作者：Daniel Araya 政府顾问、研究员，霍特全球中心（Hult Global Center）研究员

      Christopher Sulavik 普华永道思维领导研究院资深研究员

翻译：何灵南

来源：清华-布鲁金斯公共政策研究中心

当今时代，我们普遍设想的未来会是这样一种情况：机器人将很快学会驾驶我们的汽车，管理我们的工作，生产我们使用的产品。那么在美国，制造业所面临的颠覆性创新又是什么呢？学校又应该如何培养新时代的技术工人呢？

在全球范围内，制造业对国内生产总值（GDP）总和的贡献率约为16%，对全球就业的贡献率约为14%。虽然美国的工业劳动力总数已经从1140万上升至1230万，其整体就业率仍停留在历史低点（20世纪40年代以来最低）。更令人不安的是，自2009年以来，劳动力参与率一直在下降。事实上，在过去三十年里美国的贫富差距已经显著扩大，这也扭转了此前中产阶级日益扩大的趋势。

对于制造业未来的讨论基本集中于自动化可能带来的威胁上。可以肯定的是，美国制造业已经经历了一个十分动荡的十年。由于生产外包，美国制造业已经损失了数以百万计的就业岗位。有趣的是，这个模式似乎正在改变：制造业正在与其它产业如软件设计、虚拟现实与增强现实、云计算等产生了聚合或碰撞效应。

制造业的颠覆性革命

普华永道最近的调查结果显示，先进制造技术——特别是增材制造技术或3D打印技术，已经被制造商们广泛采用。观察者们指出，由于生产成本下降、产品质量和性能提高，新兴技术大有颠覆既有市场之势。从先进技术的采用率可以看出，美国的大多数工厂要么已经进入了这样的颠覆性创新阶段，要么预计在未来几年内也将开始这一进程。制造业的颠覆性改变也许会重新定义整个行业，并打破旧有的准入门槛。

目前，超过三分之二的生产商已经在原型制造、成品生产与试验等方面采用了3D打印技术。35%的美国制造商正在收集和使用智能传感器产生的数据，以加快制造和操作流程，而40%的制造商则在产品中嵌入智能传感器，以使用户能够收集传感器产生的数据。这对技术工人在生产中的角色有着十分重要的影响。

事实上，对很多企业来说，在未来实现工厂全面自动化是一个非常切实的目标。比如，工业机器人技术已经实现了从过去造价高、限制多，到如今可负担和协同性增强的转变，60%的制造商将开始在多项工序（包括组装和材料处理）中广泛应用机器人技术。

除了传统的制造业，不断上升的创新浪潮已经席卷了更多领域，改变了现有的市场和价值体系。现在，众多技术爱好者和DIY制造商开始在开放创新实验室、创客空间，以及创业车库中工作。目前，一些世界知名的大型企业也在努力争取将这类人才纳入麾下。

教育与技术工人

在新兴时代，年轻人教育所面临的一大挑战是“波动性”。正如风险投资家马克·安德森（Marc Andreessen）所言，软件正在吞噬世界。众所周知，要使学校“年轻化”，培育具备先进技术和能力的人才，需要投入大量资金来改变美国教育体系。同时，社会对创新人才的需求持续旺盛，这意味着学校在开设新学科以支持制造业变革方面扮演着不可或缺的角色。

这需要学校制定新的培养方案，使学生直接参与到观念及产品的构思、创造和革新中来。事实上，美国各地的学校已经出现开放创新实验室和创客空间，这表明各个地区已经开始积极回应社会发展需求。这些创新实验室很可能成为我们培育下一代制造业人才的平台，同时也是我们开启未来教育的窗口。

颠覆性创新正成为制造业一个非常重要的部分，这对于我们如何看待技术培训和技术人才教育有着重要的启示。就拿美国通用电气公司来说，它通过车库计划（GE Garage program）在全球范围内组织了制造商大会，并进行了3D打印技术、机器人技术等在内的各项创新技术的培训。而政府机构如美国国防部高级计划研究局（DARPA），也加入到了这场由制造商驱动、公众参与的创新革命中来。

新一代的发明家都是致力于颠覆性创新的弄潮儿，学校也需要相应地调整自身，以适应新的时代潮流。事实上，麦克阿瑟基金会的连接式学习项目（Connected Learning）为我们提供了一些有价值的思路，像这样基于项目培养的新型学习计划应该开展起来。这种实践出真知的学习方法基于让·皮亚杰（Jean Piaget）和西蒙·派珀特（Seymour Papert）的建构主义学习观。正如十九世纪美国伴随快速工业化出现了首批高中那样，当今学校也必须注重培养设计思维和DIY创造力，进而提升学生的整体创新能力。