产用融合——智能技术群驱动的第五制造范式

发布时间:2019-01-29 10:32:00 | 来源:中国网·中国发展门户网 | 作者:杨青峰 | 责任编辑:赵斌宇

关键词:人工智能,AI,工业互联网,制造范式,产用融合

范式科学与科学认知制造范式

要建立对制造范式的科学认知,首先必须理解范式科学的相关概念与基本内涵。1962 年,科学哲学家托马斯·库恩在《科学革命的结构》中提出了范式、常规科学、反常、科学革命等概念。托马斯 · 库恩指出,范式是一定时期内科学共同体的思维原则、方法论和价值观,它包括但不限于以下内涵:范式是科学共同体一致接受的某一专业学科的基本理论和取得的重大科学成就;不同学科各有自己的范式,每一学科在不同的发展阶段,也会有不同的范式;科学共同体拥有的工具和操作运演方式;范式拥有的范例是典型的具体题解,每一个科学共同体的成员通过范例的学习,才能掌握范式来学会解决同类的问题。同时,托马斯 · 库恩在该书中还提出:一个新范式代替旧范式,不是真理代替谬误,其本质是一种世界观的转变,这种观念转变能够与世界更加融洽地互动;新范式与旧范式具有不可通约性。

参照托马斯 · 库恩提出的范式理论,制造范式可以定义为:制造范式是一定时期内制造业全体关于如何制造的思维原则、方法论和制造价值观。由于一定时期内制造范式所形成的范例具有通用性,制造业主体通过范例的学习能够解决同类的问题。制造范式的演进是在某一时代背景下人们关于如何制造事物的价值观、方法论和思维原则的转换。到目前为止,人类的制造活动只形成了4 种公认的、分别从属于不同历史时期的制造范式:手工制造、大机器生产、流水线生产、大规模定制。

就现状来说,如果抛弃对制造范式的认知误区和概念滥用,很显然类似手工制造、大机器生产、流水线生产、大规模定制等获得普遍共识的新制造范式还没有形成。现在制造业全体面临的一个重要而紧迫的任务就是找到一个适合于新工业革命时代需要的新制造范式。只有找到这个制造范式,哪怕只是一个演化原型,也会对目前制造业急迫的转型升级具有重要的目标导向意义。因此,本文的核心就是运用范式理论研究制造范式演进历史,找到影响制造范式转换的关键因素,并科学地预测未来制造范式。

制造范式演进的关键影响因素分析

制造范式的历次演进与对比研究

人们通常习惯性地把第一次工业革命作为制造范式的起点,但事实上,手工制造才是制造范式演进的真正起点。参照制造范式的定义,占据人类历史最长时间的手工制造到晚期已经形成了相对完善的思维原则、方法论和制造价值观,形成了清晰的范式结构,也出现了非常细致的社会化分工或工场内分工等制度安排,在价值上满足了同时期人类的基本物质生产需求。人类手工制造活动中积累的知识、方法和工具并没有消失,而是分散隐藏在工业革命之后形成的制造范式当中。即使到现在,手工制造仍在我们现实生活中大量存在。总之,手工制造不能归零,而是一个最基本的基准,是第一制造范式,后续制造范式的形成都能追溯到它的影响。

把手工制造包含在内,从人类文明开始至今,制造范式经历了 3 次大跃变,形成了 4 个在一定时期内相对固定的制造范式。我们把不同制造范式的主要元素用表格的形式进行了对比(表 1)。

制造范式的演进历史也说明了几个事实:制造范式的演进并不是在某一家企业连续演进的;制造范式演进不是旧范式量变并最后质变为新范式的结果;新制造范式形成之后反向淘汰旧制造范式。例如:大机器生产方式并不是诞生在手工制造更为相对完整和成熟的钟表业,而是对英国来说完全新生的棉纺织业。福特在手工制造汽车的生产条件下创造出流水线生产,而不是当时更为先进的大机器生产。大机器生产没有直接演进到流水线生产,而是因为效率低下被反向淘汰。大规模定制的核心——精益生产也是因为丰田汽车公司不具备复制流水线生产方式的条件而创设出来的,并不是大规模生产直接量变演化的结果。

由于新、旧制造范式之间的不可通约性,试图通过在现有制造范式基础上渐进变革不可能创造出新制造范式。而是必须跳出现有制造范式对思维的束缚,从制造范式演进的关键影响因素出发才有可能找到答案。

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