爱华网可以说，工业革命是一部技术经济递进史。美国经济学家里夫金基于减少生产成本考虑认为，工业革命是能源的革命：煤炭—石油—可再生能源—能源互联网；而《经济学人》则认为，工业革命主要体现在生产方式的革命：手工—机械生产—工业流水线—数字化制造。 编织能源互联网 里夫金在《第三次工业革命》一书中为我们描绘了这样一幅场景：在即将到来的时代，我们将需要创建一个“能源互联网”，让亿万人能够在自己的家中、办公室里和工厂里生产绿色可再生能源。然后，他们可以将这些能源转化为氢气储存，并用绿色电力为自己的楼房、机器和汽车供电。多余的电力则可以与他人分享，就像我们现在在网络上分享信息一样。 里夫金说，观察历史会发现，经济和社会变革总是离不开两大因素：一是能源革命，二是通信革命。“历史上重大的能源革命与新的信息传播方式总是同时发生。19世纪，蒸汽机的发明和煤炭能源的利用令廉价报纸的大量印刷和流通成为可能。这加快了信息流通速度，提高了民众的受教育比例，从而推动了第一次工业革命。20世纪电力的使用与电话、广播和电视又发生了一次交汇，从那时起我们步入消费社会。” 眼下，我们看到原油生产越来越难以满足日益增长的需求，油价高涨，成本越来越高，通胀日趋严重，因此我们必须探索一场新能源革命。而在上世纪90年代，通信领域出现了过去25年里最伟大的变革，即互联网革命。这促使我们将新能源与互联网革命联系在一起。 他指出，我们需要寻找新的能源，而地球上的太阳能、潮汐能、生物能等都可以加以利用。但是如果这些新的可再生能源仍延续石油和天然气的传统集中化分配模式，无法满足整个世界的需要。第三次工业革命中，每座大楼、每座房屋都将变成能源生产的来源，因此需要一个通信网络来分配这些能源。互联网的本质是合作，可以为这一可能性提供支持。 如历史上任何其他的通信、能源基础设施一样，第三次工业革命有五大支柱。这包括：向可再生能源转型，将每一大洲的建筑转化为微型发电厂，以便就地收集可再生能源；在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术以存储间歇式能源；利用互联网技术将每一大洲的电力网转化为能源共享网络，这一共享网络的工作原理类似于互联网；发展插电式及燃料电池动力车，这种电动车所需要的电可以通过洲与洲之间共享的电网平台进行买卖。 如果说，以化石燃料为基础的第二次工业革命塑造了社会经济和政治体制自上而下的结构，那么，如今第三次工业革命带来的绿色科技正逐渐打破这一传统，使社会向合作和分散关系发展。里夫金勾画的第三次工业革命的远景是：当上述五个支柱相互关联时，便创造出了一种新的经济枢纽系统，它能显著提高能源利用率，并创造数以万计的商业和就业机会。换句话说，这五部分之间的协同作用树立了一个新经济的范例，它可以改变整个世界。 迎接数字化制造 英国《经济学人》杂志认为，工业革命主要体现在生产方式的革命。比如，始于18世纪晚期英国的第一次工业革命，以纺织工业机械化为标志。在随后的几十年中，机器自动化生产取代手工制作的变革传遍整个世界。此前，在家庭作坊里以手工完成的工作，改在工厂里就可完成。当时，中国正处于康乾盛世后期，因闭关锁国错过了工业革命。 发生在20世纪早期美国的第二次工业革命，以流水作业线的发明为标志，福特利用这一技术开启了大批量生产的时代。此时，中国还没推翻封建统治，又被这场工业革命甩下。 现在，第三次大变革的脚步正渐渐临近。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，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。 《经济学人》定义的第三次工业革命是指以数字化制造、新材料的应用为代表的一个崭新时代。新的工业革命有两大特点：一是直接从事生产的劳动力快速下降，劳动力成本占总成本的比例会越来越小。二是个性化、定制化的生产，要求生产者更贴近消费者与消费市场。 在这种模式下，外媒推测一种可能的趋势是，过去为追逐低劳动力成本转移到发展中国家的资本，会很快移回到发达国家中去。它们认为，作为全球制造中心的中国将是这一场新工业革命的最大受害者。随着劳动力短缺的出现，国内的劳动力成本不断上升，“中国制造”在传统的工业领域已经越来越不具竞争力；而在新兴的领域中，由于大量的外资企业要迁回本国。最近的一些调查显示，已有近40%的美国企业准备把工厂从中国迁回到美国。 《经济学人》杂志： 技术革新与智能制造 法兰克福会展中心是德国无数个贸易展览会的举办地。在这座造型不规则的会展中心外面，矗立着一座高21米的活动雕像——敲锤人。这个敲锤人手持锤子，稳稳地抬起、落下胳膊，锻打一块金属块。这座雕像的作者乔纳森·博罗夫斯基称，工人运用自己的大脑和双手创造我们生活的世界。这种故事人所尽知。不过劳动工具正在发生显著变化，将会改变未来的制造业。 欧洲模具展是法兰克福大型商贸展中的一个展会。它展出了能够制造产品原型的设备，以及可将上述设备投入生产的工具。传统的工程师使用车床、钻头、冲压机和制模机工作。欧洲模具展上的设备虽由身着工装裤的工人操纵，但却一改传统油腻不堪的形象。每一个展厅摆满了发出清脆爽利声响的、高度自动化的机械工具，它们来自美国、亚洲和欧洲。操作这些设备的男男女女大多坐在计算机屏幕前。你在这里根本找不到一个锤子。 神奇的3D打印机 最近的一届欧洲模具展于2011年11月举行，展出了一种新设备——3D打印机。3D打印机通过将材料层层电解沉积的方法来生产产品，而不是像以前那样对材料锻打、弯曲、压切。这项工艺被恰如其分地称作“添加型制造”。一家名为3D系统的美国公司用3D打印机当场“印制”了一把锤子，这把锤子有整洁的仿木手柄和金属锤头。 这就是未来制造业的发展趋势。你可以找个工厂，让它为你生产一把你自己设计的锤子，而你将为此支付上千美元的费用。这是因为制造者首先要生产一个模具，浇铸锤头，磨平锤头，车削出木质手柄，最后把这些部件装配起来。仅做一把锤子，成本将无比高昂。当然，由于规模经济，如果你生产成千上万把锤子，每个锤子的成本将大大降低。但是，对3D打印机而言，规模经济效应将无足轻重。无论是生产一件产品还是生产机器能容纳的最大量的产品，开动机器的成本都是一样的。这就如同办公室里的二维打印机，无论打印一张信笺还是更多的文件，一直打印到墨盒需要更换、纸张需补充为止，其打印的单位成本总是一样的。 3D打印的应用范围之广让人难以置信。助听器和战斗机上科技含量较高的零件已经可以按个性化定制的形状打印出来。供应链的地理格局也将转变。在沙漠中央工作的工程师发现自己缺少某件工具，他不必再让人从离他最近的城市送来，只要简单地下载工具设计图然后把工具“打印”出来即可。工程项目因需要一套工具而被迫中止，顾客抱怨他们再也找不到之前买过的备用零件，这样的日子或许有一天将一去不复返。 其他的变化也差不多如此。新型材料比旧材料更轻，强度更大，更耐损耗。从飞机到山地车，碳纤维正在取代钢铁和铝，成为制造这些产品的主要材料。新技术使工程师可以用很小的尺寸塑造物品。纳米技术让产品的功能变强，如止血的绷带、效率更高的引擎和更易清洁的瓷器。因特网让更多的设计师可以合作开发新产品，因此设计的门槛正在降低。当年福特需要花很多钱来建造他那间位于胭脂河旁的庞大工厂，而他的现代同行们除了一台笔记本和发明的渴望之外，几乎可以从零开始。 就目前的情况而言，尽管像3D打印这样的“添加型制造”尚未达到造出一辆汽车或者一部iPhone手机的程度，但它已被用来生产汽车的个性化部件或者为客户定制iPhone手机内外壳。尽管这是一个相对稚嫩的技术，但大多数人或许已经拥有在3D打印机协助下生产的产品了。它可能是一双鞋子，在批量生产前作为一种设计原型被实体印制出来。它或许是一部助听器，为个人定制以适合使用者的耳型。它甚至有可能是件首饰，由3D打印机浇铸成型或者采用越来越多的可打印材料直接做成。 “添加型制造”只是引领未来制造业的众多突破之一，传统生产设备正变得更智能化、更具柔性。大众汽车公司已经推出了一项全新的生产战：横置发动机模块化平台（简称MQB），通过对某些部件如发动机挂接点的参数实施标准化。这家德国汽车制造商有望在同一条生产线上生产所有的模件。今年，大众汽车公司已经引进了这项工艺，且进展迅速，十年之内将有更多新车型面世。最终它将使美国、欧洲和中国的分厂能够根据当地市场的要求生产本土化的车辆。
智能社会化生产 由于自动化的铣床能够互换部件，进行多维切割，能够“感知”故障，再加上装有视觉和其他知觉系统的机器人，工厂的生产效率可以大幅度提升。日产汽车位于英国桑德兰的工厂建于1986年，目前是欧洲生产效率最高的汽车厂之一。1999年，它雇佣4594名员工，共生产了271157辆汽车。2011年，该厂制造了480485辆汽车，是英国产量最高的汽车厂，而它的员工只有5462名。 劳斯莱斯是英国的一家企业，它生产喷气式飞机的发动机和其他动力系统，其工程与技术部门主任科林·史密斯称,“我们不能指望使用过时的手动工具生产现代化的部件，厂大人多的时代已经一去不复返了。” 随着直接从事制造行业的人数的减少，劳动力成本在整个生产成本中的比例也将随之下降。这将鼓励制造商将一部分制造行业迁回发达国家，因为新技术使得制造商能更快地适应当地市场需求的变化，而且成本更为低廉。 产品制造的原材料也在发生变化。例如，不管是山地自行车还是大型客机的生产，碳纤维复合材料正在逐步取代钢铁和铝。再过些时日，甚至连制造设备都有可能不再是机器了，而是由经过基因工程改造后的微生物来完成。 未来工厂的一切都将由智能软件操纵。制造行业的数字化将会跟已经完成数字化的其他产业一样，产生断裂效应。这些已经完成数字化的产业包括办公设备、电信、摄影、音乐、出版和电影等行业。这种效应将不会局限在大型制造商中间。事实上，这些大企业应当未雨绸缪，因为这种即将完成的技术将会使中小企业甚至个体企业家变得更具有竞争力。产品创新将会更为容易，成本更低。提供3D打印和类似于Facebook的其他生产服务的社区，已经在网上兴起。这是一种新的现象，可以称之为社会化生产。 更关注个性化定制 以上所有变革的结果将促成第三次工业革命。由于采用了新材料、全新的生产工艺、易操作的机器人，以及在线制造协作服务的普及，制造业小批量生产变得更加划算，生产组织更加灵活，劳动投入更少。生产方式像个轮子一样兜了个圈又回到了原点，从大规模生产方式又转到了更加个性化的生产方式。这一转变反过来将会把制造业的某些就业岗位带回发达国家，这些工作岗位一度被发达国家丢弃至新兴世界。 第一次工业革命始于18世纪晚期英国的纺织业机械化。在工业革命以前，纺织业工作种类繁杂，需要许多工人在数百间纺织工坊里面手工完成，后来工作都集中到一间纺织厂里面，工厂就这样诞生了。第二次工业革命始于20世纪早期，那时候亨利·福特发明了装配流水线，迎来了大规模生产的时代。前两次工业革命让人们更加富裕，同时使得人口更加向城市集中。现在第三次工业革命正在展开，制造业正往数字化的方向发展。这次革命不仅将改变商业，还将改变除商业外的许多行业。 一些令人注目的科学技术正走入公众视线，如智能软件、新型材料、更灵敏的机器人，新型加工（尤其是3D打印）和一系列基于网络的服务。过去的工厂是基于生产大量同一产品这一理念而运作的。正如福特说过一句著名的话，他说买汽车的人可以给车涂上任何他们想要的颜色，只要是黑色就可以。但是生产品种花样更多的小批量产品的成本正在降低，这些产品每项都是按照顾客的奇思妙想定制的。未来的工厂将更关注个性化定制——比起福特的装配生产线，这看起来更像是纺织工人的小屋。 未来在哪里制造产品 像所有的革命一样，这一场革命将是破坏性的。数码技术将给媒体业和零售业带来巨大的冲击，这就好比纺织厂让手工织布机退出舞台、福特的T型老爷车让蹄铁匠失业那样。许多人看到未来的工厂会感到震惊。未来的工厂不会有积满灰尘的机器，机器边上也不会站着满身是油污穿工装裤的工人。工厂里面的机器将非常干净，而且几乎都是无人看管的。一些汽车制造商比起约十年前，已经能以同样的人力生产两倍数目的汽车。大多数工作将不在工厂现场进行，而是在附近的办公室里面。办公室里满是设计师、工程师、IT专家、物流专家、市场专员和其他领域的专业人员。在未来人们要想从事制造业，需要掌握更多的技能。 这场革命不仅将影响到如何制造产品，还将影响到在哪里制造产品。过去，工厂常搬到低工资的国家以降低劳动力成本。但劳动力成本的重要性日渐降低：一台售价499美元的第一代iPad，只有33美元是加工劳动力成本，而最终在中国装配的成本只占8美元。越来越多的国外生产项目迁回发达国家，这不是因为中国工资成本在上升，而是因为这些公司想贴近客户，以更快地应对市场需求的变化。并且，因为一些产品很精密，所以让设计人员和生产人员在同一个地方更有利于沟通。波士顿咨询集团预计，在诸如运输、电脑、金属制品和机械制造等领域，美国有10%~30%的产品从中国进口，而到2020年这些产品全部可以在美国本土制造，使美国出口总值每年增加200亿到550亿美元。 消费者将毫无困难地适应一个产品更好、交货更迅捷的新时代。然而，各国政府要适应这一时代则相对较难。政府会本能地保护现有的行业和企业，对老的工厂给予大量补贴。对于它们认为会盛行起来的新技术，将花费数十亿美元予以支持。它们还持有一种想法，即制造业远比服务业重要，更别提金融业了。然而事实上，制造业与服务业的界限正变得模糊。劳斯莱斯不再卖飞机发动机了，它卖的是每台发动机实际推动飞机在天空飞行的小时数。现在大量的企业家能在网上与那些特立独行的技术怪才交换设计图，然后在家里把它们变成产品，接着把这些产品卖遍全世界。随着这场革命的迅猛发展，政府应该坚持做好一些基础性的事情：提供更好的学校教育以培养高素质的劳动力，对所有企业界定清晰的游戏规则，并为它们提供公平的竞争环境。
