Chapter One
第一章 制造技术的发展、演化、进步和变革
早在远古时期，为了维持生命，人类不断利用自己掌握的技术对自己所使用的工具进行改造以用于生产、生活，逐步形成了早期制造生产的雏形。
伴随着人类智慧的不断进步，人类社会也在不断发展与更迭。
最初的渔猎社会，人类靠天吃饭，通过捕鱼、狩猎、采集大自然的现有果实来勉强生存，直到发现使用雷击产生的火焰可以进一步加工食物，人类的体质才有所提升，生存才得到进一步的保障。火的使用，加快了人类社会的发展与更迭。
在不断的采集过程中，人类发现了可以人工培育的植物，从此进入了农耕社会。人类借助在渔猎社会时期积累下的丰富经验，掌握了农耕和畜牧，生活质量大幅度上升，并且可以很熟练地通过人工操作取火，在熟练掌握了火的使用后，陶器也在这一时期诞生。要知道火焰的外焰只有500℃，但最简易的陶器也需要在700℃的高温下才可以烧制而成。陶器的烧制经验，为农耕社会后期冶铁业的发展打下了坚实的基础。铜的熔点是1083℃，相对铁较低，这也是铜成为人类最早使用的金属的原因。农耕社会末期，随着冶铁技术的不断发展，各类金属工具层出不穷，手工作业的方式已经无法满足人类的生产生活需求。
2021年3月7日晚，中央电视台第一套节目，播出“典籍里的中国—有‘典’意思之《天工开物》”。《天工开物》这部著作的名字来源于两部典籍：第一部是《尚书》，另外一部是《易经》。“天工，人其代之”出自《尚书》，“天工”，现在我们可以理解为自然的物质和能量；“开物”是《易经》里的一句话，“开物成务”，是指开创万物、开发万物、成就万物。所以“天工开物”，就是人要利用自然，用人们的思想，用聪明才智，用技术，用努力奋斗，开发万事万物，使万物升值。“天工开物”这四个字里面，人与自然相协调，人力与自然力相配合，充分利用了三要素（自然界的物质、能源，以及大脑里的信息）来生成产品。
《天工开物》了不起在哪里？它由明代著名科学家宋应星于1637年（明崇祯十年丁丑）所作，距今有384年，共三卷十八篇，全书收录了农业和手工业生产技术，如机械、砖瓦、陶瓷、硫黄、烛、纸、兵器、火药、纺织、染色、制盐、采煤、榨油等。共八万余字，配了123幅手工绘图，细节画得非常清楚，以至于我们现在看见那些栩栩如生的图案，就能真的明白17世纪明朝的工艺达到了什么样的水准。《天工开物》图文并茂，是中国第一部关于农业和手工业生产工艺的科学技术典籍，也是我们后世公认的中国17世纪工艺百科全书。这本“实学之书”造福后世，正应了书中的一句话“此书于功名进取毫不相关也”。
图1-1 天工开物
“古有天工开物，今日继往开来”，《天工开物》物自天生，工开于人，梳理了一百三十多种生产技术和工具，在对古代各项生产技术的系统总结中，构建了一个完整的技术体系。作为中国第一部关于农业和手工业生产技术的百科全书，其中不论是百姓汲水舂米的日常工具，还是制取海盐、炼铁、纺织等精巧技术，字里行间都流淌着“格物致知，经世致用”的科学态度，迸发着熠熠生辉的智慧光芒。第一篇《乃粒》说的是如何种植粮食，第十八篇《珠玉》讲的是如何生产玉石珠宝；《乃粒》在最前，《珠玉》在最后，取“贵五谷而贱金玉”之意。
《陶埏》中写道：若夫中华四溢驰名猎取者，皆饶郡浮梁景德镇之产也。就是说，这远近闻名、人人争购的瓷器都是江西景德镇出产的，瓷器是我国手工业商品的翘楚，早已销往东洋、西洋各国。匠从八方来，器成天下走。后来在英文当中“瓷器”和“中国”是同一个词语，是“china”。
图1-2 生产流程
18世纪中后期，瓦特完成对蒸汽机的改良，人类开始进入工业社会。改良后的蒸汽机极大地改变了人类的生产生活方式，以蒸汽机为动力的各类机械工具大量涌现，生产和运输效率大幅提升，人类得以从繁重的劳作中解脱出来，将更多精力投入到科学技术发展上。
19世纪60年代后期，以电气化为标志的第二次工业革命孕育了诸如发电机、电动机等新技术、新发明，极大地改变了当时的能源结构，进而推动钢铁、内燃机等相关领域科学技术的大踏步前进，汽车、船舶等一系列新兴制造行业继而迅速兴起。在这一时期，生产流水线的出现，使得劳动分工日益明确，工厂也一改往常以经验为主的管理方式，开始运用科学管理理论。
进入20世纪，电子技术、核技术、信息技术、航空航天技术、生物医学技术等新兴技术喷涌而出，并迅速转化为规模生产力，进一步催生了集成电路、电子计算机、电视机、移动通信、互联网、机器人、航空航天等产品，并由此形成了高新技术产业，使人类社会的生产生活方式、企业与社会的组织结构、经营管理模式乃至人们的思维方式相对于传统文化产生了深刻变化，也使现代制造系统实现了制造设备的数控化、制造系统的计算机集成化，并进一步向以先进生产模式为特色的全球化制造方向发展，人类迈入了信息化社会。
当今社会，人们的生存、生活、工作无一不与制造密切相关。在人类不断进步的漫长征途中，每一次制造技术的变革都给社会创造了巨大的财富，并且极大地促进了社会的发展、人类的进步。制造业作为一个国家经济的原动力，左右着一个国家经济发展的命脉和人民的生活水平，同时造就并推动了人类文明的蓬勃发展。我们当前所处的信息化社会仍处于起步阶段，必将走过数字化、网络化、智能化。但人类社会无论处于什么阶段，都将以制造业作为基础。