李晓华
内容提要：
本文为“现代化新征程丛书”（第二辑）中《未来制造：数智化时代的制造新模式》一书的代前言。当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展，颠覆性技术大量涌现。本文认为人类社会中承担生产活动的经济组织表现出类似生命的演化特征，以“物种爆发”类比数字经济时代企业在产品架构、组织形态、商业模式、价值链供应链结构、生产流程等方面不断进行的创新性探索，并从三方面分析其原因。
地球大约形成于45.5亿年前，在至少38.5亿年前，地球上出现了生命。在5.3亿年前的寒武纪，生物的多样性激增。在寒武纪地层中，发现门类众多的动物化石，涉及20个现生动物门类和至少6个绝灭动物门类，除苔藓动物门类之外的所有具矿化骨骼的现生动物门类在寒武纪大爆发时期相继出现，这种现象被古生物学家称为“寒武纪大爆发”。地球生命的演化史上曾出现过大量的物种，从化石中获得的只是这些物种的很少一部分信息。即使到今天，地球上的生命物种仍然非常丰富，据科学家们的粗略估计，仅在动物中就包括5000种哺乳动物、1万种鸟类、100万到3000万种昆虫；已描述命名的动植物大约180万种（还不包括无性生物），而所有生物有300万至1000万种。“寒武纪大爆发”的出现是生命内在支撑条件演化与外部环境变化共同作用的结果。从生命发展的内在基础看，经过30多亿年的演化，在生物体内出现了能够告诉身体各部分于什么时候、在什么部位生长的“开关基因”，构成了基因突变和生物多样化的基础。从外部环境看， 主要是氧气浓度的升高，火山爆发释放出的二氧化碳造成温室效应提高了大气温度。按现代生物演化理论，基因会向着很多不同方向突变，而外部环境的变化影响对突变方向的选择，那些携带能够适应环境的突变基因的生物被保留下来， 并将基因传递下去。环境变化越剧烈、生物多样性越丰富，就有可能出现越多的新物种。
尽管人类社会中承担生产活动的经济组织（比如企业）不是生命，但是表现出类似生命的演化特征。企业开展的新产品开发、组织变革、流程优化、商业模式创新等生产经营活动无疑是管理者、研发人员、基层员工等有意识决策和行为的结果，但是如果把企业看作一个黑箱，一个个企业从外部观察到的各种变化（性状）就可以看作是一种基因突变的反映。与生物演化类似，各个行业各个领域的企业会向着许多不同方向进行创新（即形成“突变”），那些能够适应市场竞争的“突变” 被保留下来，相应的企业会发展壮大。成功企业的示范效应又会进一步吸引其他企业模仿复制，这种适应环境的基因及其外在表现的性状最终成为市场的主流。当市场环境变化剧烈且对不同产业领域、产业链环节的作用存在较大差异时， 就会有大量变异产生的性状被保留下来，呈现出类似于“寒武纪大爆发”的“物种”爆发现象。在这里，物种可以被看作是在组织形态、生产组织方式、商业模式、价值链供应链结构等方面具有相同典型特征的一类企业的总和。
生产力是人类社会发展中最根本的决定性力量，而技术又是其中最活跃的因素。技术创新不仅释放出巨大的生产力，而且使人类社会的基本生产单位不断发生重大变革。在工业革命之前，典型的生产组织是手工工场；第一次工业革命中出现蒸汽动力驱动的机器，带来规模经济的显著提高，要求更多的工人聚集起来，通过更细化的分工合作进行生产，现代化的工厂随之出现；在第二次工业革命时期，电力随取随用的特点使得生产工厂在规模、位置上的配置更加灵活，流水线大规模生产模式成为可能；第三次工业革命时期以可编程逻辑控制器（PLC）为代表的电子信息技术在工业生产中的使用使企业的柔性化程度显著提高，精益生产、大规模定制等生产模式出现。实际上，在历次科技革命和产业变革时期，必然出现过大量的“基因突变”并涌现出多样化的组织形态、分工方式、商业模式等。就如同化石不可能保留所有生命的历史痕迹一样，论文、图书等纸质材料也不可能事无巨细地将所有这些变化都记录下来，政治家、企业家、工程师和学者们重视的是那些适应环境变化、具有更高生产率和创造更大经济效益的“物种”，通过分析这些新物种成功的原因、规律并加以推广，使之成为占统治地位的“物种”，由此推动经济更快地发展。这就造成我们回顾历史时，看到的主要是主流“物种”的形成演变史。
图为建设中的安徽芜湖数字经济产业园。 图/ 中新社
当我们放眼远处的高山、大海甚至星辰，只能看到宏观的轮廓，而留意身边，则能看到沙砾、小草、昆虫等更细微的结构。东坡诗云“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。我们恰恰是因为置身于当前的科技革命和产业变革大潮中， 才能在更小的颗粒度上观察到企业变革更丰富的细节。当前，新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展，数字经济是其中最活跃的领域。“数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。”面对数字技术带来的颠覆性影响，企业积极求变，不断在产品架构、组织形态、商业模式、价值链供应链结构、生产流程等方面进行创新性探索，出现类似于“寒武纪大爆发”的新模式涌现现象。制造业作为国民经济中复杂程度高、产业链长、影响范围广的关键领域，同样出现新物种的爆发式涌现。
之所以在数字经济时代出现制造业物种爆发，可能有以下三方面原因。一是制造业本身就拥有丰富的“物种”。国家统计局发布的2017年国民经济行业分类将制造业划分为609个小类行业（四位数行业），每一个小类行业中的具体产品又可以看作一个细分行业。每个行业的上下游联系构成不同供应链价值链，这些供应链价值链又相互交织，构成复杂的网状联系结构。而且即使生产同一产品的企业，其生产设备、工艺、组织模式、商业模式、营销渠道等也不完全相同。二是数字技术成为企业“基因”的一部分。云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等数字技术具有典型的通用目的技术特征，迭代速度快、应用广、影响深，制造企业在推动数字化转型后， 这些数字技术就融入企业生产经营的方方面面，制造业数实融合的范围包括了企业内部全领域、价值链全周期和供应链全生态。数实融合不仅进一步丰富了制造业的物种形态，而且为物种的进一步变化创造了内在条件。三是数字经济带来的外部环境的巨大变化。数字经济带来经济社会的全方位变革，比如数据成为新的生产要素，万物的实时连接，交易成本显著下降，新市场需求的出现。为适应这些环境新变化、形成更强竞争力、实现更快的成长，企业从自身资源和能力、产业和市场特征等内外部条件和环境出发，从各个方面、各个环节、各个领域进行创新。企业的创新活动与产业的复杂性、“开关基因”的多样性相结合，形成了数字经济时代的“物种爆发”现象。
当前大多数科技革命对制造业影响的研究，或集中于用经济学方法研究数字技术或数字化转型对生产率、经济增长、绿色低碳等方面的影响，或专注于商业模式的变革。但事实上，数字技术不仅会激发商业模式的创新，也会改变企业的产品架构、组织形态、生产流程、产销关系等各个方面，使制造业出现丰富多样的形态。因此，《未来制造：数智化时代的制造新模式》一书所指的“模式”， 不仅包括商业模式，而且包括制造企业能够被外部观察到的各个方面的典型性创新（即新“性状”）——当一种新性状出现了与既有性状显著不同的特征，则可以认为是一种新模式。本书研究的重点是制造业中出现的典型新型模式，这些模式是近年来创新形成的，还会不断有更新的模式被创造出来。
本书总结了在制造业已经出现并引起较大关注的新模式，包括反向定制（C2M制造）、用户参与制造、社群化制造、设计师驱动的制造、订阅制造、柔性制造、软件定义制造、虚拟制造、云制造、人机融合制造、分布式制造、共享制造、厂外制造、产业链本地化制造、太空制造等15种。反向定制（C2M制造）是依托互联网平台链接需求端与制造端，实现数智化时代以“消费者驱动”为核心的商业模式变革；用户参与制造是依托数字技术，用户深度参与新产品研发设计、生产制造、营销推广等环节，并形成各环节间高效反馈的制造新模式；社群化制造是社群成员（包括研发者、供应商和用户）深度参与到产品从设计、制造到交付使用的全过程中的一种制造模式；设计师驱动的制造是指独立设计师依托数字技术和数字平台实现设计产业化、打造自有品牌的制造模式；订阅制造是在数字技术和数字基础设施的支撑下，制造企业和用户之间签订长期业务合作的契约，用户按期付费， 制造企业持续向用户提供具有特定功能和价值的产品，或将产品所能实现的功能以服务形式提供给用户的制造模式；柔性制造是制造企业的生产线可以经济性地实现小批量、多品类产品生产的制造模式；软件定义制造是指工业软件描述、集成、模拟、加速、放大、优化、创新传统生产制造的过程，让软件成为机器的大脑和灵魂，工业数据可以控制生产过程，使得智能制造模式逐渐成为现实；虚拟制造是基于工业知识与计算机仿真、建模等信息技术，数字化模拟产品结构、制造和装配过程以及检验检测过程并实现快速升级迭代的生产模式； 云制造可以将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化，并进行统一、集中的智能化管理和经营，实现智能化、多方共赢、普适化和高效的共享和协同，通过网络为制造业全生命周期提供可随时获取、按需使用、安全可靠、优质廉价的服务；人机融合制造是指人与机器在制造现场同空间、同时间、同语言进行作业，机器具备纠错和学习能力，不仅能够准确理解人类语言和肢体动作，还能够与人类同步思考， 实现自我进化和升级；分布式制造是通过信息技术协调地理位置分散、具有不同生产规模和能力、使用不同应用工具平台的多个生产者与个人用户， 建立面向最终产品开发和制造的合作关系，使用分散资源实现特定产品的小规模生产；共享制造又称制造共享或者制造资源共享，是共享经济模式在生产制造领域的应用创新，是围绕生产制造各环节，运用共享理念将分散、闲置的生产资源集聚起来，弹性匹配、动态共享给需求方的新型制造模式；厂外制造是指大规模生产的产品在出厂交付后，由消费者进一步完成组装、加工或由其他第三方生产企业进行个性化定制改装的制造模式；产业链本地化制造是跨国公司为了控制运营成本、提高供应链韧性、更好地服务当地市场，在目标国家推行本地生产与本地销售，将研发、供应、生产、物流、营销、服务、管理等价值链各环节全方位融入当地的制造模式；太空制造，是指在地球外层空间制造实体材料和工业产品的活动，包括空间在轨增材制造与空间原位制造两种模式。
除了少数模式外，数字经济是催生这些新制造模式的主要因素。当然，处于激烈市场竞争中的企业，其创新活动并不会拘泥于某一具体的模式， 而是要充分吸收那些最有利于自身发展的特征。正如生物保留下来的性状可能是多个不同方向基因突变的结果，这些制造新模式同样存在不同程度的交叉。从学术研究的角度，我们尽可能根据每一种具体模式区别于其他模式的显著特征，对这些新模式进行归类和研究。需要指出的是，本书没有选择智能制造、服务型制造等制造业发展的典型趋势或模式， 主要有以下三方面的考虑：一是智能制造、服务型制造国内外已有较多的研究；二是智能制造更像是一种数字化变革下制造业新形态的总称，本书中大多数受数字化驱动形成的制造新模式都与智能制造密切相关，或者是需要依托智能制造实现，或者是智能制造某一方面特点的反映；三是服务型制造本身就包含着许多种不同的模式，例如，工业和信息化部等部门在2016年发布的《发展服务型制造专项行动指南》与2020年发布的《关于进一步促进服务型制造发展的指导意见》就提到众包设计、用户参与设计、云设计、协同设计、定制化服务、供应链管理、共享制造、网络化协同制造、全生命周期管理、系统解决方案、总集成总承包、检验检测认证服务等十余种模式， 这一本小书的容量无法容纳这么多的模式。本书尽可能撷取那些新出现的制造模式，虽然这些新模式并不成熟，未来的发展方向也难以预测，但这既是对新现象的一个总结，也希望能够给正在推动这些新模式的企业提供一个学术界的观察视角。
本书只是在当下时点的管中窥豹，对制造新模式的分析肯定会挂一漏万。更重要的是，数字经济仍处于高速增长阶段，数字经济与实体经济的融合还是进行时。目前，具有颠覆性影响力、渗透力的数字技术仍然持续出现，如人工智能中的大模型、元宇宙及Web3.0相关技术。正如“寒武纪大爆发”持续了两千多万年，数字经济时代制造业“新物种”的爆发也将继续。数字新技术的成熟、扩散和应用， 将会推动制造新模式的进一步创新，更多的制造新模式将会涌现。
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