,就需要超越縣域,打破運營範圍的限制。到目前為止,北陸三縣已採取聯合措施,但是各個縣的自主性比較強,合作並非總是成功。通過對企業和機構的調查,石川縣和福井縣之間存在一種只有當事人明白的障礙。縣政府是“跨越縣域的關係的構築”的制約因素。縣級範圍的研發只是部分最佳,研究主題也可能會變得更小。

因此,為了超越縣域,使北陸地區取得發展,僅僅強調地區間協調的必要性是不夠的,因此考慮有若干方案。首先,需要強化和創新功能,使北陸先進複合材料研究會和東麗合成纖維集群能超越現有縣域,在地區集群活動中發揮核心作用。然後,可考慮超越縣域的地區中間機構(組織)的功能。另外,還需要設置根據以超越縣域的、國家層面的課題和目標,推進開發的項目。

小記

日本北陸地區,利用傳統紡織業培育的技術,導入碳纖維這一新材料和新技術適應時代環境的變化,積極推進產地集群的發展。與傳統紡織產業的成熟用戶不同,複合材料這一產業的開發,用途探索是很重要的。如何通過各種試錯找到合格產品,需要有組織地、系統地開展研發,積累信息和經驗。在複合材料的實用化開發中,如果中小企業單獨、分散地進行技術開發則效率很低。為了降低成本,開發複合材料需要批量生產,並且需要建立集合各種知識的系統。

石川縣和福井縣都在連續利用文部科學省、經濟產業省的研發支持政策並採取措施。可以說,以縣為主體,充分地利用了在全國範圍內統一實施的國家政策。他們也意識到,單純只靠國家政策是不可能實現本地化的特色。因此兩個縣分別制定各自的政策和行政支援,來完善國家政策的不足。這一點,非常值得中國地方政府在推動新舊動能轉換

野澤一博(愛媛大學社會共創學部副教授)


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