制造业回流与近岸外包：自动化创新助推北美制造竞争力

制造业回流正在加速——势头强劲。制造商正迅速将生产从海外带回美国，或至少在相关举措「近岸外包」中移至更近的本土。回流和外商直接投资创造的美国就业岗位，从 2010 年每年 1.1 万个增至 2022 年超 30 万，2023 年上半年再增 18 万。自动化进步在其中扮演关键角色，帮助国内生产商克服过去驱动生产外迁的诸多挑战。

数十年来，海外制造商的低工厂价格导致美国企业将业务外包。但 2020 年 COVID-19 大流行让全球供应链停摆、工人居家。对公共卫生灾难的商业反应加速了北美工厂自动化部署。多项美国立法进一步激励国内制造。结果，许多公司重新审视制造版图布局。

为深入了解回流与近岸外包（含利益与挑战），并理解自动化进步如何实现成本竞争力的国内制造，我们采访了 Futura Automation 和 Reshoring Initiative® 的自动化与回流专家。

什么是回流？

Reshoring Initiative 定义回流为「将制造和服务从海外带回美国」。该组织网站称，除强化美国经济外，回流通过降低产品总成本、刺激产品创新惠及国内企业。

什么是近岸外包？

近岸外包类似，但不是带回美国，而是带到更近的地方。2024 年顶级工厂自动化趋势，近岸外包是将外国制造或业务运营（通常从亚洲）迁移到邻近国家或地区，典型为靠近公司运营基地。对美企，北美国家——加拿大、墨西哥、加勒比国家——是热门近岸外包地。

回流趋势

据 Bloomberg 汇编数据，美国企业提及 回流、近岸外包、回岸（回流同义词）的频次自 2022 年初以来同比翻倍。

「我职业生涯前 15 年更多关于整合：将制造移至墨西哥、亚洲或东欧，」Sterling Infrastructure CEO Joe Cutillo 在 Fortune 中被引述。「这真的是我有生以来第一次见到东西回来。」

「墨西哥也在蓬勃发展，拥有可用且积极的劳动力优势，」Reshoring Initiative 总裁 Harry Moser 说。该公司通过提供丰富回流数据、免费分析工具资源协助制造商和供应商做采购决策。墨西哥已超中国成为美国最大进口来源国。此外，加拿大 2023 年制造销售和库存温和增长。

BBC 记者 Faisal Islam 将美国国内制造增长比作中国曾是世界最快增长经济体时的发展。基于近期访问佐治亚州，他写到：「繁荣在地面可见…. 20 年全球报道中，我过去一年在美国见到的只能比得上 2000 年代中期在中国见到的。」

2020 年代初美国政府经济政策在某些行业拉平了竞争场。结果是现代淘金热，Moser 说。他解释国会通过《芯片与科学法案》、《通胀削减法案》(IRA)、《两党基础设施法》后，美国制造投资换挡加速。三法案激励从芯片、清洁能源到铁路、港口的多种国内生产和基建。

企业为何将制造带回本土或近邻

供应链担忧、消费者需求、产品总成本是美国企业选择国内或近邻制造的原因。Moser 称更低的总拥有成本 (TCO) 是企业现选择国内制造的关键原因。Reshoring Initiative 提供的免费计算器「总拥有成本估算器®」显示，即使亚洲出厂价比美国低 30%，回流和近岸外包往往仍算得过账。

「中国工资大幅上涨、制造自动化大幅增加、新贸易政策将亚洲生产与近岸外包的总成本差距缩减至近零，」Supply Chain Digest 报道。贸易政策含关税和税收激励。

Reshoring Initiative 研究显示，基于 TCO 决策时，美国制造地在 32% 情况下胜过外包中国，仅比较出厂价时仅 8%。加上 15% 第 301 条关税，胜率升至 46%。

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Moser 称本地生产还能在近期经历严重供应链中断的世界降低商业风险：气候变化洪水、苏伊士运河搁浅船只、红海袭船、中国对亚洲他国军事威胁。「高管视回流为保险，如水火险，保护公司免受威胁生存的供应链中断。」

消费者和企业对环境社会治理 (ESG) 的关注也推动企业近地生产。美国制造用比煤炭（中国制造主导电源）更清洁燃料的工厂，且从工厂到北美消费者的运输燃料消耗更少，实现更低环境影响。

回流和近岸外包其他益处：

• 更快上市时间
• 更短供应链
• 工程与制造人员共址
• 更低运输成本
• 更少全球动荡风险
• 更易监控产品质量
• 更少商务旅行、更快工厂验收测试 (FAT)
• 跨越时区更少、会议时间更便利
• 美国制造标签

回流与近岸外包的挑战

选择回流或近岸外包的制造商面临一些挑战。回流一挑战可能是数十年外包后缺乏制造诀窍。但 Moser 解释，大多数公司至少自建原型，可利用该专长。

回流挑战还可能包括更高劳动力成本和熟练劳动力短缺。公司可能需要新地点不易获得的技能组合，如焊接等手工技艺。幸运的是，自动化有助于克服这些挑战。

推动回流与近岸外包的自动化最佳实践

自动化让回流和近岸外包不仅可能，而且在全球市场具有成本竞争力。AI 和自动化也让制造工作更愉悦，能将体力劳动转化为知识工作。

两个自动化最佳实践能显著降低工程成本，进而降低总项目成本、缩短价值实现时间、提升 ROI：模块化机器人和现货自动化方案。区别于定制工程方案，现货方案降低客户风险和成本。它们也给系统集成商带来更好利润率，Futura Automation 总裁 Brian McMorris 说。该公司是北美制造商的工业机器人系统、先进自动化、工业物联网 (IIoT) 系统解决方案提供商。「码垛是降低成本的现货工具好例子。总体上，扩展成熟方案的入门成本低于自行工程。」

要着眼长远。McMorris 指出机器人是能交付 10 年价值的资本投资。因此他建议制造商以 3-5 年 ROI 为目标。他解释机器人臂本身仅占初始项目投资约 25%。相反，约 75% 是工程和辅助设备。「最佳实践是只买所需——为应用正确选型机器人和夹爪，避免过度工程。工程上，选择充分验证的标准方案以最小化调试时间、初始和持续工程成本，提升 ROI。」

进步让机器人和协作机器人现在能执行装配工作和其他高灵巧任务，这些任务过去驱动制造流向低工资国家。McMorris 继续解释，「一种自动化方案振荡零件以单件分离、隔离平板上单个零件，让机器人用低成本、易教导的 2D 视觉系统拾取，而非复杂的 3D AI 视觉系统。」

3D AI 视觉工具可用于定位料箱或托盘中难以单件分离的随机朝向零件——海绵状、橡胶状、粘性零件，以及太大不适合柔性供料器的零件。人工智能 (AI) 算法基于姿态（如直角）决定哪个零件最适合拾取及如何拾取。

即用型电子、以太网和传感器集成夹爪技术，部分含力反馈，是让机器人和协作机器人执行比以往更具挑战任务的进步，如拾取柔性 O 型圈。操作器穿过环中间并扩张拾取，然后推出器推出放置环。「我合作过的制造商内部工程定制 O 型圈夹爪要 10 万美元以上，」McMorris 说。「我们为广泛 O 型圈尺寸——4mm 到 300mm——采购了商业化夹爪。」

一旦决定国内生产某组件或产品，所有生产子类也随之带回，他说。此类任务含分配胶水、螺栓连接、钎焊、扎线带、压接、压入、紧固、精加工、钉钉、压装、铆接、拧螺丝、焊接、冷铆、订书钉、焊接。幸运的是，所有这些装配任务和工艺任务（如机床上下料、3D 打印、喷涂）都有自动化和机器人方案。机器人焊接进步实现固定焊枪和机器人焊枪柔性重定位，能部署后自主适应偏差。

物料搬运是另一自动化和机器人创新降低劳动力成本的领域。码垛机、输送机、龙门架、AGV、AMR 以需更少人工的方式在工厂内移动零件和物料。

回流与近岸外包中自动化的未来

有些任务仍超出机器人能力。虽然织物切割缝纫技术方案众所周知，但搬运织物是新前沿，McMorris 说。当机器人或自主系统攻克此任务，AI 可能助力创造按需、独一无二的服装。房屋和造船是制造自动化其他研究领域。

话虽如此，制造自动化将继续在回流和近岸外包中扮演主要角色，因为企业领导者需要管理风险和总成本。全球风险意识增强，金融激励和自动化让北美制造重获竞争力。