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我们谈到工业革命史，实际上有两个版本。一个是以美国最先提出的版本。在这个版本里，第一次工业革命以蒸汽机技术为标志，第二次革命以电气技术为标志，第三次是以生物技术为标准。我们之前一直接受的是这样的分类方法。而当德国人提出工业4.0概念时，对工业革命的断代方法却是不同的。 原先的工业革命划分是以某项技术的发明为标志物，这种分类方法只看到技术这唯一的且表面的因素，它的局限性是单一地认为是技术推动了工业革命。基于这种判断，我们在发展生产力时，将科学技术作为追求的唯一目标。作为一个后发的国家，在对标先进国家和企业的同时，我们自然就得到了一个结论，以为只要拥有（发明或复制、引进）先进的技术，那么就可以获得竞争优势。 因此，我们会大量地采用产业政策，激励或者购买大批先进技术用于武装我们的制造业。我们的企业家，也简单地认为只要将最先进的技术买进来，我们就可以拥有最强的竞争力。 这一论断在经济发展的初期是有效的，但随着时间推移，效果越来越差强人意，或者远没有达到预期目的。在国外用得很好的技术，当引进到国内企业里，不仅起不到应有的作用，有时候甚至是阻碍了发展。人们开始慢慢地意识到，单凭技术推动生产力这样的模型过于简单化了。中国的制造业发展到今天，已经不是再靠进口几台先进设备就能解决问题的阶段。我们需要重新认真地思考整个工业革命的发展到底给我们带来了什么样的启示？ 事实上，技术只是催生变革的一种力量，或者称为使能（Enable）力量，而非唯一驱动力。从我看来，技术与工业革命之间是一种相辅相成的关系。表面上看起来，一项重要技术的发展加速和催生了一场革命，比如蒸汽机。事实上，蒸汽机技术并非工业革命才被发明出来。最早的发明设计在遥远的古希腊文明时就已经出现，但直到19世纪瓦特对蒸汽机的革新才使得这一技术变成变革世界的力量。 并非历史只有等到伟人瓦特的出现才让蒸汽机得以实用，而是在这之前漫长的欧洲历史中，以分散的农业为主要经济形态不需要蒸汽机如此先进的工具。在围绕着农场、庄园的自给自足状态下，任何对蒸汽转化为动力的探索都只会存在于个别人的兴趣中，而不会成为社会的技术发展主流。随着近代商业的发展，传统农业经济被摧毁，越来越多的失地农民进入了工厂成为工人。大量工厂对煤的需求，使得采煤业快速发展。正是为了解决大规模采煤时带来的抽水问题，促使大批的工程师在数十年内快速完成对蒸汽机这一古老发明的完善改进。而瓦特正是他们中的典型代表。他的杰出贡献，使得这一动力来源成为大规模实用（效率和按需获取的能力）的技术。而动力问题的解决，有促使大规模生产成为可能。商品才能以极低的价格向普通民众销售，消费者这一角色的出现，反过来又进一步促使持续的工业技术革新，最终汇集成为第一次工业革命。 因此，是背后的商业需求选择了蒸汽机作为释放产能的工具。或更严谨地说，在当时大量的提高效率工具中，蒸汽机在当时的技术水平下以最佳的性价比脱颖而出，成了为激烈竞争中工厂的选择。因此，是工厂对效率的追求推动了工业革命发展，而非蒸汽机本身。蒸汽机商用的研发成功，只是将这种需求得到了成功地释放。 工厂效率越高，生产规模越大，商品单价越低，潜在消费者市场规模越大，工厂获得利润越大，发明新效率技术的积极性越大，更多的技术设备和工具被发明，使得工厂效率越大。形成了一个持续迭代不断正积累的闭环。 是不是似成相识的感觉？ 没错，这用现在的术语来说，叫作飞轮模型。只不过，我们现在是用来解释互联网的出现如何把供应商和客户变成闭环迭代的。但是，本质上，蒸汽机和互联网一样，完成的是不同社会发展阶段一样效果的使能技术。这种变革，是需要技术与商业匹配，才能运转起来。 在德国人的工业革命分类中，不仅仅是体现了技术，同时也将背后的商业逻辑清晰地展现出来。当我们回过头再审视这项X.0断代的工业革命史观点时，会得到不一样的体会。 工业1.0实际上解决的是外部能源转化为生产动力的问题，真正的大规模生产要到2.0才实现。在工业1.0的大部分时间里，生产的形式仍然是以手工作坊为主。以欧洲早期的汽车企业为例，企业主即是总技师。每一名学徒工从最基础的钣金开始学习制作，经历曲轴、发动机直到所有的零件完成。每一位学徒工的梦想是学完所有的零件制作，自己去开一家以家族名字命名的作坊，继续生产汽车。在工业1.0时代，每一辆汽车都是根据要求定制的。零部件之间很难互换，故障率也很高。在工业1.0时代，品质成为了各作坊之间竞争的主要因素。品质并非质量一个维度，也包括给顾客带来的尊贵等主观上的体验。在工业1.0时代，我们现在称为工匠精神，成为了那个时代的人才的关键。 工业1.0的形态今天仍然在一些奢侈品行业里保留，虽然随着时代的发展，组织更为庞大，现代管理制度也引入，但走访今天欧洲的名表厂、贵重珠宝等行业，仍然会发现学徒制的严格执行。在奢侈品行业，是用规模生产无法达到的品质与稀有为其核心竞争力。一旦失去了这两个特点，奢侈品即会沦为普通商品。因此，奢侈品行业仍然会坚持手工制作。机器加工的一致性，在奢侈品行业里变得并非是竞争的核心要素。在学徒制基础上保留的手工作坊的生产组织形式既是为了传承高品质的传统，更重要的是为了保护其稀缺性。相应的，这类行业的人才培养也多以技工为主，对人的能力要求以熟练度和创意。一名瑞士名表厂的工人，需要培养十年左右才能上岗进行生产，就是这一制度的体现。奢侈品行业最大的敌人就是规模化。一旦规模化生产，不论是通过培训大量的低水平的操作工扩大产能（会严重降低品质），还是通过工业2.0以后的大规模机械化生产（损害稀缺性），都会使得该行业迅速消亡。 因此，工业1.0主要解决的是一个外部能量运用来提高单人生产效率的问题，这个问题随着电、气、磁等其它介质的出现，作为工业革命发展的一条主线，贯穿了整个工业文明。但真正让工业成为人类历史转折点的是工业2.0时代，一个真正意义上大规模释放产能的转折点。 德国人提出的工业2.0概念，与我们传统最大的不同，并非以电力为标志，而选择了一个屠宰场的流水线为起点。流水线的生产方式一旦被发明，它从真正意义上改变了人类的生产组织方式。人类之所以能够超越其它物种成为这个星球的主人，并非肌肉力量最强或脑子运算得最快，而是因为人类是有组织的物种。可以说，人的组织能力的提升，使得很多的不可能变成了可能。工业2.0流水线的发明这件事的意义，不亚于任何其它技术方面的发明。 在工业1.0时代，一个熟练的工匠要能够独立生产一件产品，需要花费数年不断地练习，且只有少部分人能够达成。真正站在金字塔尖成为一家作坊主的明星工匠少之又少。这种靠筛选种群当中最优秀的人来进行发展的模式，在中国我们今天仍然在广泛的应用。我们的高考、干部选拔等机制背后的逻辑都是选出最优秀的人来领导。 但是，这种作法最大的问题精英总是有限的，更何况很多情况下所谓的精英是人为设定的。精英的数量限制了生产力的最高限。随着竞争加剧，产品的工艺要求越来越高，对人的技艺要求也越来越高。除了延长学徒的时间，选拔更优秀的精英工匠之外，产能到了一定程度就必然达到了天花板。这样的生产组织形式下，是不可能满足到每一个普通人的需求。因此，工业1.0不能让我们进入到一个物质丰富的时代。一个作坊主穷其一生也只能生产数量极为有限的产品，获得有限的财富。这种情况下，投资是没有意义的，因为可扩展空间有限。这些作坊主的社会地步和利益也得不到保障，因为他们的财富还不足以与以农业为基础的传统贵族抗衡，阶层代言更加无从谈起。 随着流水线的发明，过去一项复杂的工作，现在被分解到了一个普通人经过简单培训之后即可上手的地步。这样做的结果就是将大量没有希望培养成精英工匠的普通人也可以加入工业生产，使得产能大量的释放了出来。圈地运动又推波助澜地使得过去农、牧业人力大量地被输送到了工业企业当中。产能大量释放的结果，使得企业主第一次有可能大规模地积累财富，资本的阶层才真正地出现。出于产能无限的想像力，金融也开始出现，投资变得有意义。这些产生的后果，对人类现代经济与社会的形成的作用不可估量。 事实上，人类生产活动的组织形式同样也是工业文明除技术这一条主线外，另一条关键性的主线，同样也贯穿了整个工业史。 流水线的发明，导致了以下几个结果： · 竞争的主题变成了规模、效率，商品追求性价比 · 分工的精细化，使得制造环节的人被弱化成了机器 · 生产线的布局变得越来越长，协作厂之间形成拉式即时生产的协作，越来越多的协作商 · 分工导致管理的需求产生，大量工程师的职业需求出现了 · 协作使得各种基于系统工程的科学管理方法出现 · 专业分工，产生了创新、生产、管理、商业的分工和层级 工业2.0时代商品服务的对象从1.0时代的富裕阶层转向普通大众，产品的品质从过去追求尊贵转向追求功能。普通顾客希望用最低的价格获得能接受的最好的品质，完成对功能的需求，是这一时代市场的主流。因此，对企业的制造环节而言，生产效率和规模成了其追求的重点。效率越高，产能越高，单位成本越低，竞争力越强。规模越大，边际成本越低，产量越大，市场占有率越高，竞争优势越大。 流水线上对效率的极致追求要求每一工作岗位严格按照既定节拍有序生产。这种节拍化连续流的生产方式，极容易在管理初期阶段忽略人的创造力，而只需要每一个人工作认真、听话。换句话讲，引入这种生产方式下，人被压抑退化成了机器。想法越简单，工作越听话，就是好员工。责任心是这个阶段经常被提及的要求。丰田提出的精益生产方法（TPS）可以说是对这一时代最典型的方法总结。通过消除浪费（时间、材料等），使得生产效率达到最大化。事实上，TPS方法的发展中也逐渐意识到浪费的消除不能单靠管理层，因此强调持续迭代需要全员的参与，需要发挥底层员工每一个人发现问题、解决问题的能力。但是，在我们许多企业运用TPS时，首先做的恰恰是消除人的创造力，要求听话。这种情况在以代工为主的企业里非常常见。中国制造业早期的人口红利中，不仅包含了低薪人口的要素，也与改革开放后一代人勤劳、听话的品质不无关系。然而，随着新生代不断地进入社会，中国的劳动力结构发生了彻底地改变。再以初级加工为主的制造业已经很难再找到听话的员工。社会的进步，人性的释放，不可能再将人当成生产资料来使用。 由于流水线的分工，原先一两个人完成的工作，现在由数十个甚至数千人合作完成，产生了大量的、复杂的管理问题。因此，原先工程师的工作主要以创造为主，现在在制造环节出现了主要以协调、组织生产为主的大批的工程师岗位。工程师这类技术骨干不仅需要懂得技术本身，还要拥有高超的组织、协调等管理能力。 在流水线上，分工越细，每个工位的处理时间越短，节拍越短，整线生产效率越高。当然，更多的工序导致生产线越来越长。出现了大量的协作厂商，彼此以拉式方式实现即时生产。供应链的不断延伸，使得大量的制造企业只从事2B业务，即只对供应链负责，不对最终消费者负责。终端产品生产的厂商负责面向消费者（2C业务）设计产品，生产所需的部件甚至生产本身都交给了供应链。分工不仅在一家企业内以流水线方式组织，也在供应链的上下游之间完成。随着福特晚年试图用一家企业的力量完成整个行业的整合实验失败，社会分工成为了主流共识。各种厂商按照自己的优势，自发形成了多种技术、零部件、原材料甚至人力资料的供应链，整个制造业变成网络化、生态化。这种结构大大地降低了生产成本，但也给最终产品的品质以及生产调度管理带来了挑战，尤其是跨部门和跨企业间。应运而生的，是各种系统工程方法，包括品质控制方法、生产调度方法、供应链管理方法、风险管控方法、效率提升方法、系统优化方法等等。这也形成了专门从事这类跨部门、跨企业管理的职业咨询工程师、规划工程师和运营工程师。 在工业1.0时代，产品的创新和制作往往由一个小团队完成。某一技艺高超的大师，即是设计师，又是制作匠人。但是在大规模生产的工业2.0时代，创新与制作分别由不同的团队完成。随着市场竞争的日趋激烈，消费者对产品的价格不再是主要追求，开始对功能有更多的要求。这就需要有一类职业人员专门从事市场需求调研，将需求（大部分时候是潜在的需求）发掘并转化为产品创意，从而组织生产出市场所需要的产品。设计出好产品慢慢要比生产规模导致的低价更重要。这样的人才称为产品经理。一家完整健康的企业，不仅仅要具备高效的制造能力，更重要的是能够设计出市场畅销的产品。甚至随着竞争的加剧，分工的进一步细化。许多企业将制造环节外包，或委托到人力资源更便宜的新兴国家去完成，自己只完成产品的设计和定义。产品经理这类具备敏锐市场能力和技术开发基础的工程师成为了这个阶段关键人才。 不仅创新与制造环节独立分工，随着企业规模的不断扩张，专业从事管理、商业等功能的职能部门也完成了自己的独立。大量的企业组织结构呈现出金字塔结构。商业、研发、管理等决策层在顶部，制造环节成了最底层的执行层。但对于一个制造业企业而言，不论是底层车间内的工作人员，还是决策层的管理人员、研发人员，甚至从事市场推广的商务人员，都需要有技术背景。因此，过去工科院校仅仅培养技术骨干的目标受到了挑战。越来越多的技术专业毕业生进入工作岗位后，很快就从事销售、支持、运营、研发等复合型岗位。 在工业2.0时代出现的流水线方式，代表人类的生产活动进入了以组织行为为优势的阶段。生产组织及相应而来的企业组织构架等同样也是伴随着工业文明的进展而不断地发展。但背后的逻辑是因为技术引爆的大众消费市场通过激烈竞争倒逼着生产方式的改变。因此，是商业逻辑驱动了整个商品供应链体系的自我进化。而消费市场一旦引爆，自身也会经历从初级产品功能满足，到不断个性化需求追求的趋势，这是人性使然。安全、生理等基础需求满足后，认同、价值实现等高层需求就会浮现。 工业3.0，是以出现机器自动生产为标志。这是人类首次实现将智慧安装到机器上进行生产。虽然这种智慧只是按照既定条件触发固定的动作，但这种自动化装置的确是首次开始代替人的工作。当然，自动生产能够得以实现，主要也是得益于电气时代的来临。用电驱动的电机可能实现非常精确的动作，而且响应迅速。这就为能够代替人工的自动生产机械提供了技术基础。通过软件编程实现的条件逻辑，本质上将一名经验丰富的操作人员的知识固化到了微芯片里，并由该处理器来根据外界条件的变化作出相应的变化。这种逻辑判断的有效性，决定于该开发人员是否能够完备地考虑到所有的可能性，并为此开发好相应的处理程序。但无论如何，这些程序是以硬编码的方式存在于机器当中。一旦遇到事先没有考虑到的情况，那么自动化程序将给不出结果或给出不确定的结果。 虽然理论上自动化技术可以代替人来工作，且不知疲倦。但在实际运用中，机械结构的灵活性仍然无法与人类训练后的手指相媲美。一个熟练工长期工作积累下来的经验，可以在需要精巧操作的领域完败自动机械装置。更何况，企业在考虑采用人工还是自动化装置时，还要把成本可行性考虑进来。一台价格昂贵的自动装置未必能够在性价比方面打败人工。同时，正如前面所述，引进机器带来的一个潜在损失是产线的灵活性。由于自动装置的引入，固定的控制逻辑使得大部分时间下只能生产固定配置和型号的产品。一旦生产工艺发生改变，就需要自动化系统的工程师重新对控制器参数甚至是代码进行重新开发。很多情况下，这并不如人工线适应性更强。 但是，针对那些需要大规模生产的成熟产品（功能性产品）而言，自动产线相比于人工线的进步，在效率提升方面并非是必然，但是3.0的自动生产比2.0的人工生产具备更高的一致性。一致性对于产品的品牌是至关重要的基础。从品牌专业的观点来看，品牌的基本属性是一种对客户持续的承诺。其关键在于不论在何地、何时所接受到的产品和服务都是一致的。在工业3.0时代，同质化的产品功能竞争导致仅凭功能的差异已经无法让消费者区分厂商。竞争的加剧，使得品牌建设成为了这个时代的关键竞争要素。 与工业2.0时代的功能性竞争不同，进入工业3.0时代的产品逐渐沦为常规产品。比如家用电器。人们已经不在意哪家厂商的产品功能有多大的差异。事实上，不断地竞争也使得各个厂家的产品差异度很小。人们对产品的选择更多地是一种习惯的延续。那些能够遵守承诺、维持良好口碑的企业生存了下来。消费者会因为某一品牌的影响力，而继续选择该品牌的其它产品。当产品的一致性成为了品牌竞争的基础时，自动化技术作为底层支撑技术就有了必要性，尤其是对那些需要大批生产的消费类商品而言。因此，对于中国制造2C的厂商而言，在经历了短暂的规模扩张（工业2.0）后，需要首要解决的问题是在产品品质一致性的基础上构建品牌。 然而，当各品牌厂商的竞争继续白热化，使得消费者在心智上认为各品牌所能提供的品质也都差不多时，竞争进入了新的阶段。品牌建设需要进入更高的层次，即观点的表达。当人们在功能得到满足（工业2.0）、品质得到保证（工业3.0）后，开始追求更高的人性需求，即社会认同和个性表达。消费者更希望既能选择能够彰显自己与众不同的产品，又能因产品而找到与自己相同兴趣的同伴，即个性与认同两者缺一不可。日本著名服装设计师山本耀司对服装作了一个定义“时装是用来表达与众不同”，正是说明了这一点。 人性的这种深层需求，并非今天才有。但过去由于物质的相对匮乏而受到抑制。当工业革命的不断发展使得产品极大丰富，人性的这一深层需求就更多地激发出来。但这并非意味着生活中所有产品都需要个性化，人们只对自己在意的东西才会赋予情感。因此，个性化需求虽然是消费者的觉醒，但这种觉醒是建立在市场竞争发展到廉价同质化产品极大丰富阶段的结果。企业的竞争从价格、功能、品质等要素，发展成为了消费者价值的竞争。而价值是高度个性化的东西。各品牌厂商过去是希望每一个人记住自己的品牌标识，占据消费者的心智，获得注意力。而现在，各品牌厂商希望做的是通过品牌故事和个性化的观点寻找认同自己观点的消费者，企业从经营产品开始转向经营客户，关注客户终身价值。互联网等社交媒体的发达催生了人们在各个维度下寻找小众同类，形成自己的社群。 至此，工业4.0时代的基础已然初步具备。 在工业4.0时代下，为了迎合商业模式的转变，从制造环节来看，除了保持过去大规模生产所具备的效率、成本、品质等优势外，更重要的是要具备更快的市场适应能力。因为人们的品味不断变化，稍纵即逝。这就需要企业具备极高的灵活性。这种灵活性不仅体现在生产线上的混线生产、多品种小批次生产等生产方式的改变，也体现在从创意捕捉到新品上市的快速迭代。企业需要更快更短的迭代周期。这就要求企业的KNOWHOW知识需要高效管理、传承，并能够在创意、研发、商业、制造、采购等各个部门间共享和流转。对市场的理解成为了企业的核心竞争要素之一。全生命周期产品管理的理念被提了出来，运用数字化技术实现知识的分享和传承，给企业带来更快的上市时间和更高的按时交付率。同时，信息化系统也从过去层级结构、孤岛结构向平台结构、云结构方式转变。不仅企业内部信息共享，也需要与消费者形成随时互动的关系。社群运营、顾客参与设计等，不断收集好的创意，并快速在研发、制造环节中得到产品的迭代。 在工业4.0时代，由于消费者的个性化趋势，使得制造环节发生了巨大的变化。企业灵活的制造环节来需要更具创新能力的人才。靠过去引进一条先进生产线可以有多年的竞争优势的时代一去不复返，为了适应业务的变化，产线自身的演变周期越来越短，每年都要进行革新。这就需要企业拥有一支能够从业务需求到工厂规划迭代的技术团队。 灵活性成了关键要素，人与机器之间的分工更加科学。由于小批量订单的创新型产品越来越成为企业生产的主流，过去长达数公里的精益生产流水线被更短的、模块化的4.0生产线代替。适应能力更强的机器人成为了生产的主流，机器更多地成为了人的伙伴，而人成了更高层的主人负责复杂决策。一些繁重、重复且需要及时反馈的工作交由机器来完成，而人可以集中精力做更具创意的工作。创新能力重新成为企业的核心竞争力。 这种创新能力不仅体现在为客户创新价值层面，也不仅体现在技术的研发层面，还体现在哪怕最底层的操作层面。企业内每一个人都是创新环的一份子，都围绕着自己的业务进行迭代创新。客户不仅仅是企业与消费者之间的关系，企业内部各岗位间按照价值链也形成了内部客户关系。组织结构从过去的严格层级，变成了倒三角，甚至鱼网结构。越来越多的企业希望员工靠激励自主工作，而非奖罚制度来工作，甚至一部分企业开始往合伙人式的平台发展。只有充分调动每一个人的能力，发挥每一个人的创新，企业才能达到超越对手的竞争力。 随着这种组织形式的出现，对人才的要求从过去单一的精专，而向更多元化的跨专业跨学科方向发展。知识创新也不再依赖一两个团队进行，而更多地通过生态圈、供应链来完成，技术象资本一样跨越国界流动。基础技术通过社会分工变成了更容易采购到的基础原材料，而上层的应用能力、快速迭代能力成为了企业的核心竞争力。多数人才不再从事单一的技术职务，而将担任更多的服务性岗位。但这些岗位都需要以技术为背景。我们工科培养的人才也不仅仅只能在研究或设计开发部门工作，而更多地会从事咨询、服务、执行、管理、商务等工作，如方案工程师、产品工程师、运维工程师、销售工程师等等。 纵观整个工业革命的发展，可以梳理出至少以下五条主线： · 一条主线是能量的使用，整个趋势是越来越精细化，从蒸汽到电力，未来更多的新的能量运用方式，都是朝着更节能、更精密的方式发展。 · 第二条是生产组织方式，及其带来的人机互动关系。机器从最初的工具，到人的代替品，现在逐步成为伙伴。人从主角，到类机器，到服务者，到管理者。 · 第三条是组织结构变化，从团伙方式到层级方式到倒三角扁平方式到将来的鱼网方式。 · 第四条是智能的使用，从人作为控制器，到固化的智能，到越来越多人与机器的协作智能。 · 第五条是与之相适应的，人的能力的变化，从技艺到熟练，再到设计、组织，再重新回到创新。 实质上，这些主线背后推动的是商业的变化，市场需求的变化驱动了商业竞争主题的变化。而工业是这种变化的反馈。所以，当我们谈论技术之前，首先要考虑的是如何实现商业成功？技术是手段，是工具，而不是目标。 某种程度上讲，商业市场越发达，所需的制造业水平也就越高。不同行业不同阶段的市场类型，需要不同阶段的制造业发展阶段来相匹配，不能一概而论。 事实上，工业革命的断代，在大部分情况下确实是一种工业发展水平的度量。但是，同时也不能忽略一个事实，即不同的行业的特点是不同的，并非所有行业都需要进化到工业4.0。 对某一个行业来讲，只有当下最适合的生产方式，不存在是否先进的生产方式。 CIMC中国智能制造挑战赛，是针对中国智能制造发展阶段解决企业人才需求与高校人才供给的探索。
新工程师是CIMC提出的应对智能制造时代精英人才培养的教育理念和目标。
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可持续的工程化创新是新工程师的核心竞争力
