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“第三次工业革命”下的标准化范式探讨

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-10-14 编辑:经典语录

1简介

未来主义者杰里米里夫金(Jeremy Rifkin)对未来技术发展的构想,加上媒体和学术界的积极传播和研究,近年来引起了社会的广泛关注。但是,使用理论工具对问题进行系统和严格的分析仍然很少见(黄群辉,2015),即使自2015年以来,备受推崇的制造业研究领域,无论是Jewkes(1960)等分析的根本原因经济学家缺乏研究热情,或者中国当前的经济问题需要深入研究的实际困难,无法阻止智能,数字和信息技术向工业代表“第三次工业革命”。模型中发生的巨大变化。转变的特点是个性化制造和快速的市场反应,转变了现有的批量生产和灵活的制造模式。这必然会给现有的产业结构和产业组织带来根本性的变化,同时对企业的内部管理,过程设置和技术研发提出新的要求。在1980年代,同一位未来主义者Alvin Toffler《第三次浪潮》用计算机设计和其他先进技术为制造业带来了“巨大变化”,并提出将取代标准化。标准化界带来了很大的震惊。

1991年同期,中国学者李春田和童世忠发表论文,认为新技术变革为标准化工作带来了变化和创新,并指出新变化的关键是将“模块化”作为标准化的先进形式。模块。它不仅可以在多样化的需求下实现产品的多样化,而且可以在产品的模块化,管理的模块化和设计的模块化下实现低成本的批量生产。实际上,《第三次浪潮》和《第三次工业革命》在对未来趋势的看法和判断方面有很多相似之处(陈宏,2013),历史上的每项技术变化都会对全球产业的竞争格局带来深远的影响。影响力,概括性,序列化和组合支持的大规模生产已成为美国工业强国的地位,而组合和模块化所支持的柔性制造则实现了日本制造业的追赶。对于迫切需要实现“制造业强国”战略的中国,主动提出中国标准化范式调整战略的方向,并做出前瞻性的理论储备和战略政策部署,以确保中国的经济特别是中国制造转型和升级的历史非常重要。任务已成功完成。

2第三次工业革命的技术和经济特征

2.1三次工业革命的分工

在学术界,“三场工业革命”的定义始终存在差异。以基尼(Kitney)为代表的生物学家认为,“第三次工业革命”的重点是系统生物学和合成生物学的结合。以杰里米里夫金(Jeremy Rifkin)(2011)为代表的未来学家认为,“第三次次工业革命是基于通信技术和可再生能源系统的融合。由于学者在工业发展过程中存在着不同的关注点和观点,因此自然存在差异。但是,不论阶段如何,工业发展的阶段都应满足三个方面的要求:第一,划分应遵循相同的标准,以便能够反映出工业发展的一般规律;第二,基于重大技术变革,这一变革必须有广泛的应用;其三,对现有的产业结构和产业组织产生深远的影响,基于以上要求,结合本文的研究内容,我同意黄群辉(2015)的观点。三次工业革命是基于主导机器的技术和经济特征制造系统:1860年代后第一次工业革命开始,蒸汽机的改进大规模应用形成的机械化生产方法;第二次工业革命是20世纪初期以“福特系统”为代表的大规模生产过程。当前的“第三次工业革命”是由于劳动。基本技术(例如智能,数字制造和工业机器人)的成熟和成本降低,以数字制造和智能制造为代表的现代制造技术的出现,现有制造范例的转变以及基于现代制造技术的新制造范例,核心功能是制造业的数字化,智能化和个性化。

2.2“第三次工业革命”的技术和经济特征

“第三次工业革命”源于新兴制造技术和制造工具的突破。与第一次工业革命的机械化生产和第二次工业革命的大规模生产相一致,由于应用了新的基本制造技术和系统,“第三次工业革命”也呈现出新的技术和经济特征。首先,“第三次工业革命”是“多维,三维”制造技术体系的概念(黄群辉,何军,2013)。基于下一代通讯技术,新材料,数据处理技术和新能源技术等“通用技术”,我们将智能制造,数字制造和柔性制造作为工具来形成批量生产系统,定制系统和一系列三维生产生态系统,例如柔性制造系统。其次,由于“第三次工业革命”涉及的技术范围很广,涉及许多制造业领域,因此技术成熟度和工业化水平存在很大差异。例如,随着新材料和激光技术的发展, 3D打印在将诸如传统消费品之类的简单产品应用于医疗,军事,汽车和航空航天等复杂产品方面取得了进展。第三,模块化设计可以实现生产系统的短期重构,解决了以往大规模定制系统与产品多样性和成本之间的矛盾。尽管它仍处于概念设计和研发阶段,但对人力资本,管理理念,营销模式和企业发展提出了必要的战略要求。最后,“第三次工业革命”对企业的管理机制和组织结构提出了新的要求。工业发展的前几个阶段表明,不同阶段的替换将改变生产要素的投入结构,需求结构和组织模型,从而对企业现有的机制,系统和管理模型产生颠覆性影响,进而促进微型企业的变化。中型产业的变化和宏观经济竞争环境。因此,新制造范式的转变不仅是科学技术的革命,而且是与科学技术兼容的企业管理模式的变化。此更改是一系列决定,这些决定还将决定生产企业中的先进技术。应用的深度和广度将决定这些先进技术是否可以构成一个国家工业的核心竞争力。

3演化经济学理论下的演化标准范式演化

本节将讨论如何在制造范式的演进中促进标准化范式的演进,并进一步探讨在多维制造范式下标准化范式的多维演进的可能性。因此,讨论将涉及企业技术变化和标准化选择的多样性。我们选择一种理论进化经济学理论,该理论侧重于企业转型范式的来源进行分析和解释。

3.1基于演化经济学理论的分析框架

进化经济学理论的起源可以追溯到马歇尔(19 2 0)和舒马特(19 3 4),但直到尼尔森和温特(1982)出版《经济变革的演化理论》,它才成为经济学理论的一个分支。进化经济学理论批评了新古典经济学范式的风险中立,理性的经济人和经济最大化行为,这被认为是经济过程的特例(熊彼特,1934,1942)。与新古典经济学理论的“典型”观点相比,进化经济学理论考虑了不同层次(基本技能,工作组,公司,甚至行业)之间相互联系的演变(Nooteboom,2000)。企业的任何变化或整个行业的变化都可以使用“变异机制”,“选择机制”和“保留机制”的原则进行分析和解释(Aldrich and Ruef,2006; Nooteboom,2009)。结合本文的研究需要,这里仅阐述“变异机制”,“选择机制”和“保留机制”的分析框架,其余内容不再赘述。根据进化经济学理论,公司变革的动力来自对实际经济绩效的不满以及对外部环境适应的需求(Winter,1975; Witt,1996)。因此,所有与现有生产服务实践或问题解决方案不同的情况都可以视为变化(Nelson and Winter,1982)。这里的企业指的是基于经验和知识的学习型组织(Winter,19 8 8)。因为变异机制是企业基于自身资源和外部环境的压力响应,所以它在演化过程中表现出多样性特征。因此,有必要通过选择机制来减少多样性,但是由于环境的动态变化(Richerson,2005),持续的细化变化(Kimura,1983)和选择比率(Srholec和Verspagen,20 08),多样性仍然存在。选择之后。正变异性(例如技能,管理模式,实践等)由选择机制选择,并将通过保留机制继承(Adrichand Ruef,20 06)。保留机制表现出进化过程的稳定状态。可以视为正向变异和选择创造的多样性被企业保留,并在后续操作中重复(复制)。这也是进化经济学理论所倡导的动态均衡观点。

3.2制造范式和标准化范式的共同进化

这三场工业革命都源于制造技术的变革,这也是工业发展和经济繁荣的保证。但是不可能完全依靠研发人员的技术突破和发明。为了使包括产品创新和流程再造在内的技术变革能够产生显着的积极经济效应,还必须标准化以实现生产率,推向市场并使技术扩散有效地传播(Blind,2001年)。表1总结了工业革命,制造范例和标准化范例的演变。基于进化经济学理论分析框架,回顾以往工业革命中制造范式和标准化范式的演变过程,我们很容易发现,工业革命下制造范式的演变实际上是突变机制之后选择机制的结果。以第二次工业革命为例,该生产线已批量生产。正是由于不满足,企业无法满足需求的困境,而小批量生产成本过高。但是管道的出现不是在变异机制下完成的,而是在选择机制下完成的。当需要通过保留机制继承正突变和选择结果管道时,标准化范例成为保留机制的工具,并实现管道的迭代(复制)传播和扩散根据进化理论,社会经济进化具有拉马克进化要素,即“性状继承”,强调持续发展,将优良性状传递给保留机制。代。结合突变机制的内容,我们可以推断出保留机制所再现的特征将成为下一阶段变异的基础。标准化范式的演变也影响制造范式的演变。精益制造和柔性制造可以支持这种观点。综上所述,通过演化经济学理论的分析框架,我们发现由于企业对经济利益不满意,无法适应外部环境,因此企业通过选择机制促进了变异机制的产生,实现了制造业范式的演化。由于选择机制下制造范式具有优异的性状再现要求,因此保留机制实现了标准化范式的演进,并得出结论,制造范式促进了标准化范式的演进。同时,在拉马克主义的进化要素的驱动下,标准化范式保留的优良特性影响下一阶段的变异和选择,从而影响下一阶段的制造业范式的演变。制造范式和标准化范式是协同的。应该注意的是,这里提到的协同作用不同于同步,特别是相互影响。

3.3从一维范例到多维范例的演变

从表1可以看出,“第三次工业革命”之前的制造范式是以集成产品的设计和生产为主要对象,并追求低成本的规模效应。此时匹配的简化,统一,通用化,序列化和组合是基于单个非功能性备件,以及以专业化,高效率和低成本为目标而实现的标准化一维范例。这里的一维范式是指追求低成本,高效率的规模经济并采用同类或接近同类的技术解决方案,即技术标准。根据演化经济理论,企业之间的差异应反映在基于不同企业文化,组织结构和治理结构的管理标准中。本文研究制造技术和经济特征下的标准化范式,因此不研究管理标准。本文认为,“第三次工业革命”下的技术标准化也应符合将基本通用技术,智能制造,数字制造,柔性制造和其他复杂生产系统集成在一起的多维范式。它的基础来自两个方面:(1)“第三次工业革命”下的制造范式是“多维,三维”制造技术体系,涉及广泛的技术,涵盖了许多制造领域,具有智能制造和数字制造。柔性制造是形成产品多样性的工具,其技术成熟度和工业化水平差异很大。因此,“多维,三维”制造技术系统中每个子系统的标准化范式在主题,对象和内容上必须有很大的差异,并且每个子系统的标准化活动都伴随着设计。生产和销售产品。与维护等协同作用(例如具有身体健康监测的手表),任何子系统(模块)问题都将不可避免地影响整个生产系统或产品的效率; (2)“第三次工业革命”产品的更新速度将大大加快,新技术标准向旧技术标准的转换也将加快。由于转换成本,产品寿命和风险规避,新旧标准不可避免地会同时存在于市场中。根据进化论,新标准和旧标准之间必然存在差异。因此,本文将标准化的多维范式定义为:与两个或多个不同的标准化主题,客体和内容的异构子系统并行的标准化活动范式。需要澄清的是,关于一维范式和多维范式的讨论仅限于生产要素输入的制造过程以完成产品输出,并且不涉及过程,反馈和组织等管理链接。

4第三次工业革命影响下的标准化范式调整

上面讨论的制造范式和标准化范式的共同演进是基于市场机制下行业水平的范式演进。下面将讨论基于企业微观层面的标准化范式调整。结合上一章,第三次工业革命下制造范式的演变为标准化范式带来了两个维度:一个是结构维度,即微观生产单元(企业)和生产单元(企业)多维制造范式。调整两者之间的标准化范式;第二个是内容维度,即技术变化对标准化范式调整的影响,以及调整后的标准化范式对进一步变化的影响。

4.1制造技术变化驱动的标准化范式

学者们一致认为,技术变革的多样性最终将融合到同一技术上,形成了垄断技术,这是技术标准的形成过程。这也是上面提到的标准化一维范例。但是最终决定了技术标准的技术垄断被选择并出现了。学术界有不同的看法(Katz,1980; Farrell,1986; Cowan,1994)。这也符合在进化经济学理论选择机制下多样性仍然存在的观点。客观的社会和经济环境以及主观的企业,行业甚至国家战略可能会影响技术的选择和标准的形成。标准为生产带来的规模经济可以促进生产率的提高。但是,现实中技术变革的风险和不确定性将影响标准效率。最佳标准在现实中很难实现,很容易形成次优技术标准“锁定”和技术标准“路径依赖”(David,1985年)。

第三次工业革命引发的技术变革将是颠覆性的,这将影响现有的产业格局,产品结构,生产系统和其他制造范式。在新的制造业范式下,高科技更新的频率将加快,伴随着很高的不确定性风险。根据进化经济学理论,企业出于规避风险的本能,往往选择更稳定,更成熟的技术,放弃最优方案,形成“次优”技术标准的“锁住”局面。采用标准的“路径依赖”效应,将不可避免地对后续变化产生负面影响,并损害社会福利。次优标准的“锁定”和“路径依赖”效应显然会影响企业的进一步技术变革,进而影响制造业的发展和标准范式。从长远来看,这种基于市场机制选择的范式不利于企业和产业的可持续发展。

与工业范式的自然演进不同,微型企业的标准化范式需要从以下两个方面进行积极调整:

(1)加快标准更新频率。根据标准的螺旋上升机制,应通过持续的需求识别,制定,发布,实施,监督和审查来升级或替换标准(王继云,2009)。对于企业而言,次优技术标准的“锁定”是本能的选择,甚至标准委员会也无法消除这一问题。依靠更高的标准更新频率可以有效地缩短单位时间内锁定的次优标准与最优标准之间的差距,并减轻次优方案对进一步变化的不利影响。另一方面,更快的标准更新频率也可以有效地应对新制造范式下技术,产品和工艺的更快更新,并促进新产品和工艺的快速传播。

(2)加强标准的纵向兼容性和标准体系的可扩展性。由于技术更新速度加快,市场有可能同时拥有多代产品和多代标准。因此,新老标准的纵向兼容成为保证产品市场平稳过渡的关键。同时,应加强标准体系的可扩展性,以适应新制造模式下产品功能多样化的趋势。简言之,制造范式的演进与产业层面的标准化范式之间存在着天然的协同效应。落后于技术变革的标准化活动需要高度配套,否则将影响产业的健康发展,失去竞争优势。企业层面的本能反应往往不利于这种匹配关系的形成。因此,标准化活动的主体企业需要正确认识这一问题的客观性和规律性,积极调整标准化范式来应对,使其能够快速、高度地与新的制造范式相匹配。

4.2多维范式中的标准兼容性

从当前“第三次工业革命”引起的变化的特征以及美国,德国和日本等工业强国的工业化和标准化的特征来看,未来制造业的发展显然是多因素的,多行业,多维和多模式。融合的多维范式。造成制造业未来发展的“第三次工业革命”应该从两个方面进行:一是用新技术代替旧技术;二是用新技术代替旧技术。另一个是复杂生产系统下各个子系统的集成。后者是多维标准化范式的来源。前者是在技术竞争过程中替换新旧标准的规律性。我们已经在多维范式讨论中指出,每个子系统内容的标准化范式是异构的,关键是在合并子系统而又不消除异构性时的兼容性。现有研究表明,不兼容会导致技术变革的效率低下,新技术与旧技术的兼容性将成为新旧标准替代效率的关键(Farrell,1985)。在动态理性预期下,最初的消费者不愿承担转换成本,企业不愿投资于高科技风险,这导致次优技术标准被锁定,并且新技术与产品的兼容性受到限制。旧技术可以减少不良期望,减少消费并产生风险并改善社会福利。简而言之,兼容性是促进多维标准化范例形成,减轻次优技术锁定和提高标准效率的关键。这似乎与源自垄断技术的技术标准的初衷相反。实际上,标准化和兼容性之间没有矛盾。形成标准后,兼容性只是一种选择。标准是对常用技术的概括,而不同类别的技术之间存在兼容性,因此兼容性取决于标准(接口标准)(Tassey,2000)。

因此,回顾以前的内容,在单维范式下似乎没有标准的兼容性问题。根据进化论,在前一阶段保留机制下的复制工作使后一阶段的可变性遵循了前一阶段的技术属性。这是一个持续改进的过程,是在特定变化环境的假设下进行的,而没有破坏性的创新。但是,由“第三次工业革命”触发的新制造业范式是颠覆性的变化,新旧技术之间必须有替代,而兼容性成为调整的关键组成部分。在多维标准化范式下,各种子系统和子产品的集成形成了复杂的系统和复杂的产品。尽管每个子系统和子产品中的标准化范式是异构且多样化的,但是接口标准在融合过程中是兼容的。性是必不可少的。新制造范式下的产品功能逐渐多样化,垂直分工的制造范式将逐渐转移到基于横向合作的制造范式。企业之间对技术和产品(功能)集成的需求逐渐增加。传统的垄断技术提高竞争力的封闭式标准显然无法满足这种需求变化,标准范式的调整将趋于满足企业间合作的横向兼容性。未来的制造业不仅在产品之间竞争,而且除了子产品(附件,功能,服务)的质量竞争外,产品内子产品(附件,功能,服务)的竞争也会更加激烈。 )和产品系统。兼容性的兼容性也将成为主要的竞争内容。

4.3关于集成标准化的讨论

扩展的讨论是集成标准化的问题。实际上,标准化研究人员长期以来一直在关注和研究如何对复杂系统的活动进行标准化。 1933年,著名的苏联标准化学者AK加切夫(AK Gaschev)首次提出了全面标准化的概念:“基于目标和全面性原则的标准化”,强调了标准的相关性和大量团体标准的协调。必要性问题(李春田,2011年)。当前,学术界关于全面标准化的共识定义是:系统项目的全面标准化,即利用系统的思维方式和分析方法来实现标准化对象系统的整体优化,并发展成为领域和系统。一种先进的以标准方式实施的标准化方法(李春田,2011;甘晓斌,2012;付云等,2013)。尽管标准化学者对综合标准化表现出极大的热情,但在各个行业进行了针对性的研究,例如农业综合标准化示范区的建设(马小雷,2014)和电子对策设备的综合标准化(郑继明, 20 06),国家科学技术平台集成标准化建设(周琼琼,2014),智能电网调度控制系统(李强,刘涛等,2015)等,但未提出具有通用分析框架,例如全面标准化的目标,是提高管理效率还是提高经济效率?是短期利益的改善吗?还是基于长期考虑而放弃短期收益?毕竟,在第三次工业革命下,产品升级的速度将大大加快,新技术标准将用于旧技术。标准转换将不可避免地带来某些成本。如果仅关注第一代技术标准下的效率问题,而忽略破坏性创新带来的经济增长的波动性和连续性,我们将失去制造业发展的战略。意识。

5个结论

为应对“第三次工业革命”带来的机遇和挑战,国务院于2015年5月19日发布了《《中国制造2025》》。自颁布以来,受到了学术界和管理部门的广泛关注,并将其视为一项重要计划。指导未来10-20年中国制造业的发展。然而,尽管确认了《中国制造2025》的重要性,但其总体规划仍局限于传统的比较范式,如比较优势,产业结构和共同制度(黄群辉,2015)。中国希望受到第三次工业革命的冲击。打破长期制约因素成为工业强国的基本制约因素,仍然需要深入探索核心竞争力。从美国,日本,德国等传统制造大国的发展以及核心能力的形成,标准化已成为其历史上必不可少的关键要素,甚至可以等同于煤炭,石油,天然气和矿物等。第二次工业革命。等战略资源。因此,在“第三次工业革命”的开始,《中国制造2025》实施,战略调整和标准化的开始

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