第三次工業革命

近期出版的英國 《經濟學人》雜志 （2012年4月21日）專題論述了當今全球范圍內工業領域正在經歷的第三次革命 （the third industrial revolution），即數字化革命。一系列新技術的發明和運用，讓數字化革命正在我們身邊發生——軟件更加智能，機器人更加巧手，網絡服務更加便捷。與以往歷次工業革命一樣，第三次工業革命也會對制造業的發展帶來巨大影響，它將改變制造商品的方式，并改變就業的格局。第三次工業革命意義何在？其對制造業發展會產生什么影響？現將此文編譯后略作刪減加以刊登，以饗讀者。

法蘭克福會展中心是德國無數個貿易展覽會的舉辦地。在這座造型不規則的會展中心外面，矗立著一座高21米的活動雕像——敲錘人。這個敲錘人手持錘子，穩穩地抬起、落下胳膊，鍛打一塊金屬塊。這座雕像的作者喬納森#8226;博羅夫斯基稱，工人運用自己的大腦和雙手創造我們生活的世界。這種故事人所盡知。不過勞動工具正在發生顯著變化，將會改變未來的制造業。

歐洲模具展是法蘭克福大型商貿展中的一個展會。它展出了能夠制造產品原型的設備，以及可將上述設備投入生產的工具。傳統的工程師使用車床、鉆頭、沖壓機和制模機工作。歐洲模具展上的設備雖由身著工裝褲的工人操縱，但卻一改傳統油膩不堪的形象。每一個展廳擺滿了發出清脆爽利聲響的、高度自動化的機械工具，它們來自美國、亞洲和歐洲。操作這些設備的男男女女大多坐在計算機屏幕前。你在這里根本找不到一個錘子。

在沙漠中央工作的工程師發現自己缺少某件工具，他不必再讓人從離他最近的城市送來，只要簡單地下載工具設計圖，然后把工具“打印”出來即可?！疤砑有椭圃臁敝皇且I未來制造業的眾多突破之一

最近的一屆歐洲模具展于2011年11月舉行，展出了一種新設備——3D打印機。 3D打印機通過將材料層層電解沉積的方法來生產產品，而不是像以前那樣對材料鍛打、彎曲、壓切。這項工藝被恰如其分地稱作 “添加型制造（additivemanufacturing）”。一家名為3D系統的美國公司用3D打印機當場“印制”了一把錘子，這把錘子有整潔的仿木手柄和金屬錘頭。

這就是未來制造業的發展趨勢。你可以找個工廠，讓它為你生產一把你自己設計的錘子，而你將為此支付上千美元的費用。這是因為制造者首先要生產一個模具，澆鑄錘頭，磨平錘頭，車削出木質手柄，最后把這些部件裝配起來。僅做一把錘子，成本將無比高昂。當然，由于規模經濟，如果你生產成千上萬把錘子，每個錘子的成本將大大降低。但是，對3D打印機而言，規模經濟效應將無足輕重。無論是生產一件產品還是生產機器能容納的最大量的產品，開動機器的成本都是一樣的。這就如同辦公室里的二維打印機，無論打印一張信箋還是更多的文件，一直打印到墨盒需要更換、紙張需補充為止，其打印的單位成本總是一樣的。

3D打印的應用范圍之廣讓人難以置信。助聽器和戰斗機上科技含量較高的零件已經可以按個性化定制的形狀打印出來。供應鏈的地理格局也將轉變。在沙漠中央工作的工程師發現自己缺少某件工具，他不必再讓人從離他最近的城市送來，只要簡單地下載工具設計圖然后把工具“打印”出來即可。工程項目因需要一套工具而被迫中止，顧客抱怨他們再也找不到之前買過的備用零件，這樣的日子或許有一天將一去不復返。

其他的變化也差不多如此。新型材料比舊材料更輕，強度更大，更耐損耗。從飛機到山地車，碳纖維正在取代鋼鐵和鋁，成為制造這些產品的主要材料。新技術使工程師可以用很小的尺寸塑造物品。納米技術讓產品的功能變強，如止血的繃帶、效率更高的引擎和更易清潔的瓷器。因特網讓更多的設計師可以合作開發新產品，因此設計的門檻正在降低。當年福特需要花很多錢來建造他那間位于胭脂河（RiverRoug）旁的龐大工廠，而他的現代同行們除了一臺筆記本和發明的渴望之外，幾乎可以從零開始。

就目前的情況而言，盡管像3D打印這樣的“添加型制造”尚未達到造出一輛汽車或者一部iPhone手機的程度，但它已被用來生產汽車的個性化部件或者為客戶定制iPhone手機內外殼。盡管這是一個相對稚嫩的技術，但大多數人或許已經擁有在3D打印機協助下生產的產品了。它可能是一雙鞋子，在批量生產前作為一種設計原型被實體印制出來。它或許是一部助聽器，為個人定制以適合使用者的耳型。它甚至有可能是件首飾，由3D打印機澆鑄成型或者采用越來越多的可打印材料直接做成。

“添加型制造”只是引領未來制造業的眾多突破之一，傳統生產設備正變得更智能化，更具柔性。大眾汽車公司已經推出了一項全新的生產戰略——橫置發動機模塊化平臺，簡稱MQB。通過對某些部件如發動機掛接點的參數實施標準化，這家德國汽車制造商有望在同一條生產線上生產所有的模件。今年，大眾汽車公司已經引進了這項工藝，且進展迅速，十年之內將有更多新車型面世。最終它將使美國、歐洲和中國的分廠能夠根據當地市場的要求生產本土化的車輛。

隨著直接從事制造行業的人數的減少，勞動力成本在整個生產成本中的比例也將隨之下降。這將鼓勵制造商將一部分制造行業遷回發達國家

由于自動化的銑床能夠互換部件，進行多維切割，能夠“感知”故障，再加上裝有視覺和其他知覺系統的機器人，工廠的生產效率可以大幅度提升。日產汽車位于英國桑德蘭的工廠建于1986年，目前是歐洲生產效率最高的汽車廠之一。1999年，它雇傭4594名員工，共生產了271157輛汽車。 2011年，該廠制造了480485輛汽車，是英國產量最高的汽車廠，而它的員工只有5462名。

勞斯萊斯是英國的一家企業，它生產噴氣式飛機的發動機和其他動力系統，其工程與技術部門主任科林#8226;史密斯稱，“我們不能指望使用過時的手動工具生產現代化的部件，廠大人多的時代已經一去不復返了”。

隨著直接從事制造行業的人數的減少，勞動力成本在整個生產成本中的比例也將隨之下降。這將鼓勵制造商將一部分制造行業遷回發達國家，因為新技術使得制造商能更快地適應當地市場需求的變化，而且成本更為低廉。

產品制造的原材料也在發生變化。例如，不管是山地自行車還是大型客機的生產，碳纖維復合材料正在逐步取代鋼鐵和鋁。再過些時日，甚至連制造設備都有可能不再是機器了，而是由經過基因工程改造后的微生物來完成。

未來工廠的一切都將由智能軟件操縱。制造行業的數字化將會跟已經完成數字化的其他產業一樣，產生斷裂效應（disruptive effect）。這些已經完成數字化的產業包括辦公設備、電信、攝影、音樂、出版和電影等行業。這種效應將不會局限在大型制造商中間。事實上，這些大企業應當未雨綢繆，因為這種即將完成的技術將會使中小企業甚至個體企業家變得更具有競爭力。產品創新將會更為容易，成本更低。提供3D打印和類似于臉譜（Facebook）的其他生產服務的社區已經在網上興起——這是一種新的現象，可以稱之為社會化生產。

生產方式像個輪子一樣兜了個圈又回到了原點，從大規模生產方式又轉到了更加個性化的生產方式。未來的工廠將更關注個性化定制

以上所有變革的結果將促成第三次工業革命。由于采用了新材料、全新的生產工藝、易操作的機器人，以及在線制造協作服務的普及，制造業小批量生產變得更加劃算，生產組織更加靈活，勞動投入更少。生產方式像個輪子一樣兜了個圈又回到了原點，從大規模生產方式又轉到了更加個性化的生產方式。這一轉變反過來將會把制造業的某些就業崗位帶回發達國家，這些工作崗位一度被發達國家丟棄至新興世界。

第一次工業革命始于18世紀晚期英國的紡織業機械化。在工業革命以前，紡織業工作種類繁雜，需要許多工人在數百間紡織工坊里面手工完成，后來工作都集中到一間紡織廠里面，工廠就這樣誕生了。第二次工業革命始于20世紀早期，那時候亨利·福特發明了裝配流水線，迎來了大規模生產的時代。前兩次工業革命讓人們更加富裕，同時使得人口更加向城市集中?，F在第三次工業革命正在展開，制造業正往數字化的方向發展。這次革命不僅將改變商業，還將改變除商業外的許多行業。

一些令人注目的科學技術正走入公眾視線，如智能軟件、新型材料、更靈敏的機器人，新型加工（尤其是三維打?。┖鸵幌盗谢诰W絡的服務。過去的工廠是基于生產大量同一產品這一理念而運作的。正如福特說過一句著名的話，他說買汽車的人可以給車涂上任何他們想要的顏色，只要是黑色就可以。但是生產品種花樣更多的小批量產品的成本正在降低，這些產品每項都是按照顧客的奇思妙想定制的。未來的工廠將更關注個性化定制——比起福特的裝配生產線，這看起來更像是紡織工人的小屋。

這場革命不僅將影響到如何制造產品，還將影響到在哪里制造產品。在未來人們要想從事制造業，需要掌握更多的技能

像所有的革命一樣，這一場革命將是破壞性的。數碼技術將給媒體業和零售業帶來巨大的沖擊，這就好比紡織廠讓手工織布機退出舞臺、福特的T型老爺車讓蹄鐵匠失業那樣。許多人看到未來的工廠會感到震驚。未來的工廠不會有積滿灰塵的機器，機器邊上也不會站著滿身是油污穿工裝褲的工人。工廠里面的機器將非常干凈，而且幾乎都是無人看管的。一些汽車制造商比起約十年前，已經能以同樣的人力生產兩倍數目的汽車。大多數工作將不在工廠現場進行，而是在附近的辦公室里面，辦公室里滿是設計師、工程師、IT專家、物流專家、市場專員和其他領域的專業人員。在未來人們要想從事制造業，需要掌握更多的技能。

這場革命不僅將影響到如何制造產品，還將影響到在哪里制造產品。過去，工廠常搬到低工資的國家以降低勞動力成本。但勞動力成本的重要性日漸降低：一臺售價499美元的第一代iPad，只有33美元是加工勞動力成本，而最終在中國裝配的成本只占8美元。越來越多的國外生產項目遷回發達國家，這不是因為中國工資成本在上升，而是因為這些公司想貼近客戶，以更快地應對市場需求的變化。并且，因為一些產品很精密，所以讓設計人員和生產人員在同一個地方更有利于溝通。波士頓咨詢集團預計，在諸如運輸、電腦、金屬制品和機械制造等領域，美國有10%—30%的產品從中國進口，而到2020年這些產品全部可以在美國本土制造，使美國出口總值每年增加200億到550億美元。

消費者將毫無困難地適應一個產品更好、交貨更迅捷的新時代。然而，各國政府要適應這一時代則相對較難。政府會本能地保護現有的行業和企業，對老的工廠給予大量補貼。對于他們認為會盛行起來的新技術，將花費數十億美元予以支持。他們還持有一種想法，即制造業遠比服務業重要，更別提金融業了。然而事實上，制造業與服務業的界限正變得模糊。勞斯萊斯不再賣飛機發動機了，它賣的是每臺發動機實際推動飛機在天空飛行的小時數。現在大量的企業家能在網上與那些特立獨行的技術怪才交換設計圖，然后在家里把它們變成產品，接著把這些產品賣遍全世界。隨著這場革命的迅猛發展，政府應該堅持做好一些基礎性的事情：提供更好的學校教育以培養高素質的勞動力，對所有企業界定清晰的游戲規則，并為它們提供公平的競爭環境。

（本文系市決策咨詢委員會“發達國家高端制造業發展動向及對上海的影響與對策研究”課題組 編譯）