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3892019年，全球制造業(yè)遭遇了重大危機。
美國制造業(yè)指數(shù)PMI創(chuàng)近10年新低，中國制造業(yè)指數(shù)也大幅放緩。向前30年的中美貿(mào)易的蓬勃發(fā)展，在貿(mào)易戰(zhàn)的影響下受到重創(chuàng)。
自十八世紀中葉開啟工業(yè)文明以來，世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，“得制造業(yè)者得天下”。
特朗普打著“振興美國制造業(yè)”的旗號成功競選總統(tǒng)，盡管從未被實踐；最近，美國前總統(tǒng)奧巴馬監(jiān)制的以中國企業(yè)福耀玻璃為原型的紀錄片《美國工廠》喧囂日上，矛頭也直指制造業(yè)。有人說，這是奧巴馬在作為總統(tǒng)時未曾實現(xiàn)的美國夢的一個延續(xù)：把當政客時沒有講完的話，講全乎了。
制造業(yè)逃離美國，轉(zhuǎn)向中國是不爭的事實。影片里的福耀背道而馳，堅持打造美國的工廠也僅是為了照顧美國本土汽車行業(yè)而做的不得已之舉，對現(xiàn)如今的制造業(yè)流向趨勢并無多大貢獻。
從工業(yè)革命至今，全球制造業(yè)經(jīng)歷了四次大遷移，制造業(yè)的重心，從英國，歐洲轉(zhuǎn)向美國、日本，再到中國。目前全球制造業(yè)第五次遷移正在進行中，新一輪的制造中心開始流向東南亞的越南、印尼、印度等國家。
中國特色社會主義經(jīng)濟道路也難逃制造業(yè)的發(fā)展定律。隨著我國人口紅利的消失，傳統(tǒng)制造業(yè)依靠人力發(fā)展的道路越走越窄。與此同時，以工業(yè)機器人為代表的智能裝備，正為傳統(tǒng)的裝備制造以及物流等相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)方式帶來了革命性的產(chǎn)業(yè)變革。
這樣的轉(zhuǎn)變，在關(guān)于制造的歷史長河中也許僅是一個小小的片段。但對國家來說，每一次的改革創(chuàng)新，都是洪流下的巨變。
電影《2001：太空漫游》的一開始，一個史前猿人因為受到了黑石方碑的影響，學(xué)會了將骨頭作為武器獵殺其他動物。與之相呼應(yīng)的片尾，他將骨頭拋入高空中，畫面一轉(zhuǎn)，誕生了一艘太空飛船。
從遠古時代的石器到迄今尚在探索的宇宙飛船，這其中跨越260萬年歷史的變化發(fā)展，流淌的是整個人類文明制造發(fā)展史。
現(xiàn)如今我們所在的世界，眼之所在，皆是人類的發(fā)明制造；但這只是比較寬泛廣義上的制造。真正意義的制造業(yè)，是機械工業(yè)時代對制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等），按照市場要求，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用和利用的大型工具、工業(yè)品與生活消費產(chǎn)品的行業(yè)。
01 黎明前的摸索
遠古時期，世界的主體經(jīng)濟仍以游牧文明與農(nóng)耕文明為主，制造業(yè)的胚芽尚在孕育當中。早期的制造是以制造工具更新?lián)Q代的形式存在發(fā)展的。
迄今為止，最早被發(fā)現(xiàn)的石器工具是在肯尼亞發(fā)掘出來的，距今已有約260萬年的歷史。最原始的工具雛形出現(xiàn)在舊石器時代，工具形狀大小各異，主要呈塊狀、 薄片狀和刀片狀等。
同樣是在肯尼亞，1981年，根據(jù)發(fā)掘的證據(jù)，人類控制火源的歷史可以追溯到142萬年前。
使用工具和能源，被認為是人類區(qū)別于其他物種的主要因素之一。在這個基礎(chǔ)上，人類各種奇思妙想迸發(fā)，屬于人類的文明生活就此拉開帷幕。
人類定居下來后科技發(fā)展的步伐大大加快，金屬的出現(xiàn)成為人類科技文明發(fā)展的一次重大飛躍。
人類真正掌握鑄造技術(shù)則是源于古埃及人發(fā)明的熔模鑄造技術(shù)，這項技術(shù)通過向模型中注入熔化的金屬，排出融化蜂蠟而成型。后來古埃及人還發(fā)明了金屬鋸，用以快速鋸開木質(zhì)的材料。
中國人則認為鋸是魯班在公元前5世紀發(fā)明。但中國人的確在公元前400年發(fā)明了高爐，用以煉制青銅。由其演變而來的煉鐵工業(yè)制造了數(shù)以百萬計的武器與衣物，成為秦始皇統(tǒng)一中國必不可少的工具。
制造工具的推陳出新，得益于制作材料與工藝技術(shù)不斷的發(fā)展創(chuàng)新。但提高制造效率的途徑不僅僅是提高工藝與材料。
在工業(yè)革命開始前的600多年，威尼斯人首創(chuàng)了大規(guī)模生產(chǎn)模式——經(jīng)過專業(yè)化的分工，將從事不同的工種的勞動力分散在一條生產(chǎn)線上。生產(chǎn)線的誕生，大大提升了生產(chǎn)率和產(chǎn)量，實現(xiàn)了高品質(zhì)武器的大規(guī)模生產(chǎn)。
這也意味著制造不再局限于制造材料與工藝技術(shù)，還包括了制造系統(tǒng)。與此同時，制造條件基本形成。
但在工業(yè)革命前的數(shù)千年間，在人們對能源與工具的使用無法進行指數(shù)型提升的背景下，現(xiàn)代人類重復(fù)的陷入馬爾薩斯陷阱：人口增長超越食物供應(yīng)，會導(dǎo)致人均占有食物的減少，最終弱者就會因此而餓死。
無休止的重復(fù)仿佛魔咒般無法逃離，黎明前的黑暗讓人窒息，直到工業(yè)革命的來臨。
02 “蒸汽朋克”的匠心
為了快速煮飯以及保留骨頭的豐富營養(yǎng)和松軟的口感，高壓鍋在1679年由法國科學(xué)家班平發(fā)明。高壓鍋的發(fā)明讓他發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：大氣壓力會影響沸點，蒸汽的力量可以抬起鍋蓋。
1698年，塞維利從班平的設(shè)計中得到靈感發(fā)明了抽水泵——一種最基本的蒸汽機，可以利用蒸汽動力緩解礦井排水問題。1712年，紐科門解決了塞維利抽水泵的距離缺陷問題，雙方合作發(fā)明了常壓蒸汽機。
盡管常壓蒸汽機氣體冷凝速度慢，無法使蒸汽行程的活塞運動連續(xù)產(chǎn)生，效率較低；但由于焦炭冶鐵技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致煤炭的需求急劇上升，它仍然受到了人們的熱烈追捧。
常壓蒸汽機
與此同時，“珍妮紡紗機”的出現(xiàn)首先在棉紡織業(yè)中引發(fā)了發(fā)明機器、革新技術(shù)的連鎖反應(yīng)，揭開了工業(yè)革命的序幕。此后，在棉紡織業(yè)中出現(xiàn)了騾機、水利織布機等機器。不久，在采煤、冶金等許多工業(yè)部門，也都陸續(xù)有了機器生產(chǎn)。
命運的轉(zhuǎn)折點發(fā)生在1785年。瓦特發(fā)明了第一臺帶獨立冷凝器的蒸汽機，體積小，耐久度高，可以持續(xù)、高效率的產(chǎn)生活塞運動從而提供旋轉(zhuǎn)式的動能。改良型蒸汽機投入使用，大大推動了機器的普及和發(fā)展。人類社會由此進入“蒸汽時代”。
工業(yè)革命帶來的科技創(chuàng)新以多種形式對制造產(chǎn)生著重大的影響。
工業(yè)生產(chǎn)中機器生產(chǎn)逐漸取代手工操作，一種新型的生產(chǎn)組織形式——工廠出現(xiàn)了。經(jīng)濟社會從農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)及機械制造帶動經(jīng)濟發(fā)展的模式，制造企業(yè)的模型初見端倪，企業(yè)形成了作坊式的管理模式。
1776年3月，亞當·斯密的《國富論》中第一次提出對制造分解成若干具體的任務(wù)，將任務(wù)交由不同的人進行處理的生產(chǎn)，即“勞動分工”的科學(xué)定義。因為勞動分工對提高勞動生產(chǎn)率和增進國民財富的巨大作用，后來分工論逐漸演變成為企業(yè)管理的主要模式。
除此之外，在制造系統(tǒng)方面，1797年，惠特尼（Whitney）談判達成了為美國政府生產(chǎn)10，000支步槍的合同，“可互換零件”與“配合裝配”概念也因此在美國大批量傳播推廣。
依靠工業(yè)革命完成的資本積累，社會結(jié)構(gòu)也發(fā)生重大變革；新興城市的產(chǎn)生以及世界工業(yè)化的進程都為制造業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了肥沃的生長環(huán)境。
但此時的制造業(yè)還只是初具雛形，因為科學(xué)和技術(shù)尚只是在局部發(fā)明創(chuàng)造，尚未在制造業(yè)中真正結(jié)合起來，而相關(guān)的制造系統(tǒng)的概念也只是初步形成理論，沒有經(jīng)受實踐的檢驗。
03 “電光火石”一觸即發(fā)
當制造業(yè)不再局限在小型家庭作坊式的工廠，而是成長為大規(guī)模生產(chǎn)的工廠時，先進的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)關(guān)系的重大變革起到了決定性作用，而這其中的關(guān)鍵在于科技與創(chuàng)新的發(fā)展。
第二次工業(yè)革命爆發(fā)期間，科學(xué)技術(shù)的復(fù)雜性和先進性達到了新的高度——自然科學(xué)同工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合起來。新的技術(shù)和發(fā)明遠超過一國的范圍，規(guī)模更加廣泛，人們開始更多地嘗試以前無法完成的大型設(shè)備。
其中電力的廣泛應(yīng)用、內(nèi)燃機和新交通工具的創(chuàng)制、新通訊手段的發(fā)明成為了當時科學(xué)技術(shù)最為突出的代表，制造業(yè)的發(fā)展一日千里。
蘭索姆奧茲為了大批量生產(chǎn)汽車，發(fā)明了一個革新整個汽車行業(yè)的發(fā)明——裝配線，裝配線的發(fā)明將汽車產(chǎn)量從1901年的425輛提升到了1902年的2500輛。直到1913年，福特在裝配線的概念基礎(chǔ)上開創(chuàng)了流水線，大批量生產(chǎn)的模式進一步提高了汽車產(chǎn)量，大大降低了生產(chǎn)成本。
泰勒的科學(xué)管理理念對制造中的每個環(huán)節(jié)進行了科學(xué)化、理性的定義，其中包括了
1） 工人的工作任務(wù)時間、節(jié)拍標準；
2） 行業(yè)標準的廣泛使用；
3） 計件制與勞動激勵；
4） 工廠中的數(shù)據(jù)搜集，用以替換工人以及成本核算。
新概念、新模式的出現(xiàn)導(dǎo)致制造技術(shù)的過細化分工和制造系統(tǒng)的功能分解，逐步形成了以科學(xué)管理為核心，推行標準化、流程化的管理模式，使得企業(yè)的人與“工作”得以匹配。
德國西門子生產(chǎn)車間
依靠工業(yè)革命蓬勃發(fā)展完成的資本積累，英法德美等國家率先進入現(xiàn)代化工業(yè)強國，形成西歐和北美兩大工業(yè)地帶。其中，重工業(yè)長足發(fā)展，逐步占據(jù)經(jīng)濟的主導(dǎo)地位。但當時整個世界的經(jīng)濟發(fā)展極其不均衡。
與此同時，制造業(yè)開始往勞動密集型產(chǎn)業(yè)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)兩個方向分流。而這也成為當今全球制造經(jīng)濟四梯隊的最初模型。
l 第一梯隊：以美國為主導(dǎo)的全球科技創(chuàng)新中心；
l 第二梯隊：高端制造領(lǐng)域，包括歐盟、日本；
l 第三梯隊：中低端制造領(lǐng)域，主要是一些新興國家，包括中國；
l 第四梯隊：資源輸出國，包括OPEC（石油輸出國組織）、非洲、拉美等國。
04 計算機：靈魂的起舞
科技與創(chuàng)新始終是制造業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在。計算機的產(chǎn)生，給制造業(yè)注入了新的靈魂，制造業(yè)的發(fā)展取得了質(zhì)的飛躍。
l 第一臺數(shù)字式電子計算機于1941年由德國工程師康拉德楚澤發(fā)明。這是第一臺全部由程序控制的計算機。
l 1963年，計算機輔助設(shè)計CAD開始允許用戶使用一根“光電筆”對系統(tǒng)進行繪圖。
l 1971年工作在雷諾公司的法國工程師貝塞爾發(fā)明了計算機輔助制造系統(tǒng)CAM，開始在電腦端與工廠機械設(shè)備之間建立虛擬聯(lián)系，并實現(xiàn)控制。
l 直到1983年，康柏公司開發(fā)了第一臺筆記本電腦。一體便攜式的設(shè)計，盡可能簡潔的IO設(shè)計大獲成功。
世界第一臺計算機
PLC于1960年誕生于美國通用公司，與計算機類似的是，它們都由軟件控制，以實現(xiàn)固定指令；但PLC的編程更加簡單，使用更加方便。在此階段，工廠大量采用由PC、PLC/單片機等真正電子、信息技術(shù)自動化控制的機械設(shè)備進行生產(chǎn)。
由于當時的計算機體積較大，微型計算機與微型控制器于1971年由英特爾公司的特德霍夫發(fā)明而成。最初是為集中功能不同的計算器，隨后又發(fā)明了英特爾4004微處理器。
英特爾4004微處理器
微處理器的發(fā)展，極大程度地帶動了各種制造工具的自動與智能化。自此，機器逐步替代人類作業(yè)，不僅接管了相當比例的“體力勞動”，還接管了一些“腦力勞動”。
制造工具也不單單是為工藝生產(chǎn)而服務(wù)的特種設(shè)備，更加通用、替代工人、服務(wù)于制造系統(tǒng)的制造工具應(yīng)運而生。
機器人最早可追溯到1495年，奧納多達芬奇制造了最早的機械騎士機器人；但現(xiàn)代第一臺全自動機器人由美國神經(jīng)學(xué)家沃特博士于1948年發(fā)明，這是一個類似于烏龜?shù)男C器人，具有外部感光和觸覺傳感，在簡單的電路幫助下可以自行運動。
直到20世紀50年代美國工程師喬治德沃爾與約瑟夫英格伯格提出了工業(yè)機器人，即工業(yè)機械臂的概念。在經(jīng)歷過若干樣機試驗后，英格伯格所在的Unimation公司生產(chǎn)了第一臺名為Unimate的機械臂，該機械臂重達2噸，服務(wù)于通用汽車的裝配線。當時僅實現(xiàn)將熱壓鑄件在不同工位間的轉(zhuǎn)移工作，隨后幾年開始進行車體的焊接工作。
Unimate機器臂
在升級工業(yè)2．0的基礎(chǔ)上，廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù)進一步大幅度提高了制造過程中自動化的控制程度，生產(chǎn)效率、良品率、分工合作、機械設(shè)備壽命也得到了前所未有的提高；生產(chǎn)組織形式從工場化轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代大工廠，人類進入了產(chǎn)能過剩時代。
再加上各國資源稟賦不同，全球制造業(yè)發(fā)展開始連通，制造業(yè)逐漸形成產(chǎn)業(yè)鏈分工不同的全球化模式。但隨著工業(yè)霸主國生產(chǎn)資料成本的上升，全球制造業(yè)自20世紀以來經(jīng)歷了多次遷移，加工制造中心不斷發(fā)生轉(zhuǎn)移。
05 智能時代，未來已來
人們常用最具代表性的生產(chǎn)工具來代表一個歷史時期，如石器時代、青銅時代、鐵器時代、蒸汽時代、電氣時代、原子時代等；而21世紀最具代表性的生產(chǎn)工具非互聯(lián)網(wǎng)莫屬。
基于計算機的出現(xiàn)，因特網(wǎng)于1969年誕生。最初它還只是為了抵御前蘇聯(lián)的核威脅，快速傳遞信息與數(shù)據(jù)；到了1973年，為連接不同的計算機與計算設(shè)備，施樂公司開發(fā)了因特網(wǎng)，直到今日因特網(wǎng)仍在工廠的信息互聯(lián)上承擔重要角色；當然也遠遠不止如此。
互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議（即TCP/IP），由羅伯特卡恩與文頓瑟夫發(fā)明，打通了電腦與電腦之間交流的最后一道坎；而極大擴大的互聯(lián)網(wǎng)的容量與可能性將萬物互聯(lián)變?yōu)楝F(xiàn)實。
互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，人類開始進入智能化時代。智能化時代下，制造業(yè)的生產(chǎn)組織形式從現(xiàn)代大工廠轉(zhuǎn)變?yōu)樘搶嵢诤系墓S，柔性生產(chǎn)、個性化生產(chǎn)成為了時代的寵兒。
隨著制造的智能化與互聯(lián)化，機器人也有了長足的發(fā)展。
在2010年以前，大部分工業(yè)機器人都按照固定程序進行重復(fù)勞動，無法考慮到實際環(huán)境的變化，而且程序編寫復(fù)雜，普通人無法使用。
1996年，由利諾州西北大學(xué)的教授J． Edward Colgate和Michael Peshkin提出的協(xié)作機器人概念，即機器人可以感知周圍環(huán)境變化，更易使用與交互。
2008年，丹麥公司發(fā)明了第一臺協(xié)作機器人UR5，可以實現(xiàn)碰撞停止，圖形化編程等功能，實現(xiàn)了協(xié)作機器人的普及。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，自2008年以來，協(xié)作機器人行業(yè)從萌芽期進入快速發(fā)展期；截至2019年7月，全球協(xié)作機器人廠商數(shù)量己超過100家，其中進入中國市場的協(xié)作機器人廠商數(shù)量超過70家，“協(xié)作機器人”己經(jīng)從概念到深入人心，并逐漸成為各機器人廠商爭相布局的戰(zhàn)略產(chǎn)品。
得益于其擁有較高的柔性、安全性和易操作性，協(xié)作機器人相較于傳統(tǒng)工業(yè)機器人具有更廣的應(yīng)用延展性，不僅可以在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，還可以在商業(yè)服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用。
2019年，大象機器人開發(fā)了首款機柜一體化的協(xié)作機器人Catbot；更輕便易用的設(shè)計以及歐美亞洲數(shù)十個國家的實例應(yīng)用更加廣泛地擴展協(xié)作機器人在更多領(lǐng)域發(fā)展的可能性。
大象機器人Elephant Robotics
古典經(jīng)濟學(xué)的奠基人亞當·斯密曾說過，＂一切生產(chǎn)的最終目的都是滿足人的需求＂，智能化時代讓人類重新認識世界、認識自己。
但智能制造的實現(xiàn)需要多個層次上技術(shù)產(chǎn)品的支持，其中包括工業(yè)機器人、3D打印、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、知識工作自動化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能等。而這些技術(shù)產(chǎn)品中將會產(chǎn)生無數(shù)新的商機和上市公司。
“在歷次的技術(shù)革命中，一個人、一家企業(yè)、甚至一個國家，可以選擇的道路只有兩條；要么加入浪潮，成為前2％的人，要么觀望徘徊，被淘汰?！?
智能制造站在全球范圍內(nèi)制造業(yè)發(fā)展趨勢的風(fēng)口，將帶來新一輪生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式之間的較量。發(fā)展企業(yè)智能制造依然成為必然的要求和趨勢。
英國狄更斯在《雙城記》曾說，“這是最好的時代，也是最壞的時代”。這句話不僅適用于第二次工業(yè)革命，也適用當下，這個正在發(fā)生重大變革的時代。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展深不可測，未來的制造業(yè)的發(fā)展我們尚不得知。在歷史的洪流下，我們唯一做的，就是順應(yīng)時代的發(fā)展，在這場接力賽中，跑好屬于自己的那一棒。
關(guān)于大象機器人
大象機器人是一家專注于機器人解決方案的供應(yīng)商，致力于為工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)場景、機器人教育及科研機構(gòu)提供高柔性的協(xié)作機器人、簡單易學(xué)的操作系統(tǒng)”RoboFlow”以及智能的自動化解決方案。
目前大象機器人自主研發(fā)了三個系列的協(xié)作機器人，分別為協(xié)作機器人E系列（Elephant Robotics®E5）、P系列（Elephant Robotics®P3/5）及C系列（Elephant Robotics®C3）。三個系列機器人各有千秋，適用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)應(yīng)用、機器人教育及科研等多種場合。
大象機器人產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)往韓國、日本、美國、德國、意大利、希臘等國家，在世界500強數(shù)家名企工廠長達19272＋小時的真實工況嚴苛驗證下，大象機器人的自動化解決方案及產(chǎn)品質(zhì)量均得到一致認可與好評。
未來，大象機器人希望通過領(lǐng)先的聯(lián)接＋智能技術(shù)，打造互聯(lián)、協(xié)作的新時代工廠，與客戶與伙伴共同開啟自動化工業(yè)時代新篇章。
