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2030年的全球制造业:我们面临怎样的未来

发布时间:2017-07-26
关键字:工业4.0 智能制造 
导读: 制造业从目前到2030年的发展路径是完全不确定的。一系列前沿技术将从根本上颠覆制造业体系,包括人工智能(AI)、物联网、高级机器人、自动化、可穿戴设备、3D打印。这些技术与其他新技术如何演变与发展,它们的应用速度,将决定未来的制造业形态。

    颠覆性的创新技术同时发力,彻底重塑工业制造业,如今尚是概念的工业4.0变成完美现实。这只是2030年全球制造业的一种可能,另外三种可能要悲观得多。

    制造业从目前到2030年的发展路径是完全不确定的。一系列前沿技术将从根本上颠覆制造业体系,包括人工智能(AI)、物联网、高级机器人、自动化、可穿戴设备、3D打印。这些技术与其他新技术如何演变与发展,它们的应用速度,将决定未来的制造业形态。

    同时,我们正处于一个多边世界,传统强国势力仍在,新兴大国不容小视,局部地区冲突升温。此外,一些新增不稳定因素,例如全球频发的恐怖主义事件,也在悄然改变着世界格局。

    世界经济论坛(WEF)与科尔尼管理咨询公司关于未来制造业的研究历时数年、收集了全球400多位各行业领袖的意见、并多次在WEF区域性会议上讨论,研究认为,2030年的制造业有四种可能情景,站在未来体会一下那时全球制造业的可能情景——颠覆式、中断式、破坏式、下放式。这四种情景是完全不同、甚至有点矛盾的

    这一研究不支持或者反对任一情景,只是利用战略规划中常用的情景测试与验证法,对制造业的未来多种可能做出阐述,以帮助政府与商业组织有效地应对未来,做出正确的决策。

    颠覆式情景:工业4.0完美实现

    大规模生产时代结束。凭借无处不在的数码技术,大部分生产订单可以完全被定制化并且做到实时交付。至此,市场上的任何产品都可以由数码技术“自拍”成电子产品,无论是在房屋、汽车、交通、娱乐、教育抑或是个人健康领域。在这样一个制造环境中,价值驱动就转向研发、销售、市场及数据。

    本世纪第一个十年开始的一波强劲的风险投资潮催生了技术的进步,当时许多投资者认为最初一批AI相关的投资必将掉入潮起潮落的泥淖,但他们错了。创新在AI以及相关领域呈爆发式增长。持续快速发展的超级运算技术和日益庞杂的数据分析技术并行,有效解决了这一问题。现有AI技术在突破了早期的图像和声音识别之后,通过自我学习应用到更广泛的领域。接下来的事大家都知道了。21世纪20年代初,AI已经完全改变了制造业格局,重新定义了我们生活的方方面面。

    大概只用了10年的功夫,2020至2030年间,AI成为了工业制造的核心。具有深度学习功能的机器实现了一个又一个技术突破,成功做到了“理解”和处理海量数据。开始只能完成单一指令的狭义AI后来的发展速度却出乎所有人的想象,机器进入普遍AI 领域,整合了复杂的多项任务,性能空前提高。这一进程比AI比科学家的预测早了很多年。

    “数字大脑”—— 超级智能迅速延伸到其他工业和地区,常常得到政府研发部门的大力支持与补贴。2020年以来,新时代的大国角力早已突破了经济竞争的范畴,很快延伸到了超级运算和AI领域。

    物联网设备持续增多,无所不在、高度互联的传感器被普遍应用到从工厂地面到设备,从居家到人体内的各个角落。接入物联网的设备数量已经高达3000亿台。加之越来越发达的大数据分析技术,人类的决策过程、消费体验和资源管理能力得到大幅加强,使基于强大的预见与描述分析能力,甚至更为复杂的算法基础上的计划能力也得到了提升。同时,高级机器人和3D 打印技术飞速发展,机器人普遍应用到所有行业,发展势头迅猛s。3D打印实现了从单一材质到大规模应用的技术突破,改变了行业格局。

    所有这些颠覆性的创新技术同时发力,彻底撼动了传统工业活动与制造工艺。关键技术的“超级聚合”影响重新定义了制造产业价值链。

    尽管2010年后一些主要经济体出现的国家保护主义和民族主义使之有所龃龉不前,被称之为政治风暴的副作用,但这一波技术的复兴重新提振了全球化。新一轮技术能力的提升主要转化为提高生产力和生产效率、资源管控以及消费升级的新机遇。总之,长期来看颠覆性技术对经济增长的推动作用分散在不同经济体及二级市场。

    许多发展中国家已经利用新技术来实现国民经济的弯道超车。正当一些国家对新技术带来的变化无动于衷时,另外一些经济体却充分利用这些技术应用的机遇,快速持续地发展本国经济。但是,新技术的应用程度在发展中国家仍然不尽相同,一些设施基础或人才储备不够完善的地区没有能够搭上这一制造业变革的顺风车。

    今天的工厂坐拥人机互动催生的虚拟生态圈,具备实时沟通和整合现场能力,已经替代了过去那种非自动化、资源浪费的低效模式,是一个全新的生产模式,简单而高效。生产制造的治理基础也不能同日而语了。可穿戴设备将工人按照技术技能进行了重新划分。细分后的虚拟现实培训能够快速提高工作效率。传感技术实时提供位置、生产率、安全和其他一系列关键性能信息。新技术赋予劳动力群体绝无前有的能力。

    产业工人对机器剩给人类的工作数量和质量不无担忧。许多分析人士认为这取决于你与尖端科技有多接近。历史证明只有那些能定义新技术趋同性的营收才能迅速产生大量回报。劳动力市场将走向两极,一方面是从技术趋同性中受益的正规产业,另一方面是寻求在极度活力的环境中生存下来的非正规行业。

    中断式情景:黑客削弱制造业革命

    黑客猖獗引发网络冷战,同时主要技术持有商利用AI和虚拟现实等手段设计新产品并与消费者产生更多的互动。至此,技术进步的有限利益全部为投资者和管理者拥有,而这种经济模型并不能为下岗工人提供新的就业机会。

    然而一切都显得太完美。

    2020年一场毁灭性的网络攻击案造成大规模基础设施和生产中断,我们才意识到我们生活在一个如此脆弱的现实社会中。变化多端的网络攻击将我们置身于安全威胁、隐私泄露、稳定性顾虑、生产突然停滞的慌乱与无助之中。

    世界又进入了一场空间战。但这次不是在两国而是在多个冉冉升起的强国之间展开,这是一场军事、政治、经济和商业世界的角逐,伴随着尚未完全展开的数据革命。每个国家都需要为AI大战做好准备,而不是坐以待毙。

    2010年出现的针对大型企业的DoS以及其他类型的网络攻击,而今已经寻常得不足以登上商业新闻的头条了。黑客们通过物联网设备发起DoS攻击。入网设备(包括安全监控,数字视频记录,家庭互联网路由器甚至婴儿监视器)无异于对黑客的公开邀请,因为它们具有“硬编码”(用户不可操作的)密码和系统后门。

    二十一世纪二十年代初期出现了一批AI黑客,专门执行特殊任务的智能软件,可以分析识别数百万个漏洞程序,最终造成关键基础设施的毁灭性瘫痪,进而令制造业潜在收益遭受大幅下滑的打击。这些新型武器都瞄准了通信网络,交通运输,基础设施,能源和电力,金融系统,政府运营和私营部门的网络等基础设施。 而AI则在这场颠覆、争斗与背叛之战中扮演了输送渠道的角色。互联网为新时代的猫鼠游戏提供了平台。

    这些新技术的另一大副作用就是影响制造业发展的启停效应。每一次解除攻击使用的新技术和新手段,都是为了避免生产的再次中断,但是却加重了生产过程的负担。因此,持续不断的网络冲突为经济的恢复造成巨大的反作用。经济学家相信过去的7年中这一作用造成了经济总量的1.5%的损失。

    这种不太理想的情况导致国家内部和国家之间的更大程度的经济分层。 各国政府出台更多的商品与服务贸易、投资,知识产权保护和技术进步方面的保护政策。尽管这种破坏性行为多针对技术和财富集中的发达国家,但是战火很快就蔓延到了地域措施更不完备的发展中国家。

    随之而来的网络冷战意味着国际社会处理气候变化、消除贫困、恢复经济和打击国际犯罪等重大全球性问题的能力已经大大降低。经过三年多的时间,网络战已经发展到过去十年最为强大的阶段,这个时期现在被称为经济增长与繁荣的“失去的十年”。

    多数情况下,随着攻击级别的升级,政府往往采取高度的防御性政策以阻断与网络攻击的接触。国家级的软件程序主要来自两方面措施。一是激励或出台国家软件政策,及时阻止恶意程序侵蚀经济的行为,也为其他国家和地区提供标准的借鉴。其次是将国家级研发设施与国家经济开发区相结合,得到实地验证。这一结合不仅可以帮助发展新技术,也为保护制造业不受AI黑客攻击提供了更高的保障。

    然而,企业运作的模式已经与过去十年大不相同了。商业模式不仅摆脱了劳动密集型的掣肘,而且资本密集度也大大降低了。高度分散(并受到保护的)的“半共享“经济模式在租车和酒店业发展出雏形,已经扩展到更多的行业,可以做到零部件、产能甚至电力供给都实现共享。飞机之间共享引擎,库存电力与邻近的建筑物分享……

    “轻资产”的商业模式呼之欲出,价值只捆绑在知识产权上。少数厂商专业运营生产设备,以提高效率和推进技术进步,而主要技术持有商利用AI和虚拟现实等手段设计新产品并与消费者产生更多的互动。至此,技术进步的有限利益全部为投资者和管理者拥有,而这种经济模型并不能为下岗工人提供新的就业机会。

    各国政府纷纷出台应对举措:对机器征税、提高企业税、引入累进税收系统,实施“基本生活保障收入”以求完全打破职位与薪酬的直接关联……大量失业工人不断调整以适应新的现实和生活方式。失业和就业不足数量都大大增加,正规经济向非正规经济的转型清晰可见。

    有些领导人已经推动了劳动密集型产业的回归,但公众的支持寥寥无几,收效甚微。高度自动化的制造业基础仍然是工业产业的中流砥柱,早在网络冲突发生之前就出现,也是受AI黑客威胁最严重的部分。

    与此同时,中小企业蓬勃发展,弥补了规模型制造商无法转化其技术禀赋所留下的空白。 在一些前景看好的细分技术领域,出现了全国性的“超级专家”型企业,具有超强的垂直整合能力,能够充分释放技术创新的潜力。

    消费模式是一个时代的标志,反映了公众对那些影响他们家庭生活的黑科技的日益担忧。技术热潮在本世纪初被一股简约主义的消费观所取代,无论是产品数量选择还是对耐用消费品的偏爱无不体现了这一简约的生活方式的转变。

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