制造范式的演进规律与发展新制造的政策建议
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基于历史研究的制造范式演进规律
制造范式演进既有时间上的较长期性，也具有效果上的跃变性，这就为人们认识制造范式演进规律造成了障碍。历次制造范式转换的事实证明：制造范式转换的成效是革命性的，但具体转换过程并不是在一夜间完成的。同理，《第五制造范式》一文论证的第五制造范式，也不可能在一夜间完成。人们不仅需要预先认知到制造范式转换的必然性，而且需要把握制造范式具体的演进规律，从而更有效地促进新旧制造范式转换的发生。对政府而言，这意味着制订出更有针对性的政策。本文采用历史研究的方法，归纳历次制造范式转换过程的共性，总结出制造范式演进 5 个方面的规律。
1. 规律 1：价值跃变是新制造范式转换的本质
早期的一些研究专家认为制造范式转换（通常“工业革命”一词来表述）是渐变过程，甚至怀疑它是否真正发生。现在，制造范式转换是一个跃变过程已经在主流研究专家中达成共识。制造范式转换带来的跃变可以分为构造跃变、经济跃变和价值跃变 3 个方面。其中：构造跃变主要是指制造范式内部结构发生的跃变，包括生产工具、生产方式和生产组织等多方面的系统跃变；经济跃变主要是指制造范式转换前后经济增长和经济效率方面发生的跳跃性变化。以往的研究往往从构造跃变和经济跃变出发，没有认识到价值跃变才是制造范式转换的根本。价值跃变，强调不同时期的制造范式满足了不同时期人们的价值需要，也就是制造价值发生了跃变，这也与范式理论的解释相一致。显而易见，价值跃变是经济跃变的基础，也是构造跃变的实现目的，在制造范式转换过程中具有关键引领意义。
制造范式演进过程中，构造跃变（即生产工具、生产方式和生产组织等多方面的系统跃变）是显而易见的。对于前 3 次制造范式转化引起的构造跃变，包括卡尔 · 马克思、保尔 · 芒图、埃里克 · 霍布斯鲍姆 、弗里曼 · 卢桑等权威专家都在其著作中进行过详细分析，本文不再详细论述。
针对第一次制造范式转换，大量著作也对它带来的经济跃变成果进行了系统研究。例如：保尔 · 芒图在《十八世纪的产业革命》一书中从人口、工业资本主义、工人、国家政策等方面分析了工业革命带来的后果；埃里克 · 霍布斯鲍姆在《工业与帝国：英国的现代化历程》一书中写道：“在英国工业革命的鼎盛时期，英国生产了约占世界 2/3 的煤、1/2 的铁、5/7 的钢、1/2 的棉布、2/5 的金属器件。”这些论述实质上也是描述范式转换带来的经济增长。关于第二次和第三次制造范式转换，即流水线生产和大规模定制，研究专家往往采用康德拉季耶夫长波理论进行研究，证明这两次制造范式转换同样带来了显著的经济成效。在弗里曼 · 卢桑的著作《光阴似箭：从工业革命到信息革命》中就对此进行了详细的数据分析和论证。
正如范式理论所述，制造范式演进的核心是价值观转换，价值跃变必然也会发生，但以往的研究往往忽略了这一点。从大规模定制开始，人们不仅仅看到经济增长，同时也能够明显感受到制造价值的变化，如：制造企业力图在不提高成本、不降低质量的情况下满足多样性的大众需要。它反映出一个事实，制造范式转换带来的并不仅仅是构造跃变和经济跃变，更重要的是实现了价值跃变。正在探索中的第五制造范式——产用融合，其核心价值就是要满足人们的深层次、非物质的个性化需求。实质也是强调制造价值的升级，而不仅仅是构造跃变或经济跃变。时代环境塑造价值观，价值观影响潜在和实际需求，潜在需求和实际需求要求不同的制造业构造来满足，因而导致制造范式的构造跃变。构造跃变是表现形式，比较显著。同时，需求决定产出，产出必然创造经济效益，经济跃变也必然发生。归根结底，认识价值跃变是认识制造范式演进的基础。
1943 年，马斯洛提出了需求层次理论，这为系统分析制造范式演进过程的价值跃变提供了理论基础。按照马斯洛的需求层次理论，人的需求包括生理需求、安全需求、情感和归属需求、尊重需求、自我实现需求等由低级到高级的 5 个层次。用马斯洛的需求层次理论来分析制造范式演进的价值跃变，可以发现：第一次制造范式转换主要是从手工制造时代的物质贫乏转变为满足人们较为基础的生理和安全需要；第二次制造范式转换主要是满足人们较为高级的生理需要和安全需要；第三次制造范式转换强调对人们情感、归属和尊重等方面的部分满足；新的一轮制造范式转换要充分满足人们关于情感、归属、尊重，以及自我实现的需要。制造范式演进与马斯洛需求层次理论的对应关系见表 2。
制造范式演进不断满足人们的需求层次升级，人口增长是一个可观测的指标，本文以此指标来说明这个道理。第一次制造范式转换主要发生地英国，英国人口从 1700 年的 500 万人快速增长到 1825 年的 2 000 万人，增长了 4 倍。杰里 · 本特利和赫伯特 · 齐格勒撰写的《新全球史》也对此进行了类似论述：“欧洲和欧裔美洲人口的数量在 18 世纪和 19 世纪迅速增长，这也源自经济的繁荣和生活水平的提高。”此后的第二次和第三次制造范式转换是全球性的影响，全世界的人口增长能够从侧面反映出制造业满足人类价值需求的程度。综合《世界人口史》和世界银行发布的数据，全世界人口在 1900 年为 16.56 亿，1950 年达到 25.01 亿，2000 年达到 61.15 亿，2018 年达到 75.94 亿。
现在，人们往往过度关注数字化转型带来的构造跃迁、经济增长和生产效率提高，而忽略了制造范式演进过程中的价值跃变规律，这就有可能导致转型价值定位的偏差，从而带来风险。
2. 规律 2：新、旧制造范式之间存在不可通约性
范式理论对不可通约进行了大量论述，认为“新旧范式的不可通约性就像格式塔转换一样，要么整个的转变，要么不变”。不可通约意味着新旧范式的转换是系统性重构，具有整体性和全面性的内涵，也意味着新旧范式发生了不可逆转的变化。
对照范式理论对不可通约性的解释和第一到第五制造范式的元素，我们能够清楚观察到制造范式的演进也具有不可通约性的规律。第一到第五制造范式的主要构成元素比较如表 3 所示。
对制造业转型升级来说，不可通约性意味着不能从旧制造范式以渐变的方式转换为新制造范式，而是需要系统的颠覆式创新来构造新制造范式。这一规律意味着当前的新制造范式探索，不能把新技术仅仅当作一种技术工具来使用，而是必须要与制造业深度融合，在系统性重构过程中才有可能找到答案。构造新制造范式所必需的系统性重构，将会包括制造的所有元素，如生产工具、生产方式、生产场所、生产资料、知识利用、产品、市场、生产价值、用户关系等，而不是局限于生产工具和生产方式的改进。另外，新旧制造范式的不可通约也意味着不可逆转，新制造范式一旦形成就会按照自有的规律进行进化，而不可能再次回到旧制造范式的进化通道。
现在，如果我们确认智能技术群给制造业带来的是新一轮制造业革命，那么一定就会有新制造范式形成。按照新旧范式不可通约性的规律，新制造范式不可能是当前主流制造范式的渐进式演变的结果，而一定是基于智能技术群的全新构造，而且一定满足了新一轮价值跃变的需求。
3. 规律 3：旧制造范式的优秀者往往面临逆向淘汰
逆向淘汰也通常被称为精英淘汰，就是指在竞争中那些我们用常规眼光看来优秀的人或事物反而被淘汰。
从历次制造范式演进的历史，我们可以观察到一个现象：新制造范式并不是从旧制造范式运行最好的行业和企业中产生，而是从更加落后的行业或企业中跳跃式创造出来。新制造范式一旦创造出来，在随后的新旧制造范式的竞争中，由于具有价值跃变所形成的相对优势，能够更好地满足当时人们的需要，从而逆向淘汰旧制造范式和旧制造范式时代最优秀的企业。历次制造范式演进都能找到大量的实例证实。例如：大机器生产方式并不是诞生在手工制造更为相对完整和成熟的钟表业，而是对当时英国来说完全新生的棉纺织业；福特在手工制造汽车的基础上发明流水线生产，而不是当时更为先进的大机器生产基础上，可见大机器生产没有通过渐变直接演进到流水线生产，而是因为效率低下被无情淘汰；大规模定制的核心——精益生产也是因为丰田汽车公司不具备复制福特汽车公司的生产方式条件而创设出来的，而并不是大规模生产直接量变演化的结果，丰田汽车公司最早的生产基础也是手工制造。
创新的概念最早由著名的经济学大师约瑟夫 · 熊彼特在 1912 年提出。约瑟夫 · 熊彼特认为创新就是企业家对生产要素的新组合，即“建立一种新的生产函数”，其目的是获取潜在的利润。1997 年，美国哈佛大学商学院创新理论大师克莱顿 · 克里斯滕森在其名著《创新者的两难》中对约瑟夫 · 熊彼特的创新理论进行了完善，提出了破坏式创新的概念。克莱顿 · 克里斯滕森指出破坏是相对于现有的主流技术、主流客户和关联企业而言的，一旦破坏性创新形成明确的性能改进轨道，也就演变为维持性创新，其后又会出现下一轮新的破坏性创新。制造范式演进能够用破坏式创新理论解释：享受旧制造范式红利的企业往往被既得利益束缚，不愿意改变并满足人们对新价值的需要，也因此被落后者基于价值跃变的破坏式创新所超越。原本落后的行业或企业通过破坏式创新，实现价值跃变，能够更好地满足当时的用户需要，从而对旧制造范式的秩序产生破坏。新制造范式产生的新秩序，在维持一段时期后，被更新的破坏式创新颠覆，从而实现制造范式的演进。
当前，智能技术群对制造业的融合重构其实质就是一次破坏式创新。破坏式创新是制造范式演进基础，产生的后果就是逆向淘汰。新制造范式可能正在一个更加落后的局部领域创造出来并最终占据新时代的中心，而旧制造范式时代的优秀者最有可能被逆向淘汰。基于逆向淘汰规律，目前市场中的传统大企业可能是最危险的被淘汰者。
4 .规律 4：制造范式演进通常伴随大量的原始创新
原始创新指前所未有的理论创新、产品创新、技术创新等。基于历史资料，可以发现在历次制造范式演进过程中，还伴随着大量的原始创新，这些原始创新是与制造范式演化紧密关联在一起的。例如：第一次制造范式转换前后发明了珍妮纺纱机、机械装备、蒸汽机、火车、蒸汽船等；第二次制造范式转换前后发明了内燃机、电动机、电灯、电话、电视机、汽车、摩托车、冰箱、空调、洗衣机等；第三次制造范式转换前后发明了集成电路、可编程逻辑控制器、计算机软硬件、打印机、互联网、摄像机、手机等。显然，过去 250 年当中不仅仅发生了 3 次制造范式转换，伴随的还有大量具有原始创新特征的技术和产品。当前也是如此，近年来也已经有大量的新生事物发明，如消费无人机、自动驾驶汽车、可穿戴设备、服务机器人等。尽管基于原始创新的产品并没有与制造范式跃变的具体时间点产生直接的对应关系，但无疑对促进制造范式转换发生和新制造范式扩散具有重要意义。
从理论上可以这样解释：原始创新的新产品是连接消费升级（价值跃变）和制造范式转换（制造业转型升级）的关键节点。通过原始创新的新产品来满足潜在消费升级需要，通过制造范式转换来扩大新产品的竞争优势，新产品扩大的市场反过来使得制造范式转换具有了经济基础，这是一个良性运动的循环。事实证明，促进原始创新，就是对制造范式转换的促进，也是最终新制造范式能够实现价值跃变的原因。
认识原始创新与制造范式演进的关联对当前新制造范式的形成具有重要意义。企业需要围绕原始创新进行新制造范式的探索，而且要把产品的原始创新作为首要战略，并以此为基础探索数字化转型的方向和路径。
2.5规律 5：新制造范式的形成只是域定进化的开端
新范式代替旧范式并不是一劳永逸，而是需要长期的进化和完善，范式理论把新范式的进化和完善活动称为常规科学。与常规科学的概念类似，布莱恩 · 阿瑟在《技术的本质》一书中提出了“重新域定”的概念，并指出“这意味着提供了一套新的、更有效的实现目的的方法，还提供了新的可能性”。重新域定之后，域中发生的局部变化只是进化，而不是跃变式革命。尽管域定的概念与常规科学的概念有着近似的含义，但域定的概念更加贴切，能够让人们认识进化过程是一种新可能性的实现。因此，可以把新制造范式的形成视作对制造系统的重新域定。重新域定的概念强调新制造范式不仅仅是一种全新的实现制造价值的方法，更重要的是提供了全新的可能性。
如果把到目前的制造范式演进归结为 3 次重新域定，那么就可以把不同制造范式演进未发生之前的阶段定义为域定进化阶段。域定进化意味着新制造范式的形成并不是终点，而是不断进化的开始。
尽管新制造范式重新定义了制造价值和内部构造，但它只是域定进化的开端，要实现最优状态还需要一个较长的时间周期。例如：手工制造并不是一成不变的，从早期文明的粗糙手工制造到晚期基于手工工场的精细制造经历了 5 000 年以上的进化过程；大机器生产以珍妮纺纱机发明的 1764 年作为起点，19 世纪 40 年代才达到巅峰，到 1903 年流水线生产被创造出来之前它也一直在不断进化中；1903 年福特创设流水线生产方式，不仅在福特时代一直不断改进，直到 1990 年精益生产方式（大规模定制的核心）在《改变世界的机器：精益生产之道》一书中被正式提出前也一直在改进中；大规模定制生产方式最早在 1987 年被提出，到现在才逐渐成熟和完善。2013 年德国“工业 4.0”战略提出的蓝图本质上可以看作是高度智能化的大规模定制生产方式。可以预见到，正在形成中的第五制造范式也必然会有一个域定进化的过程。
域定进化说明新制造范式尽管实现了价值跃变，具有强大的价值创造潜力，但并不意味着一开始就尽善尽美，而是在不断进化中完善，相应经济效果也需要一段时间才能达到最优。