第三次工业革命
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第三次工业革命
机自08班宫成文2010011188
Paul Markillie说:随着制造逐渐向数字化的方向发展,它会改变所有我们原有的印象与看法。并且,有一些生产物品的责任和任务会重新回到发达国家的怀抱中去。
连绵不断的Frankfurt展览中心,是无数德国贸易展览会的发源。这个展览中心外面站立着一座21米高的“锤击”工人雕像,而这座雕像所刻画的内容是它这稳稳地拿着一个锤子不断上下地敲击着金属。创作这尊雕像的艺术家Jonathan Borofsky说,这是为那些用双手和心灵去创造我们所生活的世界的工人们的一个庆典。但是,随着生产工具与方式的日新月异,我们的制造业正在不断地发生改变。
在德国Frankfort举办的最大贸易展览会之一是关于欧洲模具,展出的主要是用来制作产品的机器,以及投入生产所需要的工具还有各式各样其他的制造装备。过去的工程师经常工作在车床、钻头、冲压机和制模机等机械上,这些机器仍然运作在日常加工中,但是总体来说,欧洲模具展中并没有出现那些需要工人们去经常维护的沾满油渍的机器。一字排开的展厅放满了来自美国、亚洲和欧洲的机器设备,这些设备不但一尘不染,而且具备高度自动化的生产能力。大部分生产操作者都坐在电脑屏幕前,并没有看到锤子的身影。
在去年11月举办的较近的一次欧洲模具展中,另一组公开亮相
的机器是:3D打印机。与过去不同的是,这样一种机器不需要敲击、扭曲和切削材料这些基本工序,而是通过材料一层一层的叠加而去生产产品。这也是为什么这一技术比较适合用“添加生产”的方式来形容。美国有一家名叫“3D Systems”的公司就用其中的一台3D打印机为我们打印了一把锤子。它的做工十分精美,而且竟然能有木纹的效果,并配上了一个金属锤。
这也是未来的制造业的一个缩影。让今天的工厂为你制造由你设计的一把锤子估计要花上好几千美元。制造者必须要设计并制造出相应的模具,浇注好锤头,用机器抛光,切削出一根木制的锤柄,然后再把他们组装起来。这样做出来的锤子价格还是十分昂贵的。但是如果你要生产数以千计的锤子,因为大规模生产而带来的经济成本的降低倒是可以让生产出的锤子价格便宜一些。然而对于3D打印来说,这样的大规模生产带来的经济效益是无关紧要的。它所配备的软件可以随意调整并生产出你所希望的任何东西。不管是对单件产品的生产还是与3D打印相匹配范围内的大批量生产,机器的成本都是相同的。这也就像二维的办公室打印机,可以打印一个字母或者多个不同的字母直到墨盒或者打印纸需要更换为止,否则它就会一直进行下去。相比而言,每个打印出的字母的成本应该是没有区别的。
添加制造还有一些不足,让它还无法制造出一辆车或者一个iPhone,但是它已经成功用于汽车配件和iPhone定制手机套的制造。尽管这是一个刚刚起步的技术,大多数人已经可能拥有了由3D打印机辅助制造出的产品。有可能是一双鞋子,在大批量生产之前先打印
出一个固定的形状作为模版。也有可能是一幅助听器,根据顾客耳朵不同的形状量身定制。或者有可能是一件珠宝,由3D打印机做出的模具直接浇注而成或者直接用越来越多可以进行3D打印的材料进行生产。
然而,添加制造的方法仅仅是一个引领未来工厂的一个突破口,而且传统的生产设备会逐渐变得更加智能化与柔性化。大众汽车已经发明出一种模块化横向矩阵,即称为MQB的新生产计划。通过标准化某些诸如发动机支架点等部件的参数,德国汽车的制造商希望能在同一条生产线上生产不同种类不同型号的车。这样的一个过程将于今年开始计划实施,但随着未来十年内新车型的不断产生,MQB的发展将会取得一系列辉煌。最终,MQB能适应美国、亚洲、欧洲当地工厂生产制造任何一款当地所需的汽车。
他们再也不像以前那样生产产品了
由于自动化铣床能够取代工厂自己的工具,可以多个角度去切割材料,如果哪个环节出了问题可以迅速感应而做出反应,再加上具有视觉系统和其他感应装置的机器人,工厂的生产效率得到大幅度的提升。日产位于英国Sunderland的工厂,建于1986年,是在现在欧洲最具有生产力的工厂之一。1999年,这个公司一共有4594名员工,共生产了271157辆汽车。去年,日产仅仅拥有5462名员工就生产出了480485辆汽车,比英国任何一家工厂在任何时间内都生产的多。
生产喷气式发动机及其他动力系统的英国Rolls Royce的工程技术总监Colin Smith说:“你不可能用那些老旧的过时的手动工具去生
产现代的产品。那种大型工厂里人挤人人挨人的劳动密集型生产已经落伍了。
随着生产车间内的一线工作者数量的减少,劳动力在整个生产成本所占的比例也在下降,这也将鼓励企业将工厂设立回发达国家,特别是那些由于生产工艺的改进使得生产成本降低而且更能适应当地变化无穷的消费口味。
用于生产产品的材料也在发生着改变。比如,从小至山地车大到飞机的制造,碳纤维复合材料一跃取代了钢铁材料和铝。而且有时候还出现了基因工程处理过的微生物将生产器械取代的情况。
未来工厂的一切事情都将由智能化软件全权管理。制造业数字化所起的颠覆性的破坏作用与数字化对其他行业产生的影响,如办公设备、电信通讯、摄影、音乐、出版业、影视业所带来的影响是一样的。而且这种影响并不仅仅局限于大型生产制造商。的确,在今后的发展过程中,大型厂商要注意了,因为即将来临的变革会让中小型企业以及个体私营企业大展身手。想要推陈出新似乎更加容易简单而且成本很低。那些提供3D打印业务和其他生产性服务的团体可能会有点像在网络上颇具影响力的Facebook网——一种可能被称作为社交制造业的新兴事物。
这份报告认为,这些变革所带来的的结果便是第三次工业革命的产物。第一次工业革命开始于18世纪晚期的英国,主要以纺织工业的机械化自动生产为主。在随后的几十年的时间里,使用机器进行自动化生产代替了传统手工生产的模式在全世界的范围内几乎都实现
了。第二次工业革命开始于20世纪早起的美国,以流水线自动化生产为特色。流水线生产开创了机械化大生产的模式。
随着生产向数字化方向不断发展,第三次变革正在如火如荼地进行中。由于新材料的使用,以及新的制造工艺方法诸如3D打印技术的推广,还有机器人的易于使用和新生产服务的在线获取,使得稍微少量的生产就可以达到规模化的生产效果、生产更加柔性化,同时所投入的劳动力变得更少。这场变革随着车轮的转动正向我们快速驶来。方向盘几乎旋转了一圈,将不断驶离大规模生产方式并驶向更加个性化的生产模式轨道。而且可将一些很久以前被新兴市场所抢夺的生产岗位职责重新回到发达国家手中。