时事专访 No.18

日本的半导体制造厂家的竞争能力下降原因和今后的对策

中马宏之
RIETI教职研究员

  日本经济的持续增长,关键在于技术革新的能力。开发新产品所必需的技术知识日益专业化和复杂化,而且产品的商品周期短期化。其中,企业为了以新产品体系实现技术革新,需要既能深化综合各种专业知识,又可以迅速地予以实施的协调结构。RIETI政策座谈会"日本创新体系:强项与弱点",在考察科学-技术-新产品化连锁论、产业组群和产学合作论、信息家电产业的"软件平台"论、制造业的产品结构论的基础之上,验证日本产业的技术革新能力的强项与弱点。本专栏作为召开座谈会之前的策划,就日本半导体行业组织极限以及专业知识和综合知识的形成等问题,采访了中马宏之教职研究员

编辑部:
  从历史角度来看,日本的半导体产业的国际竞争能力是怎样变化的?

中马:
  大致说来,自1986年日美缔结半导体协议以来的10年是日本半导体产业最辉煌的时代。在半导体元件中的DRAM日显重要的80年代,日本已成为世界半导体的主要生产国。例如,仅DRAM在80年代中期的世界半导体市场中就占有90%左右的份额。尽管如此,90年代初期,该产业领域也开始显出了阴影。1990年,日本半导体出货额的世界占有率接近50%,但此后急转直下。2000年以后,跌落至20%。

  在行业内部有技术驱动器一词,指的就是领导世界半导体市场的半导体元件。日本的半导体制造厂家在90年代以后,不再有类似新的技术驱动器了。而且,刚才也已说过,DRAM是80年代的十分重要的半导体元件。事实上CPU和MPU等及其它各种各样的半导体元件都极大地依赖于DRAM的技术革新。但是,在迎来进入电脑时代的90年代,发展趋势发生了重大的变化。于是,从95年至96年,DRAM价格暴跌。如果把95年的价格设为100,96年则猛跌至约30左右。这一价格暴跌的现象成为日本半导体产业竞争力下降的诱因。

编辑部:
  鉴于这种情况,您是如何来评价现状的呢?

中马:
  日本的半导体产业已经难以创造出领导世界的技术驱动器,我认为这一点最为关键。诚然,在闪速存储器和CCD等领域,还可获得相当的利益。但是,在CPU及FPGA这些附加价值高的产品领域,却一直难以掌握主动权。

  我的研究课题之一就是从各种角度考察其原因。为此,在业内人士的大力配合下,就研究开发、生产技术、制造各个领域,对日本的半导体产业究竟存在的问题展开研究。结果显示,日本的半导体产业无论在研究开发,还是在生产技术、制造领域,竞争力似乎都在下跌。而且,各个领域竞争力弱化的原因可以用同一的逻辑加以阐释。这也是我的研究的最大的特征。

编辑部:
  竞争力下降的原因是什么呢?

中马:
  简而言之,面临市场和技术两方面复杂性的急剧增大,组织经营达到临界状态,也就是说,面临"组织极限"是一个重大原因。当然,对半导体元件制造厂家来说,正确掌握顾客的潜在需求,并将其反映到半导体元件的功能中是非常重要的。为此,"如何看待市场"成为亟需解决的问题。但是,在当今的世界上,随着全球化和富裕程度的增大,市场越来越趋向多样化和专业化。换言之,市场已经变得相当复杂,而且,这种复杂性还在急剧变化之中。为了准确掌握复杂化的市场动向,必须进行大范围的考察。但日本的半导体制造厂家,相对来说缺乏这种"把握"能力。而且,这已经成为削弱竞争力的原因之一。

  再者,把顾客的潜在需求反映到半导体元件的功能中之后,必须考虑如何通过设计来实现它。此时,需要判断应采用哪种技术。为此,正确理解贯穿时代的技术的本质性趋势十分重要。为了判断应采用哪种技术时,正确选择实际使用这些技术的程序技术也是不可或缺的。但是,在创新速度极为迅捷的半导体产业,这些技术的复杂性急剧增大,不亚于刚才所说的市场复杂性。而且,正确处理这一技术复杂性的组织经营尚未完全形成,这又是一个原因。实际上,在半导体行业,经常听说"从个人水平看,拥有众多的优秀人才,但未能从整体最佳的视角把他们集结起来"。

  总而言之,半导体厂家面临着市场和技术两方面复杂性的急剧增大,如果不能处理好这两方面的问题,就不能以充分合算的形态及时向市场提供高附加价值的元件。关于这一点,重复刚才的观点,日本的半导体厂家存在几种组织经营上的极限,因此相对来说,处理这两方面问题的能力较弱。当然,日本许多综合电器厂家在手机、数码相机、DVD等消费性电子市场等已获得了相当的成功。可是从组装这些产品的半导体元件来看,日本的许多半导体厂家仍然不能充分地提供附加价值高的元件。事实上,由于索尼和松下电器等所代表的成套设备厂家不得不在已呈白热化的竞争中不断地降低产品价格,所以除非是具有相当高的附加价值的产品,半导体元件的价格也不得不以同样或者更快的速度下跌。目前,数码相机和DVD等的利润率实际上正在不断地下跌。

编辑部:
  请您再具体地谈一下市场复杂化的问题。

中马:
  在80年代,至少在半导体元件方面,日本并没有提供平台技术。80年代的日本半导体厂家最赢利的实际上是IBM或IBM互换的主画面用DRAM。从这种意义上来讲,日本厂家制造了与IBM规格相吻合的半导体元件。但是进入90年代之后,取代主画面和微机(工作站)等,DRAM开始大量用于电脑和家用电器。换言之,为了了解市场的动向,以前只要掌握主画面和微机等的厂家动向即可,但进入90年代以后,市场不断复杂化,连DRAM也不能只看英特尔就可以满足了。例如,DRAM和CPU的功能分担将会出现怎样的情况?就电脑本身而言,究竟哪种使用方法会变为主流?在各种家用电器和路由器等通信设备中,究竟哪种使用方法会成为主流?在观察上述现象的同时,思考在这一趋势中应如何给自己定位?需要什么样的市场和技术战略?对上述问题作出正确判断的重要性愈加显著。日本半导体厂家的竞争力弱化就出现在这一潮流之中。

编辑部:
  与本话题稍有偏离。当今的时代,在PC上可以看电视,产品功能实现复合化。同一厂家的产品之间的竞争也相当激烈。

中马:
  是的。在这一趋势中,正确判断使用什么技术,把相应的半导体元件提供给相应的市场已经相当困难。为此,需要认清因特网会以什么形态普及并改变我们的世界;或者,更为通俗地讲,原本自己准备制作的元件会给社会带来什么样的冲击等问题。例如,对在半导体厂家工作的技术人员和科学工作者来说,也带来了新的考验。因为以前光靠技术就能办成的事,现在却必需考虑社会性的要素。对搞文科的人来说,情形也多少相同。也就是说,以前只要掌握一、两门专业就能处理的事情,现在却要求具备五到十门的专业知识。

编辑部:
  听了你的介绍,觉得只有天才出任总经理才能展开工作。

中马:
  并非如此。这种要求已经超越了天才处理信息的能力。因此,需要一种具备各种各样专业能力的人员通过信息及知识的交流,更广泛地思考问题的结构。为此,需要将每个人的专业知识或综合知识网络化,并在此基础上构筑并共同享有新的抽象水平的专业、综合性知识,或者引进更为简洁地的结构。但是,日本大多数企业在这种抽象水平升级之际,在构筑和共同享有新的专业和统合知识的结构方面却出现了很大的问题。我在自己的论文中将其称为"组织极限"。

编辑部:
  这是不是日本组织的直线领导之类的问题?

中马:
  在一定程度以上,这种现象似乎较多。在这种组织中,只要自己部门干好即可,不管整体情况如何的现象业已非常显著。但是同样在日本,像丰田汽车公司那样,可以发现有一些公司将个别最佳化巧妙地连结起来以实现整体最佳化的组织经营。

编辑部:
  您在论文中提及的ASML (注)那样的公司情况如何?

中马:
  ASML也是一个例子。论文中提到的汇集半导体曝光装置等科学精粹的非常复杂且高度化的装置,"开发设计部门已经进行了相关设计,由试制和制造部门按设计要求制造"这种完全抛给对方的制造部门的做法不合时宜了。也就是说,产业组织论中所说的线形模式已到极限。在这种装置中,必须同时寻求设计思惟(结构程序)本身和制造方法。而且,为了对应这种状况,必须改变以往集结智慧的结构。刚才也已提到过,在进行这种复杂的搜索之际,需要纵贯10~20各专业的综合性知识。因此,搜索的范围,也就是说智慧集结的范围不得不跨越企业的境界,寻找各种各样的专家。而且各个研究领域的人会聚一堂,才能开始进行即兴演奏。也就是说,就像爵士乐的即兴演奏一样,需要的是只要说一声"今天,用Am(A短调)演奏",大家就会在瞬间领会音乐的结构。此时不可或缺的是有效的交流工具。

  在我的论文中,指出作为实施这种交流的工具之一的模块结构的重要性。模块结构在最初阶段即使不完整也无妨。寻求更为合适的模块结构,只要汇集各方面专家的智慧,就可以通过切磋将不完整的东西变得完美。但是,在尝试的过程中,为了汇集各方面专家的智慧,必须使模块结构一目了然。否则无法进行即兴演奏。论文中还把这种模块结构带来的有利条件称为interim modularity。以往,人们容易认为模块构造仅能适用于熟练的技术及枯萎的技术。但是,即使在还未成熟的并且是高度的技术中,从某种意义上来说,模块结构也是不可或缺的。而且,后者的模块结构,复杂性越大变得越为重要。

编辑部:
  在日本的半导体厂家,实际上是否已出现明确考虑这一问题而改革组织的动向?

中马:
  很遗憾,还不普遍,但有几个事例。其一就像是开发极为特殊的半导体生产系统的广岛ELPIDA(ELPIDA的制造专业公司)。在最先进的半导体工厂,工序之间的相互依存相当紧密。例如,A工序中发生小小的错误,给C工序带来了极大的影响。事先防止这种不良影响及事后解决的程序,在相当程度上依赖于生产现场的技术员(操作员和技师),即技术人员对"变化和异常"的发觉灵敏度。而且,具有讽刺意味的是,越是自动化程度高的先进半导体工厂对这种灵敏度的依存度就越大。因为随着半导体元件的精细化和多功能化的急速发展,构成生产系统的装置和程序的余量就越狭窄。

  此外,越是反复频繁的作业,自动化倾向就越大。与此呈反比,有赖于人的智慧的作业难度正在增加。换而言之,越是最先进的工厂,原本意义上的硬件、软件的生产系统和在工厂工作的熟练工、技术人员的劳动意欲或者自我实现意欲的相互干扰就越突出。结果,对以确立批量生产的系统为主要业务的生产技术人员,不仅仅是要求技术,还要求进一步地考虑对工作人员的工作动力形成及鼓励。也就是说,不仅仅是自然科学,还要求社会科学方面的知识。最近,他们与像我这样的社会科学工作者开展共同研究的气氛已逐渐形成,也反映了这些状况的变化。关于这一点,很遗憾不能在此作详细介绍,刚才提及的广岛ELPIDA的尝试,值得我们借鉴。因为具有非常深刻意味的是,导入了类似丰田生产系统的独自的半导体生产体系。实际上在已具备上述思想的工厂与尚未具备上述思想的工厂,生产率本身也具有相当大的差距。这无疑是"工人的精神状态决定该工厂的生产率"这种M.韦伯式思想的反映。

编辑部:
  再回到刚才的ASML事例,在更为广泛的范围内要求企业之间的联系,就是意味着更加公开原来在公司内积累起来的知识和经验。如此一来,是否增加竞争对手的其他公司在中途盗取成果的危险性呢?

中马:
  这依赖于在怎样的范围内公开以及向哪些人公开。也就是说,是作为公共信息向所有的人公开,还是仅向属于特定的排他性的合同企业的人公开,存在这种选择的余地。此时,对自己拥有的知识和经验越是以更高抽象水平予以整理,就越能更正确地提示这种可供选择的几种答案。实际上如果不是一定要向其他公司宣布的东西,可以把知识和经验编制呈自我完结型的组件,不让看到其中的内容,而是准确灵活地把需要对方合作的部分公开。而且,知识和经验越是得到高度抽象的整理,就越能简单地处理这一问题。所谓的模块化越是完善,不仅能容易地荟粹公司内的智慧,而且能荟粹公司外专家的智慧。

编辑部:
  最后,作为政策选择,政府当局能做些什么呢?

中马:
  是什么呢?现在的行政系统,比刚才谈到的一般民间企业更为严重地面临着"组织极限"......(笑)。目前,要提示考虑整体最佳和局部最佳整合性的政策选择已相当困难。为了使这种选择能简单易行,必须从根本上改革包括现行公务员制度在内的行政体系。为了让他们强烈地意识到这一改革的必要性,也必须让更多的政策制定者认识刚才谈到的那种构图。在此基础上,建立能容易地汇集智慧的法律制度及提示现在某种程度上还有效果的政策选择。

采访、撰稿/RIETI网站编辑部 谷本桐子(2005年2月8日)
脚注

注)这是荷兰的半导体曝光装置制造厂家ASML Holding N.V.的略称。

2004年3月1日登载

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