美國制造業的未來

在倫敦奧運會前夕，當美國媒體爆料美國奧運代表團制服是“中國制造”后，立刻引起了一場輿論風波。民主黨參議員哈里·瑞德怒不可遏地說：“那些隊服就該堆起來燒掉！”這件事情引起了美國人的憤怒和恐懼，他們覺得自己的制造業已經流向了中國。中國依靠政府補貼、廉價的勞動力、管理松懈和操縱貨幣使得近美國的制造業在近幾十年里急速地流入中國，給美國留下的則是數百萬失去工作的工人。正是這種恐懼引發了國會的喧囂，而非什么奧運制服。

但這次“奧運制服”事件發生不久后，美國的制造業有了起死回生的跡象，更大的趨勢表明，潮流已經開始轉變，該輪到中國擔心了——確實，多家美國公司都有將工廠搬回美國的意向，比如陶氏化學公司（Dow Chemical）的CEO安德魯·利偉誠就表達了這樣的想法。是什么加速了這一趨勢？人們一直認為中國勞動力成本提升和人民幣升值導致了美國外流的制造業向美國回流。可真正促成這一趨勢的原因并非如此——美國的科技進步才是中國制造業的真正威脅。在科技的推動下，中國的制造業很可能會像20年前的美國一樣進入真空期。

好幾種科技的發展和融合引發了這一趨勢。首先是機器人技術。不同于我們常在科幻電影里看到的那樣，現代的機器人是由軟件遠程控制操縱的專業機電設備。隨著計算機性能越來越高，這些設備的能力也越來越強。現在的機器人能用來做手術、擠奶、進行軍事偵察和軍事打擊，以及駕駛無人戰斗機。一些公司（比如柳樹車庫(Willow Garage)、iRobot、和9th Sense）賣給大學生和開源社區的機器人開發工具包，是正在開發中的更加復雜的應用程序。

中國目前以人力為主的工廠裝配線和下一代機器人相比，純屬兒戲，而且下一代機器人將很快變得比勞動力更便宜。中國最大的制造商之一，臺灣富士康科技集團，去年8月份宣布，計劃在三年內安裝一百萬個機器人，來取代目前在中國雇傭的工人。即使是低廉的中國勞動力，富士康也覺得太貴了，更何況機器人并不會像工人們那樣提出各種各樣的要求。

其次是人工智能(AI)——軟件正在使計算機變得越來越聰明。這種技術我們并不陌生，IBM的深藍計算機在1997年擊敗了國際象棋大師卡斯帕羅夫，2011年IBM的超級電腦沃森擊敗了電視節目《危險邊緣》里最成功的人類冠軍。人工智能使得開發自動駕駛汽車成為可能，還有蘋果公司的 Siri語音識別系統和Facebook最近收購的 face.com面部識別軟件，也是人工智能技術的產物。

硅谷奇點大學人工智能跟蹤研究項目的主任尼爾·杰克斯坦因表示，人工智能技術將帶來制造業的“個性化”：在人工智能助手的幫助下，人們能夠在自己家里設計自己想要的產品。他預言大規模生產將被個性化生產所取代，人們將從互聯網下載定制的設計或自我開發。

我們怎樣將這些設計理念轉化為產品呢？在家里“印刷”它們，或者在Kinko快印的會員制公共制造車間TechShop里使用新的生產技術生產各類產品。

一種稱為“加法制造”的新型生產方法，使得經濟地“打印”產品成為可能。在傳統制造業里，零件的生產是人類使用動力機械工具，如鋸、車、銑、鉆，物理地去除材料直到剩下你所需要的形狀。這樣制造出的產品零件，加工過程非常繁瑣且費時費力。換句話說，零件越復雜，加工就越困難、耗時。也就是說，制造越復雜的產品，付出的勞動和心血就越多。

在加法制造中，通過3D模型以及溶解模型中連續的圖層面板，零件得以被生產出來——即按需添加原料而不是除去原料的多余部分。“3D打印機”利用金屬、塑料和其他材料的熔液制造零部件——這種液態材料就像激光打印機里的墨盒。這種制造方法不會產生任何廢料，而且也不會因為復雜的生產過程產生導致多余的生產成本。像激光打印機帶給人們的好處一樣，打一頁圖表的成本比打一頁字多不了多少（除了多用點墨粉），用3D打印技術生產一個復雜的3D模型所需的成本跟生產一個簡單的模型也差不了多少。

3D打印技術現在已經成熟到可以制造機械裝置、醫用移植器官、珠寶和服裝了。最便宜的3D打印機可以打印簡單的物體，目前售價在500美元至1000美元之間。用不了多久，人們就可以用這個價錢買到可以能生產玩具和日用品的3D打印機了。在十年后，3D打印機生產的產品甚至將可以取代目前的小規模勞動密集型產品。也許在下個十年里，制造業將會重新成為本地產業——3D打印完全可以用來生產電子設備，甚至利用大型的3D打印機，整座樓房都能被生產出來。如果這些產品真的可以通過更加低廉的成本在本地按需生產，那么我們為什么還要如此費力地將原材料運至中國，再從中國運回成品呢？

在下個十年里，其他先進技術的發展也會同樣影響制造業——特別是納米技術的飛速發展，這將會打破現在的平衡。工程師和科學家們正在研制一些新型材料，比如納米碳管，納米復合陶瓷材料和新型的碳纖維材料等。這些新型材料能生產出更強、更輕、更高效、更耐用的產品。在“分子制造業”這一全新領域中，納米技術會進一步得以應用，在原子精度上給分子重新排序的成本會更低。杰卡布斯坦說道：“未來20年，分子制造業對人類、分子與物質之間關系的影響，就像計算機在人類、比特數據和信息之間的關系所造成的影響一樣——它能使人類對分子和物質進行成本低廉且無處不在的精確控制。”

所有這些進步都充分體現了美國創新能力的發揮，摒棄舊的產業，不斷進行自我升級。而中國仍在忙于拷貝美國過去幾十年前用過的技術。在創新方面，中國人現在還稍遜一籌。

毫無疑問，機器人技術、人工智能技術和3D打印技術會得到快速的發展和融合。美國企業已經發覺中國勞動力的成本和運輸成本正在不斷提高，時間拖延的問題也在不斷加重。此外，美國人還發現，在中國做生意時知識產權的保護也是個很大的問題。中國政府在某些關鍵原材料（比如稀土礦）的儲藏保護方面過于上心，這也致使西方的制造業廠商開始尋求另一種出路。目前世界上最先進的汽車——特斯拉電動跑車，已經開始在美國進行工業化生產，并且在生產過程中大量應用了智能機器人和人工智能技術。最近，谷歌也宣布要在美國生產Nexus 7平板電腦——而這只是美國制造業回流的開始。