未来制造:人工智能与工业互联网驱动的制造范式革命
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第2章 Chapter 2 大机器生产

第一次工业革命是由一系列的纺织技术革新开始的。几千年的手工制造技术量变并发生质变,在18世纪中后期英国纺织业终于发生。这些技术变革是革命性的,最终引发了手工制造范式向大机器生产范式的跃变。当然,18世纪纺织业发生的这些技术变革并不是凭空而来的,按照布莱恩·阿瑟在《技术的本质》一书中的说法:“所有技术的产生或使其成为可能,都源自以前的技术是从已有的技术中产生的,是通过组合已有技术而来的。”手工制造为大机器生产时代的到来提供了丰富的技术储备。但通过一系列的技术全新组合,以及持续的连锁革新,纺织技术被“重新域定”。布莱恩·阿瑟认为:“这意味着提供了一套新的、更有效的实现目的的方法,还提供了新的可能性。这意味着技术的颠覆性改变。”重新域定之后域中发生的局部变化只是进化,而不是革命。域定的概念与范式由异曲同工之妙,只不过域定更加强调技术和时代的边界,而范式更加强调思维原则、方法论和价值观。简单来说,纺织业的一系列技术革命重新对纺织技术进行了重新域定,并最终影响到经济活动,作用于经济活动,并最终引发了制造范式革命。

第一次工业革命的标志是蒸汽机的发明,但它开始的标志确是一系列纺织机器的发明。同时,由于机器之间对生产的相互制约关系,这就使得技术创造相互促进,以及加速技术之间新组合的出现。1733年约翰·凯发明了飞梭,加快了织布的速度。反过来,纺纱就成了瓶颈。在此背景下,1764年詹姆斯·哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机,把纺纱效率提高了8倍,珍妮纺纱机的应用通常被认为是第一次工业革命的起点。而后,又陆续发明出了骡机、水力纺纱机和水力织布机。在这些机器发明的基础上,阿克莱特创造性地建立了工厂,把这些机器组合成一个体系,终于形成了大机器生产时代的基本制造范式。当然早期的工厂还是水力驱动的,动力虽然持续,但不能随意增加,缺乏时不能随时补充,也依赖于水源地。

瓦特发明了作为通用动力的蒸汽机,把第一次工业革命推向高潮。同时,由于通用动力系统的出现,建立了由动力机器、配力机器和生产机器组合而成全新生产技术体系。基于这种全新的生产技术体系,建立在手工分工基础上的手工工场彻底进化为工厂,原有的社会分工和企业内部分工进行全方位的重组,形成了满足大机器生产需要的全新分工体系。此时,人们会看到大量冒着黑烟的工厂,已经完全没有了手工制造范式的影子,关于手工制造的一切知识被分解和重新组合融入机器装备、生产工艺、材料制备、工厂设计等新制造范式的各个元素当中。

大机器生产所带来的变化是全方位的。不仅仅是经常讨论的生产技术、生产方式的变化,制造产品也发生了根本性的变化。就纺织业来说,工业化生产再造了棉布产品,使得棉布更加结实耐用,更加物美价廉。这一点是非常重要的,正是因为产品的再造,改变了一个时代一个国家的生活方式,甚至整个世界的生活方式,也同时创造了巨大的财富,这为工业革命的持续进行提供了动力。当然还有一些隐含的变化:手工制造大多数情况下是满足自用,剩余才去市场交换,而大机器生产一开始就是为资本家的利润服务,为商品经济服务,为满足市场需要服务;手工制造是个人或家族完全掌控生产知识,而大工业生产,工人只是部分劳动者,掌握局部的知识,处于生产的从属地位;手工制造活动中人占着主导地位,而大机器生产使得人必须配合机器工作;手工制造往往是个性化的、小批量,甚至定制的生产,而大机器生产开启了大规模生产模式;手工制造往往面向区域性市场,而大机器生产面向全国性市场和全球性市场,要不然大规模生产的产品就会大规模积压。大机器生产与手工制造的主要区别见表2-1。

表2-1 大机器生产与手工制造的主要区别

简而言之,从手工制造到大机器生产是全方位的制造范式革命,是思维原则、方法论、价值观等全方位的变革,这种变革是以全方位颠覆为主要表现形式的。