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工業(yè)4.0

從斷代史看德國工業(yè)4.0 共享經(jīng)濟(jì)變重要

2025China.cn   2016年08月02日

  引言:工業(yè)4.0雖然是由德國提出的,但是,其實德國人對于工業(yè)4.0的理解也處于探索中,并沒有一個特定的規(guī)范說,什么才是工業(yè)4.0。

 

  說到工業(yè)X.0,人們往往注重到技術(shù)的分類。比如說,第一次工業(yè)革命的標(biāo)志是蒸汽機(jī)的使用,第二次是電力等等。因此,對于德國人提出來的工業(yè)4.0,人們就必須要去找一個標(biāo)志性的技術(shù)來證明存在感一樣。有些人找到了CPS,有些人說必須得互聯(lián)網(wǎng)+才算是智能制造。

  其實德國人對于工業(yè)4.0的理解也是在探索中,并沒有一個真正的嚴(yán)格的定義。革命階段性的定義,往往是一個后溯的視野。換言之,也許只有到工業(yè)5.0(如果還有的話)時,才能對工業(yè)4.0做出一個廣泛認(rèn)可的定義。

  實際上,“工業(yè)4.0”提法,更重要的意義在于其“工業(yè)斷代史”的意義。這個意義不是靠具體的技術(shù)來表達(dá),而是要將其放入更大的背景下來看待對人類發(fā)展的階段。

  此1.0非彼第一次對于工業(yè)1.0,德國人并不是簡單地把第一次工業(yè)革命等同于工業(yè)1.0。德國定義的語境中,只是說工業(yè)1.0是指使用了外力(包括水力、蒸汽、電力)來進(jìn)行生產(chǎn)的時代。因為在工業(yè)1.0以前,所有的生產(chǎn)是靠人力完成。這就意味著生產(chǎn)的能力和規(guī)模受限于人類可憐的肌肉的力量。再強(qiáng)壯的工人也無法舉起200公斤的重物,也不可能不知疲倦地重復(fù)費力的動作。而運用外力,尤其是蒸汽的力量,使得人類可以輕而易舉地操作,生產(chǎn)過去無法生產(chǎn)的產(chǎn)品。這是一個質(zhì)的飛躍。因此,工業(yè)1.0的斷代合情合理。

  2.0貌似無關(guān)工業(yè)2.0,德國人把一個貌似不相關(guān)的流水線當(dāng)成了標(biāo)志物。深思之下,很有意思。在流水線這種生產(chǎn)方式被發(fā)明以前,工廠的生產(chǎn)要求每一個技術(shù)工人必須從學(xué)徒到大師。任何一個產(chǎn)品,必須要經(jīng)過長期訓(xùn)練后的高級技工才能掌握其生產(chǎn)要領(lǐng)。就像現(xiàn)在尚存的手工藝人一樣,如果產(chǎn)品的生產(chǎn)是嚴(yán)重依賴于人的高超技藝的話,那么大規(guī)模生產(chǎn)是不可能的,因為沒有找不到那么多高技術(shù)工人。同時,想要保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性,顯然也是很難的。而流水線的發(fā)明,恰恰解決了這一問題。它將原本一個非常復(fù)雜的任務(wù),模塊化地細(xì)分為工序。每一道工序?qū)θ说囊缶徒档土撕芏唷?/FONT>

 

  圖1 從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0也就是說,流水線生產(chǎn)方式,可以讓普通的工人,通過組織起來之后,完成原本一個大師才能完成的工作。同時,因為某一環(huán)節(jié)的工人不斷地重復(fù)同一操作,技藝可以得到更高的發(fā)揮。產(chǎn)品的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性都得到了更好的保障。更關(guān)鍵的是,由于流水線的生產(chǎn),使得效率大大提高,規(guī)模生產(chǎn)才有了可能,產(chǎn)品成本不斷下降,導(dǎo)致商業(yè)極大繁榮。

  與此同時,也造成了生產(chǎn)關(guān)系的變化。對社會而言,由于規(guī)模生產(chǎn)的出現(xiàn),才能讓社會財富集中到少部分企業(yè)主手里。后來,這部分人自然形成了階層,再后來發(fā)生的各次革命推動人類社會進(jìn)入了現(xiàn)代化。

  同樣由于流水線,導(dǎo)致了系統(tǒng)工程、可靠性工程等等學(xué)科的發(fā)展是后話了。

  因此,將流水線定義為工業(yè)2.0的標(biāo)志,也是一個非常有啟發(fā)的視角。

  3.0引入了質(zhì)量、效率和麻煩工業(yè)3.0, 德國人說電氣化自動控制是標(biāo)志。我的理解是在工業(yè)3.0的基礎(chǔ)上,將人工變成了自動化。這不僅僅是進(jìn)一步釋放了產(chǎn)能,而且克服了人類重復(fù)勞動易出錯的問題,使次品率從百分比降至了百萬比來衡量,產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。同時,生產(chǎn)效率達(dá)到了一個地區(qū)的產(chǎn)量可以滿足全球的供應(yīng)量的程度。這個時代,出現(xiàn)了跨國的大型企業(yè)。

  但是,這種爆發(fā)式的產(chǎn)量增加,馬上就產(chǎn)生了一個后果,就是產(chǎn)能的嚴(yán)重過剩。許多產(chǎn)品,包括汽車,實際上在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)能的飽合。通過新興國家市場的開發(fā)(包括中國等東亞國家),這些工業(yè)得以維持到現(xiàn)在。但是,大宗產(chǎn)品的過剩產(chǎn)能馬上使得依賴于需求的資本主義運行方式難以繼日。如果沒有新的需求被開發(fā)出來,經(jīng)濟(jì)將無法繼續(xù)增長,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。在這種情況下,市場細(xì)分被廣泛運用,即通過對不同人群需求的調(diào)查,設(shè)計不同人群獨特的產(chǎn)品以維持訂單數(shù)量。在這一過程中,大量同質(zhì)化的中小企業(yè)被兼并,生產(chǎn)能力不斷地合并到超大型企業(yè)中。制造業(yè)開始出現(xiàn)了分工,有些只做設(shè)計,而有些只做生產(chǎn)。就象中國的代加工業(yè)一樣,論產(chǎn)能誰也弄不過我們。

  從這個意義上來講,工業(yè)3.0確實是4.0的鋪墊。在工業(yè)3.0下,生產(chǎn)大都是推式生產(chǎn),企業(yè)雖然也要考慮用戶的需求,但是是不會做定制化需求的。但是,當(dāng)全球所有人口都被滿足了之后,如何讓用戶繼續(xù)產(chǎn)生消費需求,就只能從個性化入手。希望整個生產(chǎn)過程是由用戶的個性需求發(fā)起,從而驅(qū)動整個生產(chǎn)過程。

  4.0如此被推演上來由于互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),信息的交互在用戶、設(shè)計商、制造商、物流等等相關(guān)環(huán)節(jié)中得到了無障礙交流的可能。因此,工業(yè)4.0是互聯(lián)網(wǎng)的信息基礎(chǔ)的高速發(fā)展,與制造業(yè)自身發(fā)展的要求,一個相交融的產(chǎn)物。

  順著這個思路再做預(yù)測。當(dāng)產(chǎn)能大量集中在一些制造企業(yè)后,巨量的個性化需求顯然不可能由少數(shù)企業(yè)來實現(xiàn),而只可能由分布在全球無數(shù)個具備需求捕獲和產(chǎn)品設(shè)計的機(jī)構(gòu)、工作室甚至個人來完成。這些全球分布的設(shè)計者為巨量用戶設(shè)計產(chǎn)品。甚至品牌,不再屬于制造業(yè)的,而是這些設(shè)計者的。

  即使在制造業(yè),即使在貌似保守的德國,這其實也不能算新鮮的事情。德國隱形冠軍,歐洲市場照明技術(shù)的引領(lǐng)者Zumtobel公司,很早就開始跟國際設(shè)計師合作,產(chǎn)品推廣上都會提到設(shè)計師的名字;甚至專門為設(shè)計師共同辦展覽。

  進(jìn)一步往前看,隨著各種設(shè)計工具越來越簡單,用戶自己甚至可以開始設(shè)計過程。這些全數(shù)字化的設(shè)計,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫酥圃炱髽I(yè)進(jìn)行生產(chǎn)。至于具體是哪一家,也許人們并不關(guān)心,就像我們并不特別關(guān)心我們的各種交易數(shù)據(jù)放在哪一臺服務(wù)器上。

  3.0時代引發(fā)的產(chǎn)能過剩,使得工業(yè)4.0的個性化生產(chǎn)的標(biāo)簽顯得更加矚目。表1 從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0

 

  一切回到數(shù)字化德國人對工業(yè)4.0的提出,應(yīng)該是深切感受到了全球制造業(yè),尤其是新興制造業(yè)國家?guī)淼纳鎵毫Α_@是一個為自己量身訂做的方案。然而它說明白了,打通全生命周期的設(shè)計到制造數(shù)字化和透明化——這件事有多重要。

  知識的數(shù)字化和傳遞,使得將來對用戶需求具備理解能力的設(shè)計者獲得競爭優(yōu)勢,在數(shù)字化的設(shè)計平臺上保存自己的創(chuàng)意和知識。而數(shù)字工廠則會成為云制造里面的節(jié)點,源源不斷地接受各種需求訂單,將數(shù)字化想法變成物理實物。

  從這個角度來看,傳統(tǒng)意義上的工業(yè)變得面相模糊了。共享經(jīng)濟(jì)變得開始重要起來,創(chuàng)意、想法可能會是未來人類追崇的東西。就像我們的先人對工業(yè)剛出現(xiàn)時的膜拜一樣。

  也許此時,人們會把工業(yè)生產(chǎn)看成了水、空氣一樣天經(jīng)地義的資源,無視其存在。流動性的云制造,開始變得普及。一個安靜的自我設(shè)計與消費者,在屋里悠閑地隨手比劃,卻是直接觸發(fā)著遠(yuǎn)處的某個地方轟鳴的機(jī)器為她而運轉(zhuǎn)。

  數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)這些都會是這個時代的屬性。但是,真正斷代的或許并不是具體的某項技術(shù),而是人與萬物、人與機(jī)器、人與人之間的關(guān)系變革,這當(dāng)是更為本質(zhì)的根本性問題。

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