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我們總喜歡抱怨生不逢時(shí)，也總是會(huì)意淫穿越回某個(gè)偉大的時(shí)代干一番偉大的事業(yè)。然而，今天我們恰恰正經(jīng)歷著這樣一個(gè)偉大的時(shí)代：第四次技術(shù)革命，以及由此引發(fā)的社會(huì)和文化變革。
不論人們?nèi)绾卧u(píng)價(jià)工業(yè)4.0，我們都正在或即將受到第四次工業(yè)革命的深刻影響，我們也必將成為一個(gè)偉大時(shí)代的見證者。在本系列文章里，筆者將試圖探討本輪工業(yè)技術(shù)革命對(duì)我們社會(huì)和生活的影響。
如何評(píng)價(jià)新技術(shù)
人類對(duì)技術(shù)的理解往往是膚淺的，人類對(duì)某項(xiàng)技術(shù)的評(píng)價(jià)也通常都是馬后炮式的。未來學(xué)家，科幻作者以及風(fēng)險(xiǎn)投資者對(duì)未來科技的預(yù)測(cè)，盡管有時(shí)方向是正確的，但是形式大都是錯(cuò)誤的。
對(duì)某項(xiàng)特定技術(shù)往往給以過高期待
人類總是愛幻想的，如同花癡女看到男神便意淫與之約會(huì)結(jié)婚生子，投資人看到某項(xiàng)“黑科技”時(shí)總會(huì)幻想它能成為估值萬億的獨(dú)角獸項(xiàng)目。但事實(shí)上真正獨(dú)具慧眼并擁有好運(yùn)的人總是少數(shù)，即便天才也是如此。
下圖為愛迪生的電力火車構(gòu)想，該圖片第一次出現(xiàn)是在18世紀(jì)的某次世博會(huì)上。在當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)很多投資家和愛迪生一樣，都認(rèn)為未來的火車將自帶電池在鐵軌上馳騁。然而事實(shí)證明，這些人高估了當(dāng)時(shí)愛迪生的直流電和蓄電池的潛力，在特斯拉的交流電站成功運(yùn)營(yíng)后的幾十年內(nèi)，電力行業(yè)就逐漸變成今天的樣子。
然而，盡管愛迪生對(duì)直流電動(dòng)機(jī)車的預(yù)測(cè)是錯(cuò)誤的，但是電力機(jī)車取代內(nèi)燃機(jī)車確實(shí)是大勢(shì)所趨，正如今天的新能源汽車取代傳統(tǒng)汽車。也許我們這代人將見證內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的終結(jié)，汽缸，活塞和曲軸或許將成為歷史。
正如愛迪生等工程師和投資家過高估計(jì)了直流電，今天的人類也同樣在高估和錯(cuò)誤解讀4.0時(shí)代的種種科技。例如，3D打印技術(shù)。
嚴(yán)格講3D打印并非新技術(shù)，至少在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)出現(xiàn)成熟的產(chǎn)品。由于這類增式制造設(shè)備主要用于制作樣件，所以統(tǒng)稱快速原型機(jī)。3D打印技術(shù)從本質(zhì)上講是自動(dòng)焊接，即基于自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的堆砌焊工藝，兩者都是成熟的技術(shù)，所以我實(shí)在無法認(rèn)同目前許多專家和行業(yè)分析師把3D打印作為工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)的說法。下面視頻為Fraunhofer IPT 十幾年左右的項(xiàng)目。
很多專家認(rèn)為，新一代增式制造技術(shù)可以一次性打印產(chǎn)品的各個(gè)零部件，避免裝配。但是需要注意的是機(jī)械零件都是需要測(cè)試的，特別是材料性能。3D打印在本質(zhì)上是一種焊接工藝，而在機(jī)械設(shè)計(jì)中焊接是要盡量避免的，特別是關(guān)鍵的受力部件。
同時(shí)，所有的制造工藝都在發(fā)展，自動(dòng)化程度也越來越高。所以我們?cè)谠u(píng)價(jià)新技術(shù)時(shí)，不應(yīng)該偏執(zhí)于某個(gè)單項(xiàng)突破，而應(yīng)該著眼于技術(shù)群的發(fā)展。所以，從這個(gè)角度看，3D打印僅僅是先進(jìn)制造技術(shù)的一種，有太多的新工藝值得關(guān)注，此處暫不做展開。
再以虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例，這玩意的確是個(gè)很酷的東西，但是否在所有需要視覺表達(dá)的都需要虛擬現(xiàn)實(shí)?因?yàn)榈茈y想象未來人類各個(gè)帶著奇怪的眼鏡，做著奇怪的手勢(shì)在地鐵里玩浸入式3D游戲打發(fā)時(shí)間。
更重要的是，新技術(shù)的出現(xiàn)也許會(huì)使得虛擬現(xiàn)實(shí)的重要性降低。例如，現(xiàn)在的工業(yè)4.0專家預(yù)言，在不久的將來工程技術(shù)人員將佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行設(shè)備修理，眼鏡里面能夠顯示提示信息，指導(dǎo)工人進(jìn)行復(fù)雜的接線。但是未來的工程布線會(huì)越來越集成，也越來越簡(jiǎn)化，甚至全部通過無線射頻收發(fā)信號(hào)，這樣的話信號(hào)線就沒有存在的意義了。
忽視尚未出現(xiàn)的新技術(shù)
實(shí)際上，人類的想象力總是基于已經(jīng)存在的事物的。例如在美蘇航天競(jìng)賽時(shí)，很多未來學(xué)家預(yù)測(cè)人類將開始太空殖民時(shí)代。但實(shí)際上冷戰(zhàn)結(jié)束后，人類探索太空的熱情就大為減弱。
下圖是星球大戰(zhàn)電影里未來機(jī)的操控面板，看上去是那種很low的陰極射線管。因?yàn)殡娪霸谂臄z時(shí)代根本沒有液晶和數(shù)碼顯示，更沒有觸摸屏或虛擬現(xiàn)實(shí)，因?yàn)闆]見過，所以想不到
與這些模擬技術(shù)相比，數(shù)字技術(shù)幾乎是橫空出世，TFT液晶技術(shù)迅速引發(fā)了顯示革命。這個(gè)技術(shù)是專家們始料未及的，而正是它改變了人類周遭的世界：我們從塑料按鍵時(shí)代進(jìn)入平板玻璃時(shí)代。如果我們把液晶面板的出現(xiàn)作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)此前的科幻插畫和電影里面，控制臺(tái)都是按鍵，更早期的甚至都是機(jī)械扳手;而之后的科幻作品里漸漸加入了平板顯示，虛擬現(xiàn)實(shí)甚至又酷的手勢(shì)控制。
如何把握未來技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)
人類進(jìn)入新世紀(jì)以來，技術(shù)更新的速度越來越快，投資決策上稍有不慎，對(duì)某項(xiàng)新技術(shù)的投資就會(huì)付之東流。所以我一直反對(duì)由政府主導(dǎo)的技術(shù)引進(jìn)或技術(shù)投資(國(guó)防及戰(zhàn)略性技術(shù)除外)。因?yàn)檫@些人并不具備足夠?qū)I(yè)的技術(shù)知識(shí)和對(duì)行業(yè)的深入認(rèn)識(shí)。例如上世紀(jì)末國(guó)家主導(dǎo)引進(jìn)CIMS(計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng))，錢沒少花，但是以失敗告終。主要原因是當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和理論都不成熟，所以沒過多久就被DCS(分布式控制系統(tǒng))所取代。
如今，政府似乎又在大干快上工業(yè)4.0和智能制造，從大趨勢(shì)上看是沒錯(cuò)的，新的制造技術(shù)和智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的確正在成為世界范圍制造業(yè)的主流應(yīng)用，中國(guó)制造業(yè)也的確需要通過技術(shù)投入進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。 但是，當(dāng)我們的企業(yè)在政府的指導(dǎo)下選擇轉(zhuǎn)型方向時(shí)往往會(huì)陷入盲目，3D打印熱，機(jī)器人熱，智能裝備熱，互聯(lián)網(wǎng)APP熱就是中國(guó)眾多制造企業(yè)自亂陣腳的具體表現(xiàn)：政府一聲令下，企業(yè)便赴湯蹈火。對(duì)于工業(yè)4.0我個(gè)人的態(tài)度是：看好第四次工業(yè)革命，但對(duì)于中國(guó)企業(yè)大躍進(jìn)式的作風(fēng)表示擔(dān)憂。
那么，我們應(yīng)該如何把握技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)呢?我的建議是看內(nèi)部邏輯，而不是看表象。以最近被熱議的阿法狗為例，與其說人工智能戰(zhàn)勝了人類智力，不如說是啟發(fā)式算法的一次成功案例。目前所謂的人工智能本質(zhì)上都是高效的算法，而這個(gè)東西其實(shí)早在20年前的就已經(jīng)出現(xiàn)，而近20年里，各大工科甚至商科某些專業(yè)的研究生論文如果不涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，蟻群算法，模擬退火等公式，那么學(xué)位證基本上是拿不到的。所以在我看來，阿法狗的勝利，說明智能控制算法和決策算法已經(jīng)到了開花結(jié)果的時(shí)候，許多控制軟件可以在內(nèi)部嵌套這些智能算法。所以在判斷智能制造項(xiàng)目是否真的夠智能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就需要評(píng)估里面的算法模型，這樣就不至于被一般的系統(tǒng)集成公司包裝的自動(dòng)化項(xiàng)目給忽悠了。
現(xiàn)在我們?cè)賮矸治鲈鍪街圃?，?shí)際上半導(dǎo)體，液晶和光伏產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)成熟運(yùn)用增式制造(化學(xué)沉降就是一種增式制造工藝)。本世紀(jì)液晶平板和光伏產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)，恰恰是基于半導(dǎo)體制造經(jīng)驗(yàn)。而金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展實(shí)際上是基于激光/等離子焊接和粉末冶金工藝的成熟。所以說3D打印技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有多項(xiàng)工藝和工業(yè)技術(shù)的綜合運(yùn)用，而上文中的視頻正是把3D打印和機(jī)械加工功能集成在一起，是增式制造和減式制造的綜合運(yùn)用。除了零件的成型過程，材料本身屬性的改變(熱處理工藝)也使很重要的，那么是否也可以將這些功能也集成在一起呢?
所以如果說3D打印是工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)，到不如說在未來的4.0時(shí)代，各種制造工藝和自動(dòng)化信息化手段會(huì)充分的集成，也會(huì)由此產(chǎn)生諸多新工藝，新技術(shù)。也就是說，在4.0時(shí)代，3D打印將不再是一個(gè)特殊的制造技術(shù)，而將成為某個(gè)綜合加工中心的功能之一。
綜上所述，在這次工業(yè)革命里，功能集成才是趨勢(shì)，而趨勢(shì)比形式重要得多。與其強(qiáng)調(diào)某種技術(shù)的重要性不如去深刻分析技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
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