经济学人：第三次产业革命

1第三次产业革命：经济学人「制造业与创新」专题报告随着制造业的数字化，第三次大变革现正加快步伐。得益于新材料的应用以及诸如3D打印、易用机器人和网络协作生产服务等全新工序，小批量生产变得更加划算，生产也更灵活，所需劳动力的投入也减少了。未来工厂中的一切事务将由更为智能化的软件进行管理。数字化将对制造业带来的颠覆性作用与其对其他行业2制造业的数字化将改变货物的生产方式，同时也会改变就业政策。第一次工业革命始于18世纪后期英国纺织业的机械化。此前需由数以百计的织布作坊里的工人手工完成的任务汇集在一个纱厂中，由此工厂诞生了。第二次工业革命开始于20世纪初期，亨利·福特使用了可移动的流水生产线，并开创了批量生产的时代。前两次工业革命给人们带来了财富，也促进了城市化的进程。现在，第三次工业革命正在进行中。制造业正走向数字化。正如本周的特别报告中提出的那样，它不仅会改变商业，还会改变其他很多方面。一批显著的产业正在汇集形成：智能软件，新型材料，更加灵巧的机器人，新工艺（特别是立体印刷）以及整套的基于网络的服务。以往的工厂是靠生产不计其数的同类产品。福特有句名言，顾客可以选择他想要的任何一种颜色，只要它是黑色。但是，在更大范围内，根据客户需求量身定制小批量产品的成本正在下降。未来的工厂将专注于大规模的定制产品，这可能看起来更像是织布作坊而不是福特的流水线。3D时代的到来过去的生产方式是先生产大量部件，接着将它们拧紧或焊接在一起。现在则是先在计算机上设计出产品，再由3D打印机“印制”出来——通过打造材料的连续层面来形成一个固体物品。数字化设计可以运用几次鼠标点击来调整。3D打印机可自动运行，且可以做很多传统工厂难以处理的事情。随着时间的推移，这些惊人的机器也许能在任何地方——从你的车库到非洲村落——做出差不多所有的产品。三维印刷的应用是特别令人难以置信的。现在，助听器和军用飞机的高科技部件已经按定制要求的形状印制出来。供应链的地域性将发生改变。在沙漠中工作的工程师发现了少了一个工具之后，不需要再请人从最近的城市送过来。他可以直接下载工具设计方案，然后印制出来。那些因为缺少一件工具而暂停进行中的项目，或客户抱怨找不到他们买的产品备件的日子，终究是会一去不复返的。其他的变化几乎一样翻天覆地。新兴材料比旧的更轻、更坚实且更加耐用。大到飞机，小到山地车，碳纤维正取代钢和铝在那些产品上的应用。新技术使工程师能够将物品切割成极小的形状。纳米技术正增强产品的性能，如帮助治疗割伤的绷带，更高效发动的发动机和更容易清洗的餐具。基因工程病毒正被研制成如电池这样的产品。同时，随着互联网实现更多的设计者合作开发新产品，产品进入市场的门槛在降低。3当年福特需要大量资金建立自己庞大的白河工业区;而在当下，想拥有福特同样的资本，可以开始于一台笔记本和一颗渴望创新的心。与以往所有的革命一样，这一次也将是破坏性的。数字技术已经震撼了媒体和零售业，就像当年纱厂挤走了手织机、T型车抢了蹄铁匠们工作的时候。许多人遥想未来的工厂时都感到不寒而栗。工厂不会再满是由身着油腻工作服的工人操控的脏机械，它们会是一尘不染，同时也几乎鲜有人迹。一些汽车制造商每名雇员的生产量已经达到他们十年前左右的两倍。大部分的工作不会是在工厂车间，而是在附近的办公室完成，那将是设计师、工程师、IT专家、物流专家、营销人员及其他专业人士办公的地方。未来的制造业工作将需要更多的技能。许多枯燥、重复的任务将过时：没人会再要你拿着铆钉枪钉铆钉。工业革命将不仅影响产品的生产方式，还会影响到产地。工厂曾搬往低工资国家以降低劳动力成本。但劳动力成本正变得越来越不重要：一个499美元的第一代iPad，只有约33美元的劳动力成本，其中在中国总装的成本只占了8美元。境外生产正逐渐搬回富裕的国家，并不是因为中国工人的工资正上涨，而是由于公司现在要更贴近他们的客户，这样他们才能更迅速地依据需求来改变产品。还有的产品过于精密，设计者与生产者在一处更有益。波士顿咨询集团估计，到2020年，目前美国从中国进口的运输、电脑、金属制品和机械等领域的产品中，有10-30％的产品可在其国内生产，这将每年增加美国价值20到55亿美元的产量。新革命的冲击顾客将几乎无碍地融入迅速得到更好产品的新时代。然而，政府可能会更难适应。他们的本能是保护已经存在的行业和公司，而不是那些会搞破坏的新兴企业。他们给那些老企业补贴，并且排挤那些要将厂区建到国外的企业家。他们花费数十亿美元去支持他们认为能够占优势的新技术。而且，他们坚持一个理想化信念，那就是制造业比服务业更有优势，更别提金融业了。这些都毫无意义。制造业和服务业之间的界线越来越模糊。罗尔斯·罗伊斯公司不再销售喷气发动机；它出售每个发动机实际助推飞机进入天空的时间。政府一直在很差劲地挑选赢家，他们还会变本加厉，大批企业家和技术人员在线交流设计，在本土将这些设计变成产品，并将其从一个车库推销到全球。随着工业革命愈演愈烈，政府应坚持这样的原则：培养高级人才的更好的学校，明确的规则以及为各类企业提供公平竞争的领域。剩下的就留给革命者们吧。《经济学人》2012年4月21日刊·社论4目录第三次产业革命工厂与工作：重回制造业比较优势：回力棒效应材料：与时俱进叠加工艺：立体打印层层复层层：3D打印机的工作原理协同制造：现需要群策群力自动化生产：创造未来译者关于我们《经济学人》专题报告：制造业与创新5第三次产业革命保罗•麦基里（PaulMarkillie）说，随着制造业步入数字化时代，整个领域将焕然一新。而部分制造业将重返发达国家。规模庞大的法兰克福展览中心（FrankfurtMesse）是无数德国贸易展的举办地。该展览中心外矗立着一座高21米的动态雕像“拿铁锤的人”，正有规则地抡着锤子一上一下地敲击着一块金属。这一雕像的建造者艺术家乔纳森·博罗夫斯基（JonathanBorofsky）说，是为了歌颂工人们用自己的双手和大脑创造了我们生活的这个世界。这个主题我们都很熟悉。而如今生产工具日新月异，将彻底改变制造业的未来。欧洲模具展是在德国法兰克福举办的大型贸易展览会之一，展品包括各类制作产品原型的机器，投入生产所需的工具以及其他五花八门的制造装备。传统的工程师成天与车床、钻头、冲压机和制模机打交道。这些机器仍在使用，但欧洲模具展上的展品并非需要工人身穿工作服细心看管满是油污的机器。一个个展厅里摆满了来自美国、亚洲和欧洲的吱吱作响的机械工具。它们不但一尘不染而且高度自动化。操作者不管男女大都坐在显示屏前。不再会看到锤子的影子。而去年11月份举办的上届欧洲模具展中，展出了一组新机器——3D打印机。无须因循守旧地敲打、弯曲及切削材料，3D打印机通过层层叠加材料生产产品。因此这个过程还被形象的称为叠加工艺。美国一家名为3D系统（3DSystems）的公司用3D打印机为本刊记者打印了一把锤，精致的锤柄有木纹效果，配有一个金属般质地的锤头。这便是未来制造业的缩影。让今天的工厂制造一把你自己设计的锤子，得花上几千美元。制造者须先生产一个模具，浇铸好锤头，用机器抛光成相宜的光泽，削一根木制锤柄，然后再把各部分组装起来。那样制6造一把锤子当然贵得令人不敢问津。但如果要生产成千上万个，得益于规模经济，每把锤子的成本将更大幅下降。然而，对于3D打印机来说，规模经济则没这么明显。3D打印机的软件可作随意调整，几乎能造出任何的东西。不管是单件产品的生产还是3D打印机容许的最大量生产，机器的设置成本都是一成不变的。这就好比二维的办公打印机，不论是打印一个字母，还是打印许多不同的字母直至墨匣和纸张需要更换为止，它会一直打印下去，而每个字母的打印成本不相上下。叠加工艺仍有待完善，尚不能制造汽车或iPhone，但它已能制造专门的汽车配件和定制的iPhone手机套。尽管相对而言这一工艺仍处于起步阶段，但大多数人可能已拥有一些在3D打印机协助下制造的东西。可能是一双鞋子，在大批量生产前打印出立体的设计样板。也可能是一副助听器，按照用户耳朵的形状量身定制。还可能是一件珠宝，由3D打印机制造的模具浇铸而成或直接使用越来越多元化的打印材料制造而成。然而，叠加工艺仅是引领工厂走向未来的众多突破口之一；而传统的生产设备正变得更智能化也更灵活。大众汽车（Volkswagen）已经制定了一项全新的生产战略——模块化横向矩阵，即MQB（ModularerQuerbaukasten）。通过标准化某些部件的参数，比如发动机的挂载点，德国的汽车制造商希望能够在同一条生产线上生产所有型号的车。这一工艺今年开始实施，但随着未来十年新车型的不断推出，MQB的发展将如日中天。最终MQB能让美国、欧洲和中国的工厂因地制宜，生产出当地市场所需的任何一款汽车。今时不同往日由于自动化铣床在拥有视觉及其他感应系统的机器人的协助下，能自己调换工具，多角度切割原料，还能感知故障，工厂的生产效率正得到大幅提升。日产（Nissan）位于英国桑德兰（Sunderland）的工厂始建于1986年，是目前欧洲最具生产力的工厂之一。1999年，公司4,594名员工生产了271,157辆汽车。去年，日产仅凭借5,462名员工便生产了480,485辆汽车——高于此前英国任何一家汽车工厂的产量。主要生产喷气式发动机及其他动力系统的英国劳斯莱斯公司，其工程技术总监科林·史密斯（ColinSmith）说：“你不可能用老掉牙的手工工具生产这些现代产品。那种大车间里人挤人的场面已经一去不复返。”随着直接从事生产的操作工人逐渐减少，劳动力成本在整个生产成本中的比例也将随之下降。这将鼓励厂商将一些工作迁回发达国家，尤其是新的生产工艺使他们能更快地适应当地市场需求的变化，而且成本更低。那些用来制造产品的原材料也开始更新换代。例如，在小至山地车大至客机的一系列产品中，碳纤维复合材料正逐步取代钢材和铝。而有时负责工作的不是机器，而将是通过基因工程改造后的微生物。7未来工厂中的一切事务将由更为智能化的软件进行管理。数字化将对制造业带来的颠覆性作用与其对其他行业，如办公设备、电信、摄影、音乐、出版和影视等，产生的影响一样巨大。而且这种影响将不会只局限于大型制造商；确实，企业大鳄们可得要小心了，因为即将来临的变革将在很大程度上令中小企业和个体企业家如鱼得水。推陈出新将变得更容易更低廉。那些类似于Facebook的提供3D打印和其他生产服务的社交团体已在网上小有气候——这种新现象也许可以称之为社会化制造。该报告认为，所有这些变革都将成为第三次产业革命的导火索。第一次产业革命始于18世纪晚期的英国，以纺织工业机械化为起点。在随后的几十年里，机器生产取代手工制作的变革如星星之火传遍整个世界。第二次产业革命始于20世纪早期的美国，以流水作业线的发明为标志，从此开创了规模化生产的时代。随着制造业的数字化，第三次大变革现正加快步伐。得益于新材料的应用以及诸如3D打印、易用机器人和网络协作生产服务等全新工序，小批量生产变得更加划算，生产也更灵活，所需劳动力的投入也减少了。整个局势又转了个大圈，不再注重于规模化制造模式，而是向更加个性化的生产模式看齐。继而一些在很久前被新兴市场夺走的生产岗位将重新回到发达国家手中。底本：Shierzou校审：Pandy终稿：谁养鱼8工厂与工作重回制造业制造业仍举足轻重，但就业图景正在变化。一百多年以来，美国一直是世界制造业的领头羊，但如今中国已与其并驾齐驱（见图表一）。21世纪的第一个十年，美国制造业就业岗位削减了约三成。离岸外包和海外建厂的兴起以及精细化供应链的发展已使全世界的企业转向将中国、印度及其他低工资国家作为加工厂。受全球经济危机影响，一些西方政策制定者认为是时候让国家重回制造老本行上来了，这样既可以创造就业岗位，又可以遏制生产技术的外流。这说明了两件事：第一、制造业对一国及其经济仍是重要的；第二、制造业新兴方式将创造新工作。已有大量研究表明制造业有利于经济发展，但近几年来，也有一些经济学家认为制造业并无特别，服务业同样具备生产力和创新力。设计、制造及销售产品的是人和公司，而不是国家。无论在制造业还是服务