第一,人類正在發生產業革命,這場革命不是把互聯網簡單應用到傳統產業領域,而是互聯網、物聯網、傳統產業三位一體的革命,智能制造是這場革命的典型表現。
第二,此次產業革命的根本特征是智能化,即原子世界與比特世界全面融合,人與人、人與物、人與服務、物與物、物與服務全面鏈接,基礎設施、生產過程和價值構成重新整合。
第三,數字技術是智能化的使能技術(或關鍵技術)。數字技術使云計算、大數據、互聯網新應用、智能工廠、機器人、增材制造和軟件設計等眾多新技術成為可能,而眾多新技術的突破又反過來為進一步數字化提供物理和生物基礎。
智能制造與新產業革命
一段時間以來,智能制造成為熱詞,但同時也在很大程度上被簡單化。很多人以為只要把互聯網引入傳統產業,智能制造就實現了。這是從傳統發展方式理解的智能制造,而不是從新產業革命的意義上理解的智能制造。作為新產業革命的主要部分,智能制造不是偶然的、孤立的,而是與新產業革命的三個要件不可分割的。這三個要件,也可以說是智能制造的三大支柱,就是勞動力知識密集化、勞動工具數字化、勞動對象服務化。
勞動力知識密集化。所謂勞動力知識密集化,是指勞動力不僅接受過專業教育,而且還具有即時學習的能力,從而使專業知識交叉融合、知識與操作交叉融合。
在傳統工業化的發展方式中,研發、設計、銷售、服務等知識密集環節與制造環節相對分離,學科之間、理論與實操之間線性接續,互不交叉,因而需要的是專業型的員工。智能制造產業鏈是非線性的、矩陣式的,各個環節平行運行、交互作用、協同優化,生產系統的復雜性增強;由于分布式制造和產品服務化,產業鏈已不僅限于企業內部,而是跨企業、跨地域的。這就要求勞動力既要具有專業知識,同時又要有跨學科知識;既要有理論知識,又要有實際操作能力。跨學科、跨專業、跨領域的復合型、主動型人才成為主要需求。這種新型的勞動力既是設計者、研發者,又是協調者、操作者;既懂軟件和硬件技術,又懂機械和制造技術。與自動化相適應的是專業化的人才,與智能化相適應的是復合型人才和能力型人才。
需要說明的是,智能制造并不取消專業性,而是在專業性的基礎上要求全面性,能夠融會貫通,理解全局。這種全面性之所以可能,是由于互聯網使海量知識資源能夠即時共享,只要愿意,人們可以在任何時間、任何地點獲取所需的知識。E學習、APP學習、微信學習、游戲學習等新型學習、教育方式,為勞動力知識密集化提供了新的途徑和機遇,據《歐洲產業和企業數字轉型》報告,E學習市場在未來十年間將增加15倍,占全部教育市場的30%。
勞動力知識密集化在就業結構上體現明顯。據美國布魯金斯學會的一份報告,美國高端產業雇傭了全美80%的工程師。美國由“從事科學和工程學、建筑與設計、教育、藝術、音樂和娛樂的人們”構成的“創意階層人士”,2000年已經占到就業人口的近1/3,歐洲平均也在25%~30%。美國創意產業的薪酬占到全美所有產業薪酬的將近一半,相當于制造業和服務薪酬的總和。⑤2011年,勞動年齡人口受過高等教育的人口比例,美國為61%,俄羅斯為54%,日本為41%。可以說,科學家、工程師等專業人員在就業結構中已經居于主導地位。
生產工具數字化。所謂生產工具的數字化,是指數字程序控制的生產工具和生產工具的虛擬化,以及生產工具與虛擬生產工具之間的交互結構。例如,數控機床就是生產工具由數字程序控制;計算機輔助設計系統(CAD)就是生產工具的虛擬化。
工業文明的生產工具是大機器,而且是自動化的機器,生產裝置在無人干預的情況下自動運行,從而把人從繁重的體力勞動和有害的環境中解放出來。
這種情況在新產業革命中改變了。按照IBM工業研究院哈德·鮑姆的觀點,智能制造或第四次工業革命的基礎是五種技術創新,即移動計算技術、社會化媒體技術、物聯網技術、大數據技術、分析和優化技術。它們相互影響,從根本上改變了增值、商業模式和產業形態,也改變了生產工具的形態。機器裝備等勞動工具普遍使用信息技術、通訊技術和網絡技術,形成信息物理融合系統,包括高端數控機床、工業機器人、柔性制造系統等。數字化工具在生產的每一個環節和生活的全部過程,實時感知、分析、處理和控制,相互交流并與周圍環境交流,自動更改配置并存儲信息,分布式地自我組織,提供和執行全流程最優化方案。