未来制造:人工智能与工业互联网驱动的制造范式革命
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第1篇 制造范式演进史

毫无疑问,智能革命和与之驱动的新一轮制造业革命正在全球范围内爆发。但如何科学地预测制造业革命的未来,以及准确地描绘制造业革命的预期蓝图,是指引制造业转型升级的关键。很简单,按图索骥总比盲人摸象要容易很多。

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,并通过这些概念之间相互作用的关系为我们揭开了科学革命的奥秘。托马斯·库恩指出:“世界上任何一次科学革命,本质上都是范式的跃变性转换。这为我们提出一个科学的制造业未来提供了基本的思考范式。”

什么是范式?在《科学革命的结构》一书中,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;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,才能掌握范式并学会解决同类的问题。”

范式如何演进?《科学革命的结构》中提出:“首先是具有一个范式和致力于解谜的常规科学;其次,常规科学遇到严重的反常,并引发危机;最终由于一个新范式的诞生,危机得到平息。世界在这一过程的循环往复中不断前进和发展。”托马斯·库恩指出:“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和价值观的转变,这种观念转变能够与世界更加融洽地互动。”

制造业是一个古老到可以追溯人类文明起源的那一刻的行业。从旧石器时代开始,人们打制石器,制作陶器,已经是手工制造的开端,而后经历长期的演进,终于发展成为我们现在所看到的制造业。参照托马斯·库恩的理论与制造业的发展历史,制造业从人类早期文明到现在,已经经历了三次范式转换:手工制造到大机器生产,大机器生产到流水线生产,流水线生产到大规模定制。在这个过程中形成了四个范式:手工制造、大机器生产、流水线生产、大规模定制。从现在开始,制造业正在向第五范式演进。

虽然经过若干次范式转换,或者称为产业革命,但人类有关制造的知识并没有完全湮灭,而是在传承中发展。现在看起来,制造业已经与人类早期的茹毛饮血时代完全不同,但从知识网络的角度看,现在我们有关制造业的知识纤维都可以追溯到遥远的过去,回到那个敲打石器的时代。从那个远古时代,我们来回看制造业的初心。