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在汽车行业开发轻量级概念：采取关于Saring;Nauml;tt项目的环境挑战
摘要
鉴于汽车行业面临的全面环境挑战，汽车的重量是对传统汽车和电动车辆和混合动力电动汽车二氧化碳排放产生影响的重要因素。尽管汽车制造商了解并大体上掌握了全钢车身替代品的技术难题，但主流行业大部分仍然保留下来。本文的目的是探索Saring;Nauml;tt轻量级项目，作为两个瑞典汽车制造商（Saab和Volvo）如何应对轻量级挑战的具体实例，也探索是什么在阻碍概念化项目并且实现汽车的环境创新行业。研究结果表明汽车制造商之间根本不同的方法。尽管萨博集中精力发展旨在建立合作供应商结构的新概念，沃尔沃则专注于强调短期实施的增量开发。实证数据还揭示了沃尔沃更加深刻地致力于其身体制造（全钢车身生产）基础设施，从而阻碍更剧烈的变化。本文最后强调了一个悖论出现的问题，质疑汽车行业的既定行为者是否能够有效应对环境挑战。
关键词：革新、轻量化、环境、汽车、二氧化碳
- 简介
众所周知，汽车的生产和使用都对自然环境产生重大影响。而且全球使用的汽车数量将在不久的将来增加在目前也是公认的，特别是由于发展中国家对此需求的增长。打个比方，中国在过去十年中每年销售的汽车数量增长了25％以上，这也使得中国成为全球最大的汽车市场。在2012年，全球车队通过了十亿马克大关。由于汽车市场不断发展壮大，汽车行业所产生的二氧化碳占全世界二氧化碳排放量的27％（WWF，2013年）。
汽车制造商就其产品对环境影响的意识也越来越高，因为就环保法规，对环境保护型汽车的市场需求有所增加。减少二氧化碳的已经不仅成为减少环境破坏性较小的汽车（如电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）的强大动力，也为大规模减少二氧化碳排放提供强大动力。汽车的重量是对传统汽车以及电动汽车和电动汽车二氧化碳排放产生影响的一个重要因素。一个粗略的估计表明，减重100公斤，燃料消耗降低了5％（瑞典绿色驾驶协会，n.d。）。一个经验法则是10％的质量减少会导致燃料消耗减少4-6％，这表明在汽车行业重点关注轻量化概念具有很大的潜力。尽管汽车制造商了解并主要掌握了全钢车身的替代技术难题和各代铝合金原型车或小批量高性能跑车，但主流行业在今天基本还保留了全钢车身。
鉴于汽车行业面临的全面环境挑战，加剧的情况是，行业是一个以批量生产，主导设计和增量发展为特征的成熟行业（Abernathy，1978; Clark和Fujimoto，1991; Utterback，1994; ; Orsato和Wells，2007）。第一批批量生产的汽车在二十世纪初进入市场。福特的移动装配线是大规模生产汽车的先决条件，但汽车的批量生产在1920年代布氏全钢车身的生产（Nieuwenhuisand Wells，2007）之前是不完整的。在装配线上已经组装和涂漆，这消除了生产中的瓶颈。这种单壳结构，一个支撑体，自那时起就蓬勃发展.Budd的技术在很大程度上塑造了我们所知道的汽车行业，从过程和产品的角度出发，产生了几个优点，使得生产更坚固、更便宜的汽车。Nieuwenhuis和Wells（2007：207）甚至认为，全钢车身构成了“汽车制造业的真正革命，尽管在发生这种情况下不可能预见到这种全面的长期影响”。
全钢生产成为汽车厂的主要活动，占投资的75％（Nieuwenhuis和Wells，2007年），从而需要大规模生产来投资。大批量生产有助于创造当今的汽车行业，移动装配线和全钢车身与其他情况一起限制了改变的可能性和产品创新的引进（Abernathy，1978）。新产品的需求同时缩短了产品生命周期，导致了联盟以及接管，以分享投资和平台开发，汽车制造商分享动力总成等组件（Clark和Fujimoto，1991; Williams，2006; Wells ，2010）。
然而，由于欧洲，美国和日本即将对燃油经济性的规定，特别是减少二氧化碳排放的环境挑战，对汽车制造商造成巨大的压力。因此欧洲有一个新目标（运输与环境，2011年），目标就是从2015年全球平均每公里130克的二氧化碳排放量到2020年的排放量达到95克/公里的，这需要重大努力，并将迫使汽车制造商不仅放大动力总成，也要寻找轻量化解决方案，从而质疑巴德的主导设计（Nieuwenhuis和Wells，2003; Orsato和Wells，2007）。然而，以前关于汽车行业环境创新的研究似乎主要集中在调查内燃机的后果以及EV，HEV和燃料电池等不同的推进替代方案（van den Hoed，2007; Aggeri et al。，2009 ; Berggren等人，2009; Zapata和Nieuwenhuis，2010）。尽管在开发高强度钢材方面取得了相当大的成功，但全钢车身仍然很重。较少的研究集中在全钢身体的替代或修改以及这种特定技术可能对开发可以减少汽车对环境的影响的轻量级概念的潜力的影响。我们对以前研究的回顾还表明，缺乏对汽车制造商开发无害环境替代品的举措的操作水平的研究。我们以前的研究的审查也表明缺乏研究已被授予的运营水平，汽车制造商的举措，发展环境无害的替代品。
本文结合了以往研究中的这两个缺陷，提出了以下研究问题：汽车制造商在操作水平上如何面对轻量级挑战？优势什么阻碍汽车制造商在未来汽车中引入轻量级概念？基于这个问题，本文的目的是首先探索和描述“Saring;Nauml;tt”项目，作为两个汽车制造商（萨博汽车和沃尔沃汽车）如何应对轻量级挑战的具体例子。第二个目标是在阻碍和阻碍汽车行业环境创新方面概念化项目，通过开发轻量级概念，促进讨论汽车行业面临环境挑战的潜力。
理论上，这项研究是基于创新管理文献，其重点在于什么使技术成为具体产品（参见Dougherty and Hardy，1996; Chandy and Tellis，2000; Macher and Richman，2004; Bessant et al。，2005; Kanter，2006）。在实践中，这项研究是基于Saring;Nauml;tt轻量级项目的质性案例研究，以及来自萨博汽车和沃尔沃汽车的不同利益相关者的访谈和研讨会，以及在汽车工程方面担任项目经理七年的个人经验行业。
- 理论框架
2.1.创新类型学
本研究遵循Popadiuk和Choo（2006）提出的创新定义，作为已经发展成为产品，流程或服务并商业化的想法。微调这个定义，创新通常以新颖程度（Garcia和Calantone，2002）来描述，其中增量创新意味着增加的功能或新版本或扩展到产品的形式的变化，而激进创新包括新的 将技术或技术的组合应用于新的市场机会（Tushman和Nadler，1986）。Dosi（1982）将增量创新与普通技术进步相联系，而激进创新意味着“破坏”能力，并可能导致范式转变。 同样，Christensen（2006）还讨论了维持和破坏性创新的术语，其中持续创新通过提供更高程度的产品性能来改善客户价值，而破坏性则为市场带来完全不同的价值主张。
亨德森与克拉克（Henderson and Clark，1990）在分类创新方面仍是相关的常用框架根据系统整合程度将创新分为四类。当讨论创新如何影响现有设计时，这种方法很有趣。除了增量和激进创新的概念之外，他们还引入了模块化创新，其中包括引入与周围环境相关联的新技术，以及组件以新的方式结合在一起的建筑创新，意味着联系中断 （见图1）。
图表1：亨德森和克拉克（1990，第10页）
为了说明亨德森和克拉克关于本研究中经验重点的框架，汽车工业，柴油发动机的发展可以归为一种模块化创新，增加了新的组成部分，但是具有一个不变的基本架构（Berggren et al ,2009）。另一方面，丰田普锐斯混合动力车可以被认为是组件影响产品配置的架构创新（Magnusson等，2003）。由于组件（如电池和控制系统）包含组件创新（Berggren等，2009），格栅示例也可以被视为激进创新。增量创新更容易被具有改进性能的引擎体现。
创新文献中的一个常见建议是，竞争激烈的公司需要组合创新才能在短期和长期执行。竞争企业，即不仅持续地做出小的改进，而且还设法适应一个激进或不连续创新的过程，这一过程的特点是高度的新知识和不确定性（Leifer et al。，2000; Henderson and Clark ，1990; Dewar和Dutton，1986）而时间往往很长。3月（1991）提出了利用（细化，效率，实施，执行等）和探索（冒险，实验，玩法，灵活性等）的概念，突出了在两个视角之间保持平衡的重要性。公司同时开发和探索的能力使其随着时间的推移适应不断变化的条件，被定义为双向组织（OReilly and Tushman，2004）。 组织的这种平衡行为确保短期效率和长期有效性（1991年3月）。创新文献中的共同观点是，汽车行业的大型成熟公司通常在促进激进创新方面遇到困难（Henderson和Clark，1990; Utterback，1994），而是强调渐进创新的发展和实施（Dougherty and Hardy， 1996）。
2.2.汽车激进创新的推动因素和障碍行业
三十年前的Abernathy（1978）提到这种对短期和剥削的偏好作为汽车行业的生产力困境，随着生产率的提高、重大的技术变革这种情况将变得更加难以实现，从而阻碍了长期的 探索必须采取“双向”行动。
还有人声称，如何成功管理产品开发活动以实现激进创新成果的知识水平远低于管理增量创新领域（McDermott和OConnor，2002）。Leifer et al。 （2000）认为，大型成熟企业的高管不太了解激进创新如何发生，过程如何，从而导致激进创新管理不善的情况。这可能是一个特别重要的障碍，因为更激进创新的关键推动因素是高级管理层的支持和承诺（Tushman and Nadler，1986; Wheelwright and Clark，1992）。
有争议的激进项目也应该以非正式的方式进行管理（Eisenhardt和Tabrizi，1995; Veryzer，1998），因为太多的正式化可能对创新有害（Benner和Tushman，2003）。激进创新项目在组织中也具有难以找到的合法性，而增量项目具有较高的组织合法性，因为它们被认为有助于“底线”（Leifer et al。，2000;另见Dougherty and Hardy，1996）。
建立组织结构构成另一个障碍，即单独的职能得到增强，而不是互为功能，这被认为是重要的以实现激进的创新（Wheelwright和Clark，1992; Dougherty and Hardy，1996）。许多汽车公司的组织结构是一个未组装的汽车，在不同的实体中，意味着沟通困难。由于亨德森和克拉克（Henderson and Clark，1990）所提出的知识组织，这种结构也将导致以前产品的不断复制。此外，许多组织的结构似乎只是在组件层面上促进创新，这意味着影响整个系统的创新将永远不会被发现（Christensen，2006）。另一方面，激进创新发生在灵活的组织结构中，人们在功能和学科方面相遇（Kanter，2006）。
然而，文学在如何组织创新方面是模棱两可的。成功创新公司的经验表明，与运营机构分离的项目团队为发展激进创新提供了最佳环境（OReilly和Tushman，2004年; Govindarajan和Trimble，2010年），但也有独立创新团队的风险，这将与组织其他组织隔绝，导致对团队发展思想的抵制（Birkinshaw和Gibson，2004; Kanter，2006）。Katz和Allen（1982）认为忽视了项目组外的想法是“未发明的综合征”（NIH;另见Assink，2006）。
另一个障碍是，由于成熟的公司对现有技术和市场的承诺（Bessant et al。，2005）以及他们缺乏对现有产品和自己的投资进行淘汰的愿望，成熟的公司似乎不太愿意引进新技术（Chandyand Tellis，1998; Assink ，2006）。领导者投入太多，沉没成本太高，以便拥抱激进的创新，因此重点关注核心技术的逐步改进（Stringer，2000）。使用主导设计，主导市场的产品（Utterback and Abernathy，1975），如全钢车身和内燃机，减少了企业引入创新的倾向，而强调设计改进和降低成本（Abernathy，1978 ;参见Magnusson和Berggren，2001）。
然而，考虑到环境方面的挑战，汽车行业非常需要培育更激进的创新。身体质量确实已经降低，具有改善的刚度和冲击性能，但是这种减少已经被增加了安全性和舒适性。因此，整体提高发动机的效率已经到了更快的加速度和更高的最高速度，只有一部分来提高燃油经济性。
然而，尽管大型现任企业面临上述障碍来引入激进的创新，但“现任诅咒”并不总是有效的（Chandy和Tellis，2000）。在对技术史的广泛调查中，显而易见的是由于营销和技术资源的好处，现有企业也在发展激进的创新（Chandy和Tellis，2000; Hill和Rothaermel，2003）。，包括自主性单位在内的技术能力和动态组织结构被认为是鼓励老板和大公司保持创新的因素（Chandy and Tellis，2000; Hill and Rothaermel，2003; Macher and Richman，2004）。引进替代品如HEV，EV和燃料电池显示了现有汽车行业仍然通过与企业家进行研发合作，开发激进的技术（Van den Hoed，2007; Pohl and Elmquist，2010;
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