美國：新景象新動力

隨著國內制造業的回暖，美國制造業就業也出現了不可思議的增長：美國勞工統計局的季度調整數據顯示，從2010年2月到2013年12月，制造業增加了56800個就業崗位，直接就業人口達1203萬人。盡管這與1979年的1955萬人相比仍有較大差距，但比危機前的1146萬人要多得多。

復蘇的動力與阻力

美國制造業的復蘇來源于四大因素的推動。

第一是創新。一系列新型、高端、基于軟件的制造業技術、設備和工具，改變了全球制造業的游戲規則。這些技術、設備和工具效率更高、速度更快、精度更高，極大地提高了生產力，并促進了全球公平競爭。

第二是能源的新利用。在美國，最大的運營成本就是能源，創新和非傳統的油氣提取方式，給北美制造商帶來眾多福音。不僅為管道、泵和其他能源提取制造業創造了發展空間，也大幅降低了美國國內的能源成本。

第三得益于強勁的需求。盡管不斷受政治和全球不利因素的影響，美國國內需求和經濟仍在緩慢增長，汽車和商用飛機等耐用品的本地消費需求一直非常健康。2013年，美國消費者購買了1560萬輛客車和輕型卡車，比上年增長8%，更重要的是，這些車中80%都是北美制造，這也引發了新車零件的大規模重新裝備。

第四是綠色能源的利用。在清潔技術領域，如風能、太陽能的投資，與節能汽車的新規一道，不斷推動新材料和新技術的發展，助力制造商推出新的風電機組、太陽能板和電動車。

總之，高端制造技術和設備，配以低能源成本，讓美國制造業的吸引力越來越大。無論所生產的產品綠色與否，都將主要在本地消費，滿足有機需求。

當然，制造業各領域也面臨諸多挑戰：國防部門仍在消化政府預算削減所帶來的影響；奧巴馬醫改計劃對醫療設備行業的影響還不確定；而經濟增長勢頭仍不確定，盡管還在緩慢增長。

盡管如此，在普華永道2013年第三季度的《制造業晴雨表》中，60%的受訪大型全球制造商對美國經濟持樂觀態度。不斷有跡象表明，美國市場需求健康向好、價格具有優勢、新產品投資涌現、新員工招聘正在進行，美國依然是工業制造領域的增長引擎。

制造業全面升級

3D打印的創新應用

與3D打印相對的減材制造，目前依然是制造業的主流技術。金屬、陶瓷、塑料等材料制造棱形部件和轉軸等轉動件時，材料外形加工的主要方法仍然是材料去除和材料成型。

3D打印與傳統的金屬去除或金屬成型工藝不同，它是一種增材制造，通過逐層堆疊塑料和金屬等制造工件，再用熱源加固。雖然有些人認為3D打印最有可能帶來制造業的下一次技術革命，但目前投入大規模生產尚未成熟。

增材制造最初應用于快速原型、限量生產和固定件制造，現正向小批量生產發展，特別用于制造內有空洞的小型復雜工件。3D打印金屬零部件具有局限性，它最大只能打印信封大小且擴展性差。而一家機床制造商正在突破這種局限，把3D打印整合到標準加工中心平臺上。有了這些發展，許多減材制造機器和輔助設備比以前更加高端了。

多任務機器上運行多功能操作，減少了機器從一種工藝向另一種工藝轉換時重新安裝零部件的步驟。一次安裝，大大減少了質量公差的累計，同時減少了成品與印刷尺寸之間的偏差。

無人化和自動化

一人一機的日子即將一去不復返。

今天，高端制造機器的目標是一次設置后能夠同時執行多個任務，更棒的是，可以全天候無人監管地工作。

柔性加工中心和全天候無人看管車削中心的發展趨勢仍在繼續，汽車行業的原始設備制造商和分級制造供應商們，正在使用能夠設置多個加工單元的加工中心。每個單元由機器人監控，并配有帶導軌的托盤系統。伴隨產品模型設計和要求，并根據MTConnect標準和生產安排的變化，每個加工單元可以重新配置。

從大型公司到小型創新車間，自動化正在迅速應用。這既是為爭取利潤做出的努力，也是實際的必然要求，因為生產需求不斷上升，而技工數量依然短缺。

合約工作

零部件制造仍然是大部分工業的命脈。這些部件大小各異，生產數量不等，使用的材料也不盡相同。模具可以看作是一次性工件，開始是成本為5000美元的工具鋼，一個月后，經過大量加工，價值幾十萬美元。

模具制造商是一類合同制造商，另一類合同制造商則生產數量為幾萬到幾十萬的零部件。大規模的定制化生產減少了對大批量生產的要求。傳統的螺紋切削機車間正采用數控杠技術，可以減少CAM操作機器的設置時間，提高系列刀具的更換速度，縮短換刀距離。

對于機床供應商和第三方供應商來說，未來的趨勢是把向客戶提供全套方案作為業務重點。第三方供應商的產品包羅萬象，從切割工具、工件夾緊解決方案到自動化設備、監測工具。制造商的員工團隊中缺乏足夠的工程師能自行完成這些工具的制造，所以希望機床供應商能夠提供創造性的解決方案。有些機床廠看到了企業維修方面的需求缺口，創造了向客戶提供服務的商業模式。

未來在云端

高端軟件是未來高端制造業的主要支撐，這些軟件將越來越多地開發云版本。

向云端遷移的步伐還在繼續，現在發布的產品生命周期管理軟件和企業資源規劃軟件都有云版本。云端模型降低了成本，成為對制造商越來越具有吸引力的選擇。云應用節約了安裝現場應用和企業內部應用的高昂成本，同時把與新軟件安裝和內部軟件支持的成本外包了出去。

基于云的CAE（工程設計中的計算機輔助工程）模擬應用，如Autodesk的Sim 360系統中的有限元分析，讓用戶有機會利用互聯網上近乎無限的計算能力。Geometric Technologies和達索系統公司等其他開發商，也已經測試并向用戶提供至少是有限的云端CAM。

通過云端企業資源規劃軟件，現在可以讓工廠管理人員輕松地在智能手機上查看廠區設備的狀態，這些系統越來越緊密地與制造執行系統結合起來，幾乎可以實時查看機器狀態，并根據條件的改變進行調整。