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智能制造背后的邏輯——工業(yè)4.0的重新解讀

 呂振奎泉州師院 2019-05-19

談到工業(yè)革命史,當(dāng)?shù)聡颂岢龉I(yè)4.0概念時,對工業(yè)革命的斷代方法是與眾不同的。

原先的工業(yè)革命劃分是以某項技術(shù)的發(fā)明為標志物,它的局限性是單一地認為是技術(shù)推動了工業(yè)革命。基于這種判斷,我們自然就得到了一個結(jié)論,以為只要擁有(發(fā)明或復(fù)制、引進)先進的技術(shù),那么就可以獲得競爭優(yōu)勢。

這一論斷在經(jīng)濟發(fā)展的初期是有效的,但隨著時間推移,效果越來越差強人意,或者遠沒有達到預(yù)期目的。此時我們才開始慢慢地意識到,單憑技術(shù)推動生產(chǎn)力這樣的模型過于簡單化了。中國的制造業(yè)發(fā)展到今天,已經(jīng)不是再靠進口幾臺先進設(shè)備就能解決問題的階段。我們需要重新認真地思考整個工業(yè)革命的發(fā)展到底給我們帶來了什么樣的啟示?

技術(shù)只是催生變革的一種力量

技術(shù)與工業(yè)革命之間是一種相輔相成的關(guān)系。表面上看起來,一項重要技術(shù)的發(fā)展加速和催生了一場革命,比如蒸汽機。事實上,蒸汽機技術(shù)并非工業(yè)革命才被發(fā)明出來。

只是因為動力問題的解決,促使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。商品才能以極低的價格向普通民眾銷售,消費者這一角色的出現(xiàn),反過來又進一步促使持續(xù)的工業(yè)技術(shù)革新,最終匯集成為第一次工業(yè)革命。

因此,是背后的商業(yè)需求選擇了蒸汽機作為釋放產(chǎn)能的工具。是工廠對效率的追求推動了工業(yè)革命發(fā)展,而非蒸汽機本身。蒸汽機商用的研發(fā)成功,只是將這種需求得到了成功地釋放。

工廠效率越高,生產(chǎn)規(guī)模越大,商品單價越低,潛在消費者市場規(guī)模越大,工廠獲得利潤越大,發(fā)明新效率技術(shù)的積極性越大,更多的技術(shù)設(shè)備和工具被發(fā)明,使得工廠效率越大。形成了一個持續(xù)迭代不斷正積累的閉環(huán)。

似成相識——飛輪模型

本質(zhì)上,蒸汽機和互聯(lián)網(wǎng)一樣,完成的是不同社會發(fā)展階段一樣效果的使能技術(shù)。這種變革,是需要技術(shù)與商業(yè)匹配,才能運轉(zhuǎn)起來。

在德國人的工業(yè)革命分類中,不僅僅是體現(xiàn)了技術(shù),同時也將背后的商業(yè)邏輯清晰地展現(xiàn)出來。當(dāng)我們回過頭再審視這項X.0斷代的工業(yè)革命史觀點時,會得到不一樣的體會。

工業(yè)1.0實際上解決的是外部能源轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)動力的問題,真正的大規(guī)模生產(chǎn)要到2.0才實現(xiàn)。在工業(yè)1.0的大部分時間里,生產(chǎn)的形式仍然是以手工作坊為主。在工業(yè)1.0時代,品質(zhì)成為了各作坊之間競爭的主要因素。品質(zhì)并非質(zhì)量一個維度,也包括給顧客帶來的尊貴等主觀上的體驗。在工業(yè)1.0時代,我們現(xiàn)在稱為工匠精神,成為了那個時代的人才的關(guān)鍵。

工業(yè)1.0的形態(tài)今天仍然在一些奢侈品行業(yè)里保留,在奢侈品行業(yè),是用規(guī)模生產(chǎn)無法達到的品質(zhì)與稀有為其核心競爭力。一旦失去了這兩個特點,奢侈品即會淪為普通商品。奢侈品行業(yè)最大的敵人就是規(guī)?;?。一旦規(guī)?;a(chǎn),不論是通過培訓(xùn)大量的低水平的操作工擴大產(chǎn)能(會嚴重降低品質(zhì)),還是通過工業(yè)2.0以后的大規(guī)模機械化生產(chǎn)(損害稀缺性),都會使得該行業(yè)迅速消亡。

因此,工業(yè)1.0主要解決的是一個外部能量運用來提高單人生產(chǎn)效率的問題,這個問題隨著電、氣、磁等其它介質(zhì)的出現(xiàn),作為工業(yè)革命發(fā)展的一條主線,貫穿了整個工業(yè)文明。但真正讓工業(yè)成為人類歷史轉(zhuǎn)折點的是工業(yè)2.0時代,一個真正意義上大規(guī)模釋放產(chǎn)能的轉(zhuǎn)折點。

德國人提出的工業(yè)2.0概念,與我們傳統(tǒng)最大的不同,并非以電力為標志,而選擇了一個屠宰場的流水線為起點。流水線的生產(chǎn)方式一旦被發(fā)明,它從真正意義上改變了人類的生產(chǎn)組織方式。工業(yè)2.0流水線的發(fā)明這件事的意義,不亞于任何其它技術(shù)方面的發(fā)明。

在工業(yè)1.0時代,靠篩選種群當(dāng)中最優(yōu)秀的人來進行發(fā)展的模式最大的問題在于:精英總是有限的,更何況很多情況下所謂的精英是人為設(shè)定的。

隨著流水線的發(fā)明,過去一項復(fù)雜的工作,現(xiàn)在被分解到了一個普通人經(jīng)過簡單培訓(xùn)之后即可上手的地步。這樣做的結(jié)果就是將大量沒有希望培養(yǎng)成精英工匠的普通人也可以加入工業(yè)生產(chǎn),使得產(chǎn)能大量的釋放了出來。產(chǎn)能大量釋放的結(jié)果,使得企業(yè)主第一次有可能大規(guī)模地積累財富,資本的階層才真正地出現(xiàn)。出于產(chǎn)能無限的想像力,金融也開始出現(xiàn),投資變得有意義。這些產(chǎn)生的后果,對人類現(xiàn)代經(jīng)濟與社會的形成的作用不可估量。

事實上,人類生產(chǎn)活動的組織形式同樣也是工業(yè)文明除技術(shù)這一條主線外,另一條關(guān)鍵性的主線,同樣也貫穿了整個工業(yè)史。

流水線的發(fā)明,導(dǎo)致了以下幾個結(jié)果:

· 競爭的主題變成了規(guī)模、效率,商品追求性價比

· 分工的精細化,使得制造環(huán)節(jié)的人被弱化成了機器

· 生產(chǎn)線的布局變得越來越長,協(xié)作廠之間形成拉式即時生產(chǎn)的協(xié)作,越來越多的協(xié)作商

· 分工導(dǎo)致管理的需求產(chǎn)生,大量工程師的職業(yè)需求出現(xiàn)了

· 協(xié)作使得各種基于系統(tǒng)工程的科學(xué)管理方法出現(xiàn)

· 專業(yè)分工,產(chǎn)生了創(chuàng)新、生產(chǎn)、管理、商業(yè)的分工和層級

工業(yè)2.0時代商品服務(wù)的對象從1.0時代的富裕階層轉(zhuǎn)向普通大眾,產(chǎn)品的品質(zhì)從過去追求尊貴轉(zhuǎn)向追求功能。在工業(yè)2.0時代出現(xiàn)的流水線方式,代表人類的生產(chǎn)活動進入了以組織行為為優(yōu)勢的階段。生產(chǎn)組織及相應(yīng)而來的企業(yè)組織構(gòu)架等同樣也是伴隨著工業(yè)文明的進展而不斷地發(fā)展。但背后的邏輯是因為技術(shù)引爆的大眾消費市場通過激烈競爭倒逼著生產(chǎn)方式的改變。因此,是商業(yè)邏輯驅(qū)動了整個商品供應(yīng)鏈體系的自我進化。而消費市場一旦引爆,自身也會經(jīng)歷從初級產(chǎn)品功能滿足,到不斷個性化需求追求的趨勢,這是人性使然。安全、生理等基礎(chǔ)需求滿足后,認同、價值實現(xiàn)等高層需求就會浮現(xiàn)。

工業(yè)3.0,是以出現(xiàn)機器自動生產(chǎn)為標志。這是人類首次實現(xiàn)將智慧安裝到機器上進行生產(chǎn)。雖然這種智慧只是按照既定條件觸發(fā)固定的動作,但這種自動化裝置的確是首次開始代替人的工作。

雖然理論上自動化技術(shù)可以代替人來工作,且不知疲倦。但在實際運用中,機械結(jié)構(gòu)的靈活性仍然無法與人類訓(xùn)練后的手指相媲美。同時,引進機器帶來的一個潛在損失是產(chǎn)線的靈活性。

但是,針對那些需要大規(guī)模生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品(功能性產(chǎn)品)而言,自動產(chǎn)線相比于人工線的進步,在效率提升方面并非是必然,但是3.0的自動生產(chǎn)比2.0的人工生產(chǎn)具備更高的一致性。一致性對于產(chǎn)品的品牌是至關(guān)重要的基礎(chǔ)。

與工業(yè)2.0時代的功能性競爭不同,進入工業(yè)3.0時代的產(chǎn)品逐漸淪為常規(guī)產(chǎn)品。比如家用電器。人們已經(jīng)不在意哪家廠商的產(chǎn)品功能有多大的差異。因此,對于中國制造2C的廠商而言,在經(jīng)歷了短暫的規(guī)模擴張(工業(yè)2.0)后,需要首要解決的問題是在產(chǎn)品品質(zhì)一致性的基礎(chǔ)上構(gòu)建品牌。

然而,當(dāng)各品牌廠商的競爭繼續(xù)白熱化,使得消費者在心智上認為各品牌所能提供的品質(zhì)也都差不多時,競爭進入了新的階段。品牌建設(shè)需要進入更高的層次,即觀點的表達。當(dāng)人們在功能得到滿足(工業(yè)2.0)、品質(zhì)得到保證(工業(yè)3.0)后,開始追求更高的人性需求,即社會認同和個性表達。至此,工業(yè)4.0時代的基礎(chǔ)已然初步具備。

在工業(yè)4.0時代下,為了迎合商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變,從制造環(huán)節(jié)來看,除了保持過去大規(guī)模生產(chǎn)所具備的效率、成本、品質(zhì)等優(yōu)勢外,更重要的是要具備更快的市場適應(yīng)能力。

于是,全生命周期產(chǎn)品管理的理念被提了出來,運用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)知識的分享和傳承,給企業(yè)帶來更快的上市時間和更高的按時交付率。同時,信息化系統(tǒng)也從過去層級結(jié)構(gòu)、孤島結(jié)構(gòu)向平臺結(jié)構(gòu)、云結(jié)構(gòu)方式轉(zhuǎn)變。不僅企業(yè)內(nèi)部信息共享,也需要與消費者形成隨時互動的關(guān)系。社群運營、顧客參與設(shè)計等,不斷收集好的創(chuàng)意,并快速在研發(fā)、制造環(huán)節(jié)中得到產(chǎn)品的迭代。

在工業(yè)4.0時代,由于消費者的個性化趨勢,使得制造環(huán)節(jié)發(fā)生了巨大的變化。企業(yè)靈活的制造環(huán)節(jié)來需要更具創(chuàng)新能力的人才。

靈活性成了關(guān)鍵要素,人與機器之間的分工更加科學(xué)。由于小批量訂單的創(chuàng)新型產(chǎn)品越來越成為企業(yè)生產(chǎn)的主流,過去長達數(shù)公里的精益生產(chǎn)流水線被更短的、模塊化的4.0生產(chǎn)線代替。適應(yīng)能力更強的機器人成為了生產(chǎn)的主流,機器更多地成為了人的伙伴,而人成了更高層的主人負責(zé)復(fù)雜決策。

這種創(chuàng)新能力不僅體現(xiàn)在為客戶創(chuàng)新價值層面,也不僅體現(xiàn)在技術(shù)的研發(fā)層面,還體現(xiàn)在哪怕最底層的操作層面。企業(yè)內(nèi)每一個人都是創(chuàng)新環(huán)的一份子,都圍繞著自己的業(yè)務(wù)進行迭代創(chuàng)新??蛻舨粌H僅是企業(yè)與消費者之間的關(guān)系,企業(yè)內(nèi)部各崗位間按照價值鏈也形成了內(nèi)部客戶關(guān)系。組織結(jié)構(gòu)從過去的嚴格層級,變成了倒三角,甚至魚網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

隨著這種組織形式的出現(xiàn),對人才的要求從過去單一的精專,而向更多元化的跨專業(yè)跨學(xué)科方向發(fā)展。知識創(chuàng)新也不再依賴一兩個團隊進行,而更多地通過生態(tài)圈、供應(yīng)鏈來完成,技術(shù)象資本一樣跨越國界流動。

縱觀整個工業(yè)革命的發(fā)展,可以梳理出至少以下五條主線:

· 一條主線是能量的使用,整個趨勢是越來越精細化,從蒸汽到電力,未來更多的新的能量運用方式,都是朝著更節(jié)能、更精密的方式發(fā)展。

· 第二條是生產(chǎn)組織方式,及其帶來的人機互動關(guān)系。機器從最初的工具,到人的代替品,現(xiàn)在逐步成為伙伴。人從主角,到類機器,到服務(wù)者,到管理者。

· 第三條是組織結(jié)構(gòu)變化,從團伙方式到層級方式到倒三角扁平方式到將來的魚網(wǎng)方式。

· 第四條是智能的使用,從人作為控制器,到固化的智能,到越來越多人與機器的協(xié)作智能。

· 第五條是與之相適應(yīng)的,人的能力的變化,從技藝到熟練,再到設(shè)計、組織,再重新回到創(chuàng)新。

實質(zhì)上,這些主線背后推動的是商業(yè)的變化,市場需求的變化驅(qū)動了商業(yè)競爭主題的變化。而工業(yè)是這種變化的反饋。所以,當(dāng)我們談?wù)摷夹g(shù)之前,首先要考慮的是如何實現(xiàn)商業(yè)成功?技術(shù)是手段,是工具,而不是目標。

事實上,工業(yè)革命的斷代,在大部分情況下確實是一種工業(yè)發(fā)展水平的度量。但是,同時也不能忽略一個事實,即不同的行業(yè)的特點是不同的,并非所有行業(yè)都需要進化到工業(yè)4.0。

來源:工業(yè)4.0

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