在制造业的演化进程中,18 世纪兴起的现代机床工具工业,成为了在制造活动中替代手的最主要的工具,而20 世纪兴起的计算机产业,则成为了替代脑的最主要的工具。制造活动是手脑并用的活动,从逻辑上说,替代手的工具与替代脑的工具结合在一起,是具有演化上的可能性的。而在实际历史中,第二次世界大战后兴起的数控机床,实现了这一可能性。
数控机床的兴起是人类制造活动演化内在逻辑驱动的结果,是工具变革开始同时替代脑与手的产物,是制造者努力控制制造过程的成就。从制造活动的构成要素看,数控机床的出现主要是设计与工具层面的变革,其核心为通过机床上加装的计算器来落实数值控制理论。数值控制方法就是将工人单次操作机床时刀具的运动过程抽象化为一般性的数值形式,而一般性意味着可以在遇到同样的制造情境时复制该运动过程,从而使该运动过程可以精确地反复发生,让工人的知识与经验能脱离工人的肉体,储存于机床里随时取用。
自然,机床储存的知识与经验即刀具运动过程越多,其加工能力就越强大。而除了储存能力外,要把抽象的数值信息还原为具体的刀具运动,也需要控制系统和机器之间具有良好的协调能力。加载了数值控制系统的机床简称为数控机床,它是一种具有复杂系统的制造工具。数控机床的兴起是制造文化的一次大发展。
首先,数控机床作为同时替代脑与手的工具,是人类自开始制作与运用工具从事制造活动以来的核心诉求的实现。工具的价值与意义本身就在于帮助人类解除肉体施加的限制与负担,对自动化的梦想与追求是制造文化的恒久主题之一,数控机床大大实现了自动化的梦想与追求。
其次,数控机床赋予了工匠精神以新的内涵,展现了工匠精神通过物质工具和技术手段来实现的可能性。本质意义上的工匠精神作为一种控制产品品质的制造文化,是一个通过工作态度、规章制度与生产工具来控制制造过程的体系。
然而,在工匠精神的体系中,工作态度与规章制度受到人的肉体的制约,在精确性、稳定性与持续性方面均存在天然极限与较大的衰退可能性,而生产工具则不存在这种制约。
于是,从逻辑上说,将工作态度与规章制度所具备的功能,转化为信息编入生产工具,就能够打破肉体制约,由生产工具去更稳定与更持久地精确控制制造过程,实现工匠精神最本质的追求。正如工具变革是制造活动变革的主旋律,工匠精神作为影响制造活动的因素,也可以通过工具化的变革来更有效地发挥其功用。因此,从制造文化的角度说,数控机床就是工匠精神工具化的体现。
工匠精神的演化,经历了从单纯发挥人的主动性到以制度防范人的惰性直到干脆用工具来摆脱人的不稳定性的过程,其主旨则始终在于强化对制造过程的控制以确保对产品品质的控制。
但是,制造活动演化的复杂性就在于,物本身也包含不稳定性,于是,工匠精神的演化不存在工具替代人的线性进步。
数控机床出现后,制造业的自动化有了极大的进展,但亦受到多种因素的限制。首先,制造活动不是纯粹由技术决定的,制造业受到市场的制约,早期昂贵而复杂的数控机床限制了其广泛利用。即使在催生数控机床的航空工业里,最初也仅有洛克希德公司和格伦·马丁公司等少数企业乐于尝试新工具,只是在美国空军展示了资助这种新技术的前景后,飞机制造企业才普遍产生了兴趣。(71)其次,最初的数控机床实际上是知识割裂的产物,增加了其被机床工业接受的难度。麻省理工学院负责研制数控机床自动编程系统的科学家对金属加工一无所知,项目指导者数学家罗斯(Douglas Ross)称:“我们根本不知部件编程为何物,而对金属切削也只有极其粗浅的了解。”另一方面,机床企业则对数控机床上的电子设备所知甚少,缺乏经验。(72)
数控机床说到底还是要由机床企业制造,但由于早期数控机床不是由机床企业研制的,机床企业存在着知识储备不足的困难。最后,早期数控机床自身的技术不成熟,使这种新设备极不稳定,不仅没有降低对工人的使用,反而更依赖工人的操作技能。一个典型的案例就是通用电气公司,该公司本来指望通过引进数控机床来降低工人工资,但1965~1968 年的生产实践使公司管理层慢慢认识到,机器根本不可能“自己运转”,而只按按钮的工人也不会生产出高品质的部件,在可编程的生产工艺中,为了造出精密的成品,仍然需要人工干预来对刀具磨损作出调整,并补偿粗糙铸件的问题。(73)
于是,与企业期待将工匠精神由人转移到物上的初衷相反,数控机床的使用反而强化了对操作工人技能的需求,以人为本的工匠精神仍然有其重要作用。当然,随着数控机床自身技术的不断成熟,以及各种智能制造技术的勃兴,人类用工具同时替代手和脑的可能性与有效性不断提升,工匠精神工具化的大趋势并未改变。
综上所述,从本质上说,工匠精神的出现是为了控制制造过程,使其符合一定的标准,进而保障产品的品质,使其符合要求。工作伦理层面的工匠精神是制造者的自我控制,但人具有肉体的极限与精神的惰性,因此,物勒工名等制度被发明出来,从外部对制造者施加强制性的控制。然而,制度由人来实施,也就会具有人自身的惰性,故而历史上的制度往往存在着衰退的趋向。于是,当制造者的制造活动能被机器复制后,对制造过程的控制就能够精确符合标准且不受人的肉体与惰性的限制,工匠精神的功能便借助工具而得到了更好的发挥。
而工匠精神的工具化只有在工具本身发展到一定程度的条件下才能实现。不过,由于技术演化惯有的复杂性,新工具对制造活动中脑和手的替代是不充分的,人的作用不仅未完全丧失,在某些情境下还得到了增强,所以伦理与制度层面的工匠精神仍然有其积极意义。
但是,工匠精神工具化的历史进程一旦开启,就不会停止。当人类的头脑具有了前瞻能力与规划能力时,才能够开始制造,前瞻性与规划性是制造文化亘古不变的精髓。培育工匠精神要有前瞻性与规划性,就要大力发展智能制造与先进制造业。
从功能角度说,发展智能制造和先进制造业就是培育工匠精神的最佳方式。教育的发展要有新思路,要认识到先进制造业对于一线工人数量要求的降低和对于高学历工程技术人才数量与质量两方面要求的提升。传统思维的职业教育发展思路不能适应先进制造业发展带来的社会后果,一如原始意义的工匠精神已不能适应现代制造业。
在当下的中国弘扬工匠精神,仍然需要在伦理、制度与技术三个层面同时并举,但从制造业演化的历史趋势和工匠精神的哲学本质看,在技术层面以智能制造实现工匠精神工具化,才是弘扬工匠精神最重要又最容易被忽视的路径与方式。
本文注释:
(1)中国社会科学院工业经济研究所:《中国工业发展报告(2016)》,北京:经济管理出版社,2016 年,第241 页。
(2) 王新哲、孙星、罗民:《工业文化》,北京:电子工业出版社,2016 年,第245—247 页。
(3) 辞海编辑委员会:《辞海》(第六版彩图本),上海:上海辞书出版社,2009 年,第714 页。
(4) 检索时间为 2020 年4月13 日。
(5) 宋应星:《天工开物》,潘吉星译注,上海:上海古籍出版社,2008 年,第174—180 页。
(6) 中国硅酸盐学会编:《中国陶瓷史》,北京:文物出版社,1982 年,第341—343 页。
(7) 陈振中:《先秦手工业史》,福州:福建人民出版社,2009 年,第761 页。
(8)《考工记》,闻人军译注,上海:上海古籍出版社,2008 年,第1页。
(9) 必须注意的是,在《考工记》所记载的百工中,有专门的“匠人”。但这里的“匠人”并非泛指工匠,而是指专门从事土木营造的人,故有“匠人建国”和“匠人营国”之说。此处的“国”指城邑,“建国”与“营国”均指建城。这表明,在《考工记》的时代,“匠”是有专门所指的。而严格来说,营造城郭宫宇不属于今天意义上的制造业。
(10)《考工记》,第1页。
(11) 同上,第2页。
(12)《考工记》,第23 页。
(13) 同上,第106 页。
(14) 方勇译注:《墨子》,北京:中华书局,2011 年,第20—21 页。
(15)〔美〕菲利普 • 津巴多等:《津巴多普通心理学》,钱静等译,北京:北京联合出版公司,2017 年,第391 页。
(16) 许维遹:《吕氏春秋集释》,北京:中华书局,2016 年,第187 页。
(17) 同上,第187 页。
(18) 同上,第187—188 页。
(19) 孙铭编著:《简牍秦律分类辑析(上卷)》,西安:西北大学出版社,2014 年,第121 页。
(20) 同上,第123 页。
(21) 同上。
(22)〔美〕塞缪尔 • 亨廷顿、劳伦斯 • 哈里森主编:《文化的重要作用:价值观如何影响人类进步》,程克雄译,北京:新华出版社,2010 年,第9页。
(23) 李昭祥:《龙江船厂志》,南京:江苏古籍出版社,1999 年,第92—93;99—100;107;134—135 页。
(24)〔英〕彼得 • 阿克罗伊德:《威尼斯:晨昏岛屿的集市》,朱天宁译,上海:上海文艺出版社,2018 年,第185 页。
(25) Robert C. Davis, Shipbuilders of the Venetian Arsenal: Workers and Workplace in the Preindustrial City, Baltimore and London: TheJohns Hopkins University Press, 2007, pp. 2-4.
(26) Robert C. Davis, Shipbuilders of the Venetian Arsenal: Workers and Workplace in the Preindustrial City, p. 31.
(27) Ibid., p. 32.
(28) 沈括:《梦溪笔谈》,北京:团结出版社,1996 年,第221 页。
(29) 同上,第365 页。
(30)〔英〕波斯坦等主编:《剑桥欧洲经济史(第3卷)》,周荣国等译,北京:经济科学出版社,2002 年,第232 页。
(31) 同上,第231 页。
(32)〔英〕爱德华 • 露西 - 史密斯:《世界工艺史》,朱淳译,杭州:中国美术学院出版社,2006 年,第116 页。
(33)〔英〕E.P. 汤普森:《英国工人阶级的形成(上)》,钱乘旦等译,南京:译林出版社,2013 年,第303 页。
(34) Brooke Hindle and Steven Lubar, Engines of Change: The American Industrial Revolution, 1790-1860, Washington, D.C.: SmithsonianBooks, 1986, p. 152.
(35) Ibid., p. 218.
(36) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, Baltimore and London: The Johns Hopkins UniversityPress, 1984, p. 1.
(37) Ibid., p. 25.
(38) Ibid., pp. 32-35.
(39) Brooke Hindle and Steven Lubar, Engines of Change: The American Industrial Revolution, 1790-1860, pp. 227-232.
(40) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, pp. 32-35.
(41)〔美〕戴维 • 诺布尔:《生产力:工业自动化的社会史》,李风华译,北京:中国人民大学出版社,2007 年,第98 页。
(42) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, p. 44.
(43) Ibid., p. 21.
(44) Ibid., p. 49.
(45) James J. Farley, Making Arms in the Machine Age: Philadelphia’s Frankford Arsenal, 1816-1870, University Park, PA: The PennsylvaniaState University Press, 1994, p. 22.
(46) Ibid., pp. 53-55.
(47) Ibid., pp. 58-59.
(48) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, pp. 73-75.
(49) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, p. 85.
(50) Ibid., pp. 91-93.
(51) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, p. 159.
(52) Ibid., p. 161.
(53) Ibid., p. 182.
(54) Ibid., p. 185.
(55) David A. Hounshell, From the American System to Mass Production, 1800-1932, p. 217.
(56)〔德〕维尔纳 • 冯•西门子:《西门子自传》,博达译,北京:民主与建设出版社,2003 年,第46—47 页。
(57) Jürgen Kocka, Industrial Culture and Bourgeois Society: Business, Labor, and Bureaucracy in Modern Germany, New York and Oxford:Berghahn Books, 1999, p. 2.
(58) Jürgen Kocka, Industrial Culture and Bourgeois Society: Business, Labor, and Bureaucracy in Modern Germany, pp. 4-5.
(59) Ibid., pp. 5-7.
(60) Ibid., pp. 4-7.
(61) Jürgen Kocka, Industrial Culture and Bourgeois Society: Business, Labor, and Bureaucracy in Modern Germany, p. 9.
(62) Ibid., p. 11.
(63) Ibid., pp. 14-15.
(64) Ibid., p. 16.
(65) Wilfried Feldenkirchen, Siemens, 1918-1945, Columbus, OH: Ohio State University Press, 1995, p. 15.
(66) Jürgen Kocka, Industrial Culture and Bourgeois Society: Business, Labor, and Bureaucracy in Modern Germany, pp. 16-17.
(67) Jürgen Kocka, Industrial Culture and Bourgeois Society: Business, Labor, and Bureaucracy in Modern Germany, p. 18.
(68) Charles Babbage, On the Economy of Machinery and Manufactures, Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2009, p. 6.
(69) Ibid., p. 214.
(70) Ibid., p. 51.
(71)〔美〕戴维 • 诺布尔:《生产力:工业自动化的社会史》,第240 页。
(72) 同上,第168、240 页。
(73) 同上,第299—300、336 页。
本文来自微信公众号:复旦大学中国研究院(ID:ChinaInstituteFDU),作者:严鹏(华中师范大学中国工业文化研究中心副教授)