从“制造”到“智造”的路线图
2022-03-31郑渝川
郑渝川
“玻璃大王”曹德旺曾说:“当下年轻人宁愿去做物业保安,宁愿去送外卖,也不愿意去工厂了,这是目前国内制造业的困境,年轻人不能老是去送外卖!”年轻人都去送外卖了,中国的制造业怎么办?或者我们可以这么说,让年轻一代愿意投身制造业,让他们在“家门口”接受完职业教育就能在世界名企就业,有高薪、有良好的就业环境——“心甘情愿”为企业解决技术难题,企业发展也驱动了技术人才培养,能在中国实现吗?
清华大学未来实验室首席研究员、英国谢菲尔德大学智能制造专业教授马兆远所著的《智造中国》一书,开篇即提出了一个在我国、美国、欧洲一些国家等近些年面临的共同问题,那就是在完成先期工业现代化后,随着高耗能、高污染、劳动密集型为特点的先期工业流出,相关的工作岗位也随即流失——这一过程如果时间过长,又没有获得新兴产业的补充和填补,就会导致经济和社会发展陷入停滞状态。
在美国,这个问题的长期持续,因而出现了所谓的“铁锈地带”——美国中西部和东北部五大湖区,过去曾依靠煤炭、钢铁等先期工业发展起来的城市在后工业化进程中大面积衰退,过去的工业设备长时间闲置而变得锈迹斑斑。工业革命期间率先凭借煤铁资源崛起的英格兰北部地区,在20世纪也丧失了产业优势,陷入环境恶化、人员大量外流的困境。我国一些老工业城市近年来也呈现出类似的发展停滞状态。
我国东南沿海地区改革开放以后,形成了高度密集的劳动密集型产业,江浙闽粤几省有很多所谓的专业村、专业镇,也就是一个村或一个镇集中于一个单一产业。但在近年来劳动成本上涨,而原料、能源成本剧烈波动的情况下,这些区域的产业竞争力也受到了挑战。书中指出,这类地区转型面临许多实际困难,包括收缩、改造传统行业压力巨大,企业多元化经营局面难以打开,中小型企业发育不充分,产学研结合区域创新对接不顺畅,人力资源外流,以及地方政府以政策性补贴支持传统产业以至于旧产能的淘汰、升级不彻底,等等。
书中指出,知识经济时代、移动互联时代的到来,其实很大程度上意味着信息变得廉价、易于获得,所以作为第三产业的服务业的价值就会下降,社会活动的价值就回到了制造业,这也是为什么工业国家以及新兴市场国家近年来都在强调重振制造业。
重振制造业,不是延续过去的产业发展方式,而是要以工业4.0为指针,引入数字生产、柔性制造,最大限度地使得生产、消费相匹配,降低成本、资源消耗和浪费,最终实现按需生产。
重振制造业,必须推动企业组织模式从过去的树形结构转化为章鱼结构。这是《智造中国》这本书提出的重要论点,因为后一结构能够更好地实现每个业务单元的独立处理,又能带动整体性的相互联系,能够很好地适应信息化背景下的复杂生产。整个体系将通过交易形成市场化的配置,减少层级,交易成本降低而使得组织内的个人获得更高的回报,能够更为安心地在同一组织内工作,深入研究技艺。
但后工业化社会的产业运转也面临特有的挑战,那就是企业与上下游供应商、合作商需要进行复杂协作。而在这一过程中,因为创新企业体量较小,嵌入市场化合作必然要披露大量的技术、产品细节,而这本身可能导致合作企业侵占上述细节。
传统产业转型升级、发展创新产业的常见误区则在于,设计与生产分离。将创新和制造从区域分隔开,将使得企业无法获得最新技术结合制造带来的全部好处。《智造中国》书中以美国医药行业为例指出,发明新药的实验室、企业不具备如何让新药从试管阶段到规模生产的知识。这也可以解释新冠肺炎疫情爆发以来,美国和欧洲一些国家在疫苗、药物研发生产中遭遇的困境。书作者强调指出,“设计和工程化的分离使得创新创业的大多数项目停留在商业模式的创新上,产业转化成了闭门造车”。
《智造中国》这本书介绍了智能制造升级的创新模式:英国谢菲尔德大学所尝试的先进制造研究中心AMRC。该中心经过10多年的发展实践,带动了原先陷入衰落的英国老牌工业城市谢菲尔德振兴,大量高端制造业回流,波音、罗罗、麦卡伦等企业在当地设厂。
AMRC模式的内核其实在于,通过大学的学术体系支撑研究所发展,为工业企业提供研发服务,吸引优秀的制造企业围绕在周边投资建厂。大学因此具备技术知识工程化的具体能力,可以用来有效地培养现实所需的劳动力,这就使得英国本国人口和新移民都有机会转化为高价值的劳动力。
AMRC模式,其实就在于打通产学研转化,使之处于同一物理空间,不会出現区域隔离,从而为技术知识落地提供最为全面的条件。该模式形成了一个有效的生产、知识整合、技术创新乃至地区发展品牌所构成的综合体系,因而也有利于吸引人才、吸纳投资、为创新企业解决融资难题。
谢菲尔德之所以能够吸引波音这样的企业投资——一架波音飞机有600多万个零件,来自4万多个供应商。波音工厂需要具备强大的整合能力,具备概念层面的广博知识和具体的产品设计能力。具体的复杂制造环节要能在特定的时间和财务预算内完成,与严格的质量控制标准相吻合——这些都意味着,哪怕是波音的供应商、合作商,也需要跟随上层和下层产业链的发展而不断创新,这就需要不断注入资金,不断开展试错性的实验。AMRC模式的推行,在英国政府的扶持政策推动下,构建了大学、研究所支持工业企业及其供应商、合作商的平台,降低了企业技术研发成本以及不确定性,破解了创新企业知识保护与开放的两难难题,比较好地满足了诸如波音及其供应商、合作商投产发展的要求。
制造业重振需要高水平人才,还有待不断开展员工培养。《智造中国》书中介绍了AMRC模式为谢菲尔德当地企业提供学徒工的实践和学术培训,这方面的培养覆盖了增材制造、精密铸造、复合材料制造、设计和原型制造、集成制造、精密加工等方面的流程、能力,从而极大降低企业用工和培养成本的实践经验。书中还谈到,德国积极参与全球化,其制造业产业体系具备足够的全球竞争力,职业教育体系使之能够很好地转化来到德国的外国移民,“到2020年,中东难民所贡献的财富已经远超德国当年安顿这些难民的开销”。
因此,我们是需要创造一个新型的生产关系——AMRC模式,在这种生产关系里,可以使作为知识生产主体的高等教育的知识生产顺利转化到工业生产里,帮助企业做升级转型。
《智造中国》这本书指出,大学是知识分子的起点而非重点,后工业化时代的高等教育应立足于同时满足素质教育和职业教育的要求。
要有效转化包括德国工业4.0、英国AMRC模式等经验,提高智造中国发展水平,当前应当致力于打造高层次、具有全球竞争力的中国新工程教育。书作者认为,新工程教育要培养工程思维。《智造中国》书中谈到了工程思维的细分要素,包括安全,养成积累的习惯,验证、测试、调整,等等。与之同时,工业创新又源于协同创新,需要大量不同行業的工程师在一起写作,彼此深入了解对方的技术和工艺,从而更好地改进工艺和设计,以实现整体目标,因而在工程思维培养的同时,还要注意学习跨学科思维。
人工智能化的工业设计,不仅强调生产过程中机器的智能,也强调生产过程中人的智能。智造中国的工业设计,需要培养适应工业4.0的新型工业设计师,使之能够在新产业中得到训练和学习,不断地在实践中发现新的学习要求,经由与用户沟通和产业实践不断获得创新的思想和设计理念,通过各工种训练而获得经验。
按照这本书的观点,中国新工程教育应当解决传统意义上将理科与工科彻底分开的问题。“工程师应该是会动手的科学家,而科学家应该是会动脑的工程师”。工科的培养目标是工程师,工程师其实不光是技艺纯熟,还应能够推导问题本源、避免双盲解释,能够发掘事物背后隐藏的模型和机制。反过来,科学家也要能够具备相当的操作能力,经常进行动手训练。正是将工科与理科截然分开,因而使得相对基础层次的中职、高职学校遭遇社会歧视,而这些职业学校忽略科学思维和学科知识而偏重简单重复职业技能训练的问题也相当突出。
从AMRC模式的经验来看,职业学校在为传统产业转型、创新产业发展服务中发挥着相当重要的作用,因而应当促成其通过与大学理科学科的深度融合、协作而提高培养质量。
我们相信这种模式可以在中国发挥其应有的价值。中国制造之所以能够崛起,是因为在制造的过程中,大量的中国式创新得以形成。
我们可以参考《智造中国》这本书,了解整个AMRC模式机制是如何运作的,以及我们该如何应用这个模式,根据中国的现状进行调整。使知识生产主体与制造业的结合更加紧密,从而解决后工业化面临的主要问题,让中国顺利跨过中等收入陷阱,成为一个全民共同富裕的国家。