The digitization of manufacturing will transform the way goods are made—and change the politics of jobs too
THE first industrial revolution began in Britain in the late 18th century, with the mechanisation of the textile industry. Tasks previously done laboriously by hand in hundreds of weavers’ cottages were brought together in a single cotton mill, and the factory was born. The second industrial revolution came in the early 20th century, when Henry Ford mastered the moving assembly line and ushered in the age of mass production. The first two industrial revolutions made people richer and more urban. Now a third revolution is under way. Manufacturing is going digital. As this week’s special report argues, this could change not just business, but much else besides.

A number of remarkable technologies are converging: clever software, novel materials, more dexterous robots, new processes (notably three-dimensional printing) and a whole range of web-based services. The factory of the past was based on cranking out zillions of identical products: Ford famously said that car-buyers could have any colour they liked, as long as it was black. But the cost of producing much smaller batches of a wider variety, with each product tailored precisely to each customer’s whims, is falling. The factory of the future will focus on mass customisation—and may look more like those weavers’ cottages than Ford’s assembly line.

Towards a third dimension

The old way of making things involved taking lots of parts and screwing or welding them together. Now a product can be designed on a computer and “printed” on a 3D printer, which creates a solid object by building up successive layers of material. The digital design can be tweaked with a few mouseclicks. The 3D printer can run unattended, and can make many things which are too complex for a traditional factory to handle. In time, these amazing machines may be able to make almost anything, anywhere—from your garage to an African village.

The applications of 3D printing are especially mind-boggling. Already, hearing aids and high-tech parts of military jets are being printed in customised shapes. The geography of supply chains will change. An engineer working in the middle of a desert who finds he lacks a certain tool no longer has to have it delivered from the nearest city. He can simply download the design and print it. The days when projects ground to a halt for want of a piece of kit, or when customers complained that they could no longer find spare parts for things they had bought, will one day seem quaint.

Other changes are nearly as momentous. New materials are lighter, stronger and more durable than the old ones. Carbon fibre is replacing steel and aluminium in products ranging from aeroplanes to mountain bikes. New techniques let engineers shape objects at a tiny scale. Nanotechnology is giving products enhanced features, such as bandages that help heal cuts, engines that run more efficiently and crockery that cleans more easily. Genetically engineered viruses are being developed to make items such as batteries. And with the internet allowing ever more designers to collaborate on new products, the barriers to entry are falling. Ford needed heaps of capital to build his colossal River Rouge factory; his modern equivalent can start with little besides a laptop and a hunger to invent.

Like all revolutions, this one will be disruptive. Digital technology has already rocked the media and retailing industries, just as cotton mills crushed hand looms and the Model T put farriers out of work. Many people will look at the factories of the future and shudder. They will not be full of grimy machines manned by men in oily overalls. Many will be squeaky clean—and almost deserted. Some carmakers already produce twice as many vehicles per employee as they did only a decade or so ago. Most jobs will not be on the factory floor but in the offices nearby, which will be full of designers, engineers, IT specialists, logistics experts, marketing staff and other professionals. The manufacturing jobs of the future will require more skills. Many dull, repetitive tasks will become obsolete: you no longer need riveters when a product has no rivets.

The revolution will affect not only how things are made, but where. Factories used to move to low-wage countries to curb labour costs. But labour costs are growing less and less important: a $499 first-generation iPad included only about $33 of manufacturing labour, of which the final assembly in China accounted for just $8. Offshore production is increasingly moving back to rich countries not because Chinese wages are rising, but because companies now want to be closer to their customers so that they can respond more quickly to changes in demand. And some products are so sophisticated that it helps to have the people who design them and the people who make them in the same place. The Boston Consulting Group reckons that in areas such as transport, computers, fabricated metals and machinery, 10-30% of the goods that America now imports from China could be made at home by 2020, boosting American output by $20 billion-55 billion a year.

The shock of the new

Consumers will have little difficulty adapting to the new age of better products, swiftly delivered. Governments, however, may find it harder. Their instinct is to protect industries and companies that already exist, not the upstarts that would destroy them. They shower old factories with subsidies and bully bosses who want to move production abroad. They spend billions backing the new technologies which they, in their wisdom, think will prevail. And they cling to a romantic belief that manufacturing is superior to services, let alone finance.

None of this makes sense. The lines between manufacturing and services are blurring. Rolls-Royce no longer sells jet engines; it sells the hours that each engine is actually thrusting an aeroplane through the sky. Governments have always been lousy at picking winners, and they are likely to become more so, as legions of entrepreneurs and tinkerers swap designs online, turn them into products at home and market them globally from a garage. As the revolution rages, governments should stick to the basics: better schools for a skilled workforce, clear rules and a level playing field for enterprises of all kinds. Leave the rest to the revolutionaries.

Source: http://www.economist.com/node/21553017

 

نُشرت النسخة الإنجليزية من هذا المقال في عدد21-27 أبريل 2012 في مجلة الإيكونومست البريطانية، وهي المقالة الافتاحية لتقرير خاص عن الثورة الصناعية الثالثة.

بدأت الثورة الصناعية الأولى في بريطانيا في أواخر القرن الثامن العشر مع دخول المكننة في صناعة النسيج، والتي ولد نتيجتها المصنع الأول في مغزلٍ للقطن، ليكون مكاناً يتجمّع فيه مئات عاملي الحياكة لينفذوا أعمالاً يدوية شاقة كانت في السابق توزع عليهم ليقوموا بها كل في كوخه. أما الثورة الصناعية الثانية فبدأت في أوائل القرن العشرين مع إبداعات هنري فورد في خط الإنتاج المتحرك والذي بشّر وقتها ببداية عصر الإنتاج الشامل ذي الكميات الضخمة (Mass Production). زادت هاتان الثورتان من غنى الناس ومن مدنيتهم. والآن هناك ثورة صناعية ثالثة على الطريق، يتجه فيها التصنيع ليصبح رقمياً، وستؤدي إلى تغييرات كبرى، لن تكون التجارة إلا جانباً من جوانب عديدة أخرى ستتأثر بها، كما يناقش هذا التقرير الخاص.

قامت المصانع في الماضي على أساس ضخ كميات ضخمة من المنتجات المتماثلة تماماً في السوق، حتى أنّ هنري فورد كان يردّد أن من يرغب بالحصول على سيارة بلونه المفضل سيحصل عليها طالما أنه يفضل اللون الأسود. لكنّ تكلفة إنتاج كميات قليلة من منتجات متنوعة توافق التفضيلات المختلفة لأذواق المستهلكين آخذة الآن بالانخفاض بفضل تقنياتٍ مذهلةٍ تجتمع سوية: برمجياتٌ ذكية، ومواد لم نعرفها في السابق، وروبوتات بارعة، وأساليب تصنيع جديدة (الطباعة الثلاثية الأبعاد على وجه الخصوص)، تدعمها مجموعة متكاملة من خدمات الإنترنت. أي أن المصنع في المستقبل سيركز على التنويع الشامل (Mass Customisation) في المنتجات بدل الإنتاج الشامل (Mass Production)، لا بل إنه سيكون أقرب إلى أكواخ عاملي الحياكة منه إلى خط إنتاج فورد.

 نحو بعد ثالث

بالتلحيم أو بالبراغي كانت عمليات التصنيع تُجمِّع الأجزاء المكونة للمنتج مع بعضها البعض، أما الآن مع وصول الثورة الجديدة فالأمر مختلف. سيُصَمّمُ المنتج باستخدام الكمبيوتر  ثم “يُطبَع”  بعد ذلك بطابعةٍ تستخدم تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد. ستمنح هذه الطابعة المنتج بنيته الصلبة من خلال بنائه من طبقات متراصة من المادة المكونة له. بإمكان الطابعة العمل دون إشراف عليها، وإذا احتجنا لإدخال تعديلات في التصميم يمكننا ذلك ببضع نقرات من فأرة الكمبيوتر. بهذا تستطيع الطابعة ثلاثية الأبعاد صنع أشياء معقدة جداً ليس بوسع المصانع التقليدية صنعها، وليست هذه إلّا البداية فقط، فمع مرور الوقت سيكون بمقدور هذه الآلة الرائعة صنع أي شيء تقريباً ومن أي مكان في العالم، سواء كنت تعمل من كراج بيتك أو من قرية في وسط أفريقيا.

 لاشك أن الطباعة الثلاثية الأبعاد هي الأكثر إدهاشاً من بين كل التقنيات الجديدة. وقد بدأ بالفعل استخدامها في صنع عدة منتجات كمعينات السمع وقطع الطائرات التي تتضمن تقنية عالية والتي تحتاج لأن تفصّل بأشكال شديدة التخصيص. ستغيّر هذه التقنية جغرافيا عمليات التوريد، فبفضلها لن يضطر بعد الآن مهندسٌ يعمل في وسط الصحراء إلى انتظار توريد إحدى المعدات إليه من قرية قريبة، كل ما عليه عمله هو تحميل تصميم القطعة من الإنترنت ثم طباعته. لقد اقترب اليوم الذي سنضحك فيه بشدة عندما نتذكر كيف أن المصانع كانت تتوقف عن العمل بانتظار توريد قطعة من المعدّات، أو كيف كان الزبائن يشتكون من أنهم لا يستطيعون إيجاد قطع غيار لأشياء اشتروها.

ثورة شاملة

لكن هذا لا يعني أن التقنيات الأخرى التي ستغير الصناعة أقل أهمية من الطباعة الثلاثية الأبعاد. فمواد التصنيع الجديدة ستكون أخف وأقوى وأطول عمراً من المواد القديمة، وقد بدأت هذه المواد تأخذ موقعها في الصناعة، فألياف الكربون بدأت تحلّ مكان الحديد والألمنيوم في تصنيع منتجات عدة، بدءاً بالطائرات وليس انتهاءً بالدراجات الهوائية الجبلية. كما ستُمكّن التقنيات الجديدة المهندسين من تعديل أدق التفاصيل في أشكال الأشياء. وبفضل التطور في تقنيات الصغائر (النانو تكنولوجي) ستكتسب المنتجات خصائص جديدة، فمثلاً ستُزوّد ضمادات الجروح بخاصيةٍ علاجية، وستعمل المحركات بفاعلية أكثر، وسيصبح تنظيف الأواني المنزلية أسهل.

 ستمتد الثورة أيضاً إلى المجال الوراثي، حيث يُطوّر المهندسون الآن فيروسات ستستخدم لتصنيع منتجاتٍ كالبطاريات. أما الإنترنت فسيشعل المنافسة، بفضله ستتعزز قدرة المصممين على التعاون مع بعضهم في تصميم منتجات جديدة، مما سيبقي السوق مفتوحة للمنافسة وبأقل التكاليف. أي أنه في حين احتاج فورد إلى رأس مال ضخم لبناء مصنعه في روج ريفر، سيستطيع المستثمر أن يبدأ مشروعه إذا تدبر بعض الاحتياجات القليلة إلى جانب حاسوبه المحمول وشهيته للاختراع.

طبيعة الثورات

 كأي ثورة، قد يتضرر البعض من هذه الثورة أيضاً، تماماً كما تفعل الآن التكنولوجيا الرقمية من زعزعة وسائل الإعلام، وكما فعلت في الماضي  معامل غزل القطن من إنهاء استخدام الأنوال اليدوية، وأيضاً كما جعل الطراز T من سيارات فورد حذّائي الخيول بدون عمل.

 ستتملك الكثير من الناس قشعريرة عند رؤية أحد معامل المستقبل، خاصة من يتوقعون رؤية آلات وسخة يشرف عليها عمّال قد لطخ الشحم ثيابهم. فالمصانع الجديدة ستكون نظيفة بشكل باهر وقد تبدو للبعض أماكن مهجورة أيضاً، لأن المصانع اليوم لا تحتاج إلى عدد كبير من العمال كما كان الحال في الماضي، فالعامل الواحد يسهم في إنتاج ضعف عدد السيارات التي كان يساهم فيها العامل قبل نحو عقد من الزمن، لذلك لن يتركز العدد الأكبر من الموظفين في المصنع، بل في المكاتب التابعة له، حيث سيتواجد المصممون والمهندسون وأخصائيو تقنية المعلومات، والخبراء اللوجستيون، وموظفو التسويق ومختصون آخرون.

  هذا يعني أن مهن المستقبل في مجال الصناعة ستحتاج إلى قدر كبير من المهارة، وسيتم الاستغناء عن الكثير من المهام المضجرة التي تعتمد على التكرار، فأنت لن تحتاج إلى عمالٍ لتثبيت البراغي في مصنع يُصنّع منتجات لا توجد فيها براغي أصلاً.

 ولن يقتصر تأثير الثورة على كيفية التصنيع، بل سيتجاوزها إلى مكانه. اعتدنا مؤخراً على رؤية المصانع تنتقل إلى دول توفر يداً عاملةً بأجور رخيصة، بهدف كبح جماح التكاليف إلى أقل ما يمكن. لكن هذه التكلفة تصبح أقل أهمية الآن.  لنأخذ الآيباد كمثال، كان سعر الآيباد الأول 499$، منها 33$ فقط تكلفة تصنيع، يذهب منها 8$ فقط إلى مصنع تجميع الجهاز في الصين.  لهذا السبب نرى الكثير من عمليات التصنيع تعود من وراء البحار إلى البلدان الغنية، ليس بسبب ارتفاع أجور العاملين في الصين، لكن لأن الشركات الآن تريد البقاء قريبة من زبائنها بحيث تستجيب بسرعة أكبر إلى التغييرات في الطلب. أضف إلى ذلك أن هناك منتجات شديدة التطور يستلزم تصنيعها وجود الأشخاص الذين يصممونها والأشخاص الذين ينتجونها جنباً إلى جنب في مكان واحد. بناءً على هذا، تتوقع مجموعة بوسطن الاستشارية (Boston Consulting Group) أنه مع حلول عام 2020، ستستطيع أمريكا صناعة 10-30% من المنتجات التي تستوردها الآن من الصين اللازمة لقطاعات النقل، والحواسيب، والمعادن المصنّعة، والمكنات، مما سيرفع الناتج الاقتصادي الأمريكي بحوالي 20-55 مليار في السنة.

 الصدمة من الجديد

أما المستهلكون، فلن يجدوا صعوبة في التأقلم مع عصرٍ جديدٍ يقدّم لهم منتجات أفضل، تصل إلى الأسواق بسرعة أكبر. لكن المشكلة قد تكون في الحكومات التي تدفعها غريزتها عادةً إلى حماية الصناعات والشركات الموجودة على الأرض، وليس الشركات الناشئة التي قد تهدد وجودها. لهذا تراها تغرق المصانع بالدعم المادي الحكومي وبمدراء متغطرسين كل همّهم نقل عمليات الإنتاج إلى الخارج، يصرفون لهذا الغرض مليارات من الأموال  ليدعموا بها تقنيات جديدة يعتقدون، بحكمتهم، أنها ستلقى رواجاً. كما يتشبثون باعتقادهم الرومانسي بأن التصنيع هو الأهم ولا مجال لمقارنته بقطاعات الخدمات أو التمويل.

 لا معنى لكل هذا. الخطوط الفاصلة بين التصنيع والخدمات آخذة بالتلاشي. فرولز رويس لا تبيع محركات للطائرات، بل تبيع عدد الساعات التي يستطيع المحرك خلالها أن يبقي الطائرة محلقةً في السماء. على أية حال، لطالما كانت الحكومات دنيئة في أساليب اختيارها للفائز بدعمها، ويُتوقع أن تصبح أكثر دناءة في الأيام القادمة، خاصة مع جحافل قادمة من المستثمرين والهواة يتبادلون التصاميم على الإنترنت، ثم ينتجونها من منازلهم، ويسوقونها إلى العالم من كراج المنزل.

 بينما تستعر الثورة، الأجدى بالحكومات التشبث بالأساس: مدارس أفضل تُخرّج قوةً عاملةً ماهرة، وقوانين واضحة، مع فسحة كافية تسمح للمستثمرين بالإبداع في أي مشروع. أما الباقي فسيتكفل به الثوار.

مصدر المقال باللغة الإنكليزية