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因新冠疫情导致的供应链中断,促使制造商考虑将生产转移到美国。但成功与否取决于新想法和新技术。

今年1月,乔·拜登总统下令政府机构采取行动,要求在机场、商用飞机、渡轮和所有公共交通工具上戴口罩,同时鼓励“在全美各地戴口罩”。而且,如果我们要购买更多的口罩,为什么不购买同样“美国制造”的产品呢?

当流行达到美国去年年初,约占世界一次性口罩的一半是在中国海外生产的。而作为COVID-19成为一个全球性的医疗保健危机,口罩成为必不可少的,国家征收出口,这增加了口罩和原材料的短缺,全球限制,根据美国国立卫生研究院国家医学图书馆

公司创始人兼首席执行官拉斐尔·克里泽克表示:“我们所做的只是阻止海外生产的一次性口罩供应到美国,就受到了严重影响。勇敢的保护,制造业公司专注于生产的面具,在一个新的先进的设施在洛杉矶,加利福尼亚州PPE短缺,依赖外国采购商品,缺乏质量控制标准,促使Kryszek使制造业在美国一个可行的选择。这也是他创造就业机会、帮助提振美国经济的一种小方法。

而Kryszek并不孤单,当谈到抢摊美国本土。据最近托马斯工业调查在评估COVID-19对北美制造业的持续影响时,人们对回流和招聘的兴趣大增——这主要是重新思考供应链的结果。

在2020年5月和6月调查的746家制造商中,69%的人正在考虑将产量带回北美,38%正在积极招聘,55%的参与者表示,他们可能会投资自动化,特别是它涉及自动化生产性能,过程控制和产品测试和质量。“随着越来越多的回顾和围攻,受访者分享了他们正在寻求国内来源的顶级产品:金属(15%),加工工具和零件(13%),制造材料(13%)和PPE(12%),“托马斯报告国。

该公司副董事长保罗•韦纳指出:“很明显,疫情促进了回流以及近岸转移。德勤LLP,并领导公司的美国工业产品和建筑实践。“近岸是指进入你的时区,比如如果你在美国,就利用中美洲或南美洲的制造业,而回流则是将生产带回你的国家。但随着美国经济的复苏,它的复苏方式与世界其他地区不同。技术的加入有助于继续推动制造商的成本目标、质量目标和安全目标。”

据Wellener,自动化和机器人发挥显著的作用,以此来抵消劳动力成本,但机器学习,人工智能(AI),云计算,3D打印和供应链管理(SCM)在努力reshore也帮助制造业。

勇敢的保护,例如,使用伺服电机和流水线上的绝对和相对编码器,并在很大程度上依赖于人工智能和机器学习,以确保质量控制和预测性维护,优化操作和加速以最低的成本面具库存的交付。“有很多流水线上的移动部件,他们会由于磨损和撕裂。但是,我们已经看到,由于AI和预测性维护周期,这是由于我们减少浪费,降低故障产品的能力提高生产力,效率和降低定价巨大的改进,” Kryszek说。“我们并没有重新发明生产的三层口罩,我们所做的是流线型,并通过添加技术,提高了流水线的不同部分自动化。”

高价生产

在最近的历史上,美国每年有8000亿美元的贸易赤字。美国一直依赖进口,主要是因为在美国的制造成本太高。根据Harry Moser,创始人和总裁重新支撑计划,他的数据显示,美国制造的成本往往20%,高于欧洲的制造业和比中国高40%和其他低劳动力成本的国家,这使得海外制造更多的从成本竞争力的角度来看吸引力。而且价格太高,主要是因为美元汇率过高,他说。

此外,莫泽说,美国没有足够的工程师,而且相对于机会而言,美国缺乏熟练制造业从业人员的数量和质量,这阻碍了生产率的增长,而生产率的增长可能会克服美元的影响。此外,美国有太多的法规,公司税率高——在2017年之前是35%,而世界上大多数国家都在22%左右——而且美国没有增值税,而其他国家却征收增值税。莫泽说:“这些都是我们关注的重要问题,在10到20年的时间里扭转这些问题将平衡贸易逆差,使我们摆脱目前的问题。”“我们称之为平衡竞争环境,如果你做到了这一点,那么让公司决定把工作岗位搬回来就会容易得多。”

尽管如此,莫泽同意,最近对回流的兴趣在很大程度上是由COVID-19推动的。“从2020年3月到今年年底,约60%的回流病例提到COVID-19是导致他们回流的因素之一。其中一些病例是与COVID-19相关的产品,如口罩、长袍和呼吸机,其他病例与该公司认识到无论它生产什么,它都太依赖中国或离岸来源,COVID-19教育它不要如此依赖。”

此外,从长远来看,增长和生产力是提高生活水平的唯一途径。莫泽说,过去10年美国制造业的平均增长率为0.4%。因此,由于担心机器人会抢走工作岗位而导致的自动化应用的缺乏,对美国的生产率并没有帮助。相比之下,中国的生产率正以每年6%的速度增长。

“如果我们不投资自动化,我们没有提高我们的竞争力,”莫泽说。“有些人怕自动化的,因为他们会失去工作。但是扔掉这种说法,因为美国将失去更多的就业机会,以中国自动化如果我们不自动比我们会去美国自动化如果我们这样做。由于我们的竞争,你必须自动化你可以留下来,即使是最好的。”

但是,自动化,也必须改变,以帮助制造商竞争。莫泽点亮机,一个总部位于旧金山的制造技术初创公司在装配转化其模块化系统这一空间机电一体化产品。

未来很明亮

明亮的机器'用于装配,测试和检查的Microfactory,旨在通过利用智能软件和自适应硬件,使用计算机视觉,机器学习,云计算和机器人来获取产品以更快地推出产品。

该平台首先关注硬件标准化和映射到公共数据模型的公共接口。除此之外,还有一组算法和微服务,通过API网关将它们组合在一起,用于一组通用的应用程序,这些应用程序将让制造商经历自动化、线路规划、机器人单元配置、部署、服务和支持等所有阶段。关键在于由人工智能驱动的软件层,它可以配置、监控和管理机器和操作。

“我们自动化自动化,”光明机器的首席产品官阿布舍克帕尼说。为此,布赖特机将通过一个抽象层,使得它PLC不可知跨各种控制器和不同的部件的工作。“有一堆东西,通过不同的供应商发生的事情,但它是我们如何把它集中在一个共同的界面和一个共同的工作流程和通用软件工具。”

要了解Bright Machine Microfactory是如何工作的,以及这一切的发展速度,只需看看Argonaut Manufacturing Services,一家总部位于美国的生物制药、诊断和生命科学行业的合同制造商。该公司专注于分子诊断和非肠道药物产品,目前在COVID-19领域有许多积极的项目,与制造和供应链方面的公司合作。

例如,该公司生产用于COVID-19检测的试剂盒,并收集棉签和保存样本的液体,以判断某人是否感染了病毒。该公司同时负责填充和包装材料,这些材料可以是不同的化学物质,在不同的管道中组成一个套件。Argonaut的首席商务官Eric Blair说:“我们与Bright Machines合作,使过程大大自动化,以增加我们在填充和定货领域的可扩展性。”其好处是模块化能够很好地适应运营预算。“它使我们能够将往往是资本密集型的过程,转变为提取关键部件,并在更短的时间内针对具体需求进行建设。”

这对回流很重要,因为美国需要创新的诊断测试和药物发现,而且需要快速、大规模地进行,同时降低供应链风险。为了做到这一点,许多公司将寻求合同制造商,如Argonaut。

阅读关于在合同包装工业持续,软包装在PMMI的报告“合同包装与制造包装操作,趋势与挑战”访问需求的上升:oemgo.to / contractpackagingtrends

库存变得简单

另一项可以加速供应链和装配线的技术是增材制造,也被称为3D打印,这是一种通过将塑料或金属等材料在连续的横截面上顺序分层来制造物体的方法。它已经被制造商用来制造零件,同时减少模具成本和缩短交货时间。

增材制造发展的一部分是引入新的材料,比如碳复合材料,一种强度轻的材料。Arris Composites成立于2017年,是面向大众市场应用的下一代复合材料的先驱,包括航空航天、汽车和消费产品。该公司开发了连续碳纤维复合材料,可以在高速过程中与其他材料结合,将3D打印与传统的大批量制造方法注塑结合在一起。

加性成型技术能够使用连续光纤制造复杂的几何形状,并能集成硬件和先进的电子设备。例如,智能手机外壳可以在结构中嵌入电子元件。此外,将增材制造和注射成型结合在一起,可以在更低的生产成本下实现批量生产的重复性——生产重量仅为钛的1/3的部件,比钛更坚固。

美国无人机制造商Skydio与Arris合作,利用Arris添加剂成型碳纤维制造技术重新定义机身设计。其结果是,将17个部件组装成一个单一的、多功能的结构,性能更好,因为减轻了25%的重量,增加了无人机的航程和速度,有更好的强度和耐久性,坦白地说,这个部件只是看起来更好。

“消费品公司的工业设计团队对我们为他们提供的制造美丽产品的化妆纬度感到兴奋,”Arris的首席执行官兼创始人伊桑•埃斯科维茨(Ethan Escowitz)说。但它的美超越了美学。“与客户合作,根据单个部件或组件的功能要求,设计出更好的产品的能力是关键。”

Skydio是一个成功的故事,因为这家无人机公司找到了如何从头开始创新,并在美国本土制造。这是其他寻求回流的公司可以借鉴的经验。埃斯科维茨表示:“回流最重要的一点是,它需要重新思考产品是如何制造的。”有时,公司只需要看一份材料清单,就能弄清楚哪些海外生产的产品可以在美国生产。“我认为,还有更有趣的更具破坏性的回流机会……比如利用新的制造技术……考虑生产更令人满意的产品的架构,并根据客户供应链选择正确的位置。”

使得它在美国

德勤的威勒纳指出,回到美国的都是高价值产品——不是螺母和螺栓——而是像Skydio无人机那样的高设计产品,甚至是进入更大的子系统的部件。因此,企业需要权衡利弊,考虑将哪些资产转移到本土,以及如何在正确的时间进行投资。

为此,回流计划提供了一个免费的在线工具,TCO Estimator,帮助公司量化所有离岸成本和风险。该工具有助于说明所有相关因素——管理费、资产负债表、风险、公司战略和其他外部和内部的业务考虑——以确定真实的总拥有成本。利用这些信息,公司可以更好地评估采购,确定替代方案,甚至在与海外竞争对手进行销售时提出理由。此外,“回流计划”还建立了进口替代计划(ISP),以说服和促进进口公司更多地在国内生产或采购。美国制造公司、技术供应商、贸易协会、经济发展组织和制造业扩展伙伴关系都可以使用定制版本的ISP。莫泽估计,持续使用该项目将使国内制造业增长约10%。

对于屏蔽牢固保护,劳动力成本,资本设备成本,材料成本和技术成本等公司,在决定建立设施的地方时,所有因子进入等式。“这是一个挑战,”Kryszek说。但在美国制作面具总是目标。“该项目的创始原则是帮助美国供应链和美国劳动力。”

设备是美国合同制造的关键

合同包装商和北美制造商将受益于重新努力,以及正在增长这一行业部门的其他趋势,包括合并和收购,电子商务,客户对创新的需求,以及Covid-19后遗症。根据Carl Melville,创始人兼首席营销官表示,这将影响OEM的OEMs,因为他们将购买更多设备。梅尔维尔集团在举办的网络研讨会期间合同包装商和制造商协会(CPA)。

他说,自动化将成为成功的关键,原因有几个。首先,新冠肺炎疫情前的劳动力短缺和目前与工厂保持社会距离有关的问题。第二,客户对新事物的压力,需要设备的适应性。“如果你看看在PACK EXPO上受到关注的机器,你会发现,那些具有高速转换、灵活性和易于清洗的机器,在合同包装和合同制造环境中工作得很好,他们正在这方面进行投资。”

梅尔维尔指出,客户也在研究合同包装商的供应链,并询问有关道德采购、他们如何处理废物、能源使用等问题。当涉及到可持续性时,合同包装商不会在材料上做出决定。“但它们需要适应设备和格式的变化。”

梅尔维尔说,品牌要求从合同包装商重新创新合约包装者,并且对于OEM来说是一个很好的机会 - 梅尔维尔说。

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