行業(yè)資訊丨裝配式構(gòu)件制造中機(jī)器完全替代人工的可行性分析
廣東裝配式建筑分會(huì) 2024-06-19 195
來源：棄醫(yī)轉(zhuǎn)行的工程師、BIM與裝配式裝修資訊第1號(hào)
與其他行業(yè)相比，預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的門檻相對(duì)較低，所以裝配式建筑企業(yè)之間競爭的本質(zhì)是對(duì)各自體系、供應(yīng)鏈上的競爭，在這兩個(gè)方面做得不好的企業(yè)都會(huì)被市場淘汰。
建筑產(chǎn)業(yè)化大多數(shù)競爭在過去的十幾年里是比較浮躁的，涌入了太多資本，燒了很多錢。它的競爭其實(shí)沒有體現(xiàn)在內(nèi)功方面，而是體現(xiàn)在了擴(kuò)張方面。這就導(dǎo)致了競爭無序的情況，預(yù)制構(gòu)件行業(yè)接下來的發(fā)展?jié)摿?yīng)在于通過應(yīng)用技術(shù)來提高自己的運(yùn)營效率。在建筑產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)型升級(jí)當(dāng)中，有一個(gè)很重要的內(nèi)容，就是工廠生產(chǎn)流程中機(jī)器對(duì)人的替代。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)有兩個(gè)很現(xiàn)實(shí)的原因，一是為了薄利多銷有規(guī)模效應(yīng)，大概2018年之前（上海）有多家構(gòu)件廠企業(yè)主表示，他們現(xiàn)在面臨的困境不是訂單不夠，而是訂單太多了，工人卻不夠，所以難以擴(kuò)大產(chǎn)能。二是為了企業(yè)形象好成為地方標(biāo)桿企業(yè)，不但可以得到更多的政策支持還能提高業(yè)務(wù)承接的中標(biāo)率。為了解決這些問題，很多企業(yè)主都開始嘗試更多地用機(jī)器來替代人，這個(gè)努力正好和近年來流行的“智慧制造”的概念很合拍。
高端機(jī)器等于技術(shù)優(yōu)勢嗎？
第一個(gè)問題的答案我早就有了，越是用機(jī)器替代人，就越需要生產(chǎn)流程的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，才能讓機(jī)器發(fā)揮作用。而越是專業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化，就越是脫離不開規(guī)?；墓?yīng)鏈體系，所以就目前的技術(shù)條件而言，只要是全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行的總包單位，“智慧制造”不會(huì)改變他們的供應(yīng)鏈優(yōu)勢。至于第二個(gè)問題，要回答它，就必須到深入到“智慧制造”具體的實(shí)踐中，去看看在真實(shí)的生產(chǎn)流程中，機(jī)器究竟是怎樣在發(fā)揮作用。
我們?cè)谏虾０菰L到了一家專業(yè)制造構(gòu)件的企業(yè)，這是一家技術(shù)水平在構(gòu)件行業(yè)當(dāng)中屬于頂尖之列。就是在這里，我們發(fā)現(xiàn)，機(jī)器對(duì)人的替代，也只能是在特定生產(chǎn)環(huán)節(jié)上。我們從頭到尾參觀了構(gòu)件生產(chǎn)的全流程，這個(gè)流程可以粗略分為體系研發(fā)、深化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、機(jī)械手拆裝模具、紅外識(shí)別質(zhì)檢、數(shù)控?zé)o人澆筑、恒溫立體養(yǎng)護(hù)、成品儲(chǔ)運(yùn)等幾個(gè)環(huán)節(jié)：
在方案環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)院會(huì)提出要求。但設(shè)計(jì)院的要求經(jīng)常只是一種功能性的描述，產(chǎn)品具體該是什么樣子的，設(shè)計(jì)院也說不清。這就需要構(gòu)件廠與設(shè)計(jì)院共同制定出框架性的方案。
接下來進(jìn)入深化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，構(gòu)件廠把框架性方案細(xì)化為具體的生產(chǎn)圖紙。然后是數(shù)據(jù)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，生產(chǎn)圖紙會(huì)被轉(zhuǎn)化為數(shù)控流水線上的數(shù)字程序。再之后，全自動(dòng)數(shù)控流水線開始對(duì)模具、門窗、水電管線、鋼筋、混凝土、預(yù)埋件進(jìn)行各種精確加工，完成一塊構(gòu)件的生產(chǎn)。
我們?cè)趶S里看到了高度自動(dòng)化的精密機(jī)械流水線加工環(huán)節(jié)，便問負(fù)責(zé)人：“等到使用先進(jìn)機(jī)器來生產(chǎn)的廠家越來越多了，你們的技術(shù)優(yōu)勢也就不在了吧？到那時(shí)候你們要怎么辦呢？”沒想到負(fù)責(zé)人說，機(jī)器只能在預(yù)埋劃線、模具組裝、鋼筋擺放、澆筑振搗、立體養(yǎng)護(hù)等替代人，前端的研發(fā)、設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，機(jī)器是沒法替代人的。
原來，預(yù)制構(gòu)件的研發(fā)和設(shè)計(jì)中有一系列非常微妙的東西。比如，對(duì)于客戶（設(shè)計(jì)院）的需求和構(gòu)想，構(gòu)件廠需要與客戶探討，這種需求該用怎樣的結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)才能夠?qū)崿F(xiàn)。如果研發(fā)工程師和深化設(shè)計(jì)工程師對(duì)于具體的生產(chǎn)沒有經(jīng)驗(yàn)，就很難想到方案的很多細(xì)節(jié)是否具有可實(shí)現(xiàn)性。要想將這些問題全都考慮周全，就需要工程師有足夠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。而且，這些經(jīng)驗(yàn)有很多是難以量化、無法言傳的。這就會(huì)導(dǎo)致具體生產(chǎn)過程中會(huì)有誤差率，而每個(gè)環(huán)節(jié)都有誤差率，積累到最后，生產(chǎn)出來的東西和最初設(shè)計(jì)的可能就是兩回事了。
所以，真正有水平的工程師，必須要能夠掌控這種誤差率，知道如何去設(shè)計(jì)、控制各個(gè)環(huán)節(jié)，讓各個(gè)環(huán)節(jié)之間的誤差率彼此對(duì)沖，讓最終出來的總誤差率能夠在一個(gè)可接受的范圍內(nèi)。接下來，還需要高水平的熟練工人，在具體的操作中實(shí)現(xiàn)工程師的設(shè)計(jì)。一個(gè)企業(yè)的技術(shù)高低，當(dāng)然要看它用的機(jī)器，但機(jī)器誰都能買，形成不了差異化的優(yōu)勢，這種時(shí)候，能分出高下的地方，就是這個(gè)企業(yè)是否有足夠多的有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師和熟練工人。
隱性知識(shí)是什么？
那問題來了，高水平工程師和熟練工人的這種知識(shí)又是怎么來的呢？是否能通過職業(yè)教育來獲取呢？很遺憾，做不到。這種知識(shí)一方面需要設(shè)計(jì)者和操作者的想象力，另一方面還需要豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。這種經(jīng)驗(yàn)的獲得，無法通過簡單的講述來傳授，必須在長期的實(shí)踐中才能體悟出來。就好像教人游泳不能光靠說，你說得再詳細(xì)，聽的人也聽不會(huì)。要學(xué)游泳，必須得跳到水里，劃水，嗆水，在實(shí)踐中才能學(xué)會(huì)。
說到這你就明白了，有些東西只可意會(huì)不可言傳，這還真不是師父愿不愿意教的問題，而是有些東西，必須到實(shí)踐中才能真正學(xué)會(huì)。如果你喜歡看籃球，可能會(huì)注意到一種說法，那些頂級(jí)球員每天都會(huì)大量訓(xùn)練，保持自己的肌肉記憶。啥叫肌肉記憶呢？就是不用靠腦子去想，下意識(shí)就把動(dòng)作做出來。你看到一個(gè)球員幾乎不用瞄，出手就有三分球，那靠的就是肌肉記憶。
就算你請(qǐng)頂級(jí)球員來給你指導(dǎo)，他也只能指導(dǎo)你的動(dòng)作姿勢，不可能把他的肌肉記憶傳給你。你必須依靠自己的領(lǐng)悟，再加上刻苦的訓(xùn)練，才能獲得你自己的肌肉記憶。等到練成的時(shí)候，你也有了和師父一樣的命中率，但可能你的動(dòng)作和師父卻不一樣了，因?yàn)槊總€(gè)人在身體條件上仍然有具體的差異。最終你要達(dá)到的，是“得其神而忘其形”，“形”是具體的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，可以忘掉，因?yàn)閯?dòng)作的整齊劃一不是目的，能投進(jìn)球才是目的；咋投咋有，那才是你得到的“神”。我用肌肉記憶這個(gè)概念，是想拿它做個(gè)比方來告訴你，我們通常在學(xué)校和書本上學(xué)到的知識(shí)，是可以規(guī)?；瘋鞑サ闹R(shí)，是一種“形”的知識(shí)；但還有一些知識(shí)，沒法規(guī)?；瘋鞑ィ荒芤詭煾笌降艿姆绞?，讓徒弟在實(shí)踐過程中逐漸悟出來，是一種“神”的知識(shí)。后面這種知識(shí)，學(xué)術(shù)上有一種專門的說法，叫做“默會(huì)知識(shí)”，又叫“隱性知識(shí)”。我們前面說到的那種高水平工程師和熟練工人，他們的優(yōu)勢，就在他們所掌握的隱性知識(shí)上。首先，隱性知識(shí)難以傳播，只能在實(shí)踐中生成和傳授。其次，隱性知識(shí)又極為重要。一方面，它在某種程度上構(gòu)成了顯性知識(shí)的前提，就像構(gòu)件制造中，雖然預(yù)埋劃線、模具組裝、澆筑振搗、立體養(yǎng)護(hù)等這些環(huán)節(jié)是可以用自動(dòng)化的機(jī)器來完成的，但判斷在什么工序中、怎么來使用什么樣的機(jī)器，又是在隱性知識(shí)的基礎(chǔ)上決定的。另一方面，當(dāng)競爭者之間在顯性知識(shí)上大致相當(dāng)?shù)臅r(shí)候，隱性知識(shí)就會(huì)成為關(guān)鍵的差異化優(yōu)勢。
智慧制造中的“制造”有什么奧秘
于是，我們?cè)谡{(diào)研中意識(shí)到，“智慧制造”這個(gè)理念，其實(shí)應(yīng)該被拆解為兩個(gè)部分——“智慧”和“制造”。通常所說的“智慧”這部分，實(shí)際上恰恰是可以用機(jī)器替代人的部分，也就是用顯性知識(shí)能夠搞定的部分。這部分我姑且稱為制造業(yè)中的“技術(shù)”。而“制造”這個(gè)部分，不僅包括機(jī)器的工作，還必須包括人的能動(dòng)性參與，這就需要一系列的隱性知識(shí)。這部分我姑且稱為制造業(yè)中的“手藝”。過去我們討論供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，習(xí)慣性地更關(guān)注顯性知識(shí)的部分。但一旦考慮到預(yù)制構(gòu)件制造業(yè)中隱性知識(shí)的部分，對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的分析就必須要加入一個(gè)新的要素了，那就是擁有高水平“手藝”、掌握豐富隱性知識(shí)的人群的規(guī)模。“手藝”這種隱性知識(shí)是難以大規(guī)模傳播和積累的，它只能在實(shí)踐當(dāng)中被體悟，而龐大的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)提供了最大規(guī)模的實(shí)踐機(jī)會(huì)。工廠能夠遷走，但是這個(gè)人群的隱性知識(shí)無法跟著被遷走。當(dāng)然，在新建的構(gòu)件制造工廠中，隱性知識(shí)也可能會(huì)慢慢地生長出來。但是，隱性知識(shí)的生長需要足夠多的實(shí)踐，只有足夠大規(guī)模的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，才提供得了這么多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。所以，新建構(gòu)件廠培養(yǎng)隱性知識(shí)的條件也比不上，“手藝”養(yǎng)成的速度和最終的成就，也難以和老工人及老工程師相比。我們甚至可以在創(chuàng)新層面上進(jìn)一步區(qū)分出基于顯性知識(shí)的創(chuàng)新——技術(shù)創(chuàng)新，和基于隱性知識(shí)的創(chuàng)新——工藝（手藝）創(chuàng)新。工藝或者說手藝的創(chuàng)新，高度依賴于一線工人師傅的經(jīng)驗(yàn)。有可能某個(gè)師傅在某個(gè)特定環(huán)節(jié)有深刻的體悟，有“一招鮮、吃遍天”的能力。但由于隱性知識(shí)難以言傳，這些老師傅最多只能形成一個(gè)個(gè)小作坊。而如果供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模足夠大，網(wǎng)絡(luò)中就會(huì)浮現(xiàn)出大量有這種獨(dú)門絕技的小作坊，而這種數(shù)量成規(guī)模的“小作坊”，反過來又會(huì)讓供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)擁有難以被替代的巨大活力。平時(shí)我們看不到這些“小作坊”，但就在這些細(xì)節(jié)中，同樣潛藏著活力的秘密。
“手藝”背后的隱藏紅利
總結(jié)一下，在制造業(yè)向“智慧制造”的升級(jí)當(dāng)中，實(shí)際上存在著“智慧”和“制造”兩個(gè)部分。智慧的部分是制造業(yè)中的新技術(shù)，屬于顯性知識(shí)；而制造的部分中則包含著更多屬于人的“手藝”，是一種傳播起來更為困難的隱性知識(shí)。也就是說，在智慧制造的“制造”這一部分，機(jī)器是無法替代人的。在中國龐大的供應(yīng)鏈體系中，存在著大規(guī)模的擁有“手藝”、掌握隱性知識(shí)的人群，這是中國供應(yīng)鏈體系中難以遷移的一個(gè)優(yōu)勢。規(guī)范化的教育無法傳授隱性知識(shí)，但有一點(diǎn)是可以肯定的，就是受過良好規(guī)范化教育的人，通過實(shí)踐發(fā)展出隱性知識(shí)的能力會(huì)比教育水平差的人更好。一些研究核心競爭力的學(xué)者認(rèn)為，所謂“競爭力”，其本質(zhì)是企業(yè)專有的、不可模仿的知識(shí)。我會(huì)，你不會(huì)；我懂怎么省錢，你不懂；我知道怎么做小龍蝦好吃，你不知道。那我就有競爭力。這就是所謂的“知識(shí)就是財(cái)富”。
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