美国：新景象新动力

随着国内制造业的回暖，美国制造业就业也出现了不可思议的增长：美国劳工统计局的季度调整数据显示，从2010年2月到2013年12月，制造业增加了56800个就业岗位，直接就业人口达1203万人。尽管这与1979年的1955万人相比仍有较大差距，但比危机前的1146万人要多得多。

复苏的动力与阻力

美国制造业的复苏来源于四大因素的推动。

第一是创新。一系列新型、高端、基于软件的制造业技术、设备和工具，改变了全球制造业的游戏规则。这些技术、设备和工具效率更高、速度更快、精度更高，极大地提高了生产力，并促进了全球公平竞争。

第二是能源的新利用。在美国，最大的运营成本就是能源，创新和非传统的油气提取方式，给北美制造商带来众多福音。不仅为管道、泵和其他能源提取制造业创造了发展空间，也大幅降低了美国国内的能源成本。

第三得益于强劲的需求。尽管不断受政治和全球不利因素的影响，美国国内需求和经济仍在缓慢增长，汽车和商用飞机等耐用品的本地消费需求一直非常健康。2013年，美国消费者购买了1560万辆客车和轻型卡车，比上年增长8%，更重要的是，这些车中80%都是北美制造，这也引发了新车零件的大规模重新装备。

第四是绿色能源的利用。在清洁技术领域，如风能、太阳能的投资，与节能汽车的新规一道，不断推动新材料和新技术的发展，助力制造商推出新的风电机组、太阳能板和电动车。

总之，高端制造技术和设备，配以低能源成本，让美国制造业的吸引力越来越大。无论所生产的产品绿色与否，都将主要在本地消费，满足有机需求。

当然，制造业各领域也面临诸多挑战：国防部门仍在消化政府预算削减所带来的影响；奥巴马医改计划对医疗设备行业的影响还不确定；而经济增长势头仍不确定，尽管还在缓慢增长。

尽管如此，在普华永道2013年第三季度的《制造业晴雨表》中，60%的受访大型全球制造商对美国经济持乐观态度。不断有迹象表明，美国市场需求健康向好、价格具有优势、新产品投资涌现、新员工招聘正在进行，美国依然是工业制造领域的增长引擎。

制造业全面升级

3D打印的创新应用

与3D打印相对的减材制造，目前依然是制造业的主流技术。金属、陶瓷、塑料等材料制造棱形部件和转轴等转动件时，材料外形加工的主要方法仍然是材料去除和材料成型。

3D打印与传统的金属去除或金属成型工艺不同，它是一种增材制造，通过逐层堆叠塑料和金属等制造工件，再用热源加固。虽然有些人认为3D打印最有可能带来制造业的下一次技术革命，但目前投入大规模生产尚未成熟。

增材制造最初应用于快速原型、限量生产和固定件制造，现正向小批量生产发展，特别用于制造内有空洞的小型复杂工件。3D打印金属零部件具有局限性，它最大只能打印信封大小且扩展性差。而一家机床制造商正在突破这种局限，把3D打印整合到标准加工中心平台上。有了这些发展，许多减材制造机器和辅助设备比以前更加高端了。

多任务机器上运行多功能操作，减少了机器从一种工艺向另一种工艺转换时重新安装零部件的步骤。一次安装，大大减少了质量公差的累计，同时减少了成品与印刷尺寸之间的偏差。

无人化和自动化

一人一机的日子即将一去不复返。

今天，高端制造机器的目标是一次设置后能够同时执行多个任务，更棒的是，可以全天候无人监管地工作。

柔性加工中心和全天候无人看管车削中心的发展趋势仍在继续，汽车行业的原始设备制造商和分级制造供应商们，正在使用能够设置多个加工单元的加工中心。每个单元由机器人监控，并配有带导轨的托盘系统。伴随产品模型设计和要求，并根据MTConnect标准和生产安排的变化，每个加工单元可以重新配置。

从大型公司到小型创新车间，自动化正在迅速应用。这既是为争取利润做出的努力，也是实际的必然要求，因为生产需求不断上升，而技工数量依然短缺。

合约工作

零部件制造仍然是大部分工业的命脉。这些部件大小各异，生产数量不等，使用的材料也不尽相同。模具可以看作是一次性工件，开始是成本为5000美元的工具钢，一个月后，经过大量加工，价值几十万美元。

模具制造商是一类合同制造商，另一类合同制造商则生产数量为几万到几十万的零部件。大规模的定制化生产减少了对大批量生产的要求。传统的螺纹切削机车间正采用数控杠技术，可以减少CAM操作机器的设置时间，提高系列刀具的更换速度，缩短换刀距离。

对于机床供应商和第三方供应商来说，未来的趋势是把向客户提供全套方案作为业务重点。第三方供应商的产品包罗万象，从切割工具、工件夹紧解决方案到自动化设备、监测工具。制造商的员工团队中缺乏足够的工程师能自行完成这些工具的制造，所以希望机床供应商能够提供创造性的解决方案。有些机床厂看到了企业维修方面的需求缺口，创造了向客户提供服务的商业模式。

未来在云端

高端软件是未来高端制造业的主要支撑，这些软件将越来越多地开发云版本。

向云端迁移的步伐还在继续，现在发布的产品生命周期管理软件和企业资源规划软件都有云版本。云端模型降低了成本，成为对制造商越来越具有吸引力的选择。云应用节约了安装现场应用和企业内部应用的高昂成本，同时把与新软件安装和内部软件支持的成本外包了出去。

基于云的CAE（工程设计中的计算机辅助工程）模拟应用，如Autodesk的Sim 360系统中的有限元分析，让用户有机会利用互联网上近乎无限的计算能力。Geometric Technologies和达索系统公司等其他开发商，也已经测试并向用户提供至少是有限的云端CAM。

通过云端企业资源规划软件，现在可以让工厂管理人员轻松地在智能手机上查看厂区设备的状态，这些系统越来越紧密地与制造执行系统结合起来，几乎可以实时查看机器状态，并根据条件的改变进行调整。