導讀

在流水線生產(chǎn)的百年進化史中，最大的改變是“人機角力”。人機角力的上半場核心是“將人當機器用，還是將機器當人用”，下半場核心是“人機融合”。多年以來，中國制造業(yè)持續(xù)推進產(chǎn)業(yè)升級以尋求競爭力提升，而具體做法就是不斷進行生產(chǎn)線的自動化升級改造。但這也使中國制造商逐漸面臨“剛性自動化的窘境”，即生產(chǎn)線缺乏柔性、調(diào)整力不足，以致影響到市場適應性。

工業(yè)史上有三大“時代巨人”——愛迪生、福特、喬布斯，他們都極具創(chuàng)新精神，不只發(fā)明了很多新產(chǎn)品，更是開辟了一個個新產(chǎn)業(yè)，全面、系統(tǒng)地改變了世界產(chǎn)業(yè)格局。愛迪生發(fā)明留聲機、電影放映機、電燈，開辟了商業(yè)音樂產(chǎn)業(yè)、電影產(chǎn)業(yè)、商業(yè)照明產(chǎn)業(yè)；福特最先發(fā)明流水線和規(guī)?；a(chǎn)，現(xiàn)代工業(yè)由此出現(xiàn)；喬布斯使人們理解手機除了是通信工具，更是“個人移動應用平臺”。其中，福特開創(chuàng)的大規(guī)模流水線生產(chǎn)，更是具有承上啟下的歷史意義。稻盛和夫甚至直言：“在規(guī)?；墓I(yè)流水線中，真正的制造成本可能只有梅子核一樣小?！?/p>

“流水線”的三個關(guān)鍵詞：流程、效率、成本

據(jù)說亨利·福特在20世紀初仔細觀察過屠宰廠流水線，意外得到靈感，開發(fā)了世界上第一條汽車流水線，使得福特T型車開進了千家萬戶。此前，制造業(yè)很多是小作坊，汽車都是在小作坊里裝配的。流水線帶給汽車工業(yè)的是“規(guī)?；保恰傲鞒谈锩薄８Ｌ匕裈型車的裝配過程拆成了84個不同的步驟，每一個人都只做專門的一個環(huán)節(jié)，汽車在一條流水線上就可以完成組裝，這個革命性的創(chuàng)造使汽車的裝配時間從原先12小時減少至90分鐘，而且一年一年各個環(huán)節(jié)操作時間都會在技術(shù)升級中不斷縮短，20世紀20年代，福特工廠每24秒流水線就能制造一輛汽車。這當中有三個關(guān)鍵詞：流程、效率、成本。

“流水線”生產(chǎn)方式就是設計一個非常完整的產(chǎn)品流程，將其分解成為很多連貫的步驟予以“標準化”，然后去找一堆沒有受過太多訓練的人，你只要把一個動作學好，與前后工序連接、連貫起來，那就是好的產(chǎn)出方式了。亨利·福特有一句頗具爭議的話：“我雇的明明是兩只手，怎么來了一個人？”

造車，已經(jīng)是亨利·福特的第三次創(chuàng)業(yè)了。投資人給他錢，是希望能制造世界上最新、最酷、最好的汽車。成本倒不是最重要的，那時汽車還是貴族產(chǎn)品?？墒牵Ｌ胤炊雨P(guān)注生產(chǎn)過程，更加在乎各個環(huán)節(jié)的成本效率。在所有人都看不清未來的時候，他賭了一條道路，而且賭對了?；貓罅钊顺泽@，福特T型車的零售價格在短期內(nèi)從850美元降到了300美元，從1914年的經(jīng)濟蕭條期到1920年代的大復蘇，短短六年時間，福特汽車公司的產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)美國60%的市場份額，企業(yè)資產(chǎn)凈值的利潤率達到了300%，到1927年，福特已經(jīng)賣出了1500萬輛T型車。

不久，流水線模式開始向制造業(yè)的廣闊領(lǐng)域擴散，甚至成為一種啟動規(guī)模制造的思維方式。這被美國工程師弗雷德里克·泰勒寫進了《科學管理原理》，泰勒管理體系中很著名的措施就是標準化、工作流程，借助標準化和規(guī)范的工作流程，工人的手藝和經(jīng)驗被融入工作流程中被顯性化了，可供其他人學習和仿效。

20世紀初的美國，到處閃動著偉大發(fā)明與偉大企業(yè)，福特的T型車和凱迪拉克的電子啟動裝置開啟了人類的汽車時代，尤其是流水線生產(chǎn)方式的大范圍推廣，大規(guī)模批量生產(chǎn)，除了能攤薄固定成本，也使大量工程師聚集在一起搞技術(shù)研發(fā)，極大推動了科技創(chuàng)新。

那么，流水線模式何以能帶來快速的成本降低、效率提升？其中的關(guān)鍵是“學習曲線”。

1914年，亨利·福特干了一件當時足以驚世駭俗的事情——大幅提高工人工資和降低產(chǎn)品價格，這引起股東普遍不滿，遭到外界普遍質(zhì)疑，沒有哪一條經(jīng)濟學原理會教企業(yè)家這么干。然而，福特發(fā)現(xiàn)“把低價格（產(chǎn)品）作為目標，就需要不斷釋放產(chǎn)能，產(chǎn)能的釋放又需要工人的熱情和學習能力，這是一個互為因果的聯(lián)動關(guān)系?！苯?jīng)驗非常重要，因為生產(chǎn)成本不僅僅是來自于工人的現(xiàn)場勞動，同時還包括研發(fā)、原材料、設計等諸多因素。充分釋放“流水線各個環(huán)節(jié)的學習能力”，形成一條螺旋上升的學習曲線，是生產(chǎn)線效能增長的催化劑。亨利·福特曾多次向管理層和股東表示：“如果你們把這些（工資上漲、產(chǎn)品降價、釋放產(chǎn)能、完善學習曲線）都做到了，金錢將滾滾而來，都能把你們埋起來?！?/p>

歲月流逝，任何領(lǐng)先時代的產(chǎn)品設計、生產(chǎn)方式都會暴露瑕疵。流水線生產(chǎn)的弊端逐漸顯現(xiàn)出來——工人只要把一個簡單的動作做好就夠了，每個人只是一個螺絲釘，重點是效率和熟練度，而不是產(chǎn)品本身，工人任何的技藝提升都對產(chǎn)品品質(zhì)沒有決定性影響。日本豐田最早發(fā)現(xiàn)了這一弊端，而且做出了重大改進和創(chuàng)新。

從“桶裝水模式”到“自來水模式”

1924年，福特公司開始啟動日本工廠項目，同時將流水線生產(chǎn)方式引入日本，次年，日本工廠已經(jīng)可以年產(chǎn)10000輛福特T型車。豐田公司高層去看了福特汽車生產(chǎn)線，起初他們驚呆了，這是當時豐田望塵莫及的規(guī)模效率。豐田自知要將這類生產(chǎn)線買回來是不可能的，只能用豐田自己的方式，因陋就簡來生產(chǎn)自己的汽車。1933年，豐田自動紡織機械公司設立了汽車制造部，兩年以后，第一輛A1型轎車和第一輛G1型卡車試制成功，豐田公司采用了福特的流水線生產(chǎn)方式。

后來，豐田發(fā)現(xiàn)福特的生產(chǎn)線是有問題的，可能是因為它太有錢了，它的一切都是用自動化和機器來生產(chǎn)，這就忽略了人的因素。就是生產(chǎn)線上的每一個產(chǎn)品，它都是由不同的人來進行生產(chǎn)，一人做一小塊。但是，上一道工序出了錯，下一道工序是沒法發(fā)現(xiàn)的，他只負責他那一塊，所以這個產(chǎn)品一直到最后檢測出來才發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題，然后再來返工。表面上追求了快，實際上最后可能反而很慢。效率和效果有些時候是矛盾的，有效率未必有好的效果。

直到戰(zhàn)后恢復時期，豐田汽車才真正做好“改造流水線”的措施。當時美國與日本經(jīng)濟實力的差距是9:1，要追趕美國，豐田更加強調(diào)“精益效率”，豐田公司上下盡一切努力杜絕浪費、降低生產(chǎn)成本。

具體而言，豐田生產(chǎn)線上開始落實“適時生產(chǎn)”（just-in-time，即在必要的時候生產(chǎn)必要的東西）理念。第一步是改變機器位置，原來只能操作一臺機器的工人能同時操作三臺機器，生產(chǎn)效率提高了三倍，確保必要時候隨時產(chǎn)能放量。

接下來是“實時監(jiān)控生產(chǎn)品質(zhì)”，比如，傳送帶一啟動，整個流水線就以一定的速度開始移動，工人們在裝配途中即便出現(xiàn)差錯也不能控制，只能在完成最后一道工序以后從流水線上撤下來時再返工。由于發(fā)現(xiàn)問題也不能及時解決，而等到最后再返工時，就更花時間，成本更高。于是，豐田就在流水線的每一個工序上安裝了一個停止開關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，工人就拉一下開關(guān)，流水線停止，警燈自動開啟，技術(shù)人員和管理人員馬上趕到現(xiàn)場幫助解決問題。這個辦法非常有效，問題及時得到解決以后，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，大大降低了成本。

任何時候，人的因素始終是第一位的。豐田公司有很多聰明的技術(shù)工人，但是比聰明的技術(shù)工人還要聰明的東西，是流程。好的流程是很多聰明人智慧沉淀的結(jié)果。企業(yè)的人員總是在流動，只有流程可以保證企業(yè)的長治久安。流程可以幫助制定好的游戲規(guī)則，引導公司上下共同的原則心和目標感。

豐田汽車基于“精益制造”理念，改造流水線的最大成果是將“桶裝水模式”改進到“自來水模式”?！巴把b水模式”描述的是早期流水線生產(chǎn)的“大規(guī)模僵化”，產(chǎn)能一開，很多品質(zhì)環(huán)節(jié)就失控了?！白詠硭Ｊ健眲t更加適合多品種、小批量的精益產(chǎn)出，豐田內(nèi)部用語是“連續(xù)單件流生產(chǎn)”。

豐田尤其在研發(fā)上費很大勁，設計“連續(xù)并行的開發(fā)流程”。什么叫“連續(xù)并行”？即不同款式產(chǎn)品，共用核心零部件，打造共享零部件平臺，使其模塊化、標準化，將開發(fā)周期縮短一半時間。這樣做有兩個好處：1. 加快產(chǎn)品定型上市，積木（底層核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件）是現(xiàn)成的，在成本和需求的約束下，更快搭建最好形狀；2. 推進產(chǎn)品快速迭代，小步快跑，新產(chǎn)品層出不窮，根據(jù)市場反饋適時調(diào)配產(chǎn)能，有效降低試錯成本。

流水線生產(chǎn)方式在豐田的精益改造下，在零部件層面已經(jīng)非常適合快消品的標準化、大規(guī)模的自動生產(chǎn)。諸如礦泉水、啤酒、食品飲料等快消品，因為標準化程度高，普遍形成規(guī)?；?、自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)線每秒鐘移動1米以上，每分鐘產(chǎn)量可高達上千件。物資快速不間斷地在不同的工序間移動、加工，像自來水管道一樣流暢自如。

“剛性自動化”的瓶頸

在2011年的漢諾威工業(yè)博覽會上，開始興起工業(yè)4.0的浪潮。而福特、豐田當初歷經(jīng)多年考驗和進化的大規(guī)模流水線生產(chǎn)，被視作工業(yè)2.0的產(chǎn)物。工業(yè)3.0是信息技術(shù)的大發(fā)展帶來了機器的高度自動化，比如可口可樂的全自動化生產(chǎn)，人類無論是在體力上還是在腦力上，都得到極大解放。工業(yè)4.0則引入“信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical System）”，利用數(shù)據(jù)將車間、生產(chǎn)線和生產(chǎn)設備連接起來，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)智能制造。

工業(yè)3.0、4.0時代，流水線生產(chǎn)面臨的主要問題已經(jīng)不是成本、效率，而是“剛性自動化”與“柔性自動化”的沖突。“剛性自動化”不全是壞處，十分適合標準化程度特別高的產(chǎn)品和零部件（比如啤酒、飲料、螺母等）。尤其是1969年開始在汽車生產(chǎn)線中使用莫迪康（Modicon）可編程邏輯控制器，開啟了自動化和信息化的產(chǎn)業(yè)升級。工業(yè)3.0解決的問題，是把自動化和信息化技術(shù)融入大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，原來大規(guī)模流水線當中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題得以極大避免、極大減少，同時實現(xiàn)了成本的精準可控。

20世紀80年代，美國汽車產(chǎn)業(yè)正擔心會被日本競爭者擊垮。在底特律，很多人展望以“熄燈式生產(chǎn)”打敗對手。“熄燈式生產(chǎn)”就是工廠高度自動化，燈關(guān)著，機器人自己在制造汽車。當時，這種想法是不切實際的，日本車企當年的競爭優(yōu)勢也不在于自動化生產(chǎn)，而在于“精益生產(chǎn)”技術(shù)，而精益生產(chǎn)在大多數(shù)情況下要依賴人力?，F(xiàn)今，自動化技術(shù)的進步已經(jīng)使“熄燈式生產(chǎn)”逐漸變成現(xiàn)實。日本機器人制造商發(fā)那科（FANUC）已能將其部分生產(chǎn)流水線置于無人值守的環(huán)境中，自動運行數(shù)周不出狀況。

與此形成巨大反差的，是那些標準化程度不高的離散型行業(yè)，比如船舶、飛機、大型裝備等，“剛性自動化”很難完全施展開。這類產(chǎn)品往往要根據(jù)客戶需求個性化定制，規(guī)格種類多、批量小，每個訂單的產(chǎn)品都不一樣，非重復生產(chǎn)，生產(chǎn)周期通常長達幾個月甚至幾年以上，車間塞滿了在制品，設備空閑時間比加工時間還多，產(chǎn)品價格昂貴且效率低下。1990年，ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)開始與流水線結(jié)合，匯合了離散型生產(chǎn)和流程型生產(chǎn)的特點，全面優(yōu)化資源運用方式，快速響應客戶需求，也使高度自動化的剛性流水線獲得一定調(diào)整力。

流水線當中“剛性固化與柔性調(diào)整”的反復磨合，貫穿了整個工業(yè)3.0時代，六西格瑪（6 Sigma）就是這個時代的偉大成就。6 Sigma策略主要強調(diào)制定極高目標、收集數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果，通過這些來減少產(chǎn)品和服務的缺陷。6 Sigma背后的原理就是“如果你檢測到你的項目中有多少缺陷，你就可以找出如何系統(tǒng)地減少缺陷，使你的項目盡量完美的方法。”一個企業(yè)要想達到6 Sigma標準，那么它的出錯率不能超過百萬分之3.4。6 Sigma在20世紀90年代中期開始被GE（通用電氣）從一種全面質(zhì)量管理方法演變成為一個高度有效的企業(yè)流程設計、改善和優(yōu)化的技術(shù)，并提供了一系列同等適用于設計、生產(chǎn)和服務的新產(chǎn)品開發(fā)工具。不過，GE的龐大體系中幾乎沒有類似智能手機這樣迭代速度極快的電子產(chǎn)品，GE生產(chǎn)方式也沒有機會真正突破剛性自動化的瓶頸。

流水線生產(chǎn)的畢竟只是標準產(chǎn)品，當一條生產(chǎn)線實現(xiàn)全自動化以后，柔性也隨之喪失，哪怕ERP或者6 Sigma也不是最終解決方案。在大型企業(yè)工作過的人，多少都接觸過ERP系統(tǒng)，它的好處是節(jié)省資源，缺點是靈活度非常差。要是想修改一個已經(jīng)通過的事情，那太麻煩了，要通知各個部門、說明情況、再審批，特別費時費勁。流水線要依靠大量機器設備來完成生產(chǎn)（即硬件投資加大），一旦市場需求、產(chǎn)品種類發(fā)生變化，硬件的更換成本非常高。一條生產(chǎn)線一個月可以生產(chǎn)1萬輛汽車或者100萬部手機，但是嚴重缺乏靈活性，就像一個人很健壯，但是胳膊腿不靈活。在當今這個創(chuàng)新加速的時代，這種“剛性自動化”越來越難以適應不斷縮短的產(chǎn)品生命周期。因為生產(chǎn)什么已經(jīng)比如何生產(chǎn)重要很多。

“人機角力”貫穿流水線百年進化史

在流水線生產(chǎn)的百年進化史中，最大的改變是什么，或者進化的焦點集中在哪里？答案是“人機角力”。人機角力的上半場核心是“將人當機器用，還是將機器當人用”，下半場核心是“人機融合”。

將人當機器用，還是將機器當人用？

多年以來，中國制造業(yè)持續(xù)推進產(chǎn)業(yè)升級以尋求競爭力提升，而具體做法就是不斷進行生產(chǎn)線的自動化升級改造。但這也使中國制造商逐漸面臨“剛性自動化的窘境”，即生產(chǎn)線缺乏柔性、調(diào)整力不足，以致影響到市場適應性。“如何向流水線注入彈性”，這是一個現(xiàn)實問題，但辦法很多?？梢詫⑷水敊C器用，這在中國工業(yè)崛起的前期并不少見。舉兩個例子：

比亞迪是生產(chǎn)鋰電池起家的，技術(shù)源于日本，但很難獲得日本前沿的流水線自動化技術(shù)。要是拼生產(chǎn)技術(shù)，很長時間比亞迪是輸給日本對手的，但成本優(yōu)勢始終十分明顯。自動化流水線的最大優(yōu)勢不就是效率、成本嗎？為什么比亞迪輸了技術(shù)，反而贏得成本優(yōu)勢？只要看幾個數(shù)據(jù)：同樣是生產(chǎn)鋰電池，日本公司一條生產(chǎn)線上雇200名工人，投資1億美元，相當于6億多元人民幣。而比亞迪是雇2000名工人，投資5000萬元。流水線上那些昂貴的自動化設備，比亞迪大多用人工替代，因為當時中國人工成本遠遠低于日本，將廉價勞動力和流水線整合起來，用靈活、便宜的半自動化方式，打敗全自動化。所以，工業(yè)流水線不論怎么規(guī)?；⒆詣踊?，流程設計也仍有很大操作空間，成本、效率以及靈活度，源于整體設計和綜合成本上的考慮。

自動化流水線在離散型工業(yè)中的實際運用，也面臨很大局限，哪怕是最沒有技術(shù)含量的產(chǎn)品組裝，也會遭遇很多靈活性不足的情況。比如富士康組裝蘋果iPhone，除了考驗速度效率，更重要是靈活性、可調(diào)整性。

奧巴馬總統(tǒng)曾問喬布斯：“為什么不能讓蘋果iPhone、iPad在美國制造？為什么不能把這些工作機會帶回家？”喬布斯給出明確回答：“這些工作不會回來?！币粋€細節(jié)令人咂舌：一次，就在iPhone新款上架銷售前幾周，蘋果公司改進了產(chǎn)品設計，主要是涉及顯示屏的設計，這使得此前準備的組裝線要徹底重置。新的顯示屏到半夜才被送到中國工廠，當夜，工廠領(lǐng)班叫醒了8000名工人。這些工人在半夜12點換班，半小時即到位，將新的顯示屏裝入機器。僅僅96個小時，這家工廠完成了日產(chǎn)10萬臺iPhone的工作量。“高效率的人海戰(zhàn)術(shù)”在一段時期內(nèi)可以彌補流水線生產(chǎn)的不足，帶來特殊的靈活性和可調(diào)整性。

人機融合

可能你曾想過一個問題：如果機器足夠擬人化，關(guān)節(jié)足夠靈活，是不是人工就要退出流水線？全自動流水線不就是“無人工廠”的前奏嗎？答案未必那么樂觀。很多事情不論多么符合邏輯想象，也一定會有很多你我未曾考慮過的現(xiàn)實約束。坦白說來，人機融合其實是“機器換人、無人工廠”逼近極限之后的明智妥協(xié)。在這一點上，最近幾年的最大教訓就是特斯拉。

2018年，通用汽車保守估計可以賣掉超過1000萬輛汽車，至少要到2020年，特斯拉電動車的實際產(chǎn)量才能接近通用汽車的1/10。盡管如此，特斯拉已經(jīng)是美國市場價值最高的汽車公司。投資者之所以看好特斯拉的未來，不僅是特斯拉電動車顛覆了汽車產(chǎn)品形態(tài)，更重要是，特斯拉“用機器生產(chǎn)機器”的全自動化技術(shù)顛覆了汽車制造業(yè)。汽車工業(yè)給人的傳統(tǒng)印象就是車身在流水線上露出大量零散部件，戴著面罩的工人在那里忙著焊接。而特斯拉工廠被CEO埃隆·馬斯克稱作“外星人戰(zhàn)艦”，里面大量機器人組成的方陣就像有生命一樣在自行生產(chǎn)。馬斯克甚至說：“不必在流水線周圍安排工作人員，否則，這些工作人員會降低生產(chǎn)速度，也就是說生產(chǎn)過程本身就不會有人參與。工作人員只負責維護、升級機器和應對異常情況?！?/p>

特斯拉正在做的，就是將流水線的自動化程度推向極致。汽車行業(yè)的生產(chǎn)速度一般用每秒幾英寸來計量，現(xiàn)在汽車生產(chǎn)線的運行速度比人步行的速度慢多了。馬斯克想盡辦法要使流水線上的自動化機器人加速移動，要使流水線的運行速度達到傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)速度的10~20倍，甚至要挑戰(zhàn)物理學極限，要快到人的感官根本反應不過來?？墒牵瑢嶋H情況并不如人所愿。特斯拉工廠的實際產(chǎn)能始終難以放量，以致客戶下了訂單，可能要等半年才能到貨。馬斯克將這種延誤稱作“生產(chǎn)地獄”。那些人工本來可以輕松做好的事，比如給電池貼上玻璃纖維聲音減震塊，機器人卻總是出錯。要不就沒辦法拿起，要不就放錯位置。馬斯克最后不得不承認：“過度自動化是一個錯誤，人類被低估了?！?/p>

看似有著諸多優(yōu)勢的“無人化的全自動流水線”，在歐美日等先進制造業(yè)國家已經(jīng)是非常過時的東西了。20世紀90年代，很多歐美工業(yè)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)（或者接近實現(xiàn)）無人化流水線，原材料投入進去之后產(chǎn)品很快被生產(chǎn)出來，而且是包裝好的，現(xiàn)場只有設備維護人員，完全看不到人工操作的痕跡。

不過，這些企業(yè)很快就發(fā)現(xiàn)一系列致命風險：必須要有精通各個制造環(huán)節(jié)和整個工藝流程的生產(chǎn)線維護工程師，來進行全盤掌舵。怎么能讓少數(shù)幾個工程師來掌控整個生產(chǎn)線的命運？如果設備故障，高度自動化的系統(tǒng)會不會更難以修理，導致生產(chǎn)停滯？如果幾個熟練的核心工程師決定離職，是不是系統(tǒng)平穩(wěn)運行就失去保障？如果產(chǎn)品設計出現(xiàn)較大變化，會不會導致這條生產(chǎn)線不能繼續(xù)使用？如果訂單不夠，生產(chǎn)線只能開工一半時間，如何處理昂貴的設備折舊成本？更關(guān)鍵是，“生產(chǎn)什么”遠比“如何生產(chǎn)”重要，“人機融合”才能保持彈性。

當今時代，工業(yè)流水線的進化已轉(zhuǎn)向“合作自動化”，利用最新技術(shù)也要兼顧平衡投入產(chǎn)出比。在需要做重復勞動的地方，或者對人工負荷比較大的地方用機器人代替。在精密制造的很多方面，人工的嫻熟程度和高超技術(shù)，才是最值得信賴的。畢竟，流水線生產(chǎn)的本質(zhì)是資源最佳配置，效率與彈性同等重要。