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“第三次工业革命”:科学认识与战略思考

导读: “第三次工业革命”是挑战也是机会,需要有建立长期发展战略加以应对的紧迫感和抓住机会培育经济发展新动力的信心

  自2008年国际金融危机爆发以来,如何走出危机实现复苏就成为全球性的争论,为此也引发了国外诸多学者关于“第三次工业革命”的讨论。第三次工业革命不同于18世纪后半叶以英国纺织机械化为标志的第一次工业革命和以20世纪初福特汽车公司大规模生产流水线诞生为标志的第二次工业革命,它以数字化制造及新型材料应用为代表,建立在互联网和新材料、新能源相结合的基础上,将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化,也将推动人类社会进入个性化制造的崭新时代。

  “第三次工业革命”的实质是内涵丰富的、多层次的,是已经发生突破但仍处于演进中的工业系统变革

  派关于“第三次工业革命”,不能简单理解为由3D打印、计算机模拟等个别新的制造技术和设备的出现和应用引起的整个工业系统的突变,其实质是一个内涵丰富的、多层次的,是已经发生突破但仍处于演进中的工业系统变革。

  “第三次工业革命”的突破性表现在已形成了一个“多维、立体”的新生产制造技术体系及技术经济范式。这个体系的底层是高效能运算、超级宽带、激光粘结、新材料等“通用技术”,中层是以人工智能、数字制造、工业机器人为代表的制造技术和工具,高层是应用了前述新的通用技术和制造技术的大规模生产系统、柔性制造系统和可重构生产系统。这个体系的有效运行形成了全球化生产、个性化制造、社会化制造等新的技术经济范式。

第三次工业革命

  “第三次工业革命”的演进性表现在这场变革还处于“梯度、渐次”推进过程中。例如,高效能运算、虚拟设计与制造是近期跨国公司加速推进、应用的先进制造技术,3D打印技术的发展处于由传统日用消费品、医疗器械向汽车、航空等新领域快速渗透的阶段,而可重构生产系统是以美国为代表的先进工业国家为迎接全球制造和个性制造、为解决大规模定制系统无法很好地解决产品成本和产品多样性、产品性能之间冲突所做的战略性技术准备,目前仍然处于科学研究和概念设计的阶段。

  国外的科学家、未来学家和媒体之所以在今天大肆宣扬“第三次工业革命”的概念,并不是因为前面提到的基础制造技术刚刚出现,事实上,这些基础制造技术的发明和工业应用大多已经经历了几十年的时间;而是由于经过了长期的科学探索和技术积累,这些基础技术的技术成熟度和经济成本已经达到了使其在制造领域进行较大规模应用和推广的水平。其中,作为现代制造技术系统中最底层技术的信息技术的快速进步使得信息存储、传输和处理成本的几何级数下降是主要原因。例如,1992年,1M数据的平均传输成本为222美元,但到2010年,大幅下降到0.13美元。

  目前以美国、德国等制造业强国为代表的国家最为关注,同时也集中资源加大技术突破和应用的领域是高效能运算技术突破和平台建设。美国竞争力委员会提出将高效能运算定义为“改变全球制造业游戏规则的机器”,并建议通过政府企业的积极合作来推进美国“计算资源”的协调和整合,将美国的前沿计算能力转化为制造业竞争力。之所以将高效能运算作为美国先进制造技术的突破口,一方面是因为高效能运算与美国的信息技术优势衔接,另一方面,高效能运算可以大大提高新产品的开发能力,从而提高美国制造业的竞争力。目前,美国、德国和日本等国已纷纷出台计划和政策,加大对高效能运算的研发和应用支持。

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